CN208208708U - 一种封闭式熔断器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种封闭式熔断器，涉及熔断器技术领域，解决了现有技术中存在的熔断器由于排气通道设计不合理极易造成熔体开断时使熔管内部压强过大而造成机械损坏的技术问题。该装置包括熔管(10)，在所述熔管(10)内部设置有熔体(12)，其中，在所述熔管(10)的下部沿所述熔管(10)的侧壁周向布置有多排第一排气孔(101)，所述熔管(10)的上端连接有与所述熔管(10)等径的第一动触头(102)，在所述第一动触头(102)内部具有与所述熔体紧固连接的导电固定板(105)，其中，在所述导电固定板(105)上围绕其中心设置有多个第二排气孔(104)。本实用新型用于恶劣环境条件下时，运行过程更加稳定可靠。

Description

一种封闭式熔断器

技术领域

本实用新型涉及熔断器技术领域，尤其是涉及一种封闭式熔断器。

背景技术

熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开，运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。在正常工作时，熔丝使熔管上的活动部件锁紧，故熔管能在上触头的压力下处于合闸状态。当熔丝熔断时，在熔管内产生电弧，熔管内衬的消弧管在电弧作用下分解出大量的气体，在电流过零时产生强烈的去游离作用而熄灭电弧，由于熔丝熔断，继而在上下触头的弹力及自重作用下形成明显的分段间隙。目前市面上广泛使用的产品有跌落式熔断器和封闭式熔断器，但是这两种常用的熔断器在运行过程中均容易出现在恶劣环境条件下坠落、凝露现象，无状态下熔丝熔断及现场使用发生爆炸等情况。

本申请人发现现有技术中的熔断器至少还存在以下技术问题：1、现有的封闭式熔断器由于外部材质为陶瓷材料，陶瓷材料由于其材料特质，易在使用过程中出现凝露的现象，导致出现产品事故，这也是市面上现有产品不断发生事故的主要原因之一；2、市面上使用和运行的产品内部结构材料多选用环氧玻璃丝布，其主要的材质为玻璃纤维，具有较好的耐热性，但是不具有阻燃特性，在高温环境下会发生碳化反应，在熔丝熔断散发大量热量时会成为可燃物，导致熔管爆炸事故的发生；而环氧玻璃丝布的亲水性则会在凝露现象发生，环境潮湿时降低其绝缘性能；3、现有的封闭式熔断器由于产品结构设计一般是熔丝熔断之后，利用弹簧的预紧力使熔断器内部的熔管从外部套管中退出，在其退出的过程中，产品因受到其重量影响以及上部连接头压力所产生的摩擦力影响，退出不完全或熔管无法退出外部套管，导致完成熔断之后断口距离不够，发生产品事故；4、现有的封闭式熔断器的设计中，熔丝与绝缘杆导电部位的装配采用螺纹挤压方式，这种方式虽然方便了工人进行操作，但是在设备运行过程中，容易产生电磁感应，造成螺纹松动，且无防止设备自动回送的措施，使其虚接，从而发生无状态情况下的熔丝熔断事故；5、现有的封闭式熔断器在触头部分的设计采用了铆接工艺，产品在长期运行的过程中，易产生松动，使设备虚接，从而发生无状态情况下的熔丝熔断事故；6、由于现有的封闭式熔断器瓷瓶外部管套为瓷质，其电缆连接部分一般使用胶粘工艺连接，在恶劣环境下一年左右易出现胶体老化现象，需要进行更换；无法对内部起到防尘防水作用，而且胶体老化现象也不易被发现，使其运行出现事故；7、现有的封闭式熔断器瓷瓶外部结构套管为瓷质，而国内现有工艺水平在不提交成本的情况下，瓷瓶尺寸偏差较大，由于瓷瓶尺寸无法保证，这就导致可以出现两批产品的尺寸存在差异，导致同型号产品无法替换的问题出现；8、现有的封闭式熔断器在维修过程中十分不方便，维修人员需要在距地面对数米高的产品用操作杆对高空直径约30mm的卡槽进行对准、旋转的拆卸工作，操作难度大，施工繁琐。