CN112233947A - 一种高分断熔断器及其制备方法 - Google Patents

一种高分断熔断器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高分断熔断器及其制备方法，其中高分断熔断器的绝缘管上设有抑电层，抑电层与熔体为并联结构且同时作为两条导电的电路；当熔体处于未熔断状态时，所述抑电层的阻值大于熔体的阻值，电流只从熔体流通；当电路发生短路状况时，电路中出现高电流，熔体处于熔断过程中直至熔体的阻值大于抑电层的阻值。此时部分电流会从抑电层处流通，熔体发热的能量也会被抑电层里的功能层的填充料迅速吸收，避免了能量完全从绝缘管中释放，提高了熔断器的分断能力。

Description

一种高分断熔断器及其制备方法
技术领域
本发明属于电子器件技术领域，具体而言，是一种熔断器。
背景技术
熔断器是指当电流超过规定值一段时间后，本身发热量超过散热量，从而使熔体熔断，起到断开电路目的的一种电器。这是一种短路和过电流保护器，广泛应用于高低压配电系统、控制系统以及用电设备中，是应用最普遍的保护器件之一。熔断器主要是陶瓷管(绝缘管)、熔体以及铜帽(金属帽)组成。熔断器主要串联在电路中，在电路运行过程中，熔断器承担着开断线路短路故障电流的保护作用。当电路中发生短路时，短路电流越大，电弧能量越大，燃烧越强烈，电弧熄灭的时间越长。电弧燃烧产生的热量、气体的膨胀和气体电离分解物对熔断器有极大的危害，轻则使熔断器的瓷管开裂损坏电路，重则使整个电路燃烧，危及生命安全。
故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
发明目的：为了克服熔断器在电路中短路时，轻则使熔断器的瓷管开裂损坏电路，重则使整个电路燃烧的安全隐患的技术问题，本发明提供一种高分断熔断器。
本发明同时提供了上述高分断熔断器的制备方法。
为达到上述目的，本发明高分断熔断器采用如下技术方案：
包括绝缘管、收容于绝缘管内的熔体、分别位于绝缘管两端的两个端帽；其特征在于，所述绝缘管的外表面设有抑电层，该抑电层是导电的，且抑电层覆盖绝缘管至少部分的外表面，该抑电层的两端分别与两个端帽形成电连接，所述熔体具有未熔断状态及熔断中的状态；
当熔体处于未熔断状态时，所述抑电层的阻值大于熔体的阻值；
当熔体处于熔断中的状态时，熔体的阻值大于抑电层的阻值。
进一步的，所述抑电层包括功能层、金属层；所述金属层上设有收容功能层的开槽，功能层位于该开槽中并与金属层形成电连接，金属层的两端分别与两个端帽形成电连接；所述功能层是导电的，且熔体处于未熔断状态时，功能层的阻值大于熔体的阻值；熔体处于熔断中的状态时，熔体的阻值大于功能层的阻值。
进一步的，所述功能层及金属层上覆盖有绝缘的包覆层。
进一步的，所述金属层为印刷在绝缘管上的银金属层，所述功能层为镍粉固化形成。
进一步的，所述绝缘管为长方体且具有四个侧面，所述抑电层设置在其中一个侧面上；或者设置两个抑电层，且两个抑电层分别设置在两个相背的侧面上。
有益效果：本发明提供的技术方案中，抑电层与熔体为并联结构且同时作为两条导电的电路，该两条电路电压相等。当熔体处于未熔断状态时，所述抑电层的阻值大于熔体的阻值，即抑电层的分路电流小于熔体分路的电流，则电流只从熔体流通；当电路发生短路状况时，电路中出现高电流，熔体处于熔断过程中，熔体的直径变小，阻值变大，直至熔体的阻值大于抑电层的阻值。此时部分电流会从抑电层处流通，熔体发热的能量也会被抑电层里的功能层的填充料迅速吸收，避免了能量完全从绝缘管中释放，达到爆炸极限，相当于提高了熔断器的分断能力。
本发明提供上述高分断熔断器的制备方法的技术方案，包括如下步骤：
(1)制造熔断器主体，即将两个端帽焊接在绝缘管的两端，且熔体收容于绝缘管内，熔体两端分别与两个端帽电连接；
(2)印刷金属层，即选中绝缘管的一面或者多面上印刷一层金属层并固化；
(3)在金属层上刻出凹槽；
(4)在金属层的凹槽内填充功能层原料并固化；
