CN211182139U - 一种短路保护装置 - Google Patents

Abstract

一种短路保护装置，包括固定板、保险件、顶柱、密封板和温控机构，固定板上设有置放腔和安装腔；保险件包括第一连接块和第二连接块，第一连接块和第二连接块均安装在固定板上，且第一连接块和第二连接的第一端均贯穿至置放腔内，并相互抵接，第二端上均设有导线接头；密封板设置安装腔底部，其上设有套筒，顶柱可移动地安装在套筒内，且顶柱端头贯穿至置放腔内；温控机构安装在密封板上，并置于安装腔内。常规情况下，温控机构控制顶柱端头位于第一连接块下方，第一弹簧受力压缩；短路时，第一连接块和第二连接块处产生高温，温控机构受影响而松开顶柱，第一弹簧复位驱使顶柱端头向上移动，以将第一连接块顶离第二连接块，切断电路。

Description

一种短路保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体为一种短路保护装置。

背景技术

短路保护装置布置于电路系统中，通常地，短路保护装置包括两个相对设置的接线板以及两端伸入至接线板中且并与分别伸入至两个接线板的导线接触的保险丝，当电路发生短路时，会有大量电流通过保险丝，导致保险丝产生高温而熔断，以断开两个导线的连接而切断电路，保护整个电路系统。

传统的短路保护装置的保险丝的主体部分跨置在两个接线板之间，且熔断位置通常在主体部分，实际使用过程中，电流在已经超过允许最大电流时，产生的高温仅仅使保险丝变得柔软，却不能熔断而及时断开，为此申请号为201821996983.9的实用新型专利中提出了一种短路保护器，短路保护器通过设置一个具有弹性的顶杆，当保险丝因高温而变软时，第一弹簧逐渐上移将保险丝顶断，能有效解决保险丝不能及时断开的问题，但是该短路保护器存在需要改进的地方：

其一，该短路保护器通过内置的顶杆一直与保险丝抵接，即保险丝一直处于受力状态，容易导致保险丝发生形变而受损，且保险丝熔断后需要更换新的保险丝。

其二，电路发生短路时，由于保险丝的阻碍作用，顶杆仅能在第一弹簧的推力下逐渐将保险丝推断，而不能使保险丝更快的断开，依然存在一定的风险。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为解决以上问题，本实用新型提供了一种短路保护装置，能有效解决保险丝受损和更换的问题，且可以在电路系统发生短路时，更快地切断电路。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种短路保护装置，包括固定板、保险件、顶柱、密封板和温控机构，所述固定板由上端块和下端块上下成型，所述上端块内设有置放腔，下端块内设有接通置放腔的安装腔；所述保险件包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和第二连接块均安装在上端块上，且第一连接块的第一端和第二连接的第一端均贯穿上端块至置放腔内，并相互抵接；第一连接块的第二端和第二连接的第二端均置于上端块外部，且其上均设有导线接头；所述密封板可拆卸地安装在下端块底部，用于盖合安装腔，密封板上设有套筒，所述顶柱的柱体可移动地安装在套筒内，顶柱尾端设有第一弹簧，并通过第一弹簧与套筒底壁相抵；顶柱端头贯穿上端块至置放腔内，且顶柱端头具备置于第一连接块下方的第一位置和将第一连接块顶起脱离第二连接块的第二位置，且顶柱端头处于第一位置时，第一弹簧处于压缩状态；所述温控机构安装在密封板上，并置于安装腔内，所述温控机构用于控制顶柱端头的位置；

发生短路时，第一连接块和第二连接块因大量电流通过而产生高温，温控机构受温度影响而解除对顶柱的控制，第一弹簧释能恢复，顶柱端头在第一弹簧的作用下由第一位置快速地移动至第二位置，以及时地切断电路。

优选地，还包括隔离管，所述隔离管套设在保险件上，用于保护第一连接块和第二连接块，所述隔离管上对应第一连接块设有通管，所述通管竖直放置，且接通置放腔和安装腔，所述套筒同轴安装在通管内，所述顶柱端头贯穿通管设置。

