CN111968896A - 一种快速响应式可恢复熔断器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速响应式可恢复熔断器，包括绝缘外壳和固定安装在绝缘外壳上的两个接线端，所述绝缘外壳内固定设置有变路器、绝缘柱和铁芯，所述铁芯上平行绕设有第一线圈和第二线圈，且第二线圈与变路器电连接，所述绝缘柱内开设有相互连通的密封槽和滑槽，且滑槽与密封槽连接处卡设有密封圈，所述滑槽内滑动设置有浮板，所述浮板的上端和下端分别固定连接有浮块和配重块，且浮块位于密封槽内，所述绝缘柱的上部固定安装有与变路器电连接的螺线圈。本发明响应速度块，并且相较于常见的利用双金属片作为通断部件的熔断器而言，熔断器内部温度不会大幅上升，也不容易产生疲劳损伤。
Description
技术领域
本发明涉及电路保护设备技术领域，尤其涉及一种快速响应式可恢复熔断器。
背景技术
熔断器作为电路保护设备，在配电系统、控制系统、防卫系统等方面均有广泛的应用，其主要分为两种，一种是可恢复熔断器，其通断部件主要是利用不同热形变系数的双金属片构成，另一种是一次性熔断器，是利用电阻产生的热量来使溶体熔化，从而使电路断开。
现有的可恢复熔断器在重复使用时，金属片多次形变会产生磨损，并且当电流增加时，金属片与接电柱连接处的发热量也会大幅增加，导致熔断器内部温度快速上升，加速了熔断器的老化，此外，金属片升温到形变温度时也需要一定的时间，导致熔断器响应时间变长，为此，我们提出一种快速响应式可恢复熔断器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中可恢复熔断器响应时间较长，且在熔断过程中发热量较大的缺点，而提出的一种快速响应式可恢复熔断器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种快速响应式可恢复熔断器，包括绝缘外壳和固定安装在绝缘外壳上的两个接线端，所述绝缘外壳内固定设置有变路器、绝缘柱和铁芯，所述铁芯上平行绕设有第一线圈和第二线圈，且第二线圈与变路器电连接，所述绝缘柱内开设有相互连通的密封槽和滑槽，且滑槽与密封槽连接处卡设有密封圈，所述滑槽内滑动设置有浮板，所述浮板的上端和下端分别固定连接有浮块和配重块，且浮块位于密封槽内，所述绝缘柱的上部固定安装有与变路器电连接的螺线圈。
优选地，所述密封槽内盛有导电液，所述密封槽的槽壁上贯穿设置有两个导电柱，且两个导电柱均浸没在导电液内，其中一个所述导电柱通过导线与相邻的接线端电连接，另一个所述导电柱通过导线与第一线圈的一端电连接，所述第一线圈的另一端通过导线与另一个接线端电连接。
优选地，所述浮块和浮板均为绝缘耐磨材料制成，所述配重块为铁磁性金属制成。
优选地，所述绝缘柱内周向水平设置有多个永磁体，且每个永磁体均位于密封槽的下方，所述浮块内密封安装有永磁板。
本发明的有益效果：
1、通过设置第一线圈和第二线圈，可构成一组互感线圈，从而达到非接触式充电的目的，且铁芯能对互感现象起到增强作用，能加快电容的充电速度，此外，互感线圈可将熔断器内起到线路导通的部分与控制熔断器熔断的部分分离，方便排查问题和更换。
2、通过设置浮块、浮板和配重块，可对导电液起到隔断作用，从而将线路断开，且浮块为三棱锥形，即能减小浮块上升的阻力，使导电液被迅速隔断，又能避免导电液残留在浮块的上端后导致电路无法完全断开。
3、通过利用导电液作为两个导电柱连接的媒介，可大大降低接触电阻，相较于常见的利用双金属片作为通断部件的熔断器而言，本发明降低了热量的产生，也不容易产生疲劳损伤。
4、通过设置永磁板和永磁体，当螺线圈不再产生磁场后，永磁板在重力、永磁体的吸引力等力的作用下快速向下滑动，缩短了熔断器复原过程所消耗的时间，同时，在永磁体的作用下，浮块的底壁与密封槽的槽底紧紧相贴，能进一步阻止导电液向滑槽内渗漏。
附图说明
图1为本发明提出的一种快速响应式可恢复熔断器实施例1的结构示意图；
图2为本发明提出的一种快速响应式可恢复熔断器实施例1中螺线圈通电时浮块和浮板部分的位置示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为本发明提出的一种快速响应式可恢复熔断器实施例2中绝缘柱内部的部分结构示意图。
图中：1绝缘外壳、2变路器、3接线端、4绝缘柱、5螺线圈、6密封槽、7导电柱、8浮块、9浮板、10配重块、11铁芯、12第一线圈、13第二线圈、14滑槽、15密封圈、16永磁体、17永磁板。
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1-3，一种快速响应式可恢复熔断器，包括绝缘外壳1和固定安装在绝缘外壳1上的两个接线端3，绝缘外壳1内固定设置有变路器2、绝缘柱4和铁芯11，铁芯11上平行绕设有第一线圈12和第二线圈13，且第二线圈13与变路器2电连接，第一线圈12与第二线圈13相互耦合，两者共同构成一组互感线圈，绝缘柱4内开设有相互连通的密封槽6和滑槽14，且滑槽14与密封槽6连接处卡设有密封圈15，密封圈15能防止导电液进入滑槽14内，滑槽14内滑动设置有浮板9，浮板9的上端和下端分别固定连接有浮块8和配重块10，且浮块8位于密封槽6内，绝缘柱4的上部固定安装有与变路器2电连接的螺线圈5；
