CN216413914U - 一种直流熔断器与开关电器的组合电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流熔断器与开关电器的组合电路，包括有组合模块，所述组合模块设置有一个输入端与一个输出端，所述组合模块包括有直流熔断器以及开关电器；所述直流熔断器与开关电器呈并联设置，且所述开关电器的电阻值小于直流熔断器的电阻值。本申请具有降低了线路中的耗散功率，整体更加节能节电；提高了开关电器的寿命，降低了开关电器因触头发生腐蚀或熔接而导致报废的概率，大大节约使用成本的效果。

Description

一种直流熔断器与开关电器的组合电路

技术领域

本实用新型涉及直流熔断器领域，尤其是涉及一种直流熔断器与开关电器的组合电路。

背景技术

直流熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。市面上的直流熔断器通常采用串联的方式连接于被保护的电路中；当被保护的电路电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量将熔体熔断，从而便能实现将电路断开，进而对电路起到保护的作用。

当上述直流熔断器处于通电状态时，由于直流熔断器内部的熔体自身存在电阻，因此处于通电状态下的直流熔断器也将会消耗电能，并且随着通电时长的不断增加，直流熔断器自身累计消耗的电能也将随着时间的增加而不断增加；而直流熔断器作为电路中常用的保护元件，在电路中的使用频率相对较高，因此在一定程度上将会导致线路的耗散功率偏高。

实用新型内容

为了改善直流熔断器在电路中导致线路的耗散功率偏高的问题，本申请提供一种直流熔断器与开关电器的组合电路。

一种直流熔断器与开关电器的组合电路，包括有组合模块，所述组合模块设置有一个输入端与一个输出端，所述组合模块包括有直流熔断器以及开关电器；所述直流熔断器与开关电器呈并联设置，且所述开关电器的电阻值小于直流熔断器的电阻值。

通过采用上述技术方案，当电路正常工作时，由于开关电器的电阻值小于直流熔断器的电阻值，此时通过直流熔断器的电流将远小于开关电器的电流，因此由直流熔断器产生的功耗将被显著降低，而开关电器的电阻又相对较小，所以由组合模块产生的整体功耗相较于传统的接线方式有着明显降低，该组合电路的设计大大降低了线路中的耗散功率，整体更加节能节电；当电路发生短路时，开关电器将率先发生动作，在开关电器将所在电路切断后，电流将全部流入直流熔断器所在的电路上；由于直流熔断器具有分断能力高，速度快的特点，随着直流熔断器的温度急剧上升，直流熔断器便能顺利切断短路电流，此时组合模块便能与外接电路完全切断，从而实现短路保护的目的；由于开关电器在直流高电压下分断电流时极易产生电弧，电弧极易使开关电器的触头发生腐蚀或熔接；当开关电器的触头被腐蚀时将会导致开关电器的寿命缩短；当开关电器的触头发生熔接时，将导致开关电器无法将电路正常断开；一旦开关电器无法将电路正常断开，将会造成整个线路中的设备负载发生损坏；而本申请可使开关电器的触头在电压高下断开时，例如在DC100V的电路中，由于直流熔断器并联在开关电器上，此时开关电器的触头断开时产生的电弧将逐渐向直流熔断器上转移，因此可使开关电器所承受的直流电弧电压逐渐降低至DC100V以下；从而保证了开关电器的高分断能力，提高了开关电器的寿命，降低了开关电器因触头发生腐蚀或熔接而导致报废的概率，大大节约使用成本。

可选的，还包括有过载保护模块，所述过载保护模块的输入端串联于组合模块的输出端。

通过采用上述技术方案，当电路发生过载时，直流熔断器和直流真空开关将保持正常工作，此时在过载保护模块的作用下能实现将发生过载的电路进行断开，从而实现了对整体电路起到过载保护的效果。

可选的，所述过载保护模块包括有与组合模块的输出端串联的负荷开关。

通过采用上述技术方案，负荷开关能够切断额定负荷电流和一定的过载电流，并且负荷开关使用方便，价格合理，采用负荷开关来开断和关合电路中的负荷电流，对电路的整体安全、可靠运行有着重要作用。

可选的，所述组合模块还包括有电流传感器，所述电流传感器内设置有电流阈值；所述电流传感器连接在组合模块的输入端；所述电流传感器的输入端用于检测流入组合模块输入端的电流值，当所述电流传感器检测到的电流值超过电流阈值时，所述电流传感器的输出端将输出控制信号给开关电器，所述开关电器接收到控制信号后将所在电路断开。