优选地，所述第一连接块和第二连接块均为具有弹性的铜片。

优选地，所述套筒侧壁上设有接通的限位口，所述温控机构包括限位块和驱动组件，所述密封板上对应限位口设有移动槽，所述限位块可移动地安装在移动槽内，且限位块尾端与驱动组件驱动连接，首端可卡入限位口内与顶柱相卡接，以限制顶柱端头的位置。

优选地，所述顶柱柱体上设有环形凹槽，且当顶柱端头处于第一位置时，限位块首端卡入所述环形凹槽内。

优选地，所述驱动组件包括固定柱和镍钛丝线，所述固定柱安装在密封板上，所述镍钛丝线一端与固定柱固定连接，另一端与限位块尾端固定连接；短路时，镍钛丝线受温度影响而收缩，镍钛丝线整体长度变短，以带动限位块在移动槽内移动，进而使限位块首端脱离限位口。

优选地，所述限位块尾端还设有第二弹簧，所述第二弹簧远离限位块的一端与移动槽槽壁抵接，恢复常温后，所述镍钛丝线整体长度逐渐变长恢复，第二弹簧即可带动限位块重新卡入限位口内，此时拆开密封板重新安装好顶柱即可继续使用。

优选地，所述隔离管为隔热材质，且其上还设有竖直设置的导热管，所述导热管接通置放腔和安装腔，且导热管管口正对温控机构，以将隔离管内的热量传导至温控机构处。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种短路保护装置，通过第一连接块和第二连接块相互抵接以替换保险丝，能有效解决保险丝受损和更换的问题；通过顶柱和温控机构的设计则可以在电路系统发生短路时，温控机构受温度影响而驱使顶柱迅速地将第一连接块顶起脱离第二连接块，实现更快地切断电路；且在电路维修完毕后，仅需重新校正顶柱的位置即可循环使用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制,

在附图中：

图1示出了本实用新型的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型整体结构的剖视图一；

图3示出了图2中A处放大图；

图4示出了本实用新型整体结构的剖视图二；

图5示出了图4中B处放大图；

图6示出了本实用新型的部分结构示意图一；

图7示出了本实用新型的部分结构示意图二；

图8示出了图7的剖视图一；

图9示出了图7的剖视图二；

图10示出了图7的剖视图三。

图中：1固定板、11上端块、110置放腔、12下端块、120安装腔、2保险件、20隔离管、201通管、21第一连接块、22第二连接块、220铜线、202导热管、23导线接头、3顶柱、31第一弹簧、32环形凹槽、4密封板、41套筒、410限位口、42移动槽、5温控机构、51限位块、510第二弹簧、52驱动组件、521固定柱、522镍钛丝线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅附图1-附图10，一种短路保护装置，包括固定板1、保险件2、顶柱3、密封板4和温控机构5，固定板1由上端块11和下端块12上下成型，上端块11内设有置放腔110，下端块12内设有接通置放腔110的安装腔120；保险件2包括第一连接块21和第二连接块22，第一连接块21和第二连接块22均安装在上端块11上，且第一连接块21的第一端和第二连接块22的第一端均贯穿端块至置放腔110内，并相互抵接；第一连接块21的第二端和第二连接块22的第二端均置于上端块11外部，且其上均设有导线接头23；密封板4可拆卸地安装在下端块12底部，用于盖合安装腔120，密封板4上设有套筒41，顶柱3的柱体可移动地安装在套筒41内，顶柱3尾端设有第一弹簧31，并通过第一弹簧31与套筒41底壁相抵；顶柱3端头贯穿上端块11至置放腔110内，且顶柱3端头具备置于第一连接块21下方的第一位置和将第一连接块21顶起脱离第二连接块22的第二位置，且顶柱3端头处于第一位置时，第一弹簧31处于压缩状态；温控机构5安装在密封板4上，并置于安装腔120内，温控机构5用于控制顶柱3端头的位置。