9、现有的封闭式熔断器由于没有明显的区分标识，导致单相熔断时无法准确判断发生熔断的设备，不利于检修。10、目前市面上使用和运行的产品多为单纯的单端排气结构，且其排气通道位置往往远大于产品的开断距离，一般位于产品的正下端，当内部产气材料遇热挥发成气体时，极易导致熔管内部压强过大被机械破坏。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型的第一目的在于提供一种新型的封闭式熔断器，以解决现有技术中存在的熔断器由于排气通道设计不合理极易造成熔体开断时使熔管内部压强过大而造成机械损坏的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种封闭式熔断器，所述熔断器至少包括熔管，在所述熔管内部设置有熔体，其中，在所述熔管的下部沿所述熔管的侧壁周向布置有多排第一排气孔，所述熔管的上端连接有第一动触头，在所述第一动触头内部具有与所述熔体紧固连接的导电固定板，其中，在所述导电固定板上围绕其中心设置有多个第二排气孔。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述多排第一排气孔相邻地设置在所述熔管的中部靠下的位置，在所述熔管的底部设置有用于使熔体与下出线端连接的第二动触头，其中，多排所述第一排气孔设置在所述熔管的所述第二动触头的上方，所述第二动触头不遮挡所述第一排气孔。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述熔断器还包括设置在所述熔管底部的底盘，所述熔管的底部紧固至所述底盘，在所述底盘的底端设置有扭力弹簧，其中，所述扭力弹簧的其中一端与熔体的底部相连接。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述底盘上设置有用于固定扭力弹簧的底座，其中，在所述底盘的中心具有通孔，所述通孔与熔管内部相互连通，所述扭力弹簧的一端通过连接线并经所述通孔与位于熔管内部的熔体相连接。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述熔管的内表面设置有产气材料层，所述产气材料层为高温易挥发的材料制成。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述熔体的上端套设有熔体接头，所述熔体接头顶端通过紧固螺栓与第一动触头的导电固定板紧固连接。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述第一动触头的上端设置有第一静触头，所述第一静触头的底部沿其周向具有多个与所述第一动触头相抵接的弹片。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述熔断器还包括与第二动触头相抵接设置的第二静触头，所述第二静触头的顶部沿其周向具有多个能够与所述第二动触头向抵接的弹片。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述熔断器还包括包围所述熔管设置的外壳，其中，所述外壳采用PPS-GF40材料制备而成。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述熔断器还包括位于所述熔断器最外侧的伞套，其中，所述伞套采用硅橡胶制作而成，在所述伞套的上下端分别具有与内部熔管连接的上出线端和下出线端。

