CN216980482U - 一种熔体 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种熔体，包括熔片和支撑骨架；熔片沿自身的长度方向间隔排列设置有多组排孔，处于中间的两组排孔之间设置有冶金效应点；处于中间的两组排孔之间的排距小于其余相邻的两组排孔之间的排距；每一组排孔的相邻孔之间设置有缩颈；熔片呈弯折状并沿支撑骨架的长度方向固定连接于支撑骨架的顶面。本申请解决了现有技术中熔断器内的熔体在熔断时内部电弧存在蔓延，导致多个断口的电弧蔓延并融合成一个电弧，不利于提高熔断器内电弧电压，存在分断能力差的技术问题，实现了能够快速达到熔片熔点从而快速熔断，能够防止电弧复燃和排间串弧，增加高压直流熔断器分断的可靠性的目的。

Description

一种熔体

技术领域

本申请涉及高压直流熔断器技术领域，尤其涉及一种熔体。

背景技术

熔断器是利用电流热效应熔断所设计的开关电器，当高于额定值的故障电流通过熔断器时，狭颈位置电阻产生的热量迅速增大，若熔体温度达到熔点则发生导体的液化或气化，随后在熔体狭颈处产生电弧，灭弧介质迅速冷却电弧，从而切断故障过电流。尽管熔断器是古老的保护电器，发展至今已有一百余年的历史，但由于其结构简单、价格低廉，安装、维护、使用方便等优点，深受人们的欢迎。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。

由于直流无周期性过零点，直流电弧难以熄灭，传统的高压交流熔断器无法开断高压直流电路，并且开断速度也难以达到直流组合电器设备的要求，此外，直流高压负荷开关只能开断额定电流和过载电流，不能开断短路电流，并且开断能力一般较低，成本很高，而国内用于短路故障电流保护的直流熔断器还处于空白阶段，熔断器具有显著的限流作用和迅速的动作能力，为其它电器所莫及。现有的熔断器由于熔体结构设计不合理导致内部电弧存在蔓延，多个断口的电弧蔓延后融合连接形成一个电弧，不利于提高熔断器内电弧电压，分断能力差，性能不好。

实用新型内容

本申请通过提供一种熔体，至少解决了现有技术中熔断器内的熔体在熔断时内部电弧存在蔓延，导致多个断口的电弧蔓延并融合成一个电弧，不利于提高熔断器内电弧电压，存在分断能力差的技术问题，实现了能够快速达到熔片熔点从而快速熔断，能够防止电弧复燃和排间串弧，增加高压直流熔断器分断的可靠性的目的。

本申请提供了一种熔体，包括熔片和支撑骨架；所述熔片沿自身的长度方向间隔排列设置有多组排孔，处于中间的两组所述排孔之间设置有冶金效应点；处于中间的两组所述排孔之间的排距小于其余相邻的两组所述排孔之间的排距；每一组所述排孔的相邻孔之间设置有缩颈；所述熔片呈弯折状并沿所述支撑骨架的长度方向固定连接于所述支撑骨架的顶面。

在一种可能的实现方式中，处于中间的两组所述排孔之间的排距为L₁，其余相邻的两组所述排孔之间的排距均相等且为L₂，L₁与L₂之间满足L₁＝(0.3-0.6)L₂。

在一种可能的实现方式中，处于最外侧的所述排孔与所述熔片的端部之间的端距为L₃，L₃与L₂之间满足L₃＝(0.8-1.5)L₂。

在一种可能的实现方式中，所述熔片从所述冶金效应点向两侧方向间隔排列设置有多个灭弧条；所述灭弧条设置于相邻的两组所述排孔之间且涂覆于所述熔片表面；所述灭弧条包括石英砂硅胶粉。

