CN111969553B - 一种电力用过电流保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力用过电流保护装置，包括保护盒和导电杆，所述保护盒的外盒壁上开设有两个接线槽，所述保护盒内的底部通过轴承转动连接有一根导电柱，所述导电柱上同轴焊接有一个圆柱块，所述圆柱块的环形面上开设有滑轨，所述保护盒的一侧内壁上开设有一条移动槽，所述导电杆的两端分别与滑轨和移动槽滑动连接，所述导电杆的下端面固定连接有一根第一弹簧。优点在于：本发明中将移动槽内的压电陶瓷板设置成薄厚不同，根据过载电流与短路电流使导电杆下滑高度不同，使导电杆对压电陶瓷板挤压力的不同，产生的电流大小不同，使得报警器发生的蜂鸣大小来分辨是过载还是短路，方便用户及时检修。

Description

一种电力用过电流保护装置
技术领域
本发明涉及电力相关技术领域，尤其涉及一种电力用过电流保护装置。
背景技术
过电流是指超过预期情况下通过导体的电流量，从而导致过度的发热，和火灾或损坏的风险，过电流的可能原因包括短路，负载过大，设计不正确或接地故障，通常使用熔断器，断路器，温度传感器和限流器来控制过电流的风险。
而在家庭用电器的使用来说，一般可能发生过电流的原因主要是过载电流和短路电流，而现有技术中一般采用熔断器使得在短路电流时依靠超高温度下保险丝的熔断实现电路断开，或者漏电保护器及时断路保护用电器，然而这些保护装置不能区别是过载保护还是短路保护，当漏电保护器在过载电流断路后，将用电器切断减少载值后不具有断路重连的功能，需要用户自行开启较为麻烦。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的保护装置不能区别是过载保护还是短路保护，当漏电保护器在过载电流断路后，将用电器切断减少载值后不具有断路重连的功能，需要用户自行开启的问题，而提出的一种电力用过电流保护装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种电力用过电流保护装置，包括保护盒和导电杆，所述保护盒的外盒壁上开设有两个接线槽，所述保护盒内的底部通过轴承转动连接有一根导电柱，所述导电柱上同轴焊接有一个圆柱块，所述圆柱块的环形面上开设有滑轨，所述保护盒的一侧内壁上开设有一条移动槽，所述导电杆的两端分别与滑轨和移动槽滑动连接，所述导电杆的下端面固定连接有一根第一弹簧，所述第一弹簧的下端与保护盒的底部内壁固定连接，所述导电杆位于移动槽内一端为绝缘部分，所述导电杆靠近移动槽的一端通过导线与底部接线槽电连接，所述保护盒的顶部内壁上嵌设有一块加热板，所述加热板下端面固定连接有记忆金属，所述记忆金属远离加热板的一端与圆柱块的顶部固定连接，所述导电柱与加热板通过导线与顶部接线槽串联连接，所述保护盒上设有警报装置。
在上述的一种电力用过电流保护装置中，所述警报装置包括警报器，所述警报器安装在保护盒的外壁上，所述移动槽的槽壁内固定连接有一块压电陶瓷板，所述压电陶瓷板通过导线与警报器串联，所述压电陶瓷板的厚度由上而下逐渐变厚，所述保护盒的外壁上开设有一个滑孔与移动槽的下端部分连通，所述滑孔内滑动连接有一根滑杆，所述滑杆远离移动槽的一端焊接有一个控制钮，所述滑杆位于保护盒外部分套设有一根第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与保护盒的外壁和控制钮固定连接，所述滑杆位于移动槽内一端为锁舌状结构，且锁舌斜面朝上。
