CN110994542A - 一种电力用过电流处理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力用过电流处理器，包括机体，所述机体内开设有圆柱结构的空腔，所述空腔侧壁滑动连接有两个转动块，一个所述转动块固定连接有传动杆，所述传动杆固定连接有转轴，所述转轴通过轴承与机体内壁转动连接，所述传动杆上套接有配重块，所述传动杆的一端焊接有连接筒，所述连接筒远离配重块的一端与另一个转动块固定连接，所述连接筒内连接有使配重块移动的位移装置，所述机体分别设有限位块、导电层和卡板。优点在于：通过蓄电池检测电路是否处于正常状态，当电路短路时，通过蓄电池给电磁铁供电使得电路处于完全断开状态，当电流过载时，在金属块缓慢凝固的过程中给用户关闭使用中的用电器的准备时间，并自动恢复通电。

Description

一种电力用过电流处理器

技术领域

本发明涉及电力相关的技术领域，尤其涉及一种电力用过电流处理器。

背景技术

过电流是指超过额定电流的电流，大于回路导体额定载电流量的回路电流都是过电流，它包括过载电流和短路电流。其区分是回路绝缘损坏前的过电流称作过载电流；绝缘损坏后的过电流称作短路电流。

过载电流：

电气回路因所接用电设备过多或所供设备过载(例如所接电动机的机械负载过大)等原因而过载。其电流值不过是回路载流量的不多倍，其后果是工作温度超过允许值，使绝缘加速劣化，寿命缩短。

短路电流：

当回路绝缘因种种原因损坏，电位不相等的导体经阻抗可忽略不计的故障点而导通，这被称作短路。由于这种短路回路的通路全为金属通路，这种短路被归为金属性短路，其短路电流值可达回路导体载流量的几百以至几千倍，它可产生异常高温或巨大的机械应力从而引起种种灾害。

而在家庭用电器的使用来说，过载电流和断流电流均会引发灾害，造成用电器损伤，而现有技术中对于过电流的处理方式一般使用熔断器，在电流超过额定电流时，温度升高熔断保险丝从而避免过电流，然而这样的劣势在于需要不断更换保险丝，并且在过载电流状态下可以通过减少用电器的数量使电流恢复正常，基于此，本发明设计一种电力用过电流处理器。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中过电流时熔断器断开电路需要跟换保险丝才能继续使用，不具备自动恢复的功能，而提出的一种电力用过电流处理器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电力用过电流处理器，包括机体，所述机体内开设有圆柱结构的空腔，所述空腔侧壁滑动连接有两个转动块，一个所述转动块固定连接有传动杆，所述传动杆固定连接有转轴，所述转轴通过轴承与机体内壁转动连接，所述传动杆上套接有配重块，所述传动杆的一端焊接有连接筒，所述连接筒远离配重块的一端与另一个转动块固定连接，所述连接筒内连接有使配重块移动的位移装置，所述机体分别设有限位块、导电层和卡板；

所述位移装置包括密封滑动连接在连接筒内壁的两个活塞，两个所述活塞的内部共同连接有金属块，靠近配重块的所述活塞上固定连接有套筒，所述套筒的另一端贯穿连接筒的一个底部，所述套筒在连接筒外的一端与配重块的侧壁相抵；

靠近套筒的所述活塞中开设有与套筒连通的出气口，所述套筒底部固定连接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的另一端固定连接有密封滑动连接在套筒内壁的活动块，所述活动块固定连接有长杆，所述长杆的另一端与配重块的侧壁焊接；

靠近转动块的所述活塞固定连接有导柱，所述导柱在连接筒外的一端贯穿对应转动块的内壁，所述导柱相抵有卡块，所述机体内壁和对应卡块的转动块共同开设有尺寸大小与卡块相配合的卡槽，卡块滑动连接在卡槽内，所述卡槽的底部和卡块共同连接有多个复位弹簧。

在上述电力用过电流处理器中，所述配重块中开设有凹槽，所述凹槽的内壁与转轴间隙配合，所述转轴与机体的连接处设有扭簧，所述机体的内壁靠近导电层的位置开设有电池槽，所述电池槽内设有蓄电池，所述蓄电池的正电极与导电层电连接，所述蓄电池的负电极通过导线与外界用电器电连接，所述卡板下方设有电磁铁，所述电磁铁与蓄电池电连接，所述限位块中开设有尺寸大小与导柱配合的圆槽。

