CN217641126U - 一种自动合分闸熔断器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自动合分闸熔断器，属于电路保护元件技术领域，用于提供一种可以进行自动合分闸的断路器，包括设置在绝缘外壳内部的第一触片、第二触片和电热膨胀板，绝缘外壳的两个开放端通过密封组件分别固定连接有第一触头和第二触头，第一触头延伸至绝缘外壳内部的一端固定通过第一卡板与第一触片固定连接，第二触头延伸至绝缘外壳内部的一端固定连接有导向板。本实用通过使用结构更加简单的电热膨胀板来代替具有双层结构的触片，降低了电热反应元件的加工难度，电热膨胀板只需直来直往的伸展和收缩就能熔断器内部触片的通电和断电，从而以更低的成本实现自动合分闸功能；同时通过保护设计，延长了熔断器的使用寿命。

Description

一种自动合分闸熔断器

技术领域

本申请涉及电路保护元件技术领域，尤其涉及一种自动合分闸熔断器。

背景技术

熔断器作为电路系统的重要一环，能够避免电路短路、过载，从而保护电路中的其他设备，传统的熔断器是一次性用品，一旦损坏就需要更换，这会导致电路的维护成本较高，所以现有技术中提出了多种具备自动重启功能的熔断器。

现有的具备自动重启功能的熔断器一般可分为两类，一种是利用控制系统带动传动机构自行更换或搭接熔断丝，另一种是利用金属的热胀冷缩效应实现电路的通断，第一种方法明显成本更高，而第二种方法通常采用的方式是将两个热膨胀系数不同的材料压制在一起，在电热效应的作用下熔断触片会发生弯曲，从而实现通断电，基于此这里提出另一种熔断器方案。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种可以进行自动合分闸的断路器。

为达到以上目的，本申请提供了一种自动合分闸熔断器：包括设置在绝缘外壳内部的第一触片、第二触片和电热膨胀板，所述绝缘外壳的两个开放端通过密封组件分别固定连接有第一触头和第二触头，所述第一触头延伸至所述绝缘外壳内部的一端固定通过第一卡板与所述第一触片固定连接，所述第二触头延伸至所述绝缘外壳内部的一端固定连接有导向板，所述电热膨胀板的一端与所述导向板连接、另一端通过第二卡板与所述第二触片固定连接，当所述电热膨胀板的温度低于预设值时第一触片与第二触片接触，当所述电热膨胀板的温度高于预设值时第一触片与第二触片接触，利用金属的热胀冷缩原理，通过简单的结构实现断路器的过载断电，以及断电后自动合闸通电。

作为一种优选，所述导向板上开设有承托槽，所述电热膨胀板位于所述承托槽内，所述电热膨胀板的一端通过连接销与所述导向板连接，所述电热膨胀板的另一端延伸至所述承托槽外并与所述第二卡板固定连接，用于将自身的伸展和收缩转化成第二触片相对于第一触片的平移运动。

作为一种优选，所述电热膨胀板在对向所述第二卡板的一侧开设有螺孔，所述第二卡板上转动连接有螺钉，所述螺钉适于与所述螺孔配合，保证第二卡板在电热膨胀板端部的连接稳定性。

作为一种优选，所述第二触片和所述第二卡板上开设有对应的通孔，所述第二触片与所述第二卡板在所述通孔处通过限位销固定连接，方便第二触片的更换。

作为一种优选，所述第一触片和所述第一卡板上开设有对应的通孔，所述第一触片与所述第一卡板在所述通孔处通过限位销固定连接，方便第一触片的更换。

作为一种优选，所述电热膨胀板为水平方向，所述第一触片和第二触片为竖直方向，所述第二触片固定连接在所述电热膨胀板的后端，所述第一触片位于所述第二触片的前侧，这样电热膨胀板在延伸时二者才会错开、收缩时二者才会合并。

作为一种优选，所述绝缘外壳上端固定连接的密封组件为第一密封盖，所述绝缘外壳下端固定的密封组件为第二密封盖，所述第一密封盖和第二密封盖用于将绝缘外壳的内部空间密封，避免外接容易电离的空气进入熔断器内部。

作为一种优选，所述第一触头的上端延伸至所述第一密封盖的上方，所述第二触头的下端延伸至所述第二密封盖的下方，用于将整个断路器接入需要保护的电路中。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