(5)在金属层及功能层表面印刷包覆层。
进一步的，步骤(2)中，金属层为银金属层，即在绝缘管的一面或者多面上印刷银浆，并在干燥箱中80℃固化2小时。
进一步的，步骤(3)中，将印刷好的银金属层，放在激光雕刻机下，在银金属层上刻出槽口。
进一步的，步骤(4)中，所述功能层的原料为镍粉，将该镍粉混合树脂浆形成浆料并印刷到银金属层上的槽口上，然后，在100℃的温度固化2小时。
进一步的，所述包覆层为树脂，将树脂印刷到银金属层上，并完全覆盖住银金属层和功能层。
有益效果：该制备方法的技术方案，属于对本发明中的高分断熔断器独创的制备方法，制成的高分断熔断器能够达到预期的高分断能力。
附图说明
图1为本发明高分断熔断器的结构示意图；
图2为采用实施例二的制备方法制成的熔断器的测试结果图。
图3为采用现有技术的对比例的制备方法制成的熔断器的测试结果图。
具体实施方式
实施例一
请结合图1所示，本实施例公开了一种高分断熔断器，包括绝缘管1、收容于绝缘管1内的熔体2、分别位于绝缘管1两端的两个端帽3；所述绝缘管1的外表面设有抑电层，该抑电层是导电的，包括功能层4、金属层5；所述金属层5上设有收容功能层4的开槽(未标号)。功能层4位于该开槽中并与金属层5形成电连接。金属层5的两端分别与两个端帽3形成电连接。抑电层覆盖绝缘管1至少部分的外表面，该抑电层的两端分别与两个端帽3形成电连接。所述功能层4是导电的，功能层4作为控制与熔体2之间阻值关系的主要部分，具体的，熔体2处于未熔断状态时，功能层4的阻值大于熔体2的阻值，电流只从熔体流通；熔体2处于熔断中的状态时，熔体2的直径变小，阻值变大，直至熔体2的阻值大于功能层4的阻值。此时部分电流会从功能层4处流通，熔体2发热的能量也会被功能层4的填充料迅速吸收，避免了能量完全从绝缘管1中释放，达到爆炸极限，相当于提高了熔断器的分断能力。所述功能层4及金属层5上覆盖有绝缘的包覆层6。对上述各个部分，本实施方式中一种具体的材质选择为：金属层5为印刷在绝缘管1上的银金属层，所述功能层4为镍粉固化形成。绝缘管1为陶瓷管，采用95％wt的氧化铝陶瓷。包覆层6为绝缘的树脂材质。
另外，该实施例一中一个优选的绝缘管1形状为长方体，该绝缘管1具有四个侧面，所述抑电层设置在其中一个侧面上；如果阻值难以达到上述要求，可以设置两个抑电层，且两个抑电层分别设置在两个相背的侧面上。
而在其他实施方式中，也可以采用一整个金属层5(没有功能层4)作为抑电层的方式，即该金属层5选用的材质是能够达到：熔体2处于未熔断状态时，金属层的阻值大于熔体的阻值；熔体2处于熔断中的状态时，熔体的阻值大于功金属层的阻值，同样能够达到上述提高分断能力的效果，但与上述具有功能层4的实施例相比，不具有通过功能层4较准确调整阻值的效果。
实施例二
本实施例提供了上述实施例中熔断器的制备方法，包括以下步骤：
(1)制造熔断器主体，即将两个端帽焊接在绝缘管的两端，且熔体收容于绝缘管内，熔体两端分别与两个端帽电连接；
(2)印刷金属层，即选中绝缘管的一面或者多面上印刷一层金属层并固化；具体的，在绝缘管的一面或者多面上印刷银浆，并在干燥箱中80℃固化2小时。
(3)在金属层上刻出凹槽；具体的，将印刷好的银金属层，放在激光雕刻机下，在银金属层上刻出槽口。
(4)在金属层的凹槽内填充功能层原料并固化；具体的，所述功能层的原料为镍粉，将该镍粉混合树脂浆形成浆料并印刷到银金属层上的槽口上，然后，在100℃的温度固化2小时。
(5)在金属层及功能层表面印刷包覆层；具体的，包覆层为树脂，将树脂印刷到银金属层上，并完全覆盖住银金属层和功能层。
而基于上述给出的制备方法的实施例，为了对制备出的熔断器的性能进行试验验证，给出了以下两个制备实施例，其中实施例三为制造该新的高分断熔断器的实施例，实施例四是现有技术制造出的现有熔断器作为对比例。
实施例三
1、模拟计算，根据研制任务书上的研制要求，计算出电流规格2A的熔断器需要的熔体规格(CuAg10％/丝径为0.068mm)和焊锡量0.4g；
