CN220604575U - 基于pptc自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，包括电磁铁线圈、与所述电磁铁线圈串行联结的PPTC、与所述电磁铁线圈电磁感应设置的第一铁芯、与所述第一铁芯能产生吸合的第二铁芯、与所述第二铁芯连接的绝缘支架连杆机构以及铜片电极，通过所述第二铁芯带动所述绝缘支架连杆机构控制所述铜片电极的开合，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈和所述第一铁芯的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯表面，本实用新型的双联交流接触器保护装置，利用PPTC自恢复保险丝对双联交流接触器本身电路和设备的保护，使得交流接触器产品设备的安全性、可靠性大大提高、使用寿命大大延长、同比成本大大降低。

Description

基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置

技术领域

本实用新型涉及交流接触器保护技术领域，尤其涉及一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置。

背景技术

交流接触器是工业二次控制电路的中间执行控制器件,一直以来,都是使用一种通用的保护方法对其进行保护，其方法主要有：(1)在设备的特定空间位置安装保险丝卡槽或卡座，并将玻璃保险丝管或陶瓷保险丝管置于卡槽或卡座内，这种保护应用会有经常更换保险丝管的情况，为了不会经常更换保险丝管，会将保险丝的电流选的较大，要考虑各种干扰因素，如感性负载的启停、生产峰峰值电压电流、线路浪涌电流冲击等，一般会将电流保险丝的电流选择在工作电流的7-10倍或以上，这样保险丝电流才不会产生经常换保险丝管的情况，但这种保险丝在电流不超过20倍工作电流时很难快速断开，可能在保险丝还没有断开之前就会烧坏连接线，因有的配线太细，正常工作中就会发热，如果交流接触器线圈局部短路，而且还在正常工作中，但线圈的电流已大大超过正常工作电流而并没有大到烧断保险丝的状态，且线圈和电线都会严重发热，所以会有经常烧坏交流接触器的情况，更为严重的情况会出现交流接触器短路、烧线、起火、引起火灾的情况也是常有的。在交流接触器应用中的这些问题已成为难以解决或根本无法解决的固有问题了。(2)在交流接触器线圈的外接的连接线上，安装一种专用的带绝缘胶套的保险丝连接管状套件，也方便保险丝管的拆卸，安装位置灵活，也不会限制在特定空间或特定位置，可安装玻璃保险丝管也可使用陶瓷保险丝管。但这种保护应用，与上述固定位置应用的保险丝型号、大小也是一样的，也会有经常更换保险丝管的情况，同样的为了不会经常更换保险丝管，同样会将保险丝的电流选的较大，也要考虑各种干扰因素、浪涌冲击等情况，同样会将电流保险丝的电流大小选择在工作电流的7-10倍或以上的保险丝电流才不会产生经常换保险丝管的情况，但这种保险丝在电流不超过20倍工作电流时很难快速断开，也可能在保险丝还没有断开之前就会烧坏连接导线，因为了省钱，有的配线太细，工作中就会发热，但不会影响其正常工作，也不会表现出任何问题，如果交流接触器线圈局部短路，而且还在正常工作中，但线圈的电流已大大超过正常工作电流，而这个大电流又并没有大到烧断保险丝的状态，且线圈和电线都会严重发热，所以会有经常烧坏交流接触器或连接线的情况，当有这些问题出现时，因在设备内部，外面是看不见的，只有设备完全损坏停止工作后才会去排查问题所在。更为严重的情况会出现交流接触器短路、烧线、起火、引起火灾的情况也是常有的。在交流接触器应用中的这些问题同样是难以解决、或根本无法解决的固有问题。对于设备制造厂家，遇到这种问题后，一般是换一个品牌或换一个厂家的交流接触器产品，而不管怎么换，上述问题都会存在，这是交流接触器的一个共性问题，所以更换制造商也是无法避免上述固有的问题，也是难以避免的隐患问题。

到目前为止上述各种问题，虽然表象各异，但一直存在，这是交流接触器生产厂家的诟病和瓶颈，一直没有突破性方案出现。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，用于利用PPTC自恢复保险丝对双联交流接触器本身电路和设备的保护，使得应用了具有PPTC保护的双联交流接触器设备的安全性、可靠性大大提高、使用寿命大大延长、相对成本低。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，包括电磁铁线圈、与所述电磁铁线圈串行联结的PPTC、与所述电磁铁线圈电磁感应设置的第一铁芯、与所述第一铁芯能产生吸合的第二铁芯、与所述第二铁芯连接的绝缘支架连杆机构以及铜片电极，通过所述第二铁芯带动所述绝缘支架连杆机构控制所述铜片电极的开合，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈和所述第一铁芯的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯表面，所述铜片电极为带触头的双引出铜片电极，所述带触头的双引出铜片电极为常开双引出电极，当所述第一铁芯与所述第二铁芯通电吸合，所述双引出铜片电极中的常开触点变为闭合的导通状态。