基于上述技术方案，本实用新型实施例所产生的技术效果如下：

本实用新型提供的一种封闭式熔断器，至少包括熔管，在所述熔管内部设置有熔体，其中，在所述熔管的下部沿所述熔管的侧壁周向布置有多排第一排气孔，所述熔管的上端连接有与所述熔管等径的第一动触头，在所述第一动触头内部具有与所述熔体紧固连接的导电固定板，其中，在所述导电固定板上围绕其中心设置有多个第二排气孔。因此，本实用新型的熔断器采用两端排气结构，由于在熔管的下部沿其侧壁周向布置有多排第一排气孔，因此，在开断小故障电流时，可以通过第一排气孔进行排气；同时在第一动触头内部围绕其中心设置了第二排气孔，使得在熔体上端形成回型封闭，在开断大短路电流时，位于第一动触头内部的第二排气孔受到较大压强形成排气口，从而实现两端排气。以便在熔体熔断时尽快减少管内压力，防止在开断大短路电流时熔管被机械损坏。另外，由于本实用新型的多排第一排气孔设置在熔管的下部，更加接近熔体通断产生电弧的位置，也可以进一步保护熔管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的封闭式熔断器的剖视图；

图2是本实用新型的封闭式熔断器中熔管的结构示意图；

图3是本实用新型的封闭式熔断器中熔管上的第一动触头连接结构示意图；

图4是本实用新型的封闭式熔断器中第一动触头上的导电固定板的结构示意图；

图5是本实用新型的封闭式熔断器中底盘的仰视图；

图6是本实用新型的封闭式熔断器中熔管与第一动触头的结构示意图。

图中：10-熔管；11-底盘；12-熔体；13-伞套；14-外壳；15-上出线端；16-下出线端；17-支撑装置；101-第一排气孔；102-第一动触头；103-装孔；104-第二排气孔；105-导电固定板；106-第二动触头；107-熔体接头；108-第一静触头；108’-第二静触头；109-紧固螺栓；110-止档部；111-扭力弹簧；112-连接线；113-安装卡槽；114-通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种封闭式熔断器，至少包括熔管10，在熔管10内部设置有熔体12，其中，在熔管10的下部沿熔管10的侧壁周向布置有多排第一排气孔101，熔管10的上端连接有第一动触头102，在第一动触头102内部具有与熔体紧固连接的导电固定板105，其中，在导电固定板105上围绕其中心设置有多个第二排气孔104。因此本实用新型的熔断器采用了两端排气结构设计，由于多个第二排气孔104围绕导电固定板105的中心设置，因此，在开断小故障电流时产生的气体在向上流动时会遇到一定的阻碍，因此所产生的气体更容易从位于熔管侧壁的第一排气孔排出，而在开断大短路电流时，位于上端的第一排气孔也会受到较大压强从而也能够形成排气口，从而在遇到大短路电流时能够实现两端排气，尽快减小管内压力，防止在开断大短路电流时熔管被机械破坏。而且，如果熔管长度过长，内部狭窄部分过长均是造成熔断器内部熔管发生机械损坏的直接原因，而本实用新型由于采用两端排气，且第一排气孔设置在熔管的底部侧壁上，因此不仅能够保证熔断器的开断距离，还使下端排气通道位置得以提高，使其更接近熔体熔断产生电弧的位置，使内部产生的气体尽快排出，保护了内部熔管。

参照图1和图2，图1是本实用新型的封闭式熔断器的剖视图；图2示出了本实用新型的封闭式熔断器中熔管的结构示意图。优选地，多排第一排气孔101相邻地设置在熔管10的中部靠下的位置。在熔管10的底部设置有用于使熔体12与下出线端连接的第二动触头106。其中，多排第一排气孔101设置在熔管10的第二动触头106的上方，第二动触头106不遮挡第一排气孔101。从而第二动触头106不会阻挡气体的排放。而且，第一排气孔设置在熔管的中部靠下的位置即能够保证熔体的开断位置，又可以使第一排气孔更加接近熔体熔断产生电弧的位置，使得气体更快的排出，起到保护熔管的作用。

参照图2和图5，图5是本实用新型的封闭式熔断器中底盘的仰视图。熔断器还包括设置在熔管10底部的底盘11。底盘11用于对熔管10进行固定。熔管10的底部紧固至底盘11。在底盘10的底端设置有扭力弹簧111。其中，扭力弹簧111的其中一端与熔体12的底部相连接。优选地，在底盘11上设置有用于固定扭力弹簧111的底座。其中，在底盘11的中心具有通孔114。该通孔114与熔管10内部相互连通。扭力弹簧111的一端通过连接线112并经通孔与位于熔管10内部的熔体12相连接。如此设置，在熔丝或熔体熔断时，与现有技术中需要将熔管整体从套管中退出的设计方式相比，本实用新型可以在熔丝或熔体熔断之后，通过扭力弹簧的拉力作用使熔丝或熔体脱离熔管，更容易使断开的熔丝排出熔管，避免了熔管退出不完全所造成的电器事故，避免了对内部结构造成损坏。

优选地，在熔管10的内表面设置有产气材料层，产气材料层为高温易挥发的材料制成。在熔丝或熔体熔断时，内部材料挥发产气，使得管内外产生压差，从而将断开的熔丝排出熔管内部，在扭力弹簧和产气材料的双重助力作用下，熔断器的熔断运行更为可靠。

优选地，在底盘11的通孔114内部设置有能够其警示和标识作用的防护塞(图中未示出)，该防护塞可以是软塞，其中间具有能够穿过熔体12的通孔，从而防护塞能够穿过熔体安装在通孔114内。防护塞可以设置为具有警示和标识效果的红色，从而在熔丝发生熔断时，熔体能够带动防护塞脱离底盘并垂落下来，能够及时巡检人员发现。同时，设置在通孔114出的防护塞还具有防尘防水效果，避免内部熔管进水，延长了产品的使用寿命。