在一种可能的实现方式中，所述排孔的形状包括圆形，所述排孔的内径设置为1.0-3.1mm。

在一种可能的实现方式中，所述缩颈的宽度为L₄，L₄设置为0.125-0.48mm。

在一种可能的实现方式中，所述支撑骨架包括三聚氰胺绝缘板。

在一种可能的实现方式中，所述熔片的主体的折弯状包括弧形结构，所述熔片的两端的折弯状包括直角形结构。

在一种可能的实现方式中，所述冶金效应点的材料包括锡、银和铜；所述冶金效应点外包裹有绝缘保护漆。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过设置熔片和支撑骨架；将熔片沿自身的长度方向间隔排列设置多组排孔，将处于中间的两组排孔之间设置冶金效应点，使得熔片在熔断时首先在熔片的中点即冶金效应点处开始熔断；然后设置处于中间的两组排孔之间的排距小于其余相邻的两组排孔之间的排距，即将熔片的多组排孔设计为变排距设计，中间排距短，从而实现中间排距聚热，防止热量散失，能够快速达到冶金效应点和熔片的熔点，进而快速熔断，除中间排距外，其余相邻的两组排孔之间加大排距，且采用均排距设计，使得每排承受电压相等(120V-280V)，防止电弧复燃和排间串弧，增加高压直流熔断器分断的可靠性；每一组排孔的相邻孔之间设置有缩颈，缩颈处散热路径更短，更有助于熔断器开断；熔片呈弯折状并沿支撑骨架的长度方向固定连接于支撑骨架的顶面，熔片成型后的弯折状结构可以减少电动力对熔体缩颈处的影响，补偿电动力引起的变形，同时设置支撑骨架使得熔片整体具有一定强度，不会产生变形。有效解决了现有技术中熔断器内的熔体在熔断时内部电弧存在蔓延，导致多个断口的电弧蔓延并融合成一个电弧，不利于提高熔断器内电弧电压，存在分断能力差的技术问题，实现了能够快速达到熔片熔点从而快速熔断，能够防止电弧复燃和排间串弧，增加高压直流熔断器分断的可靠性的技术效果。

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，下面将对本实用新型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为本申请实施例提供的熔片在弯折成型前的俯视图；

图2为本申请实施例提供的熔体的主视图；

图3为本申请实施例提供的熔体的轴测图；

图4为图1中A区域的局部放大图；

图5为本申请实施例提供的熔片在弯折成型前的每一组排孔中均设置一个孔时的俯视图；

图6为图5中的熔片弯折成型形成熔体后的轴测图；

图7为本申请实施例提供的熔体安装到熔断器内部时的结构示意图。

附图标记：1-熔片；2-支撑骨架；3-排孔；4-冶金效应点；5-缩颈；6-灭弧条；7-熔断器。

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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

参照图1-6，本申请实施例提供的一种熔体，包括熔片1和支撑骨架2；熔片1沿自身的长度方向间隔排列设置有多组排孔3，处于中间的两组排孔3之间设置有冶金效应点4；处于中间的两组排孔3之间的排距小于其余相邻的两组排孔3之间的排距；每一组排孔3的相邻孔之间设置有缩颈5；熔片1呈弯折状并沿支撑骨架2的长度方向固定连接于支撑骨架2的顶面。本申请实施例中熔片1在弯折成型之前，首先在熔片1的中心区域设置冶金效应点4，然后在冶金效应点4的两侧先设置两组中间排孔3，然后以两组中间排孔3为起点向熔片1长度方向的两侧依次设置其余的多组排孔3，在设置排孔3时，保证处于中间的两组排孔3之间的排距小于其余相邻的两组排孔3之间的排距，同时在设置排孔3时保证同一组排孔3内的相邻的孔之间存在缩颈5，在排孔3设置完成后，对熔片1整体进行弯折成型，使得熔片1整体呈现折弯状结构，最终将折弯状结构的熔片1沿支撑骨架2的长度方向粘覆在支撑骨架2的顶面上，与支撑骨架2一同形成所需的熔体。本申请实施例中根据实际需要切断的电流的大小，选择熔片1上排孔3的数量，当实际需要切断的电流较小时，在满足能够切断较小电流的情况下，可以在每一组排孔3中只设置一个孔，即如图5或图6所示，当实际需要切断的电流较大时，在满足能够切断较大电流的情况下，就可以在每一组排孔3中设置多个孔，如图1或图3所示。

