CN111968895B - 一种自恢复熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低损耗型自恢复熔断器，包括绝缘壳体和贯穿设置在绝缘壳体上的两个接线端，所述绝缘壳体内固定安装有转接盒、螺线管、铁芯和电路盒，且螺线管位于转接盒的上方并与转接盒共轴，所述铁芯上对称绕设有与转接盒电连接的主线圈和与电路盒电连接的副线圈，所述绝缘壳体内还设有触发机构，所述触发机构包括水平设置的导热管和竖直设置的直管，所述导热管两端密封并固定置于主线圈和副线圈之间，所述直管的下端与导热管的一端相连通，所述直管的上端密封安装有压力开关，所述压力开关与电路盒电连接。本发明在工作时几乎不产生损耗，不仅能提高熔断器的使用寿命，还能保证熔断器的动作准确。

Description

一种自恢复熔断器

技术领域

本发明涉及电力保护设备技术领域，尤其涉及一种自恢复熔断器。

背景技术

熔断器作为电力系统中必不可少的保护设备，其主要作用是防止电路中电流过大，导致用电设备损坏。

目前常见的熔断器多为可恢复型熔断器，其通断部件主要是利用不同热形变系数的双金属片构成，当熔断器发生熔断时，金属片会发生形变使电路断开，在此过程中，金属片会产生磨损，并且长期使用后，金属片形变恢复能力也会下降，从而导致熔断器灵敏度变差，为此，我们提出一种自恢复熔断器。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中常见的熔断器的通断部件为双金属片构成，在长期使用过程中，金属片不仅会产生磨损，其形变恢复能力也会下降，导致熔断器灵敏度变差的缺点，而提出的一种自恢复熔断器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自恢复熔断器，包括绝缘壳体和贯穿设置在绝缘壳体上的两个接线端，所述绝缘壳体内固定安装有转接盒、螺线管、铁芯和电路盒，且螺线管位于转接盒的上方并与转接盒共轴，所述铁芯上对称绕设有与转接盒电连接的主线圈和与电路盒电连接的副线圈，所述绝缘壳体内还设有触发机构；

所述触发机构包括水平设置的导热管和竖直设置的直管，所述导热管两端密封并固定置于主线圈和副线圈之间，所述直管的下端与导热管的一端相连通，所述直管的上端密封安装有压力开关，所述压力开关与电路盒电连接。

优选地，所述转接盒内盛有磁流体，所述导热管内盛有低沸点蒸发液。

优选地，所述转接盒内密封滑动设置有滑动板，所述滑动板的上表面和下表面分别固定连接有复位键和绝缘薄板，且复位键的上端位于转接盒外，所述转接盒的内侧壁上对称嵌设有多个限位珠，所述导热管与转接盒之间连通有带有压力阀的弯管。

本发明的有益效果：

1、通过设置主线圈和副线圈，能利用线路中的电流变化来对电容进行充电，不需要设置额外电源，并且副线圈、电路盒、电容、螺线管等作为独立电路，更便于检修和更换。

2、在熔断器工作时，只有磁流体和低沸点蒸发液的形态发生变化，不存在其他接触件的形变，能大大提高熔断器的使用寿命，同时熔断器在工作时，磁流体和低沸点蒸发液几乎没有损耗，能保证熔断器的动作准确性。

3、直管竖直设置可使低沸点蒸发液从气态冷凝为液态时，减少低沸点蒸发液的残留，保证导热管在下次升温时，低沸点蒸发液的蒸发量在标准范围内，能稳定触发压力开关。

4、通过设置弯管、复位键、滑动板、限位珠、绝缘薄板等部件，可避免电路重新接通后，仍有电器设备处于短路状态，导致熔断器短时间内重复熔断、接通，造成电器设备损坏，通过复位键可人工复位滑动板，从而使熔断器恢复使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种自恢复熔断器实施例1的结构示意图；

图2为本发明提出的一种自恢复熔断器实施例2的结构示意图；

图3为图2中A处放大图。

图中：1绝缘壳体、2接线端、3转接盒、4磁流体、5螺线管、6导热管、7直管、8压力开关、9主线圈、10铁芯、11副线圈、12电路盒、13电容、14弯管、15复位键、16滑动板、17绝缘薄板、18限位珠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1，一种自恢复熔断器，包括绝缘壳体1和贯穿设置在绝缘壳体1上的两个接线端2，绝缘壳体1内固定安装有转接盒3、螺线管5、铁芯10和电路盒12，且螺线管5位于转接盒3的上方并与转接盒3共轴，电路盒12内安装有电路板，电路板主要包括整流模块、稳压模块、延时模块等，铁芯10上对称绕设有与转接盒3电连接的主线圈9和与电路盒12电连接的副线圈11(在熔断器工作时不考虑主线圈9和副线圈11的电致收缩效应)，电路盒12与电容13电连接，电路盒与螺线管5电连接，绝缘壳体1内还设有触发机构；