在上述的一种电力用过电流保护装置中，所述圆柱块分别设有导电层和电阻层，所述导电层和电阻层均与导电柱连通，所述圆柱块除导电层和电阻层外采用绝缘材料，所述滑轨由第一水平滑槽、第二水平滑槽、第三水平滑槽、第一斜滑槽、第二斜滑槽、竖直滑槽组成，所述第一水平滑槽位于导电层处，所述第二水平滑槽位于电阻层处，所述第三水平滑槽位于圆柱块的下端绝缘部分处，所述第一水平滑槽的两端分别与第一斜滑槽和竖直滑槽连接，所述第二水平滑槽的两端分别与第二斜滑槽和第一斜滑槽连接，所述第三水平滑槽的两端分别与竖直滑槽和第二斜滑槽连接。
在上述的一种电力用过电流保护装置中，所述竖直滑槽的一侧开设有一个空腔，所述空腔内远离竖直滑槽的一侧腔壁嵌设有一块加热片，所述空腔内密封滑动连接有一块活塞板，所述活塞板远离加热片的一侧焊接有一根限制杆，所述空腔远离加热片的一侧腔壁开设有一个通孔与竖直滑槽连通，所述限制杆与通孔的孔壁滑动连接。
在上述的一种电力用过电流保护装置中，所述移动槽的底部槽壁上开设有一个凹槽，所述凹槽内滑动连接有一个压块，所述凹槽的两侧槽壁上各开设有一个固定槽，所述压块上焊接有一块固定板，所述固定板的两端分别与两个固定槽滑动连接，所述固定板的两端均固定连接有一个阻尼弹簧，两根所述阻尼弹簧的下端与固定槽的底部槽壁固定连接，所述凹槽位于底部的两侧槽壁上各嵌设有一个导电片，两个所述导电片与通过导线与加热片串联，所述加热片和导电片共同与警报器并联。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明在发生过载电流时，加热板上的温度逐渐升高，记忆金属在受热作用下发生较小扭转形变，使得导电杆在导轨的导向作用下发生下移与电阻层连接，相当于给用电路串联一个较大的阻值，在过载电流较小的状态下起到较好的减流效果，使得流经用电器的电流不超过额定电流,避免绝缘加速劣化，寿命缩短情况发生，在电流恢复后，记忆金属温度降低扭转恢复至原位，具有自恢复的功能；
2、本发明在发生短路电流时，此时电流激增，加热板温度骤升，记忆金属在受热作用下发生较大扭转形变，导电杆的在导轨的导向作用下滑至底部的处于绝缘材料的第三水平滑槽内，使电路处于断开状态，对电路中的用电器进行保护；
3、本发明中将移动槽内的压电陶瓷板设置成薄厚不同，根据过载电流与短路电流使导电杆下滑高度不同，使导电杆对压电陶瓷板挤压力的不同，产生的电流大小不同，使得报警器发生的蜂鸣大小来分辨是过载还是短路，方便用户及时检修；
4、本发明具有二次短路保护功能，防止在二次断路后，用户再次拉动控制钮使导电杆上滑接通电路，而对用电器造成损坏，使用户在蒸发液冷却时间内有足够的时间清除短路故障。
附图说明
图1为本发明提出的一种电力用过电流保护装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种电力用过电流保护装置中圆柱块部分的结构正视图；
图3为本发明提出的一种电力用过电流保护装置中圆柱块部分的结构后视图；
图4为本发明提出的一种电力用过电流保护装置的A处放大示意图；
图5为本发明提出的一种电力用过电流保护装置的B处放大示意图。
图中：1保护盒、2接线槽、3导电柱、4圆柱块、401导电层、402电阻层、5加热板、6记忆金属、7滑轨、701第一水平滑槽、702第二水平滑槽、703第三水平滑槽、704第一斜滑槽、705第二斜滑槽、706竖直滑槽、8移动槽、9导电杆、10第一弹簧、11压电陶瓷板、12滑孔、13滑杆、14控制钮、15第二弹簧、16警报器、17凹槽、18压块、19固定板、20固定槽、21阻尼弹簧、22导电片、23空腔、24加热片、25活塞板、26限制杆、27通孔。