参照图1、5，处于中间的两组排孔3之间的排距为L₁，其余相邻的两组排孔3之间的排距均相等且为L₂，L₁与L₂之间满足L₁＝(0.3-0.6)L₂。本申请实施例中熔片1采用变排距设计，处于中间的两组排孔3之间的排距短，其余相邻的两组排孔3之间的排距长，设置中间排距L₁＝(0.3-0.6)L₂，使得中间排距聚热，防止热量散失，能够快速达到冶金效应点4以及熔片1的熔点，实现快速熔断；本申请实施例中除中间排外，其余排加大排距，采用均排距设计，每排承受电压相等(120V-280V)，能够有效防止电弧复燃和排间串弧，增加高压直流熔断器分断的可靠性。至于L₁和L₂的具体数值根据实际情况的需求合理选择设置即可。

参照图1、5，处于最外侧的排孔3与熔片1的端部之间的端距为L₃，L₃与L₂之间满足L₃＝(0.8-1.5)L₂。本申请实施例中进一步考虑到在熔体熔断时，电弧轴向路径如果出现过长，会造成熔断器7的端盖或塞子的喷溅，进而造成开断失败的情况，因而在熔片1的最外侧排孔3和熔片1的端部之间留有端距L₃，并且在均等排距L₂的设计下，使得L₃＝(0.8-1.5)L₂，最终能够有效防止电弧轴向路径过长，放置出现端盖或塞子喷溅，避免熔断器7开断失败。

参照图1-7，熔片1从冶金效应点4向两侧方向间隔排列设置有多个灭弧条6；灭弧条6设置于相邻的两组排孔3之间且涂覆于熔片1表面；灭弧条6包括石英砂硅胶粉。本申请实施例中灭弧条6选用石英砂硅胶粉，在熔片1熔断时可阻断电弧沿熔体方向的蔓延，防止多段电弧连接，起到提高总电弧电压的作用；石英粉有较高的导热性和绝缘性能，可快速冷却沿熔体方向的电弧，有助于熔断器7开断；硅胶在电弧燃烧时，受热可产生气体，有助于吹熄电弧，便于熔断器7快速开断。本申请实施例中灭弧条6也可以选用其他的灭弧材料，不限于石英砂硅胶粉，另外，灭弧条6可均匀布设，也可以间隔布设。

参照图1、5，排孔3的形状包括圆形，排孔3的内径设置为1.0-3.1mm。本申请实施例中排孔3的形状也可以为椭圆形或多边形，不限于仅采用圆形，同时将排孔3的尺寸设计地较小。

参照图1、4、7，缩颈5的宽度为L₄，L₄设置为0.125-0.48mm。本申请实施例中排孔3尺寸设计较小，缩颈5处散热路径更短，更有助于熔断器7开断；缩颈5处总截面积设计较大，由电阻定律可知，导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，即

其中R为电阻，L为导体的长度，S为导体的横截面积，ρ为导体的电阻率，通过以上分析可知，当缩颈5处的总截面积较大时，熔断器7即熔片1电阻值更低(200A，电阻＜5ms)，在与高压电器配合使用时，转移电流能力更好。本申请实施例中的各个缩颈5分散布置便于热量的散出，因此温升功耗相对降低。本申请实施例中熔体燃弧阶段电弧等离子体较为分散从而令电弧更容易熄灭开断，而传统形式的熔体电弧等离子体较为聚集能量释放相对较慢，因此在开断相同故障时，传统形式的熔体需要更大的电阻，较早地起弧并发挥限流作用才能开断；本申请实施例中的熔体则因更强的开断能力，因此电阻可以适当减小，通流截面积相对较大，在于高压电器配合使用时，电流更容易由并联的支路转移到熔断器7上。

参照图2、3、6、7，支撑骨架2包括三聚氰胺绝缘板。本申请实施例中支撑骨架2的材料选用三聚氰胺，使得支撑骨架2和熔片1整体具有一定强度，熔片1固定在支撑骨架2顶面，不会产生变形，熔片1排列整齐，相互之间不粘连；电弧燃烧后，由于电弧的高温作用，三聚氰胺支撑骨架2会产生有助于灭弧的气体，加速熔断器7开断；本申请实施例中采用片状支撑骨架2，不同于传统高压熔断器7将熔体绕在星形柱上的做法，使得熔断器7的管壳内腔可利用空间增大，可填充更多的灭弧介质，更有利于熔断器7灭弧，安全分断。本申请实施例中支撑骨架2的材料也可以选用氟硅材料。