触发机构包括水平设置的导热管6和竖直设置的直管7，导热管6两端密封并固定置于主线圈9和副线圈11之间，直管7的下端与导热管6的一端相连通，直管7的上端密封安装有压力开关8，压力开关8与电路盒12电连接，只有当压力开关8被触发时，电路盒12才与螺线管13导通；

转接盒2的侧壁上设有两个接线柱，左侧导线通过左侧接线端2与一侧接线柱相接，主线圈9的一端与另一侧接线柱电连接，主线圈9的另一端与右端接线端2电连接，右端接线端2与右侧导线相接，由此构成连通的线路。

本实施例中，转接盒3内盛有磁流体4，磁流体4能没过转接盒2侧壁上的接线柱，起到导电作用，磁流体4的体积应小于转接盒3内部容积的二分之一，导热管6内盛有低沸点蒸发液，低沸点蒸发液的种类根据熔断器的额定电流来选择，若额定电流低，则低沸点蒸发液可为水银、水溶液等，若额定电流高，则低沸点蒸发液可为乙二醇一乙醚溶液等。

当线路中电流大小在额定范围内，且主线圈9内持续有电流通过时，主线圈9和副线圈11会出现互感现象，即通过主线圈9的电流变化会引起穿过副线圈11的磁通量发生变化，使副线圈11中有感应电流通过，电路盒12将波动的感应电流转变为稳定的直流电流，从而对电容13充电，此时压力开关8未被触发，电容13与电路盒12处于导通状态，螺线管5处于断路状态，随着时间的增加，电容13逐渐饱和；

当线路超载或短路时，通过主线圈9处的电流超过额定电流，根据焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，并且副线圈11处的感应电流随主线圈9处的电流增大而增大，所以主线圈9以及副线圈11都会产生大量热量，从而导致铁芯10处的温度快速上升，在导热管6热传递的作用下，低沸点蒸发液蒸发速度迅速提高，从而使导热管6以及直管7内的压力快速增加，以此触发压力开关8；

当压力开关8被触发时，电路盒12不再向电容13内充电，而是将与螺线管5电连接，使电容13放电并充当螺线管5的电源；

磁流体4在静态时无磁性吸力，当螺线管5通电对其施加磁场作用时，磁流体4会表现出磁性，并在磁场作用下向螺线管5方向运动，因为磁流体4的体积不到转接盒3的一半(转接盒3内的磁流体4不易过多，保证在磁场作用下，磁流体4可以全部转移到转接盒3的内顶壁处)，所以当磁流体4稳定后，两个接线柱无法再通过磁流体4导通，从而达到电路断电的目的；

电路盒12内设有延时模块，会使螺线管5持续通电一定时间，确保电器完全关机(若熔断器断路后立刻接通，电压跌落较小，导致电器无法完全关停，此时电流突然增大会产生较大的冲击，致使电机、电源等部件受到损伤)，当螺线管5断电时，电路盒12再次整合感应电流并对电容13进行充电，在外加磁场消失后，磁流体4回落到转接盒3的底部，从而将两个接线柱重接接通，电路重新导通，通过主线圈9的电流恢复正常大小时，导热管6的温度也会逐渐下降，使低沸点蒸发液从气态回到液态；

值得一提地是，由于直管7竖直设置，所以低沸点蒸发液从气态冷凝为液态时，不会大量残留在直管7中，保证导热管6下次升温时，低沸点蒸发液的蒸发量在标准范围内，能稳定触发压力开关8，并且在熔断器工作时，只有磁流体4和低沸点蒸发液的形态发生变化，不存在其他接触件的形变，能大大提高熔断器的使用寿命。

实施例2

参照图2-3，本实施例与实施例1不同之处在于：转接盒3内密封滑动设置有滑动板16，滑动板16的上表面和下表面分别固定连接有复位键15和绝缘薄板17，且复位键15的上端位于转接盒3外，转接盒3的内侧壁上对称嵌设有多个限位珠18，导热管6与转接盒3之间连通有带有压力阀的弯管14。

当线路中电流大小在额定范围内时，滑动板16的位置如图3所示，此时限位珠18阻止滑动板16向下滑动，当线路超载或短路时，低沸点蒸发液加速蒸发，因为弯管14内安装有压力阀，所以导热管6的压强增大后先触发压力开关8，使电路断开；

若电路重新接通后，若电器设备仍处于短路状态，如冰箱、灯具等，会导致熔断器再次熔断，主线圈9和副线圈11又会快速产生大量热量，使低沸点蒸发液继续蒸发，但当电容13未完全充满电或多次放电后，通过螺线管5的电流较小，导致螺线管5产生的磁场强度减小，磁流体4无法完全转移，两个接线柱有可能会保持接通状态；

而当导热管6内的压力继续增大时，会迫使压力阀打开，使滑动板16上方的压强增加，在压力作用下，滑动板16越过限位珠18，使绝缘薄板17与转接盒3内底壁相抵，从而将磁流体4阻隔在绝缘薄板17的两侧，达到完全断电的目的，而限位珠18会限制滑动板16向上移动(限位珠18可设置多行)，保证熔断器一直处于断路状态，避免多次复位导致电器损坏；