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，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。
参照图1-5，一种电力用过电流保护装置，包括保护盒1和导电杆9，保护盒1的外盒壁上开设有两个接线槽2，保护盒1内的底部通过轴承转动连接有一根导电柱3，导电柱3上同轴焊接有一个圆柱块4，圆柱块4的环形面上开设有滑轨7，保护盒1的一侧内壁上开设有一条移动槽8，导电杆9的两端分别与滑轨7和移动槽8滑动连接，导电杆9的下端面固定连接有一根第一弹簧10，第一弹簧10的下端与保护盒1的底部内壁固定连接，导电杆9位于移动槽8内一端为绝缘部分，导电杆9靠近移动槽8的一端通过导线与底部接线槽2电连接，保护盒1的顶部内壁上嵌设有一块加热板5，加热板5下端面固定连接有记忆金属6，记忆金属6远离加热板5的一端与圆柱块4的顶部固定连接，记忆金属6具有在高温下扭曲，常温时恢复原状的特点，导电柱3与加热板5通过导线与顶部接线槽2串联连接，保护盒1上设有警报装置。
警报装置包括警报器16，警报器16可采用蜂鸣器或警报灯，警报器16安装在保护盒1的外壁上，移动槽8的槽壁内固定连接有一块压电陶瓷板11，压电陶瓷板11通过导线与警报器16串联，压电陶瓷板11的厚度由上而下逐渐变厚，随着导电杆9下滑保护盒1的外壁上开设有一个滑孔12与移动槽8的下端部分连通，滑孔12内滑动连接有一根滑杆13，滑杆13远离移动槽8的一端焊接有一个控制钮14，滑杆13位于保护盒1外部分套设有一根第二弹簧15，第二弹簧15的两端分别与保护盒1的外壁和控制钮14固定连接，滑杆13位于移动槽8内一端为锁舌状结构，且锁舌斜面朝上，滑杆13和第二弹簧15配合对导电杆9起到一个自锁效果。
圆柱块4分别设有导电层401和电阻层402，导电层401和电阻层402均与导电柱3连通，圆柱块4除导电层401和电阻层402外采用绝缘材料，滑轨7由第一水平滑槽701、第二水平滑槽702、第三水平滑槽703、第一斜滑槽704、第二斜滑槽705、竖直滑槽706组成，第一水平滑槽701位于导电层401处，第二水平滑槽702位于电阻层402处，第三水平滑槽703位于圆柱块4的下端绝缘部分处，第一水平滑槽701的两端分别与第一斜滑槽704和竖直滑槽706连接，第二水平滑槽702的两端分别与第二斜滑槽705和第一斜滑槽704连接，第三水平滑槽703的两端分别与竖直滑槽706和第二斜滑槽705连接。
竖直滑槽706的一侧开设有一个空腔23，空腔23内远离竖直滑槽706的一侧腔壁嵌设有一块加热片24，空腔23内密封滑动连接有一块活塞板25，活塞板25远离加热片24的一侧焊接有一根限制杆26，活塞板25远离限制杆16的一侧设有蒸发液，蒸发液使用沸点为150℃的煤油液体，空腔23远离加热片24的一侧腔壁开设有一个通孔27与竖直滑槽706连通，限制杆26与通孔27的孔壁滑动连接，移动槽8的底部槽壁上开设有一个凹槽17，凹槽17内滑动连接有一个压块18，凹槽17的两侧槽壁上各开设有一个固定槽20，压块18上焊接有一块固定板19，固定板19的两端分别与两个固定槽20滑动连接，固定板19的两端均固定连接有一个阻尼弹簧21，两根阻尼弹簧21的下端与固定槽20的底部槽壁固定连接，凹槽17位于底部的两侧槽壁上各嵌设有一个导电片22，两个导电片22与通过导线与加热片24串联，加热片24和导电片22共同与警报器16并联。
本发明中，当处于正常状态下，导电杆9位于第一水平滑槽701内，外界电流通过顶部接线槽2进入保护盒1，然后流经加热板5、导电柱3、导电层401和导电杆9后从底部接线槽2流出。
