CN114429890B - 一种低倍数小分断熔断器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低倍数小分断熔断器，包括固定端子、熔体和活动端子，所述熔体固定在所述固定端子上；所述活动端子上固定有套筒，所述套筒和所述熔体之间存在间隙，所述套筒中设置有连接件，所述连接件和所述套筒滑动连接；所述连接件和所述熔体焊锡固定，所述套筒中还设置有第一弹簧，所述第一弹簧用于驱使所述连接件朝向远离所述熔体的方向移动。本申请在分断低过载电流过程中能够减少拉弧现象的产生，从而增加熔断器结构强度的效果。

Description

一种低倍数小分断熔断器

技术领域

本申请涉及熔断器技术领域，尤其是涉及一种低倍数小分断熔断器。

背景技术

随着电力技术的不断发展，科技和经济也对电力技术的变革起到了带动作用，对电力系统中的可靠性要求越来越高，因此会在电力系统中增设熔断器，来对电力系统进行保护。

熔断器是根据熔体上的电流超过规定值一段时间后，熔体自身发热熔化，从而使电路断开。熔断器产品质量要求越来越高，对于熔断器而言，熔体要求在高过载电流（一般是指额定电压下、电流为额定电流2倍以上的电流）时能够迅速熔断，还要能够在低过载电流（一般是指额定电压下、电流为额定电流1.35~2倍的电流）时进行精准分断。而目前熔断器中的熔体，在流入低过载电流时，熔体逐渐加热，这种热量使熔体从熔化开始到熔断需要的时间偏长，熔断器整体结构承受的热量加大、电磁压力变长，结构会不稳定，无法将熔断后产生的电弧完全灭掉，进而发生熔断器爆裂的事故。

针对上述中的相关技术，发明人认为熔断器在分断低过载电流时，存在拉弧现象导致熔断器结构强度降低的缺陷。

发明内容

为了减少熔断器在分断低过载电流过程中产生的拉弧现象，从而增加熔断器的结构强度，本申请提供一种低倍数小分断熔断器。

本申请提供的一种低倍数小分断熔断器，采用如下的技术方案：

一种低倍数小分断熔断器，包括固定端子、熔体和活动端子，所述熔体固定在所述固定端子上；所述活动端子上固定有套筒，所述套筒和所述熔体之间存在间隙，所述套筒中设置有连接件，所述连接件和所述套筒滑动连接；所述连接件和所述熔体焊锡固定，所述套筒中还设置有第一弹簧，所述第一弹簧用于驱使所述连接件朝向远离所述熔体的方向移动。

通过采用上述技术方案，在使用的时候，将固定端子和活动端子接入到需要保护的电路中，电流通过固定端子和活动端子，使得内部熔体开始发热。由于活动端子利用连接件和熔体之间实现电连接，并且连接件和熔体之间通过焊锡固定，当电路中电流流过时，熔体上的热量会传递至焊锡处；当电流升至低过载电流时，熔体上热量增加，使得焊锡处的温度升高，焊锡熔化。在焊锡熔化的过程中，连接件和熔体之间的固定效果开始减小，并且连接件还受到第一弹簧的拉力作用；当第一弹簧的拉力大于焊锡熔化过程中焊锡对连接件的固定作用力时，第一弹簧会迅速拉断焊锡并且迅速带动连接件向套筒内滑移，以使电路断开，并且增加连接件和熔体之间的距离，尽可能减少了电弧的产生。

可选的，所述套筒的开口端面设置有抵挡环，在所述连接件位于所述套筒内且远离所述抵挡环的一侧设置有限位环，所述第一弹簧的两端分别抵接在所述抵挡环和所述限位环的相对内侧。

通过采用上述技术方案，第一弹簧被压缩在限位环和抵挡环之间，利用第一弹簧来驱使连接件和熔体之间断开。

可选的，所述活动端子上还固定有固定件，所述固定件抵接于所述套筒具有开口的端面。

通过采用上述技术方案，由于连接件在套筒内伸出后和熔体焊锡固定，利用固定件抵接套筒的开口端面，从而增加套筒和活动端子之间的稳定性，使得连接件和熔体之间的有更好地连接稳定性。

可选的，所述固定端子上设置有第一内帽，所述活动端子上设置有第二内帽，所述第一内帽和所述第二内帽之间穿设有灭弧管。

通过采用上述技术方案，利用第一内帽和第二内帽对灭弧管进行固定，通过灭弧管对熔断器作进一步保护，以及时对产生的电弧进行灭除；同时固定端子和活动端子还能够通过第一内帽、第二内帽分别和灭弧管保持位置上的固定，以保持整体结构的稳定性。