通过采用上述技术方案，由于电流传感器设置在组合模块的输入端，并且电流传感器用于检测流入组合模块输入端的电流值，从而能从源头对流入组合模块输入端的电流值进行监控，一旦电流传感器检测到电流发生过流便能第一时间发送控制信号给开关电器，开关电器在接收到控制信号后立即将所在电路断开，随后再通过直流熔断器将电路完全切断，从而实现过流保护的效果。

可选的，所述电流传感器采用电子式电流互感器。

通过采用上述技术方案，电子式电流互感器没有铁磁饱和，传输频带宽，二次负荷容量小、尺寸小、重量轻、检测结果灵敏的特点，工作时更加稳定耐用。

可选的，所述过载保护模块还包括有设置在负荷开关内的灭弧装置。

通过采用上述技术方案，灭弧装置能将负荷开关在合闸或分闸时产生的电弧进行有效抑制，从而能使负荷开关适用于矿井等存在易燃气体的危险环境中。

可选的，所述过载保护模块还包括有防逆流保护组件，所述防逆流保护组件用于将发生逆流的电流进行消耗，所述防逆流保护组件与负荷开关并联。

通过采用上述技术方案，当负荷开关将电路切断瞬间，由于部分连接有电机负载的电路极易产生反向电流，此时在防逆流保护组件的作用下，能将产生的反向电流进行消耗，从而能对负荷开关起到防逆流保护的作用。

可选的，所述防逆流保护组件包括有二极管D，所述二极管D的正极与过载保护模块的输出端连接，所述二极管D的负极与过载保护模块的输入端连接。

通过采用上述技术方案，利用二极管D的单向导通远离，当正向电流从过载保护模块的输入端流入时，由于正向电流无法通过二极管D，此时二极管D将不会影响负荷开关的正常工作；而一旦电流发生逆流的情况，反向电流将从二极管D的正极流入，在二极管D的作用下能减小反向电流通过负荷开关，从而对负荷开关起到保护。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

降低了线路中的耗散功率，整体更加节能节电；当电路发生短路时，组合模块能确保与外接电路完全切断，从而实现短路保护的目的；在过载保护模块的作用下能实现将发生过载的电路进行断开，从而实现了对整体电路起到过载保护的效果。

附图说明

图1是本申请实施例一的电路示意图。

图2是本申请实施例二的电路示意图。

附图标记说明：

1、组合模块；11、直流熔断器；12、开关电器；13、电流传感器；2、过载保护模块；21、负荷开关；22、灭弧装置；23、防逆流保护组件。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例一公开一种直流熔断器与开关电器的组合电路，如图1所示，包括有组合模块1与过载保护模块2，组合模块1设置有一个输入端与一个输出端，组合模块1的输入端用于接收正向输入的直流电，组合模块1的输出端连接于过载保护模块2的一个输入端。

如图1所示，组合模块1包括有直流熔断器11与开关电器12，本实施例中开关电器12可采用直流真空开关、直流断路器、直流接触器其中的任意一种，本申请涉及的电路均适用于以上三种开关。直流熔断器11与开关电器12呈并联设置，并且开关电器12的电阻值远小于直流熔断器11的电阻值。过载保护模块2包括有与组合模块1的输出端串联的负荷开关21。当电路正常工作时，由于开关电器12的电阻值小于直流熔断器11的电阻值，此时通过直流熔断器11的电流将远小于开关电器12的电流，因此由直流熔断器11产生的功耗将被显著降低，而开关电器12的电阻又相对较小，所以由组合模块1产生的整体功耗相较于传统的接线方式有着明显降低，该组合电路的设计大大降低了线路中的耗散功率，整体更加节能节电。

如图1所示，当电路发生短路时，开关电器12将率先发生动作，在开关电器12将所在电路切断后，电流将全部流入直流熔断器11所在的电路上。由于直流熔断器11具有分断能力高，速度快的特点，随着直流熔断器11的温度急剧上升，直流熔断器11便能顺利切断短路电流，此时组合模块1便能与外接电路完全切断，从而实现短路保护的目的。当电路发生过载时，直流熔断器11和开关电器12将保持正常工作，此时在负荷开关21的作用下能实现将发生过载的电路进行断开，从而实现了对整体电路起到过载保护的效果。