具体的，在使用前先将电路系统的两根导线分别连接在第一连接块21和第二连接块22第二端的导线接头23上，使电路接通即可作为正常的保险装置使用，此时第一连接块21的第一端和第二连接块22的第一端相抵接，电路接通，温控机构5则控制顶柱3处于第一位置，即限制顶柱3收纳于套筒41内，第一弹簧31受顶柱3尾端挤压而压缩蓄能；

电路发生短路时，第一连接块21和第二连接块22因大量电流通过而产生高温，由于安装腔120与置放腔110接通，产生的热量将从置放腔110内传导至安装腔120内，安装腔120内的温控机构5受温度影响而解除对顶柱3的控制，第一弹簧31释能恢复为原始状态，并同时带动顶柱3沿套筒41长度方向由第一位置快速地移动至第二位置，将第一连接块21迅速地顶起脱离第二连接块22，进而及时地切断电路。

应当注意得是，顶柱3端头为绝缘材质，第一连接块21和第二连接块22均具有良好的导电性和一定的恢复能力，当顶柱3端头由第二位置转移至第一位置后，第一连接块21重新复位，并与第二连接块22相抵，使电路接通。维修工人在维修完短路的电路后，通过拆开密封板4、顶柱3和温控组件，将顶柱3重新复位安装，再装回原处使顶柱3端头重新处于第二位置，即可继续作为保险装置正常使用。

综上所述，本实用新型中的一种短路保护装置，通过第一连接块21和第二连接块22相互抵接以替换保险丝，能有效解决保险丝受损和更换的问题；通过顶柱3和温控机构5的设计则可以在电路系统发生短路时，温控机构5受温度影响而驱使顶柱3迅速地将第一连接块21顶起脱离第二连接块22，实现更快地切断电路；且在电路维修完毕后，仅需重新校正顶柱3的位置即可循环使用，节省资源。

参阅附图4-附图6，本实用新型中还包括隔离管20，隔离管20套设在保险件2上，用于保护第一连接块21和第二连接块22，避免外界因素对第一连接块21和第二连接块22的影响；隔离管20上对应第一连接块21设有通管201，通管201竖直放置，且接通置放腔110和安装腔120，套筒41同轴安装在通管201内，顶柱3端头贯穿通管201与安装在隔离管20内的第一连接块21相抵；通管201的设计用于固定套筒41，以确保顶柱3端头与第一连接块21对准，确保在发生短路时，顶柱3能顺利地沿套筒41向上移动将第一连接块21顶起。

参阅附图4-附图6，第一连接块21和第二连接块22均为具有弹性的铜片，铜片的熔点较高，导热和导电的性能较强，且具有一定的弹性和恢复能力，以保证常规情况下第一连接块21和第二连接块22能紧密贴合，且在顶柱3将第一连接块21顶起后，第一连接块21仍具有恢复贴合第二连接块22的趋势，当顶柱3向下收缩远离第一连接块21后，第一连接块21恢复原位与第二连接块22相抵，使电路重新接通。

参阅附图8-附图10，套筒41侧壁上设有接通的限位口410，温控机构5包括限位块51和驱动组件52，密封板4上对应限位口410设有移动槽42，限位块51可移动地安装在移动槽42内，且限位块51尾端与驱动组件52驱动连接，首端可卡入限位口410内与顶柱3相卡接，以限制顶柱3端头的位置。