优选地，在底盘11的底部还设置有用于将底盘11与伞套相固定的安装卡槽113。可以利用三爪操作杆将底盘直接固定至伞套即可。便于安装和维修。优选地，底盘11的底部还固定有吊环(图中未示出)，在拆卸熔管时通过吊环将底盘打开进行拆卸即可，安装方便。优选地，本领域技术人员可以根据不同的需要对底盘的色泽进行改进，例如可以采用三种不同颜色对底盘进行注塑，从而形成三种不同颜色的底盘，在使用时，可以将具有不同颜色底盘的熔断器分别对应安装线路的三相进行安装，以便在熔丝熔断时，巡检人员轻易分辨发生事故的的具体分相。

参照图3、图4和图6，图3是本实用新型的封闭式熔断器中熔管上的第一动触头连接结构示意图；图4示出了本实用新型的封闭式熔断器中第一动触头上的导电固定板的结构示意图；图6示出了本实用新型的封闭式熔断器中熔管与第一动触头之间的结构示意图。其中，导电固定板105为设置在第一动触头102内部的结构，其可以是与第一动触头102一体成型的结构。优选的，导电固定板105为圆盘形结构。其最外侧边缘与第一动触头102的内壁边缘相贴合。优选地，导电固定板105的中心具有安装孔103，用于将熔体通过紧固件与第一动触头进行固定。第二排气孔104围绕安装孔103设置。

优选地，在熔体12的上端套设有熔体接头107。优选地，熔体结构107包括上下两部分圆筒形结构。其中上圆筒和下圆筒的中心具有相互连通的通孔，上圆筒的外径大于下圆筒的外径。熔体接头107顶端通过紧固螺栓109与第一动触头102的导电固定板105紧固连接。通过紧固螺栓109进行配合，可以避免产生虚接情况。即紧固螺栓109固定至熔体结构107的上圆筒内；熔体接头107的下部，优选地，熔体结构107的下圆筒套设在熔体12的顶端。由于该熔体结构107上圆筒外径大于下圆筒外径，因此在排气过程中，尤其是小故障电流排气时，气体会遇到部分障碍，从而使气体从熔管侧壁的第一排气孔排出。优选地，在熔管10的顶端与第一动触头102接触的部位其内径小于熔管10本体的内径，从而在熔管10的顶端内部具有朝向熔管内部的凸台，可以在小故障电流排气过程中进一步对气体起到阻挡作用，使其自第一排气孔排出。优选地，熔管10的顶端与第一动触头102接触的部位其外径小于熔管本体的外径，从而形成内凹台，便于与第一动触头102的配合连接。

参照图1和图2，优选地，在第一动触头102的上端设置有第一静触头108。第一静触头108的底部沿其周向具有多个与第一动触头102相抵接的弹片。优选地，熔断器还包括与第二动触头106相抵接设置的第二静触头108’。第二静触头108’的顶部沿其周向具有多个能够与第二动触头106相抵接的弹片。优选地，第一静触头108和第二静触头108’为铍青铜材料。本实用新型采用自闭力触头设计。优选的，熔管10的外径大于第一静触头108和第二静触头108’在松弛状态下的由多个弹片所围成的空腔内径，如此设计，在将熔管10插入第一静触头108和第二静触头108’内时，会导致第一静触头和第二静触头的弹片发生扩张形变，从而受到弹片反作用力的影响，增加导电压力，从而增加通流量。本实用新型实施例中触头部分无需铆接工艺，在长期运行过程中，触头能够保证足够的接触压力，而且由于铍青铜材料优异的性质，可以多次进行熔体更换而不发生变形，不会影响设备的运行。

优选地，熔断器还包括包围熔管10设置的外壳14。在外壳14的底部设置有能够阻挡所述第二静触头108’的弹片的止档部110，使其与熔管下部导电有压力接触。

优选地，熔断器还包括位于熔断器最外侧的伞套13。其中伞套13采用硅橡胶材质，从多方面考虑，硅橡胶材质具有升温速率慢、吸热性差的物理特性，并且具有优异的电学特性，一方面能够破坏凝露现象的发生条件，同时能够保证其完整的电气性能，从而提升了熔断器外部材料对产品的影响。内层外壳采用工程塑料PPS-GF40制备而成，其化学结构相当稳定，且含有阻燃元素硫，因此具有优异的耐燃性，其极限氧指数可达44，在厚度为0.8mm时便可通过UL-94V0级，在UL 94燃烧性中已是最佳等级。且其长期使用温度可达200度，在400度的空气或氮气中保持稳定。因此，在硅橡胶式封闭熔断器中，整个结构为硅橡胶和工程塑料无缝一次成型而成，避免出现使用瓷质的伞套并且电缆连接部分使用胶粘工艺连接容易出现胶体老化常需要更换的问题。本实用新型采用的硅橡胶式封闭熔断器，其最大误差介于0.1％-0.3％之间，保证了各批次熔断器的尺寸不会存在太大差异，同时保证了熔断器运输过程中熔断器的完好率。