可选的，还包括外帽，所述外帽分别套设在所述固定端子和所述活动端子上，并完全覆盖所述第一内帽和所述第二内帽。

通过采用上述技术方案，利用外帽对固定端子、活动端子和灭弧管再一次进行位置固定，保持结构稳定性；外帽穿设在固定端子和活动端子上，并完全覆盖第一内帽和第二内帽，减少了电气裸露部分，提高使用安全性。

可选的，所述连接件靠近所述熔体的一端设置有连接孔，所述连接孔用于容纳焊锡。

通过采用上述技术方案，在对连接件和熔体进行焊锡固定时，熔化的焊锡能够进入到连接孔中，增加焊锡和连接件的固定稳定性。

可选的，所述熔体呈板状，且所述熔体的端部设置在所述连接孔的中部。

通过采用上述技术方案，板状的熔体在通过焊锡固定时，有足够大的接触面积，便于和焊锡接触固定；并且板状的熔体具有较大的散热面，在使用过程中能够及时散热，提高使用寿命。

可选的，所述熔体上设置有多个熔断孔，多个所述熔断孔呈间隔设置。

通过采用上述技术方案，熔断孔减小了熔体的横截面的面积，在通过高过载电流时，熔断孔附近的熔体更容易熔断，在保持熔体具有较高散热能力的同时还保持熔体本身的精准度。

可选的，所述套筒的周侧上对称设置有滑移孔，所述滑移孔中穿设有滑移板，所述滑移板和所述连接件远离所述熔体的一端固定连接；所述滑移板的两端分别延伸至所述套筒的外侧，所述套筒外侧设置有第二弹簧；所述第二弹簧的一端固定在所述滑移板的端部，所述第二弹簧的另一端焊锡固定在所述连接件和所述熔体焊锡固定连接处，所述第二弹簧用于驱使所述滑移板朝向靠近所述熔体的方向移动。

通过采用上述技术方案，滑移板可以在套筒中滑移，并且滑移板和连接件相固定；在对连接件伸出套筒进行焊接固定时，可以拨动滑移板来使得连接件伸出套筒，便于焊接固定。并且在固定时，在滑移板以及焊锡之间还设置有第二弹簧，第二弹簧驱使滑移板朝向靠近熔体的方向移动，第二弹簧与第一弹簧的作用力相反；在焊锡未熔化时，连接件受到的第一弹簧的拉力被第二弹簧的拉力抵消，以减小连接件对焊锡的拉扯作用力；但在焊锡熔化时，滑移板上第二弹簧作用力消失，使得连接件完全受到第一弹簧的弹性作用力，以保证连接件能够迅速和熔体断开。

可选的，所述第二弹簧的弹力小于所述第一弹簧的弹力。

通过采用上述技术方案，在焊锡未熔化时，连接件在受到第一弹簧和第二弹簧的作用力，由于第一弹簧的作用力和第二弹簧的作用力相反，经作用力相互部分抵消，连接件最终受到远离熔体方向的拉力，以使得连接件具备远离熔体移动的趋势，在焊锡熔化时能迅速断开。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在熔体通电并且在焊锡熔化时，连接件能够迅速断开电路连接，并且迅速增加连接件和熔体之间的距离，尽量减少电弧的产生，提高熔断器的结构强度；

2.连接件和熔体之间通过焊锡固定连接稳定，焊锡未熔化时不易脱落；

3.便于连接件从套筒中伸出进行焊锡固定，并且能够保证连接件在和熔体固定时具有较小的拉力，而焊锡熔化时依旧能迅速断开连接件和熔体之间的连接。

附图说明

图1是本申请实施例1中一种低倍数小分断熔断器的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1中一种低倍数小分断熔断器沿熔断器长度方向的半剖示意图。

图3是本申请实施例1中一种低倍数小分断熔断器中的固定端子和活动端子的爆炸示意图。

图4是图2中A部分的局部放大示意图。

图5是图4中B部分的局部放大示意图。

图6是本申请实施例2中一种低倍数小分断熔断器中的活动端子的结构示意图。

图7是本申请实施例2中一种低倍数小分断熔断器的半剖示意图

附图标记说明：1、固定端子；11、安装孔；12、第一内帽；2、熔体；21、熔断孔；3、活动端子；31、套筒；311、抵挡环；312、滑移孔；313、滑移板；32、连接件；321、限位环；322、连接孔；33、第一弹簧；34、固定件；35、第二内帽；36、第二弹簧；37、锡球；38、密封罩；4、灭弧管；5、外帽。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