在上述电力用过电流处理器中，所述配重块使用密度为7.2g/cm³的铸铁材料，所述转动块、卡块、活塞均使用金属铜材料，所述金属块使用金属钠材料，所述机体使用绝缘材料。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、在电路中电流正常使用状态下，外界电流流经卡块、导柱、活塞和金属块并通过转轴中设置的导线使得电流输送至用电器中，在这个状态下，多个复位弹簧压缩卡块，使得卡块与导柱紧密贴合，使得这个状态下电流稳定传输；

2、而当电流瞬间增大时，由于流经金属块时产生大量热量，而金属块使用的材料熔点为97℃，沸点为883℃。在过电流时使得金属块气化和分解为部分金属气体，一方面使得电流瞬间断开，保护用电器和电路元件不受损害，另一方面在金属块分解为金属蒸汽的过程中发生膨胀，使得两个活塞分别向远离金属块方向移动；

3、靠近导柱的活塞在滑动时将推动卡块脱离与转动块上的卡槽相配合的状态，在这个状态下，转动块与机体之间接触相互限定位置的关系则转动块可以绕着转轴转动；而另一个活塞在通过出气口内排出蒸汽使得活动块推动长杆滑动时推动配重块向另一侧互动，使得在配重块自身重力和杠杆原理作用下，传动杆和转动块同时发生转动；

4，远离连接筒的转动块最终会与导电层贴合，使得蓄电池通过导电层与转动块连通，而设置蓄电池的正极负极分别通过转动块和导线与用电器两端连通，使得在外界电流不通电的状态下，蓄电池自身给用电器供电，从而进入电流检测状态；

5、而当过电流的原因时负载较大，此时电路中各元件正常连接，而此时由于电路中的电阻较大，蓄电池的电压较小，在电池的供电下电路中的电流近乎为零，在金属蒸汽恢复常温后将重新凝固成金属块并使得长杆带动配重块回到初始位置，而在扭簧的恢复力作用下导柱将重新旋转为与卡块相抵的状态，从而恢复供电，在这个过程中用户可通过减少电器的使用使得用电器正常工作；

6、而过电流的原因是因为用电器内部短路，则此时蓄电池相当于在导线的作用下给电磁铁供电，使得电磁铁产生磁场，由于配重块使用铸铁材料，将会被电磁铁产生的磁力吸引至电磁铁上方卡板的位置，使得转动块和导柱分别被卡板和圆槽卡住，而在这个状态下，装置将始终使得电路保持断开状态；

7、而当电路维修完成后，此时蓄电池在完整的外电路和电阻下输出电流为零，此时电磁铁将不会产生磁吸引力来克服扭簧的扭转力，此时在扭簧的反转作用下，传动杆和转动块将重新恢复至初始状态，并且可以继续使用，具有自恢复的优点和功能。

附图说明

图1为本发明提出的一种电力用过电流处理器的结构示意图；

图2为本发明提出的一种电力用过电流处理器的俯视图；

图3为本发明提出的一种电力用过电流处理器中A部分的放大示意图。

图中：1机体、2转动块、3传动杆、4配重块、5连接筒、6活塞、7金属块、8导柱、9卡块、10卡槽、11复位弹簧、12转轴、13扭簧、14套筒、15出气口、16压缩弹簧、17活动块、18长杆、19凹槽、20限位块、21圆槽、22导电层、23蓄电池、24电池槽、25、26电磁铁。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-3，一种电力用过电流处理器，包括机体1，机体1内开设有圆柱结构的空腔，空腔侧壁滑动连接有两个转动块2，一个转动块2固定连接有传动杆3，传动杆3固定连接有转轴12，转轴12通过轴承与机体1内壁转动连接，传动杆3上套接有配重块4，传动杆3的一端焊接有连接筒5，连接筒5远离配重块4的一端与另一个转动块2固定连接，连接筒5内连接有使配重块4移动的位移装置，机体1分别设有限位块20、导电层22和卡板25；