优选地，在伞套13的上下端分别具有与内部熔管10连接的上出线端15和下出线端16。优选地，在熔断器的熔管底部设置有支撑装置17，第二静触头108’的底部抵至支撑装置17的顶部。支撑装置17的底部设置在底盘11上。为了便于熔管的安装和替换，该支撑装置17的上端开口设置为自下向上内径逐渐缩小的方式，因此，在支撑装置17的上端开口处形成了导向机构171。

本实用新型的封闭式熔断器从产品的内部和外部材料以及熔断器的排气结构和电器结构进行了改进，使其性能得到了质的提升，在运行过程中更加稳定可靠。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种封闭式熔断器，其特征在于，所述熔断器至少包括熔管(10)，在所述熔管(10)内部设置有熔体(12)，其中，在所述熔管(10)的下部沿所述熔管(10)的侧壁周向布置有多排第一排气孔(101)，所述熔管(10)的上端连接有第一动触头(102)，在所述第一动触头(102)内部具有与所述熔体(12)紧固连接的导电固定板(105)，其中，在所述导电固定板(105)上围绕其中心设置有多个第二排气孔(104)。

2.根据权利要求1所述的封闭式熔断器，其特征在于，所述多排第一排气孔(101)相邻地设置在所述熔管(10)的中部靠下的位置，在所述熔管(10)的底部设置有用于使熔体(12)与下出线端连接的第二动触头(106)，其中，多排所述第一排气孔(101)设置在所述熔管(10)的所述第二动触头(106)的上方，所述第二动触头(106)不遮挡所述第一排气孔(101)。

3.根据权利要求1所述的封闭式熔断器，其特征在于，所述熔断器还包括设置在所述熔管(10)底部的底盘(11)，所述熔管(10)的底部紧固至所述底盘(11)，在所述底盘(11)的底端设置有扭力弹簧(111)，其中，所述扭力弹簧(111)的其中一端与熔体(12)的底部相连接。

4.根据权利要求3所述的封闭式熔断器，其特征在于，在所述底盘(11)上设置有用于固定扭力弹簧(111)的底座，其中，在所述底盘(11)的中心具有通孔(114)，所述通孔(114)与熔管(10)内部相互连通，所述扭力弹簧(111)的一端通过连接线(112)并经所述通孔(114)与位于熔管(10)内部的熔体(12)相连接。

5.根据权利要求3所述的封闭式熔断器，其特征在于，在所述熔管(10)的内表面设置有产气材料层，所述产气材料层为高温易挥发的材料制成。

6.根据权利要求1所述的封闭式熔断器，其特征在于，在所述熔体(12)的上端套设有熔体接头(107)，所述熔体接头(107)顶端通过紧固螺栓(109)与第一动触头(102)的导电固定板(105)紧固连接。

7.根据权利要求6所述的封闭式熔断器，其特征在于，在所述第一动触头(102)的上端设置有第一静触头(108)，所述第一静触头(108)的底部沿其周向具有多个与所述第一动触头(102)相抵接的弹片。

8.根据权利要求7所述的封闭式熔断器，其特征在于，所述熔断器还包括与第二动触头(106)相抵接设置的第二静触头(108’)，所述第二静触头(108’)的顶部沿其周向具有多个能够与所述第二动触头(106)向抵接的弹片。

9.根据前述权利要求1至8之一所述的封闭式熔断器，其特征在于，所述熔断器还包括包围所述熔管(10)设置的外壳(14)，其中，所述外壳(14)采用PPS-GF40材料制备而成。

10.根据前述权利要求1至8之一所述的封闭式熔断器，其特征在于，所述熔断器还包括位于所述熔断器最外侧的伞套(13)，其中，所述伞套采用硅橡胶制作而成，在所述伞套(13)的上下端分别具有与内部熔管(10)连接的上出线端(15)和下出线端(16)。