随着技术的发展，对于保护类的熔断器产品而言，其质量要求越来越高。新能源熔断器除了要求在高过载电流下能够快速熔断以保护电路，还要能够对额定电压下、超过额定电流的低过载电流进行精准分断，进一步实现电路保护。

在传统设计观念中，仅靠在熔体的熔断来解决低倍数小电流的分断，无法达到每个熔断器产品都能满足低倍数小分断要求。并且在生产制造中工艺上的差异，会导致产品一致性及稳定性能差。在传统熔断器设计上，解决小分断在于熔体，如果熔体设计处理不当，会存在熔断器使用可靠性风险。并且在实际使用过程中，熔断器中的熔体，在流入低过载电流时，熔体逐渐加热，这种热量使熔体从熔化开始到熔断需要的时间偏长，熔断器整体结构承受的热量加大、电磁压力变长，结构会不稳定，无法将熔断后产生的电弧完全灭掉，进而发生熔断器爆裂的事故。

本申请实施例公开一种低倍数小分断熔断器。

实施例1

参照图1和图2，低倍数小分断熔断器包括固定端子1、熔体2、活动端子3、灭弧管4和外帽5。熔体2固定在固定端子1上；活动端子3和熔体2之间存在距离；灭弧管4套设在固定端子1和活动端子3上，对固定端子1和活动端子3起到固定的作用；外帽5套设在固定端子1和活动端子3上，在限制灭弧管4的位置移动时还能够减小固定端子1和活动端子3上的电气裸露部分。在活动端子3上设置有套筒31、连接件32和第一弹簧33，套筒31和熔体2之间存在间隙。连接件32和套筒31滑动连接；第一弹簧33驱使连接件32朝向远离熔体2的方向移动；连接件32和熔体2之间通过焊锡固定。套筒31固定在活动端子3上，当连接件32和熔体2固定之后，活动端子3和固定端子1通过熔体2、连接件32、套筒31和第一弹簧33进行电性连接。

在使用的时候，需要保护的电路的电流通过固定端子1和活动端子3导通，电流使得熔体2开始发热。熔体2上的热量会分别传递到固定端子1以及熔体2和连接件32的焊锡处。正常使用时，熔体2发热不足以将焊锡熔化，连接件32和熔体2之间一直保持焊锡固定状态。当电流升至低过载电流时，熔体2上热量增加，进而使得传递至焊锡处的温度升高，达到焊锡的熔点，将焊锡熔化。在焊锡开始熔化的过程中，连接件32和熔体2之间的固定效果开始减小。由于此时连接件32还受到第一弹簧33的拉力作用，第一弹簧33的拉力来驱使连接件32和熔体2之间的连接断开。当连接件32和熔体2之间的固定效果不足以维持第一弹簧33的拉力时，第一弹簧33会迅速拉断正在熔化的焊锡，从而带动连接件32向套筒31内滑移，迅速断开电路连接并且增加连接件32和熔体2之间的距离，尽量避免电弧的产生，保证熔断器本身的结构强度。在本实施例中，连接件32和熔体焊锡固定后形成一个锡球37。

参照图2和图3，在本实施例中，当灭弧管4安装在固定端子1和活动端子3上之后，在灭弧管4内还填充有灭弧剂（图中未示出）。灭弧剂充满整个灭弧管，通过灭弧剂对电弧进行释放，减小电弧对整体结构的影响。示例中灭弧剂优选为灭弧砂，以减少整个熔断器的重量。由于灭弧砂具有较高的导热性和绝缘性能，与电弧有很大的接触面积，便于吸收电弧能量，因此能使电弧迅速冷却。当连接件32滑动设置在套筒31的开口处时，套筒31为连接件32提供了滑移的空间，并且套筒31对连接件32起到保护的作用。尽量避免灭弧砂在填充过程中，会填充到套筒31内，阻碍连接件32的移动。

参照图3，固定端子1由直板和圆板固定形成，在直板上设置有安装孔11，便于在使用时安装螺栓。熔体2固定在圆板背离直板的一侧。在圆板上还固定有第一内帽12，第一内帽12和熔体2位于圆板的同一侧。第一内帽12为圆环形，且第一内帽12和圆板直径相同。活动端子3也由直板和圆板固定形成，套筒31固定在圆板背离直板的一侧。圆板上还固定有第二内帽35，第二内帽35和套筒31处于圆板的同一侧。第二内帽35也为圆环形，且第二内帽35和圆板的直径相同。在本实施例中，第一内帽12和第二内帽35的直径相同。灭弧管4套设在第一内帽12的环形腔内和第二内帽35的环形腔内，通过第一内帽12和第二内帽35的夹持作用，对灭弧管4进行固定。并且灭弧管4还能够对第一内帽12和第二内帽35进行支撑，来保持固定端子1和活动端子3的相对位置，进而保证熔断器整体结构。

