CN114937581A - 新结构熔断器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

新结构熔断器及其制作方法，包括熔管、熔体、熔体导柱、内衬层、触头、灭弧填料，该新结构熔断器及其制作方法，与现有技术相比，不需要预先制作好熔管，而是使用专用模具采用类似于浇筑方式先将灭弧填料填充并完全包覆熔体后进行固化，固化后对周边进行修整后，再包覆一层绝缘材料，然后再用耐高温、稳定性好的绝缘塑性材料通过专用设备和专用模具注塑完成，可以满足在不增大外形尺寸或很少增大外形尺寸的情况下，满足大电流、高电压和高分断的要求，不仅省去了几个零配件和几道工序，而且还增加了熔断器的稳定性和牢固性，材料节约、配件减少、质量可控性提高，特别适合于大批量自动化生产，对生产效率提高和成本降低能起到较大的积极作用。

Description

新结构熔断器及其制作方法

技术领域：

本发明涉及输电线路和用电设备保护领域，尤其是涉及一种用于对输电线路和用电设备起保护作用的熔断器。

背景技术

熔断器是当电流超出规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断、断开电路的一种电器，使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。在零配件与构成方面，主要有熔体、熔管、触头、端盖(也称外盖)、灭弧填料、封口塞等，零配件配置方面，都是先用专用设备将各种零配件制作好，其中熔管制作方面都是在熔管两端沿和触头外端沿四周方向都需要预先设置若干个固定安装孔，然后再以组装方式完成生产制作。

而随着用电技术的进步，输电距离越来越远，使得输电电压要求越来越高、输电电流越来越大，而用电设备也向高电压大电流方向发展，也使得对熔断器的分断能力(分断容量)的要求越来越高，在配电设置安装使用空间不增大、或者增大有限的情况下，所安装使用的熔断器外形尺寸也要求不增大，或者增大有限，这样就需要在熔管器的内部结构上考虑进行变化。现有技术中，行业内对于在高压、大电流线路和高压、大电流设备上使用的熔断器，优先考虑在最好不增加外形尺寸的情况下，满足电流、电压、分断能力提高提高的要求，现有技术中所采用的方法较多的选择灭弧填料固化的方式，这种熔断器在生产制作方面，一般是首先将熔体焊接在两端触头上，然后将熔体穿过熔管，再用紧固螺钉穿过熔管上的安装固定孔，将熔管与触头连接固定，从其中一端外盖上预留的灭弧介质填装孔将灭弧填料(常用为石英砂)填充到熔管的内腔里，然后注入固化剂，再用封口塞封堵起来，放入固化箱进行固化，固化后进行表面处理，经过处理后便构成了熔断器的成品。

目前的这种熔管器零配件组合和生产安装方式，都有一个大前提，那就是需要先制作零配件，然后再进行熔断器的生产组装，这样一方面每个零配件的生产制作需要经过多道工序才能完成，另一方面熔断器的生产装配过程也需要多道工序才能完成安装制作，而每一工序都需要使用一定的设备和手段，通过操作人员经历一定的时间过程才能完成，如果在配件上能减少一个，则不仅可以节省一部分材料，也减少了一道工序，会促使生产效率的提高，同时也在产品质量方面因为工序的减少而使检验工序也随之减少，不仅减轻了检验方面的工作量，也在一定程度上提高了产品质量的保证程度。反过来，如果增加工序或工序不能减少，则在生产效率提高方面就会受到一定制约；所以，目前这种配件构成以及生产安装方式，在完全手工化生产过程中，提高生产效率的途径需要考虑的一个重要因素就是工序是否能减少？而在节约材料，降低成本方面，减少零配件也是需要考虑的一个重要因素。

如果全部或部分工序实行流程化自动生产，在流程、设备、操作系统等设计配置方面也要根据目前手工生产过程的特点和要求去考虑设置，多一个配件或多一道工序，则自动化生产设计及配置都增加一份复杂性，也随之会增加一个或若干个控制参数设置及检验/验证点(依据每道工序/每个配件检查指标或检查点的不同来设置)；同样的，如果能减少一个配件或一道工序，则自动化的复杂程度就会降低一份，设计及配置成本也会降低一份，生产效率也当然会提高一份。