2、确定焊台温度和焊锡量，根据经验可以先设置一个焊台温度350℃，通过调节焊锡量和焊台温度，使陶瓷管和铜帽之间压合时候，焊锡不会出现冒锡情况，焊锡量和焊台温度分别为0.3g和310℃；
3、第一端铜帽预熔，首先将0.3g的焊锡加入到铜帽中，然后放到焊台上加热，加热温度为310℃，加热时间为20s至25s，此时焊锡应该全部熔化，这个时间没有完全熔化的，应该排除掉；
4、第一端焊接，把陶瓷管的一端放到预熔后的铜帽上，在让熔体自由落体进入陶瓷管内，然后放到加热温度为310℃的焊台上加热20s-25s，此时缓慢的下压焊台的上压头，直至陶瓷管不能下压为止；
5、拨丝，用镊子把一端焊接好的熔体拨到陶瓷管中间位置，使熔体不能贴壁；
6、第二端铜帽预熔，同样将0.2g的焊锡加入铜帽中，然后放到焊台上加热，加热温度为310℃，加热时间为20s至25s，此时焊锡应该全部熔化，这个时间没有完全熔化的，应该排除掉；
7、第二端焊接，把第一端焊接好的熔断器的另一端竖直的放到第二端铜帽上，我们可以适当的调节焊锡量，已达到不仅可以焊接良好，还可以不出现冒锡情况，然后放到焊台上加热20s-25s，此时缓慢的下压焊台的上压头，直至陶瓷管不能下压为止；
8、印刷银金属层，选中陶瓷管一面或者多面，在陶瓷管上印刷一层银浆，然后放入干燥箱中80℃固化2小时。
9、刻槽，将印刷好的银金属层的熔断器，放在激光雕刻机下，在银金属层上刻出槽口；
10、印刷功能层，将配置好的镍粉和填充料树脂浆料印刷到银金属层上的槽口上，然后，在100℃干燥箱中固化2小时；
11、印刷包覆层，将酚醛树脂印刷到银金属层上，完全覆盖住银金属层和功能层；
12、测试，将制备好的产品进行分断实验。并得到如图2中所示的试验结果。
实施例四
通过该实施例制备一个现有技术中的熔断器。
1、模拟计算，根据研制任务书上的研制要求，计算出电流规格2A的熔断器需要的熔体规格(CuAg10％/丝径为0.068mm)和焊锡量0.4g，此时的熔体规格和焊锡量是不准确的，精确的熔体规格和焊锡量是需要通过实验进一步的确定；
2、确定焊台温度和焊锡量，根据经验可以先设置一个焊台温度350℃，通过调节焊锡量和焊台温度，使陶瓷管和铜帽之间压合时候，焊锡不会出现冒锡情况，焊锡量和焊台温度分别为0.3g和310℃；
3、第一端铜帽预熔，首先将0.3g的焊锡加入到铜帽中，然后放到焊台上加热，加热温度为310℃，加热时间为20s至25s，此时焊锡应该全部熔化，这个时间没有完全熔化的，应该排除掉；
4、第一端焊接，把陶瓷管的一端放到预熔后的铜帽上，在让熔体自由落体进入陶瓷管内，然后放到加热温度为310℃的焊台上加热20s-25s，此时缓慢的下压焊台的上压头，直至陶瓷管不能下压为止；
5、拨丝，用镊子把一端焊接好的熔体拨到陶瓷管中间位置，使熔体不能贴壁；
6、第二端铜帽预熔，同样将0.2g的焊锡加入第二端铜帽中，然后放到焊台上加热，加热温度为310℃，加热时间为20s至25s，此时焊锡应该全部熔化，这个时间没有完全熔化的，应该排除掉；
7、第二端焊接，把第一端焊接好的熔断器的另一端竖直的放到第二端铜帽上。可以适当的调节焊锡量，已达到不仅可以焊接良好，还可以不出现冒锡情况，然后放到焊台上加热20s-25s，此时缓慢的下压焊台的上压头，直至陶瓷管不能下压为止；
8、测试，将制备好的产品进行分断实验，分断条件为：DC800V@100A。并得到如图3所示的试验结果。
而通过对实施例三及实施例四的实验结果分析：
如图3所示，实施例四作为一个现有技术的对比例，制备的熔断器在DC800V@100A的条件下，发生持续拉弧现象，会导致熔断发生爆炸，从而给电路带来不可逆转的损害。
而如图2所示，实施例三制备的高分断熔断器在DC800V@100A的条件下，产品387us发生通断，从而不会影响电路。