在本实施例中，固定端子1和活动端子3均由黄铜合金制成。外帽5分别套设在固定端子1的直板和活动端子3的直板上，并完全覆盖住固定端子1的圆板和第一内帽12以及活动端子3的圆板和第二内帽35。通过外帽5的覆盖，减小了电气裸露部分，提高安全性。同时，外帽5分别覆盖在第一内帽12和第二内帽35上，增加第一内帽12和第二内帽35的环形结构强度，使得在安装完灭弧管4后，整体结构更加稳定。

参照图3和图4，在活动端子3的圆板上还固定有固定件34。固定件34抵接在套筒31具有开口的端面上，并且固定件34的两端固定在圆板上。在固定件34上还设置有和套筒31开口相适配的孔，便于连接件32在套筒31中进行伸缩滑移。

参照图4和图5，在套筒31的开口端面位置设置有抵挡环311，抵挡环311缩小了套筒31的开口面积。在连接件32位于套筒31内且远离抵挡环311的一端设置有限位环321，且限位环321的外径要大于抵挡环311的内径，以保证连接件32不能完全从套筒31中滑移出去。在本实施例中，第一弹簧33的两端分别抵接在限位环321和抵挡环311的相对内侧，且第一弹簧33处于压缩状态，以保持第一弹簧33具有能够时刻驱使连接件32远离熔体2的作用力。

在连接件32靠近熔体2的一端设置有连接孔322。连接件32在和熔体2进行焊锡固定时，熔化的焊锡可以进入到连接孔322中，增加连接件32和熔体2之间的连接强度。

参照图2，在本实施例中，熔体2呈板状，且熔体2的端部设置在连接孔322的中部位置。板状的熔体2具有较大的散热面积，在使用过程中能够及时散热，提高熔体2的使用寿命。并且熔体2的端部设置在连接孔322的中部位置，在对熔体2和连接件32进行焊锡过程中，熔体2两侧的焊锡可以分布的较为均匀，以保持焊锡固定时的连接件32和熔体2之间的稳定性。在本实施例中，熔体2上设置有多个熔断孔21，多个熔断孔21呈间隔设置。熔体2上熔断孔21所在位置的横截面积小于熔体2其他位置的横截面的面积，因此在通过高过载电流时，熔断孔21附近的熔体2电阻更大，更容易熔断。

本实施例中，熔体2和焊锡是根据熔断器设计的额定保护电流来选择，使得熔断器可以应用在不同场合下。

本申请实施例1的实施原理为：使用时，电路中的电流流经固定端子1和活动端子3，内部熔体2开始发热并将热量传递连接件32和熔体2之间的焊锡处。当电流升至低过载电流时，熔体2上热量增加，使得焊锡处的温度升高，焊锡开始熔化，连接件32和熔体2之间的固定效果开始减小；当连接件32受到第一弹簧33的拉力大于焊锡熔化过程中焊锡对连接件32的固定作用力时，第一弹簧33会迅速拉断焊锡并且迅速带动连接件32向套筒31内滑移，以使电路断开，并且增加连接件32和熔体2之间的距离，尽可能减少了电弧的产生。当电流直接升至高过载电流时，高过载电流直接将熔断孔21附近的熔体2熔断；高过载电流较大，产生的热量较多，因此熔断的缺口也较大，电弧产生概率较低。

实施例2

参照图6和图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，活动端子3上还固定有密封罩38。密封罩38靠近固定端子1的一端开设有供熔体2插入安装的限位孔（图中未示出）。限位孔设置在密封罩38的中部，从而对熔体2的位置进行支撑限定。并且密封罩38和熔体2之间密封处理，灭弧砂填充在灭弧管4和密封罩38之间。在套筒31的周侧上对称设置有滑移孔312，在滑移孔312中穿设有滑移板313。滑移板313和连接件32远离熔体2的一端固定连接，并且滑移板313的两端分别延伸至套筒31的外侧。套筒31外侧设置有第二弹簧36，第二弹簧36的一端固定在滑移板313的端部，第二弹簧36的另一端焊锡固定在连接件32和熔体2焊锡固定连接处。第二弹簧36驱使滑移板313朝向靠近熔体2的方向移动。