具体的，顶柱3柱体上设有环形凹槽32，且当顶柱3端头处于第一位置时，限位块51首端卡入环形凹槽32内以限制顶柱3的位置；发生短路时，驱动组件52受热驱使限位块51沿移动槽42长度方向移动，使限位块51首端脱离环形凹槽32，顶柱3端头沿套筒41长度方向向上弹起，并将第一连接块21顶离第二连接块22，进而使电路断开；工作人员维修完电路且该短路装置恢复常温后，将密封板4和密封板4上的套筒41、温控机构5和顶柱3一起从安装腔120内取出，由于驱动组件52恢复常温，可驱使限位块51沿移动槽42移动重新插入限位口410内，并与套筒41内的顶柱3柱体相抵，工作人员将顶柱3沿套筒41长度方向下压，使顶柱3上的环形凹槽32重新与限位块51卡接即可恢复该短路保护装置的使用。所以该短路保护装置发生短路后，无需更换保险丝和任何零部件，仅需重新校正顶柱3和温控机构5即可，十分简便。

参阅附图6-附图10，驱动组件52包括固定柱521和镍钛丝线522，固定柱521安装在密封板4上，镍钛丝线522一端与固定柱521固定连接，另一端与限位块51尾端固定连接；短路时，镍钛丝线522受温度影响而收缩，镍钛丝线522整体长度变短，以带动限位块51在移动槽42内移动，进而使限位块51首端脱离限位口410；限位块51尾端还设有第二弹簧510，第二弹簧510远离限位块51的一端与移动槽42槽壁抵接，恢复常温后，镍钛丝线522整体长度逐渐变长恢复，第二弹簧510即可带动限位块51重新卡入限位口410内。

具体的，镍钛丝线522为特制产品，由镍钛合金制成，镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金；它的伸缩率在20％以上，使用寿命长。镍钛合金原始长度一定，经过加工处理后可使长度变长，称之为相变长度，相变长度在特定的温度下会发生相变收缩而恢复初始长度，而该引起相变的温度则可根据实际情况而在加工时确定；而恢复常温后，镍钛合金又恢复为相变长度。

应当注意是，本实用新型实施例中，镍钛丝线522发生相变收缩的温度为60℃-90℃，而电路在正常运行情况下，保险件2处散发的温度约为30°，发生短路时，保险件2处散发的温度至少上升为100℃，因此可以保证发生短路时保险件2散发的温度远大于镍钛丝线522的相变收缩温度，保证该短路保护装置的正常使用。

综上所述，常规情况下，限位块51卡在限位口410内；发生短路时，保险件2处的温度升高至一定温度后，镍钛丝线522受温度影响而相变收缩，镍钛丝线522恢复初始长度，以带动限位块51在移动槽42内移动，进而使限位块51首端脱离限位口410，此时第二弹簧510受限位块51挤压收缩蓄能；

当电路断开后，保险件2处的温度降低至一定温度后，镍钛丝线522恢复相变长度，即镍钛丝线522整体长度逐渐变长，限位块51尾端的第二弹簧510释能恢复，并带动限位块51和镍钛丝线522恢复原状，使限位块51重新卡入限位口410内。

参阅附图6-附图10，隔离管20为隔热材质，且隔离管20上还设有竖直设置的导热管202，导热管202接通置放腔110和安装腔120，且导热管202管口正对温控机构5，以将隔离管20内的热量传导至温控机构5处。

具体的，发生短路时，大量电流通过第一连接块21和第二连接块22，使第一连接块21和第二连接块22处发出大量的热，隔离管20的设计可以有效的防止该热量的消失，导热管202则将隔热隔离管20内的热量传导至温控机构5处，具体为驱动组件52的镍钛丝线522处，使镍钛丝线522相变收缩而带动限位块51。

另一方面，考虑到仅有导热管202传导热量可能不足以驱使镍钛丝线522相变收缩，第二连接块22上还设有铜线220，铜线220一端与第二连接块22连接，另一端贯穿导热管202与镍钛丝线522接触，以进一步地将第二连接块22产生的热量传导至镍钛丝线522上。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种短路保护装置，其特征在于，包括固定板(1)、保险件(2)、顶柱(3)、密封板(4)和温控机构(5)，所述固定板(1)由上端块(11)和下端块(12)上下成型，所述上端块(11)内设有置放腔(110)，下端块(12)内设有接通置放腔(110)的安装腔(120)；