另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高分断熔断器，包括绝缘管、收容于绝缘管内的熔体、分别位于绝缘管两端的两个端帽；其特征在于，所述绝缘管的外表面设有抑电层，该抑电层是导电的，且抑电层覆盖绝缘管至少部分的外表面，该抑电层的两端分别与两个端帽形成电连接，所述熔体具有未熔断状态及熔断中的状态；
当熔体处于未熔断状态时，所述抑电层的阻值大于熔体的阻值；
当熔体处于熔断中的状态时，熔体的阻值大于抑电层的阻值。
2.根据权利要求1所述的高分断熔断器，其特征在于，所述抑电层包括功能层、金属层；所述金属层上设有收容功能层的开槽，功能层位于该开槽中并与金属层形成电连接，金属层的两端分别与两个端帽形成电连接；所述功能层是导电的，且熔体处于未熔断状态时，功能层的阻值大于熔体的阻值；熔体处于熔断中的状态时，熔体的阻值大于功能层的阻值。
3.根据权利要求2所述的高分断熔断器，其特征在于，所述功能层及金属层上覆盖有绝缘的包覆层。
4.根据权利要求2或3所述的高分断熔断器，其特征在于，所述金属层为印刷在绝缘管上的银金属层，所述功能层为镍粉固化形成。
5.根据权利要求2或3所述的高分断熔断器，其特征在于，所述绝缘管为长方体且具有四个侧面，所述抑电层设置在其中一个侧面上；或者设置两个抑电层，且两个抑电层分别设置在两个相背的侧面上。
6.根据如权利要求1至5中任一项所述的高分断熔断器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制造熔断器主体，即将两个端帽焊接在绝缘管的两端，且熔体收容于绝缘管内，熔体两端分别与两个端帽电连接；
(2)印刷金属层，即选中绝缘管的一面或者多面上印刷一层金属层并固化；
(3)在金属层上刻出凹槽；
(4)在金属层的凹槽内填充功能层原料并固化；
(5)在金属层及功能层表面印刷包覆层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，金属层为银金属层，即在绝缘管的一面或者多面上印刷银浆，并在干燥箱中80℃固化2小时。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将印刷好的银金属层，放在激光雕刻机下，在银金属层上刻出槽口。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述功能层的原料为镍粉，将该镍粉混合树脂浆形成浆料并印刷到银金属层上的槽口上，然后，在100℃的温度固化2小时。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述包覆层为树脂，将树脂印刷到银金属层上，并完全覆盖住银金属层和功能层。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205582871U (zh) * 2016-02-18 2016-09-14 Aem科技(苏州)股份有限公司 一种悬空熔丝型表面贴装熔断器
CN107464732A (zh) * 2017-09-11 2017-12-12 南京萨特科技发展有限公司 一种pcb基体熔断器及其制造方法
CN207425787U (zh) * 2017-06-20 2018-05-29 好利来（厦门）电路保护科技有限公司 一种带有熔断指示系统的熔断体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205582871U (zh) * 2016-02-18 2016-09-14 Aem科技(苏州)股份有限公司 一种悬空熔丝型表面贴装熔断器
CN207425787U (zh) * 2017-06-20 2018-05-29 好利来（厦门）电路保护科技有限公司 一种带有熔断指示系统的熔断体
CN107464732A (zh) * 2017-09-11 2017-12-12 南京萨特科技发展有限公司 一种pcb基体熔断器及其制造方法

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