在一些实施方式中，所述绝缘支架连杆机构上安装有桥接导电铜片和与所述桥接导电铜片连接的绝缘支架，所述绝缘支架连接有弹簧，所述弹簧通过带动所述桥接导电铜片控制所述铜片电极的开合。

在一些实施方式中，所述双联交流接触器之间利用连接卡扣连接。

本实用新型的一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，利用PPTC自恢复保险丝对双联交流接触器本身电路和设备的保护，使得交流接触器产品设备的安全性、可靠性大大提高、使用寿命大大延长、同比成本大大降低，使该交流接触器设备的优势具有更高的市场竞争力，同时为了减小占用平面面积，所述双联交流接触器保护装置元件采用立式叠加的方式设置，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈和所述第一铁芯的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯表面，这种结构能确保动作的可靠性，同时保证触点接触的力度以保障通电的可靠性和触点的使用寿命。综合上述，本实用新型的有益效果具体为：

(1)使用单个PPTC器件完成过流、过温、短路等多功能保护作用于一体，能有效避免错误接入高压380VAC后会产生大电流高温度和烧毁线圈。

(2)可选择：不同大小的交流接触器或传统的交流接触器均可选用。

(3)用空间小：单个元器件本体的体积小，使交流接触器本身的整体结构、内部结构均不会改变，利用其本身的内部空隙安装PPTC即可。

(4)应用PPTC后，使交流接触器产品及所在系统设备整体的安全性、可靠性大大提高，因PPTC完成的保护电路，是由单个PPTC元件完成，相对于多个元器件组合电路而言，其保护电路本身的故障概率低得多，对设备而言PPTC失效也是保护的，PPTC失效状态是高电阻状态，其本身也是一种保护状态，所以其可靠性与安全性自然很高。

(5)使用寿命长：使用PPTC后，因PPTC可以重复保护与正常工作，所以可使应用到PPTC的设备的有效使用寿命延长。而PPTC本身的使用寿命可达10年以上，基本不用考虑PPTC本身的寿命问题。

(6)使设计、生产、采购、维护成本降低：因PPTC的选用是单个元件完成多个功能，无需特别检验，设计与生产将变得更简单、采购成本和维护成本(无需维护)同时大大降低。这将大大提高其生产效率，也会大大提高产品的市场竞争优势。

附图说明

图1是本实用新型实施例中基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置结构示意图。

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。

参见图1，实施例给出一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，包括电磁铁线圈1、与所述电磁铁线圈1串行联结的PPTC、与所述电磁铁线圈1电磁感应设置的第一铁芯6、与所述第一铁芯6能产生吸合的第二铁芯5、与所述第二铁芯5连接的绝缘支架连杆机构以及铜片电极，通过所述第二铁芯5带动所述绝缘支架连杆机构控制所述铜片电极的开合，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈1和所述第一铁芯6的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯6表面，所述铜片电极为带触头的双引出铜片电极(图1中示出为J1—J8)，所述带触头的双引出铜片电极为常开双引出电极，当所述第一铁芯6与所述第二铁芯5通电吸合，所述双引出铜片电极中的常开触点变为闭合的导通状态。

参见图1，在一些具体实施例中，所述绝缘支架连杆机构上安装有桥接导电铜片3和与所述桥接导电铜片3连接的绝缘支架4，所述绝缘支架4连接有弹簧(图中未展示)，所述弹簧通过带动所述桥接导电铜片3控制所述铜片电极的开合。

参见图1，在一些具体实施例中，所述双联交流接触器之间利用连接卡扣2连接。

具体地，在绝缘支架4上的可动的导电铜片3在弹簧支撑下使双联交流接触器在不通电时处于常开状态，如图1中的J1---J8的断开状态，如果通电吸合，其常开触点变为闭合触点了，如图1中的J1---J8的接通导电状态。

具体实施过程中，为了减小占用平面面积，采用立式叠加的方式，这种结构才能确保动作的可靠性，同时确保触点接触的力度以保障通电的可靠性和触点的使用寿命。图1中画出的是双联展开图，但本实用新型不限于二联或三联，很多场合需要这种双联或三联的交流接触器，既能控制多支路大功率设备同时通电或同时断电又可以减小安装空间、减少控制开关按钮的数量，让使用和维护维修变得更简单。PPTC是串联在交流接触器线圈上的，但安装位置是在线圈外面并紧靠铁芯和线圈，在制作、绕线的同时即一并完成，其目的是同时保证对通过线包的电流、线包以及硅钢片铁芯的温度感应。也可以在绕线完成后安装在线包外面并紧贴于线包上，其目的是同时针对通过线包的电流和线包的温度感应。