(1)通过使用结构更加简单的电热膨胀板来代替具有双层结构的触片，降低了电热反应元件的加工难度，电热膨胀板只需直来直往的伸展和收缩就能熔断器内部触片的通电和断电，从而以更低的成本实现自动合分闸功能；

(2)通过给熔断器内部的两个触片设计便捷连接结构，在最容易受损的触片损坏后，可以更加方便地进行更换，使得熔断器可以反复使用，同时由于绝缘外壳5的内部充入保护气体或者被抽成真空，所以触片之间产生电弧的概率被将得很低，两种途径都延长了整个熔断器的使用寿命。

附图说明

图1为该自动合分闸熔断器的整体结构示意图；

图2为该自动合分闸熔断器的图1去除绝缘外壳的立体图；

图3为该自动合分闸熔断器的图2去除密封盖的立体图；

图4为该自动合分闸熔断器的图3去除触头的立体图；

图5为该自动合分闸熔断器的第一触片与第一卡板配合后立体剖视图；

图6为该自动合分闸熔断器的第二触片的移动机构图；

图7为该自动合分闸熔断器的电热膨胀板的立体图；

图8为该自动合分闸熔断器的第二触片与第二卡板配合后立体剖视图；

图9为该自动合分闸熔断器的导向板的立体结构图。

图中：1、第一触头；2、第二触头；3、第一密封盖；4、第二密封盖；5、绝缘外壳；6、第一触片；7、第二触片；8、第一卡板；9、第二卡板；10、电热膨胀板；101、螺孔；11、连接销；12、导向板；121、承托槽；13、限位销；14、螺钉。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1-9所示的自动合分闸熔断器，包括设置在绝缘外壳5内部的第一触片6、第二触片7和电热膨胀板10，电热膨胀板10采用热膨胀系数较高的合金材料制成，且晶粒排布的方向比较单一，当电热膨胀板10受热时向一个方向的伸展更为明显，绝缘外壳5的两个开放端通过密封组件分别固定连接有第一触头1和第二触头2，用于连接电路对接的两端，第一触头1延伸至绝缘外壳5内部的一端固定通过第一卡板8与第一触片6固定连接，三者均为金属材料制成，用于实现电性连接，第一触片6和第一卡板8上开设有对应的通孔，第一触片6与第一卡板8在通孔处通过限位销13固定连接，相比于螺栓，限位销13的安装和拆卸会更加方便，且对第一触片6与第一卡板8的连接稳定性并不逊色于螺栓。

第二触头2延伸至绝缘外壳5内部的一端固定连接有导向板12，用于给伸展和收缩的电热膨胀板10提供限位作用，电热膨胀板10的一端与导向板12连接、另一端通过第二卡板9与第二触片7固定连接，四者均为金属材料制成，用于实现电性连接，导向板12上开设有承托槽121，电热膨胀板10位于承托槽121内，由于导向板12采用热膨胀系数较低的合金材料制成，所以承托槽121的内部空间几乎不会因为温度的变化而改变，所以电热膨胀板10仅能在承托槽121中实现膨胀和收缩，仅能向承托槽121开放端的方向伸长和缩短，电热膨胀板10的一端通过连接销11与导向板12连接，这样电热膨胀板10的一端位置就会保持不变，电热膨胀板10的另一端延伸至承托槽121外并与第二卡板9固定连接，利用自身的伸长和缩短功能带着第二触片7脱离和贴近第一触片6，电热膨胀板10在对向第二卡板9的一侧开设有螺孔101，第二卡板9上转动连接有螺钉14，螺钉14适于与螺孔101配合，保证第二卡板9在电热膨胀板10端部的连接稳定性，第二触片7和第二卡板9上开设有对应的通孔，第二触片7与第二卡板9在通孔处通过限位销13固定连接，同样的方便第二触片7在第二卡板9上的安装和拆卸。

电热膨胀板10为水平方向，第一触片6和第二触片7为竖直方向，第二触片7固定连接在电热膨胀板10的后端，第一触片6位于第二触片7的前侧，当电热膨胀板10的温度低于预设值时第一触片6与第二触片7接触，当电热膨胀板10的温度高于预设值时第一触片6与第二触片7接触，也即电热膨胀板10受热伸长时会带着第二触片7从与第一触片6的接触位置脱离，最终使二者解除电性连接，实现自动分闸；断电后，电热膨胀板10内没有电流通过也就继续产生热，电热膨胀板10的温度会缓慢下降，自身则跟着同收缩，使得第二触片7靠近并最终与第一触片6贴合，实现自动合闸。