当发生过载电流时，加热板5上的温度逐渐升高，记忆金属6在受热作用下发生较小扭转形变，使得圆柱块4和导电柱3在记忆金属6的扭转下发生转动，随着圆柱块4转动导电杆9在导轨7的导向作用下发生下移，从第一水平滑槽701滑至第二水平滑槽702中与电阻层402连接，相当于给用电路串联一个较大的阻值，在过载电流较小的状态下起到较好的减流效果，使得流经用电器的电流不超过额定电流，同时导电杆9的另一端对压电陶瓷板11进行挤压，产生电流使警报器16工作发出警报，由于压电陶瓷板11此处较薄，导电杆9对压电陶瓷板11挤压力较小，产生电流也较小，警报器16的蜂鸣较轻，使用户知道电路处于过载情况，将减少用电器的使用，在电流恢复后，记忆金属6温度降低扭转恢复至原位，导电杆9上移重新与导电层401接通。
当发生短路电流时，此时电流激增，加热板5温度骤升，记忆金属6在受热作用下发生较大扭转形变，导电杆9的在导轨7的导向作用下从第一水平滑槽701滑至底部的第三水平滑槽703内，由于第三水平滑槽703所处位置为绝缘材料，电路处于断开状态，对电路中的用电器进行保护，同时导电杆9滑至移动槽8的底部，在这过程中，导电杆9通过锁舌结构的滑杆13进行自锁，也对压电陶瓷板11进行挤压，由于此处压电陶瓷板11较厚，导电杆9对压电陶瓷板11挤压力较大，产生电流也较大，使得警报器16发出剧烈蜂鸣，提醒用户电路中出现短路问题，在短路问题解决后，记忆金属6早已恢复常温状态，圆柱块4页转动至原位，此时导电杆9位于竖直滑槽706的底部位置，用户拉动控制钮14接触对导电杆9的限制，在第一弹簧10的弹力作用下导电杆9沿竖直滑槽706沪指第一水平滑槽401中，重新接通电路，使电路恢复正常供电。
在生活中，常会有短路问题未解决，用户便拉动控制钮14使导电杆9上滑来接通电路，使保护装置在较短时间内触发二次断路，由于上一次断路保护，导电杆9将移动槽8底部的压块18压入凹槽17的底部，使两个导电片22导通，当导电杆9发生二次断路发生上移和下移过程对压电陶瓷板11的挤压时，压块18在阻尼弹簧21的作用下缓慢上移仍使导电片22处于接通状态，使得空腔23内的加热片24通电加热，而蒸发液受热汽化，推动活塞板25滑动使限制杆26从通孔27处伸入竖直滑槽706中，防止在二次断路后，用户再次拉动控制钮14使导电杆9上滑接通电路，而对用电器造成损坏，使用户在蒸发液冷却时间内有足够的时间排除短路故障。
尽管本文较多地使用了保护盒1、接线槽2、导电柱3、圆柱块4、导电层401、电阻层402、加热板5、记忆金属6、滑轨7、第一水平滑槽701、第二水平滑槽702、第三水平滑槽703、第一斜滑槽704、第二斜滑槽705、竖直滑槽706、移动槽8、导电杆9、第一弹簧10、压电陶瓷板11、滑孔12、滑杆13、控制钮14、第二弹簧15、警报器16、凹槽17、压块18、固定板19、固定槽20、阻尼弹簧21、导电片22、空腔23、加热片24、活塞板25、限制杆26、通孔27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 (5)

1.一种电力用过电流保护装置，包括保护盒(1)和导电杆(9)，其特征在于，所述保护盒(1)的外盒壁上开设有两个接线槽(2)，所述保护盒(1)内的底部通过轴承转动连接有一根导电柱(3)，所述导电柱(3)上同轴焊接有一个圆柱块(4)，所述圆柱块(4)的环形面上开设有滑轨(7)，所述保护盒(1)的一侧内壁上开设有一条移动槽(8)，所述导电杆(9)的两端分别与滑轨(7)和移动槽(8)滑动连接，所述导电杆(9)的下端面固定连接有一根第一弹簧(10)，所述第一弹簧(10)的下端与保护盒(1)的底部内壁固定连接，所述导电杆(9)位于移动槽(8)内一端为绝缘部分，所述导电杆(9)靠近移动槽(8)的一端通过导线与底部接线槽(2)电连接，所述保护盒(1)的顶部内壁上嵌设有一块加热板(5)，所述加热板(5)下端面固定连接有记忆金属(6)，所述记忆金属(6)远离加热板(5)的一端与圆柱块(4)的顶部固定连接，所述导电柱(3)与加热板(5)通过导线与顶部接线槽(2)串联连接，所述保护盒(1)上设有警报装置。