所述保险件(2)包括第一连接块(21)和第二连接块(22)，所述第一连接块(21)和第二连接块(22)均安装在上端块(11)上，且第一连接块(21)的第一端和第二连接块(22)的第一端均贯穿上端块(11)至置放腔(110)内，并相互抵接；第一连接块(21)的第二端和第二连接的第二端均置于上端块(11)外部，且其上均设有导线接头(23)；

所述密封板(4)可拆卸地安装在下端块(12)底部，用于盖合安装腔(120)，密封板(4)上设有套筒(41)，所述顶柱(3)的柱体可移动地安装在套筒(41)内，顶柱(3)尾端设有第一弹簧(31)，并通过第一弹簧(31)与套筒(41)底壁相抵；顶柱(3)端头贯穿上端块(11)至置放腔(110)内，且顶柱(3)端头具备置于第一连接块(21)下方的第一位置和将第一连接块(21)顶起脱离第二连接块(22)的第二位置，且顶柱(3)端头处于第一位置时，第一弹簧(31)处于压缩状态；

所述温控机构(5)安装在密封板(4)上，并置于安装腔(120)内，所述温控机构(5)用于控制顶柱(3)端头的位置；

发生短路时，第一连接块(21)和第二连接块(22)因大量电流通过而产生高温，温控机构(5)受温度影响而解除对顶柱(3)的控制，第一弹簧(31)释能恢复，顶柱(3)端头在第一弹簧(31)的作用下由第一位置快速地移动至第二位置，以及时地切断电路。

2.根据权利要求1所述的一种短路保护装置，其特征在于，还包括隔离管(20)，所述隔离管(20)套设在保险件(2)上，用于保护第一连接块(21)和第二连接块(22)，所述隔离管(20)上对应第一连接块(21)设有通管(201)，所述通管(201)竖直放置，且接通置放腔(110)和安装腔(120)，所述套筒(41)同轴安装在通管(201)内，所述顶柱(3)端头贯穿通管(201)设置。

3.根据权利要求2所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述第一连接块(21)和第二连接块(22)均为具有弹性的铜片。

4.根据权利要求1所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述套筒(41)侧壁上设有接通的限位口(410)，所述温控机构(5)包括限位块(51)和驱动组件(52)，所述密封板(4)上对应限位口(410)设有移动槽(42)，所述限位块(51)可移动地安装在移动槽(42)内，且限位块(51)尾端与驱动组件(52)驱动连接，首端可卡入限位口(410)内与顶柱(3)相卡接，以限制顶柱(3)端头的位置。

5.根据权利要求4所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述顶柱(3)柱体上设有环形凹槽(32)，且当顶柱(3)端头处于第一位置时，限位块(51)首端卡入所述环形凹槽(32)内。

6.根据权利要求4所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述驱动组件(52)包括固定柱(521)和镍钛丝线(522)，所述固定柱(521)安装在密封板(4)上，所述镍钛丝线(522)一端与固定柱(521)固定连接，另一端与限位块(51)尾端固定连接；短路时，镍钛丝线(522)受温度影响而收缩，镍钛丝线(522)整体长度变短，以带动限位块(51)在移动槽(42)内移动，进而使限位块(51)首端脱离限位口(410)。

7.根据权利要求6所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述限位块(51)尾端还设有第二弹簧(510)，所述第二弹簧(510)远离限位块(51)的一端与移动槽(42)槽壁抵接，恢复常温后，所述镍钛丝线(522)整体长度逐渐变长恢复，第二弹簧(510)即可带动限位块(51)重新卡入限位口(410)内，此时拆开密封板(4)重新安装好顶柱(3)即可继续使用。

8.根据权利要求2所述的一种短路保护装置，其特征在于，所述隔离管(20)为隔热材质，且其上还设有竖直设置的导热管(202)，所述导热管(202)接通置放腔(110)和安装腔(120)，且导热管(202)管口正对温控机构(5)，以将隔离管(20)内的热量传导至温控机构(5)处。

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