绝缘外壳5上端固定连接的密封组件为第一密封盖3，绝缘外壳5下端固定的密封组件为第二密封盖4，第一密封盖3和第二密封盖4用于将绝缘外壳5的内部空间密封，避免外接容易电离的物质进入熔断器内，并且可以在该密封空间中充入氮气或其他惰性气体，或者直接将其抽成真空，二者都可以减少电弧的产生从而保护内部触片，第一触头1的上端延伸至第一密封盖3的上方，第二触头2的下端延伸至第二密封盖4的下方，用于与外部电路的对接端连接，从而将整个熔断器接入电路中，实现对电路的保护作用。

该自动合分闸熔断器的工作原理：该熔断器通过触头接入需要保护的电路中，通电时电流依次通过或反向通过第一触头1、第一卡板8、第一触片6、第二触片7、第二卡板9、电热膨胀板10和第二触头2，由于断路器具有一定的散热能力，所以电热膨胀板10内通过的电流只要不超过安全阈值，电热膨胀板10产生的热量能够很快散失掉，电热膨胀板10也就不会明显伸出，只有当电流值过大，电热膨胀板10产生热量的速率超过了熔断器的散热能力，电热膨胀板10的稳定才会不断攀升，由于电热膨胀板10采用的是热膨胀系数较大的合金材料制成，所以对温度的变化较为敏感，温度只要超过预设值，排布方向较为一致的金属晶粒就会伸长，这种伸长趋势在宏观中就体现为电热膨胀板10的伸长，变长的电热膨胀板10会让第二触片7脱离与第一触片6的接触状态，使二者断电，断电后的电热膨胀板10上的热效应就会消失，电热膨胀板10的温度不再上述，而是由于熔断器自身的散热能力不断降温，随之而来的就是电热膨胀板10的收缩，直至第二触片7再次与第一触片6接触通电，这一系列的变化，使得熔断器具备在电流过载时分闸、在电流平静一段时间后自动合闸，相比于以及具备该功能的现有结构，本方案不需要将两个热膨胀系数不同的材料压制在一起，且容易拆卸和更换，提高了熔断器使用寿命。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种自动合分闸熔断器，其特征在于：包括设置在绝缘外壳内部的第一触片、第二触片和电热膨胀板，所述绝缘外壳的两个开放端通过密封组件分别固定连接有第一触头和第二触头，所述第一触头延伸至所述绝缘外壳内部的一端固定通过第一卡板与所述第一触片固定连接，所述第二触头延伸至所述绝缘外壳内部的一端固定连接有导向板，所述电热膨胀板的一端与所述导向板连接、另一端通过第二卡板与所述第二触片固定连接，当所述电热膨胀板的温度低于预设值时第一触片与第二触片接触，当所述电热膨胀板的温度高于预设值时第一触片与第二触片接触。

2.如权利要求1所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述导向板上开设有承托槽，所述电热膨胀板位于所述承托槽内，所述电热膨胀板的一端通过连接销与所述导向板连接，所述电热膨胀板的另一端延伸至所述承托槽外并与所述第二卡板固定连接。

3.如权利要求2所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述电热膨胀板在对向所述第二卡板的一侧开设有螺孔，所述第二卡板上转动连接有螺钉，所述螺钉适于与所述螺孔配合。

4.如权利要求3所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述第二触片和所述第二卡板上开设有对应的通孔，所述第二触片与所述第二卡板在所述通孔处通过限位销固定连接。

5.如权利要求4所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述第一触片和所述第一卡板上开设有对应的通孔，所述第一触片与所述第一卡板在所述通孔处通过限位销固定连接。

6.如权利要求5所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述电热膨胀板为水平方向，所述第一触片和第二触片为竖直方向，所述第二触片固定连接在所述电热膨胀板的后端，所述第一触片位于所述第二触片的前侧。

7.如权利要求1所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述绝缘外壳上端固定连接的密封组件为第一密封盖，所述绝缘外壳下端固定的密封组件为第二密封盖，所述第一密封盖和第二密封盖用于将绝缘外壳的内部空间密封。

8.如权利要求7所述的自动合分闸熔断器，其特征在于：所述第一触头的上端延伸至所述第一密封盖的上方，所述第二触头的下端延伸至所述第二密封盖的下方。

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