发明内容

基于以上背景，本发明提供了一种新结构熔断器及其制作方法，该新结构熔断器以及制作方法，与现有技术相比，是在工具上和工艺上使用专用模具采用类似于浇筑方式先将灭弧填料填充并完全包覆熔体后进行固化，固化后对周边进行打磨修整后，再包覆一层绝缘材料，然后再用耐高温、稳定性好的绝缘塑性材料通过专用设备和专用模具注塑完成，可以满足在不增大外形尺寸或很少增大外形尺寸的情况下，满足大电流、高电压和高分断的要求，不仅省去了几个零配件和几道工序，而且还增加了熔断器的稳定性和牢固性，材料节约、配件减少、质量可控性提高，特别适合于大批量自动化生产，对生产效率提高和成本降低能起到较大的积极作用，可广泛应用于高压大电流电力线路保护、大型储能系统、民用船舶和军用舰艇、核电保护、航空/航天发射装置、光伏发电、风力发电等领域的用电设备保护方面。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

1、新结构熔断器及其制作方法，包括熔管、熔体、熔体导柱、内衬层、触头、灭弧填料，其特征在于：所述触头分布在熔管两端，两端触头通过熔体导柱连接起来，熔体焊接在熔管两端的触头底板上；

所述完成以上工步后，将已经安装了熔体导柱并焊接了熔体的触头置于专用模具中，使之内部形成空腔，然后从模具灭弧填料注入孔注入灭弧填料后，使之完全包覆熔体并充满模具内腔，经过固化处理并脱模后，再将内衬层包覆在灭弧填料上；

所述熔管的制作及安装方式为：将已经包覆了内衬层的熔断器半成品置于专用模具中，将制作熔管所用物料从模具熔管制作材料注入孔注入模具内腔，通过升温热塑方式使物料成型，并牢固包覆套接在内衬层外部。

2、灭弧填料中注入有固化剂，并经过升温处理方式使之固化。

3、所述熔管为绝缘耐高温高强度并结构稳定的热塑性材料制得。

4、触头底板被包覆在注塑后的熔管管体中。

5、所述内衬层材料为可切割不含石棉的绝缘材料。

6、所述熔管外形包括有圆形、矩形与多边形。

本发明所述的熔断器与目前市场上所见到的熔断器相比，最显著的特征就是该新结构熔断器及其制作方法，与现有技术相比，不需要预先制作好熔管，而是根据设计结果，将熔管制作与熔管安装合并起来，这样在工序上就有调整，熔体焊接在触头上以后，没有了穿套熔管这一工序，而是先进行类似于现有工艺及工序中的“灌砂”和“固化”，采用专用模具类似于浇筑方式先将灭弧填料填充并完全包覆熔体后进行固化，固化后对周边进行打磨修整后，再包覆一层绝缘材料，然后再用耐高温、稳定性好的绝缘塑性材料通过专用模具热塑方式完成熔管的制作与安装，可以满足在不增大外形尺寸或很少增大外形尺寸的情况下，满足大电流、高电压和高分断的要求，不仅省去了几个零配件和几道工序，而且还增加了熔断器的稳定性和牢固性，材料节约、配件减少、质量可控性提高，特别适合于大批量自动化生产，对生产效率提高和成本降低能起到较大的积极作用，可广泛应用于高压大电流电力线路保护、大型储能系统、民用船舶和军用舰艇、航空/航天发射装置、核电保护、光伏发电、风力发电等领域的用电设备保护方面。

附图说明

图1为本发明实施例外观结构示意图。

图2为本发明实施例各部件组成及成品结构剖面示意图。

图3为本发明实施例触头与熔体导柱连接后的结构示意图。

图4为本发明实施例熔体焊接在触头底板上以后的结构示意图。

图5为本发明实施例已经焊接了熔体的熔断器半成品经专用模具填充灭弧填料、并固化后结构示意图。

图6位本发明实施例经过包覆绝缘内衬层后的熔断器剖面结构示意图。

附图标记说明：1、触头；2、熔体导柱；3、熔体；4、灭弧填料；5、内衬层；6、熔管；11、触头接线板；12、触头底板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

实施例，如附图1～2所示，新结构熔断器及其制作方法，包括触头1、熔体导柱2、熔体3、灭弧填料 4、内衬层5和熔管6。所述在具体制作生产及安装方式上按以下步骤进行：