通过向上提拉复位键15可以人工将滑动板16复位，从而使熔断器恢复使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自恢复熔断器的工作方法，所述熔断器包括绝缘壳体(1)和贯穿设置在绝缘壳体(1)上的两个接线端(2)，其特征在于，所述绝缘壳体(1)内固定安装有转接盒(3)、螺线管(5)、铁芯(10)和电路盒(12)，且螺线管(5)位于转接盒(3)的上方并与转接盒(3)共轴，所述铁芯(10)上对称绕设有与转接盒(3)电连接的主线圈(9)和与电路盒(12)电连接的副线圈(11)，所述绝缘壳体(1)内还设有触发机构；

所述触发机构包括水平设置的导热管(6)和竖直设置的直管(7)，所述导热管(6)两端密封并固定置于主线圈(9)和副线圈(11)之间，所述直管(7)的下端与导热管(6)的一端相连通，所述直管(7)的上端密封安装有压力开关(8)，所述压力开关(8)与电路盒(12)电连接；

所述转接盒(3)内盛有磁流体(4)，所述导热管(6)内盛有低沸点蒸发液；

所述转接盒(3)内密封滑动设置有滑动板(16)，所述滑动板(16)的上表面和下表面分别固定连接有复位键(15)和绝缘薄板(17)，且复位键(15)的上端位于转接盒(3)外，所述转接盒(3)的内侧壁上对称嵌设有多个限位珠(18)，所述导热管(6)与转接盒(3)之间连通有带有压力阀的弯管(14)；

工作时，当线路中电流大小在额定范围内，且主线圈(9)内持续有电流通过时，主线圈(9)和副线圈(11)会出现互感现象，即通过主线圈(9)的电流变化会引起穿过副线圈(11)的磁通量发生变化，使副线圈(11)中有感应电流通过，电路盒(12)将波动的感应电流转变为稳定的直流电流，从而对电容(13)充电，此时压力开关(8)未被触发，电容(13)与电路盒(12)处于导通状态，螺线管(5)处于断路状态，随着时间的增加，电容(13)逐渐饱和；

当线路超载或短路时，通过主线圈(9)处的电流超过额定电流，根据焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，并且副线圈(11)处的感应电流随主线圈(9)处的电流增大而增大，所以主线圈(9)以及副线圈(11)都会产生大量热量，从而导致铁芯(10)处的温度快速上升，在导热管(6)热传递的作用下，低沸点蒸发液蒸发速度迅速提高，从而使导热管(6)以及直管(7)内的压力快速增加，以此触发压力开关(8)；当压力开关(8)被触发时，电路盒(12)不再向电容(13)内充电，而是将与螺线管(5)电连接，使电容(13)放电并充当螺线管(5)的电源；

磁流体(4)在静态时无磁性吸力，当螺线管(5)通电对其施加磁场作用时，磁流体(4)会表现出磁性，并在磁场作用下向螺线管(5)方向运动，因为磁流体(4)的体积不到转接盒(3)的一半，所以当磁流体(4)稳定后，两个接线柱无法再通过磁流体(4)导通，从而达到电路断电的目的；当螺线管(5)断电时，电路盒(12)再次整合感应电流并对电容(13)进行充电，在外加磁场消失后，磁流体(4)回落到转接盒(3)的底部，从而将两个接线柱重新 接通，电路重新导通，通过主线圈(9)的电流恢复正常大小时，导热管(6)的温度也会逐渐下降，使低沸点蒸发液从气态回到液态；由于直管(7)竖直设置，所以低沸点蒸发液从气态冷凝为液态时，不会大量残留在直管(7)中，保证导热管(6)下次升温时，低沸点蒸发液的蒸发量在标准范围内，能稳定触发压力开关(8)，并且在熔断器工作时，只有磁流体(4)和低沸点蒸发液的形态发生变化，不存在其他接触件的形变；

当线路中电流大小在额定范围内时，限位珠(18)阻止滑动板(16)向下滑动，当线路超载或短路时，低沸点蒸发液加速蒸发，因为弯管(14)内安装有压力阀，所以导热管(6)的压强增大后先触发压力开关(8)，使电路断开；若电路重新接通后，若电器设备仍处于短路状态，会导致熔断器再次熔断，主线圈(9)和副线圈(11)又会快速产生大量热量，使低沸点蒸发液继续蒸发，但当电容(13)未完全充满电或多次放电后，通过螺线管(5)的电流较小，导致螺线管(5)产生的磁场强度减小，磁流体(4)无法完全转移，两个接线柱会保持接通状态；而当导热管(6)内的压力继续增大时，会迫使压力阀打开，使滑动板(16)上方的压强增加，在压力作用下，滑动板(16)越过限位珠(18)，使绝缘薄板(17)与转接盒(3)内底壁相抵，从而将磁流体(4)阻隔在绝缘薄板(17)的两侧，达到完全断电的目的，而限位珠(18)会限制滑动板(16)向上移动，保证熔断器一直处于断路状态，避免多次复位导致电器损坏。

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