在焊锡固定时，第二弹簧36和连接件32被一同焊锡固定在同一个焊锡处，并且第二弹簧36处于拉伸状态，以驱使连接件32朝向靠近熔体2的方向移动。连接件32此时受到第一弹簧33的作用力和第二弹簧36的作用力，并且两个作用力相反。在本实施例中，第二弹簧36的弹力小于第一弹簧33的弹力，以保持连接件32在焊锡固定的初始状态时，受到朝向远离熔体2方向的拉力，以使得连接件32具备朝向远离熔体2方向移动的趋势，在焊锡熔化时能够迅速带动连接件32和熔体2之间断开，减少电弧的产生。在对熔体2进行焊锡固定之后，将密封罩38套设在熔体2上，并将密封罩38和活动端子3进行固定连接。熔体2在插接到密封罩38的限位孔之后，将熔体2固定在固定端子上。在安装熔体2时，由于熔体2呈板状，因此固定端子1和活动端子3之间的位置相对固定，以保持固定端子1上的直板和活动端子3上的直板具有相同的方向，更便于安装使用。

本申请实施例2的实施原理为：通过和连接件32相固定的滑移板313，在滑移板313伸出套筒31外侧后，可以拨动滑移板313来使得连接件32伸出套筒31，便于将连接件32和熔体2进行焊接固定。并且在焊锡固定时，焊锡处还焊锡固定了第二弹簧36，并且第二弹簧36的另一端固定在滑移板313的端部，第二弹簧36与第一弹簧33的作用力相反，以部分抵消第一弹簧33的弹力。在焊锡未熔化时，连接件32受到的第一弹簧33的拉力被第二弹簧36的拉力部分抵消，以减小连接件32对焊锡的拉扯作用力；在焊锡开始熔化时，若第二弹簧36从焊锡处拉出，那么滑移板313上第二弹簧36作用力消失，使得连接件32完全受到第一弹簧33的弹性作用力，以保证连接件32能够迅速和熔体2断开，减少拉弧现象。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种低倍数小分断熔断器，其特征在于：包括固定端子(1)、熔体(2)和活动端子(3)，所述熔体(2)固定在所述固定端子(1)上；所述活动端子(3)上固定有套筒(31)，所述套筒(31)和所述熔体(2)之间存在间隙，所述套筒(31)中设置有连接件(32)，所述连接件(32)和所述套筒(31)滑动连接；所述连接件(32)和所述熔体(2)焊锡固定，所述套筒(31)中还设置有第一弹簧(33)，所述第一弹簧(33)用于驱使所述连接件(32)朝向远离所述熔体(2)的方向移动；所述套筒(31)的周侧上对称设置有滑移孔(312)，所述滑移孔(312)中穿设有滑移板(313)，所述滑移板(313)和所述连接件(32)远离所述熔体(2)的一端固定连接；所述滑移板(313)的两端分别延伸至所述套筒(31)的外侧，所述套筒(31)外侧设置有第二弹簧(36)；所述第二弹簧(36)的一端固定在所述滑移板(313)的端部，所述第二弹簧(36)的另一端焊锡固定在所述连接件(32)和所述熔体(2)焊锡固定连接处，所述第二弹簧(36)用于驱使所述滑移板(313)朝向靠近所述熔体(2)的方向移动。

2.根据权利要求1所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述套筒(31)的开口端面设置有抵挡环(311)，在所述连接件(32)位于所述套筒(31)内且远离所述抵挡环(311)的一侧设置有限位环(321)，所述第一弹簧(33)的两端分别抵接在所述抵挡环(311)和所述限位环(321)的相对内侧。

3.根据权利要求1所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述活动端子(3)上还固定有固定件(34)，所述固定件(34)抵接于所述套筒(31)具有开口的端面。

4.根据权利要求1所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述固定端子(1)上设置有第一内帽(12)，所述活动端子(3)上设置有第二内帽(35)，所述第一内帽(12)和所述第二内帽(35)之间穿设有灭弧管(4)。

5.根据权利要求4所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：还包括外帽(5)，所述外帽(5)分别套设在所述固定端子(1)和所述活动端子(3)上，并完全覆盖所述第一内帽(12)和所述第二内帽(35)。

6.根据权利要求1所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述连接件(32)靠近所述熔体(2)的一端设置有连接孔(322)，所述连接孔(322)用于容纳焊锡。

7.根据权利要求6所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述熔体(2)呈板状，且所述熔体(2)的端部设置在所述连接孔(322)的中部。

8.根据权利要求7所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述熔体(2)上设置有多个熔断孔(21)，多个所述熔断孔(21)呈间隔设置。

9.根据权利要求1所述的低倍数小分断熔断器，其特征在于：所述第二弹簧(36)的弹力小于所述第一弹簧(33)的弹力。

Images