参照图3、6，熔片1的主体的折弯状包括弧形结构，熔片1的两端的折弯状包括直角形结构。本申请实施例中熔片1的主体在成型后形成弧形结构，通过形成弧形结构可以缩短熔片1的长度，在保证绝缘距离的情况下，可以有效缩短熔断器7的体积；另外，弧形设计可以减少熔断器7装配过程中的冲击力；同时弧形设计可以减少电动力对熔体缩颈5处的影响，补偿电动力引起的变形。熔片1的两端设计为直角形结构，通过直角形结构便于与触刀进行固定接触安装；本申请实施例中熔片1的主体的折弯状也可以为梯形状结构，波浪形结构或者三角形结构，不限于弧形结构。

参照图1、5，冶金效应点4的材料包括锡、银和铜；冶金效应点4外包裹有绝缘保护漆。本申请实施例中冶金效应点4的材料由锡(60％-90％)、银、铜及其他材料按照(10％-40％)组成，其他材料例如铅，即银、铜和铅按照(10％-40％)组成，冶金效应点4处的熔片1熔点在150℃-300℃，远低于银的熔点960℃，因此，本申请实施例提供的熔体也可用于保护小倍数故障电流，进一步扩大了高压直流熔断器7的应用范围；本申请实施例中冶金效应点4外包裹绝缘保护漆能够防止冶金效应点4氧化。

本申请实施例提供的一种熔体的制作工艺如下：

熔片1在弯折成型之前，首先在熔片1的中心区域涂抹冶金效应点4，然后在冶金效应点4的两侧先设置两组中间排孔3，然后以两组中间排孔3为起点向熔片1长度方向的两侧依次设置其余的多组排孔3，在设置排孔3时，保证处于中间的两组排孔3之间的排距小于其余相邻的两组排孔3之间的排距，同时在设置排孔3时保证同一组排孔3内的相邻的孔之间存在缩颈5，在排孔3设置完成后，对熔片1整体进行弯折成型，使得熔片1的主体呈现弧形状结构，然后把熔片1的两端弯折成直角形结构，最终将成型后的熔片1沿支撑骨架2的长度方向粘覆在支撑骨架2的顶面上，与支撑骨架2一同形成所需的熔体。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种熔体，其特征在于，包括熔片(1)和支撑骨架(2)；

所述熔片(1)沿自身的长度方向间隔排列设置有多组排孔(3)，处于中间的两组所述排孔(3)之间设置有冶金效应点(4)；

处于中间的两组所述排孔(3)之间的排距小于其余相邻的两组所述排孔(3)之间的排距；

每一组所述排孔(3)的相邻孔之间设置有缩颈(5)；

所述熔片(1)呈弯折状并沿所述支撑骨架(2)的长度方向固定连接于所述支撑骨架(2)的顶面。

2.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，处于中间的两组所述排孔(3)之间的排距为L₁，其余相邻的两组所述排孔(3)之间的排距均相等且为L₂，L₁与L₂之间满足L₁＝(0.3-0.6)L₂。

3.根据权利要求2所述的熔体，其特征在于，处于最外侧的所述排孔(3)与所述熔片(1)的端部之间的端距为L₃，L₃与L₂之间满足L₃＝(0.8-1.5)L₂。

4.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述熔片(1)从所述冶金效应点(4)向两侧方向间隔排列设置有多个灭弧条(6)；

所述灭弧条(6)设置于相邻的两组所述排孔(3)之间且涂覆于所述熔片(1)表面；

所述灭弧条(6)包括石英砂硅胶粉。

5.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述排孔(3)的形状包括圆形，所述排孔(3)的内径设置为1.0-3.1mm。

6.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述缩颈(5)的宽度为L₄，L₄设置为0.125-0.48mm。

7.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述支撑骨架(2)包括三聚氰胺绝缘板。

8.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述熔片(1)的主体的折弯状包括弧形结构，所述熔片(1)的两端的折弯状包括直角形结构。

9.根据权利要求1所述的熔体，其特征在于，所述冶金效应点(4)的材料包括锡、银和铜；

所述冶金效应点(4)外包裹有绝缘保护漆。

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