位移装置包括密封滑动连接在连接筒5内壁的两个活塞6，两个活塞6的内部共同连接有金属块7，靠近配重块4的活塞6上固定连接有套筒14，套筒14的另一端贯穿连接筒5的一个底部，套筒14在连接筒5外的一端与配重块4的侧壁相抵，靠近套筒14的活塞6中开设有与套筒14连通的出气口，套筒14底部固定连接有压缩弹簧16，压缩弹簧16的另一端固定连接有密封滑动连接在套筒14内壁的活动块17，活动块17固定连接有长杆18，长杆18的另一端与配重块4的侧壁焊接，当金属块7瞬间溶为金属气体时，在出气口15的存在下将首先推动活动块17移动，使得长杆18带动配重块4向另一侧滑动，同时在活动块17滑动到极限位置时推动两个活塞6移动，使得在活塞6推动卡块9脱离转动块2上卡槽10的瞬间有一个转动力矩，提高装置的反应时间；

靠近转动块2的活塞6固定连接有导柱8，导柱8在连接筒5外的一端贯穿对应转动块2的内壁，导柱8相抵有卡块9，机体1内壁和对应卡块9的转动块2共同开设有尺寸大小与卡块9相配合的卡槽10，卡块9滑动连接在卡槽10内，卡槽10的底部和卡块9共同连接有多个复位弹簧11，在正常状态下，卡块9分别卡舍在转动块2和机体1内的卡槽10中，使得此时转动块2和机体1无法发生相对转动，而当导柱8滑动时，将推动卡块9脱离与转动块2上卡槽10限定的状态，则此时转动块2有了转动的空间；

配重块4中开设有凹槽19，凹槽19的内壁与转轴12间隙配合，凹槽19的设置使得不影响转轴12的转动与配重块4在传动杆3上的滑动，转轴12与机体1的连接处设有扭簧13，当传动杆3处于水平状态下即扭簧13的正常状态，而当传动杆3发生转动时，扭簧具有一个反向的恢复力，机体1的内壁靠近导电层22的位置开设有电池槽24，电池槽24内设有蓄电池23，蓄电池23的正电极与导电层22电连接，蓄电池23的负电极通过导线与外界用电器电连接，在用电器正常工作时，蓄电池23的正极部分无连接点，使得处于断电状态，卡板25下方设有电磁铁26，电磁铁26与蓄电池23通过转动块2电连接，限位块20中开设有尺寸大小与导柱8配合的圆槽21，配重块4使用密度为7.4g/cm³的铸铁材料，一方面具有较大重量，可以提高较大的扭矩，另一方面可以被电磁铁26吸附，转动块2、卡块9、活塞6均使用金属铜材料，具有良好的导电性，金属块7使用金属钠材料，熔点97℃、沸点为883℃，机体1使用绝缘材料，避免用户触电。

本发明在使用时，当过电流发生时，金属块7瞬间发生溶解和蒸发，使得两个活塞6之间无法产生电连接，则起到了瞬间保护电路的作用，并且在这个过程中，蒸发后的金属蒸汽一方面通过出气口15排出使得活动块17推动长杆18滑动，使得与长杆18固定连接的配重块4向一侧滑动，在杠杆原理的作用下使得传动杆3有一个转动的趋势，另一方面通过活塞6推动导柱8使得卡块9脱离转动块2上的卡槽，使得转动块2脱离被卡块限定的状态，此时在配重块4的重力作用下使得传动杆3转动，而转动块2将滑动到导电层22的位置进行电路检测。

在电路检测中，蓄电池23两端分别通过导电层22和导线与用电器的两端连通，在没有外界电流的流通下，相当于自身给用电器供电，当用电器发生短路时，此时电路中的外电阻近乎为零，蓄电池23只给电磁铁26供电，使得电磁铁26产生磁场，将吸引铸铁材料的配重块4向其位置滑动，并克服扭簧13恢复原状的扭转力，并最终使得两个转动块分别与卡板和限位块20配合固定，并使得外电路始终处于断电状态。