变路器2包括绝缘盒和绝缘盒内部的电容、整流器、电压比较器、延时继电器、稳压模块、稳流模块等等，其中整流器的主要作用是将交变电流转变为直流电流，电压比较器的主要作用是比较输入电压的大小变换对应电路。
本实施例中，密封槽6内盛有导电液，密封槽6的槽壁上贯穿设置有两个导电柱7，且两个导电柱7均浸没在导电液内，其中一个导电柱7通过导线与相邻的接线端3电连接，另一个导电柱7通过导线与第一线圈12的一端电连接，第一线圈12的另一端通过导线与另一个接线端3电连接。
本实施例中，浮块8和浮板9均为绝缘耐磨材料制成，配重块10为铁磁性金属制成。
本实施例使用时，螺线圈5和变路器2构成一个回路，此回路包括延时继电器等，第二线圈13和变路器2也构成一个回路，此回路包括稳压模块、稳流模块等，其中，变路器2中的电压比较器控制这两个回路的导通与断开；
当通过熔断器的电流的强度处于正常范围内时，第二线圈13与变路器2构成的回路处于导通状态，螺线圈5与变路器2构成的回路处于断开状态，此时浮块8的位置如图1所示，导电液将两个导电柱7导通，使线路可以正常使用，因为第一线圈12和第二线圈13共同构成一组互感线圈，通过第一线圈12的电流变化时，会引起第二线圈13内的感应电动势的变化，且第一线圈12内的电流变化越大，第二线圈13内的感应电动势就越大，所以第二线圈13可为变路器2内的电容充电(变路器2包括整流器等电子器件，无论是交流电路还是直流电路，都能对电容正常充电)；
当线路过载、短路或受雷击等因素影响时，通过熔断器的电流会瞬间增大，从而导致第二线圈13内产生的感应电动势也瞬间增大，变路器2中的电压比较器会将螺线圈5所在的回路导通，将第二线圈13所在的回路断开，在延时继电器的作用下，电容会持续向螺线圈5供电，使螺线圈5激发出磁场；
在螺线圈5产生的磁场作用下，配重块10沿滑槽14向上滑动，使浮块8和浮板9向上运动，从而将导电液分隔在浮板9的两侧，起到断路效果，如图2所示；
值得一提地是，浮块8为三棱锥形，即能减小浮块8上升的阻力，使导电液被迅速隔断，又能避免导电液残留在浮块8的上端后导致电路无法完全断开；
一定时间后，螺线圈5断电，浮块8、浮板9和配重块10回落到初始位置，导电液再次流通，使熔断器恢复至导通状态，从而恢复线路的供电；
需要说明的是，在本实施例中，不考虑第一线圈12和第二线圈13电致收缩效应带来的影响，也不考虑第一线圈12与第二线圈13通电时产生的磁场对螺线圈5以及配重块10的影响。
实施例2
参照图4，本实施例与实施例1不同之处在于：绝缘柱4内周向水平设置有多个永磁体16，且每个永磁体16均位于密封槽6的下方，多个永磁体16的极性朝向设置均相同，浮块8内密封安装有永磁板17，永磁板17的极性朝向与永磁板16的极性朝向相同。
本实施例使用中，永磁板17与永磁体16之间的磁场作用力大于配重块10与永磁体16之间的磁场作用力，也可以使用非铁磁性材料制作配重块10；
当螺线圈5通入电流后，螺线圈5会产生磁场，这一磁场的方向与永磁板17的磁场方向相同，从而使永磁板17带动浮块8、浮板9等向上运动，对导电液进行阻隔，使线路断电，达到保护电器设备的目的；
当螺线圈5不再产生磁场后，永磁板17在重力、永磁体16的吸引力等力的作用下快速向下滑动，缩短了熔断器复原过程所消耗的时间，同时，在永磁体16的作用下，浮块8的底壁与密封槽6的槽底紧紧相贴，能进一步阻止导电液向滑槽14内渗漏。
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 (4)
1.一种快速响应式可恢复熔断器，包括绝缘外壳(1)和固定安装在绝缘外壳(1)上的两个接线端(3)，其特征在于，所述绝缘外壳(1)内固定设置有变路器(2)、绝缘柱(4)和铁芯(11)，所述铁芯(11)上平行绕设有第一线圈(12)和第二线圈(13)，且第二线圈(13)与变路器(2)电连接，所述绝缘柱(4)内开设有相互连通的密封槽(6)和滑槽(14)，且滑槽(14)与密封槽(6)连接处卡设有密封圈(15)，所述滑槽(14)内滑动设置有浮板(9)，所述浮板(9)的上端和下端分别固定连接有浮块(8)和配重块(10)，且浮块(8)位于密封槽(6)内，所述绝缘柱(4)的上部固定安装有与变路器(2)电连接的螺线圈(5)。
2.根据权利要求1所述的一种快速响应式可恢复熔断器，其特征在于，所述密封槽(6)内盛有导电液，所述密封槽(6)的槽壁上贯穿设置有两个导电柱(7)，其中一个所述导电柱(7)与相邻的接线端(3)电连接，另一个所述导电柱(7)与第一线圈(12)的一端电连接，所述第一线圈(12)的另一端与另一个接线端(3)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种快速响应式可恢复熔断器，其特征在于，所述浮块(8)和浮板(9)均为绝缘耐磨材料制成，且浮块(8)为三棱柱形，所述配重块(10)为铁磁性金属制成。
4.根据权利要求1所述的一种快速响应式可恢复熔断器，其特征在于，所述绝缘柱(4)内周向水平设置有多个永磁体(16)，且每个永磁体(16)均位于密封槽(6)的下方，所述浮块(8)内密封安装有永磁板(17)。
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