2.根据权利要求1所述的一种电力用过电流保护装置，其特征在于，所述警报装置包括警报器(16)，所述警报器(16)安装在保护盒(1)的外壁上，所述移动槽(8)的槽壁内固定连接有一块压电陶瓷板(11)，所述压电陶瓷板(11)通过导线与警报器(16)串联，所述压电陶瓷板(11)的厚度由上而下逐渐变厚，所述保护盒(1)的外壁上开设有一个滑孔(12)与移动槽(8)的下端部分连通，所述滑孔(12)内滑动连接有一根滑杆(13)，所述滑杆(13)远离移动槽(8)的一端焊接有一个控制钮(14)，所述滑杆(13)位于保护盒(1)外部分套设有一根第二弹簧(15)，所述第二弹簧(15)的两端分别与保护盒(1)的外壁和控制钮(14)固定连接，所述滑杆(13)位于移动槽(8)内一端为锁舌状结构，且锁舌斜面朝上。
3.根据权利要求1所述的一种电力用过电流保护装置，其特征在于，所述圆柱块(4)分别设有导电层(401)和电阻层(402)，所述导电层(401)和电阻层(402)均与导电柱(3)连通，所述圆柱块(4)除导电层(401)和电阻层(402)外采用绝缘材料，所述滑轨(7)由第一水平滑槽(701)、第二水平滑槽(702)、第三水平滑槽(703)、第一斜滑槽(704)、第二斜滑槽(705)、竖直滑槽(706)组成，所述第一水平滑槽(701)位于导电层(401)处，所述第二水平滑槽(702)位于电阻层(402)处，所述第三水平滑槽(703)位于圆柱块(4)的下端绝缘部分处，所述第一水平滑槽(701)的两端分别与第一斜滑槽(704)和竖直滑槽(706)连接，所述第二水平滑槽(702)的两端分别与第二斜滑槽(705)和第一斜滑槽(704)连接，所述第三水平滑槽(703)的两端分别与竖直滑槽(706)和第二斜滑槽(705)连接。
4.根据权利要求3所述的一种电力用过电流保护装置，其特征在于，所述竖直滑槽(706)的一侧开设有一个空腔(23)，所述空腔(23)内远离竖直滑槽(706)的一侧腔壁嵌设有一块加热片(24)，所述空腔(23)内密封滑动连接有一块活塞板(25)，所述活塞板(25)远离加热片(24)的一侧焊接有一根限制杆(26)，所述空腔(23)远离加热片(24)的一侧腔壁开设有一个通孔(27)与竖直滑槽(706)连通，所述限制杆(26)与通孔(27)的孔壁滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种电力用过电流保护装置，其特征在于，所述移动槽(8)的底部槽壁上开设有一个凹槽(17)，所述凹槽(17)内滑动连接有一个压块(18)，所述凹槽(17)的两侧槽壁上各开设有一个固定槽(20)，所述压块(18)上焊接有一块固定板(19)，所述固定板(19)的两端分别与两个固定槽(20)滑动连接，所述固定板(19)的两端均固定连接有一个阻尼弹簧(21)，两根所述阻尼弹簧(21)的下端与固定槽(20)的底部槽壁固定连接，所述凹槽(17)位于底部的两侧槽壁上各嵌设有一个导电片(22)，两个所述导电片(22)与通过导线与加热片(24)串联，所述加热片(24)和导电片(22)共同与警报器(16)并联。
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