当用电器发生发生过载电流时，由于电路本身没有出现问题，则外电路的电阻保持一个较大的数值，在蓄电池23给用电器供电时电流较小相当于自身断路，当转动块2与导电层22接触时将无法使电磁铁26供电或者电磁铁26产生的磁场可忽略不计，而磁吸引力无法克服扭簧13恢复的扭转力，当金属块7的温度恢复正常后，金属蒸汽重新液化或者凝固将使得两个活塞6分别靠近，并使得在压缩弹簧16的作用下，配重块4在长杆18的带动下重新回到传动杆3位于转轴12的位置处，而此时没有了配重块4的杠杆作用，再加上扭簧13的偏转力，使得传动杆3重新恢复至初始状态，并使得导柱与卡块9重新连接，此时外界电路可以给用电器正常供电，而在电路发生短路状态下时，当修好电路中的问题后，外电路电阻重新正常，则电磁铁25中电流减小近乎为零，磁吸引力将无法克服扭簧13的扭转力，则在金属块7恢复正常后，传动杆3也将恢复至初始状态保持电路通电，使得在电流保护中可以自动恢复通电的功能。

尽管本文较多地使用了机体1、转动块2、传动杆3、配重块4、连接筒5、活塞6、金属块7、导柱8、卡块9、卡槽10、复位弹簧11、转轴12、扭簧13、套筒14、出气口15、压缩弹簧16、活动块17、长杆18、凹槽19、限位块20、圆槽21、导电层22、蓄电池23、电池槽24、卡板25、电磁铁26等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (3)

1.一种电力用过电流处理器，包括机体(1)，其特征在于，所述机体(1)内开设有圆柱结构的空腔，所述空腔侧壁滑动连接有两个转动块(2)，一个所述转动块(2)固定连接有传动杆(3)，所述传动杆(3)固定连接有转轴(12)，所述转轴(12)通过轴承与机体(1)内壁转动连接，所述传动杆(3)上套接有配重块(4)，所述传动杆(3)的一端焊接有连接筒(5)，所述连接筒(5)远离配重块(4)的一端与另一个转动块(2)固定连接，所述连接筒(5)内连接有使配重块(4)移动的位移装置，所述机体(1)分别设有限位块(20)、导电层(22)和卡板(25)；

所述位移装置包括密封滑动连接在连接筒(5)内壁的两个活塞(6)，两个所述活塞(6)的内部共同连接有金属块(7)，靠近配重块(4)的所述活塞(6)上固定连接有套筒(14)，所述套筒(14)的另一端贯穿连接筒(5)的一个底部，所述套筒(14)在连接筒(5)外的一端与配重块(4)的侧壁相抵；

靠近套筒(14)的所述活塞(6)中开设有与套筒(14)连通的出气口，所述套筒(14)底部固定连接有压缩弹簧(16)，所述压缩弹簧(16)的另一端固定连接有密封滑动连接在套筒(14)内壁的活动块(17)，所述活动块(17)固定连接有长杆(18)，所述长杆(18)的另一端与配重块(4)的侧壁焊接；

靠近转动块(2)的所述活塞(6)固定连接有导柱(8)，所述导柱(8)在连接筒(5)外的一端贯穿对应转动块(2)的内壁，所述导柱(8)相抵有卡块(9)，所述机体(1)内壁和对应卡块(9) 的转动块(2)共同开设有尺寸大小与卡块(9)相配合的卡槽(10)，卡块(9)滑动连接在卡槽(10)内，所述卡槽(10)的底部和卡块(9)共同连接有多个复位弹簧(11)。

2.根据权利要求1所述的一种电力用过电流处理器，其特征在于，所述配重块(4)中开设有凹槽(19)，所述凹槽(19)的内壁与转轴(12)间隙配合，所述转轴(12)与机体(1)的连接处设有扭簧(13)，所述机体(1)的内壁靠近导电层(22)的位置开设有电池槽(24)，所述电池槽(24)内设有蓄电池(23)，所述蓄电池(23)的正电极与导电层(22)电连接，所述蓄电池(23)的负电极通过导线与外界用电器电连接，所述卡板(25)下方设有电磁铁(26)，所述电磁铁(26)与蓄电池(23)电连接，所述限位块(20)中开设有尺寸大小与导柱(8)配合的圆槽(21)。

3.根据权利要求1所述的一种电力用过电流处理器，其特征在于，所述配重块(4)使用密度为7.4g/cm³的铸铁材料，所述转动块(2)、卡块(9)、活塞(6)均使用金属铜材料，所述金属块(7)使用金属钠材料，所述机体(1)使用绝缘材料。

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