步骤1：如图3所示，将熔体导柱2的两端涂抹固定胶，然后穿入到触头底板12上预设穿孔中，使触头1和熔体导柱2连接为一体；

步骤2：如图4所示，在专用焊接设备上，将熔体3的两端焊接在触头底板12上预设的焊接位置，并检查每条熔体3焊接牢固，确保没有出现虚焊现象；

步骤3：如图5所示，将已经在触头底板12上焊接了熔体3的熔断器半成品(支架)置入专用模具中 (专用模具图上未画出)，使内部形成空腔，从模具上预留的灭弧填料灌注孔中填充进灭弧填料4，填充过程可采用震动、摇晃等方式，使灭弧填料4在模具容腔中填充饱满密实；填充饱满后再从灌注孔中注入固化剂，升温，使灭弧填料4在模具中固化，然后脱模，对可能出现的毛刺及不规则处进行打磨修整；

步骤4：对完成以上步骤的熔断器，在外层包覆一层内衬层5，为了增加熔断器内部的稳定性，包覆过程不仅要将已经固化的灭弧填料4全部包覆，触头底板12也被包覆起来，从表面观察，只留下两头用以连接外部电缆(电气设备)的触头接线板，包覆后的结构剖面如图6所示；

步骤5：将包覆了内衬层5的熔断器置入专用模具中(图上未画出)，从模具注塑孔中注入用来制作熔管6的热塑材料，通过热塑方式在使之形成熔管6，然后脱模，对可能出现的毛刺及不规则处进行打磨修整，便构成了熔断器成品，成品剖面结构如图2所示，外观形态如图1所示。

以上步骤中，和现有生产安装方式相比，最显著的有两处区别，一是将灌砂和固化工序改到冲压端盖 (外盖)前，而且整个生产工序中没有了熔体穿管(穿熔管)、安装端盖、安装封口塞和用紧固螺钉将触头与熔管固定起来这4个工序，熔体点焊后就直接灌砂并固化(使用专用模具)，固化后再制作并安装熔管；二是将熔管制作与安装合并为一步，这样在零配件的制作或购置配置方面，就不必事先准备熔管成品和紧固螺钉，也不需要事先在触头底板侧面设置若干个紧固螺钉穿孔，同样，脱模后的熔管两端与包覆位置也不用再冲钻设置紧固螺钉穿套空了，同时也因为制作熔管的模具设计为将触头底板包覆在管体内的方式，也就不需要事先制作或采购端盖了。通过以上的改变，熔断器的结构发生变化，生产工序和材料/配件也都减少，质量控制程度得到提高，生产速度也得到提高，材料成本下降，产品可靠性提高的同时市场竞争力也得到提高，是熔断器行业一款理想的升级换代产品。

Claims (6)

1.新结构熔断器及其制作方法，包括熔管、熔体、熔体导柱、内衬层、触头、灭弧填料，其特征在于：所述触头分布在熔管两端，两端触头通过熔体导柱连接起来，熔体焊接在熔管两端的触头底板上；

制作生产及安装方式按以下步骤进行：

步骤1：将熔体导柱的两端涂抹固定胶，然后穿入到触头底板上预设穿孔中，使触头和熔体导柱连接为一体；

步骤2：在专用焊接设备上，将熔体的两端焊接在触头底板上预设的焊接位置，并检查每条熔体焊接牢固，确保没有出现虚焊现象；

步骤3：将已经在触头底板上焊接了熔体的熔断器半成品(支架)置入专用模具中，使内部形成空腔，从模具上预留的灭弧填料灌注孔中填充进灭弧填料，填充饱满后再从灌注孔中注入固化剂，使灭弧填料在模具中固化，然后脱模，对可能出现的毛刺及不规则处进行打磨修整；

步骤4：对完成以上步骤的熔断器，在外层包覆一层内衬层，包覆后的熔断器从表面观察，只留下两头用以连接外部电缆(电气设备)的触头接线板；

步骤5：将包覆了内衬层的熔断器置入专用模具中，从模具注塑孔中注入用来制作熔管的热塑材料，通过热塑方式在使之形成熔管，然后脱模，对可能出现的毛刺及不规则处进行打磨修整，便构成了熔断器成品。

2.根据权利要求1所述的新结构熔断器及其制作方法，其特征在于：灭弧填料中注入固化剂后，经过升温处理方式使之固化。

3.根据权利要求1所述的新结构熔断器及其制作方法，其特征在于：所述熔管为绝缘耐高温高强度并结构稳定的热塑性材料制得。

4.根据权利要求1所述的新结构熔断器及其制作方法，其特征在于：触头底板被包覆在注塑后的熔管管体中。

5.根据权利要求1所述的新结构熔断器及其制作方法，其特征在于：所述内衬层材料为可切割不含石棉的绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的新结构熔断器及其制作方法，其特征在于：所述熔管外形包括有圆形、矩形与多边形。

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