实施例二：

与实施例一不同的是，如图2所示，组合模块1还包括有电流传感器13，本实施例中电流传感器13采用电子式电流互感器。电流传感器13内设置有电流阈值，电流传感器13连接在组合模块1的输入端，且电流传感器13的输入端用于检测流入组合模块1输入端的电流值。

如图2所示，电流传感器13的输出端与开关电器12实现信号连接，当电流传感器13输入端检测到的电流值超过电流阈值时，电流传感器13的输出端将输出控制信号给开关电器12，开关电器12在接收到电流传感器13发出的控制信号后将所在电路断开。随后直流熔断器11再将组合模块1的输入端电流完全切断，从而实现过流保护的效果。过载保护模块2还包括有设置在负荷开关21内的灭弧装置22，灭弧装置22能将负荷开关21在合闸或分闸时产生的电弧进行有效抑制，从而能使负荷开关21适用于矿井等存在易燃气体的危险环境中，提高了整体的安全性。

如图2所示，过载保护模块2还包括有与负荷开关21并联的防逆流保护组件23，本实施中防逆流保护组件23至少包括有二极管D，二极管D的正极与过载保护模块2的输出端连接，二极管D的负极与过载保护模块2的输入端连接。二极管D用于将从过载保护模块2输出端流入的反向电流进行消耗，当反向电流从过载保护模块2的输出端流入时，反向电流将流过二极管D，此时在二极管D的作用下能起到引电流的作用，从而能减小反向电流流过负荷开关21，对负荷开关21起到了防逆流保护的作用。

本申请实施例一种直流熔断器与开关电器的组合电路的实施原理为：

当电路正常工作时，由于开关电器12的电阻值小于直流熔断器11的电阻值，此时通过直流熔断器11的电流将远小于开关电器12的电流，因此由直流熔断器11产生的功耗将被显著降低，而开关电器12的电阻又相对较小，所以由组合模块1产生的整体功耗相较于传统的接线方式有着明显降低，该组合电路的设计大大降低了线路中的耗散功率，整体更加节能节电。当电路发生短路时，开关电器12将率先发生动作，在开关电器12将所在电路切断后，电流将全部流入直流熔断器11所在的电路上。由于直流熔断器11具有分断能力高，速度快的特点，随着直流熔断器11的温度急剧上升，直流熔断器11便能顺利切断短路电流，此时组合模块1便能与外接电路完全切断，从而实现短路保护的目的。由于直流熔断器11并联在开关电器上，此时开关电器12的触头断开时产生的电弧将逐渐向直流熔断器11上转移，因此可使开关电器12所承受的直流电弧电压逐渐降低至DC100V以下。从而保证了开关电器12的高分断能力，提高了开关电器12的寿命，降低了开关电器12因触头发生腐蚀或熔接而导致报废的概率，大大节约使用成本。

Claims (8)

1.一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：包括有组合模块（1），所述组合模块（1）设置有一个输入端与一个输出端，所述组合模块（1）包括有直流熔断器（11）以及开关电器（12）；所述直流熔断器（11）与开关电器（12）呈并联设置，且所述开关电器（12）的电阻值小于直流熔断器（11）的电阻值。

2.根据权利要求1所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：还包括有过载保护模块（2），所述过载保护模块（2）的输入端串联于组合模块（1）的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述过载保护模块（2）包括有与组合模块（1）的输出端串联的负荷开关（21）。

4.根据权利要求3所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述组合模块（1）还包括有电流传感器（13），所述电流传感器（13）内设置有电流阈值；所述电流传感器（13）连接在组合模块（1）的输入端；所述电流传感器（13）的输入端用于检测流入组合模块（1）输入端的电流值，当所述电流传感器（13）检测到的电流值超过电流阈值时，所述电流传感器（13）的输出端将输出控制信号给开关电器（12），所述开关电器（12）接收到控制信号后将所在电路断开。

5.根据权利要求4所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述电流传感器（13）采用电子式电流互感器。

6.根据权利要求4所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述过载保护模块（2）还包括有设置在负荷开关（21）内的灭弧装置（22）。

7.根据权利要求6所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述过载保护模块（2）还包括有防逆流保护组件（23），所述防逆流保护组件（23）用于将发生逆流的电流进行消耗，所述防逆流保护组件（23）与负荷开关（21）并联。

8.根据权利要求7所述的一种直流熔断器与开关电器的组合电路，其特征在于：所述防逆流保护组件（23）包括有二极管D，所述二极管D的正极与过载保护模块（2）的输出端连接，所述二极管D的负极与过载保护模块（2）的输入端连接。

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