具体实施过程中，本实用新型的基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置可完成的功能为：

(1)完成过流与短路保护功能，解决了因此而发生的起火问题：参见图1，PPTC的过流和短路保护作用：当线圈有皲裂打火、匝间短路或输入电压接错到380VAC线上后,线圈是可以工作的,但电流就会大大超过正常工作电流,线圈不仅会很快发热，铁芯也发热(对线圈散热性发热)，这会使线圈的绝缘漆软化使线圈短路，轻则使配电箱跳闸，严重的会使该交流接触器直接起火，产生火灾事故。现在有了PPTC，PPTC是串联在电磁铁线圈上的,当线圈错接到380VAC后产生的大电流或短路电流也会经过PPTC，这时，PPTC就会发生电阻突变为很高的高阻，以及及时保护限流保护线圈和线圈所在的系统电路了。

(2)过温保护功能：解决了因此而发生的起火问题：参见图1，PPTC的过温保护作用：当线圈有皲裂打火、匝间短路或输入电压接错到380VAC线上后,线圈的电流就会大大超过正常工作电流,线圈不仅会很快发热，铁芯也发热，这会使线圈的绝缘漆软化使线圈短路，发热更严重、温升更高，轻则使配电箱跳闸，严重的会使该交流接触器直接起火，产生火灾事故。现在有了PPTC，PPTC是串联在电磁铁线圈上的,当线圈、铁芯发热超过PPTC的突变温度(90℃)后，PPTC的内部温度将会积温到120℃左右，这时，PPTC就会在这个高温下发生电阻突变为高阻，以及及时保护限流保护线圈和线圈所在的系统电路了，这就是过温保护功能。

参见图1，实施例中，当线圈L得电后，E形铁芯产生磁力吸合另一块E形铁芯T，并通过T带动与其连在一起的连杆机构使各接触弹片从常开触头接通到闭合触头，这样就完成了一次任务的执行动作。当线圈L失电后，E形铁芯吸力消失，另一块E形铁芯T及其连杆机构弹簧作用下又使其恢复到初始的常开状态。

PPTC在交流接触器电路保护的工作原理是：PPTC是以高分子聚合物为基体在高温高压下均匀混合纳米半导体碳晶粒而成，碳晶粒产生导电链路，在室温下呈低电阻状态，其分压低到可以忽略不计，当其正常工作时电阻的发热很少并与散热平衡，并在一个较宽的温度范围(-40℃～85℃)内其电阻值基本不变，当有超过正常工作电流的大电流通过时，该电阻将依Q＝I²RT规律迅速发热并在超过居里点130℃后使聚合物膨胀为高弹态(肉眼难于看见)，使绝大部分导电链路断裂而形成特高电阻产生对电路的及时的限流作用；当断电后温度降低，聚合物收缩，碳晶粒链路重新接通导电，恢复到低电阻的初始状态，所以又叫可恢复的保险丝，又叫自恢复保险丝、聚合物开关等，可重复工作和保护，无需人工更换，由此可见PPTC在过载电流、短路电流经过时，是因焦耳热产生作用，如果外电路有发热并通过介质的温度传导作用，让外界温度使PPTC的温度升高，PPTC被迫突变到高电阻而产生限流作用，从而使PPTC发挥出过温、过流、短路的多重保护功能，而且是重复应用的；当交流接触器设计加入PPTC后，可生产下列作用：(1)过流保护作用：就是当通过PPTC的电流大于正常工作电流的1.5倍或以上时，叫做过载或过流，这时PPTC将依Q＝I²RT规律迅速发热而进入保护状态，即高电阻状态，也是限流保护状态，这是过流保护功能，这时交流接触器线圈的电流被限制到很小而停止工作；(2)短路保护作用：就是当通过PPTC的电流远远大于正常工作电流的情况，这是等同电源通过PPTC后直接短路，短路电流很大但受电源能力所限而不会无限大，这时PPTC同样的依Q＝I²RT规律迅速发热而进入保护状态，即高电阻状态，同样是限流保护状态，这是短路保护功能，这时交流接触器线圈的电流被限制到很小而停止工作；(3)过温保护作用：从PPTC自身的工作原理可知，PPTC是通过热作用而发挥的保护功能，所以当它通过外来传导而接受到高温后，同样进入高电阻的限流保护状态，PPTC正常工作状态的温度要求是85℃及以下。而交流接触器正常工作时内部发热不会超过75℃，PPTC在这种温度环境下会一直稳定的保持正常工作。将PPTC设计装联在交流接触器线圈包表面，并紧靠在E形铁芯表面，利用这种装联工艺以达到接受来自线圈和铁芯的热量，如果线圈和铁芯出现异常的高温时，这种高温还会不停的持续升高，所以在PPTC得到外界高温超过正常温度(85℃)后，其内部发热就无法对外散热了，其内部集温很快超过突变温度(即居里温度点130℃)，PPTC会由低电阻突变到高电阻而使线圈的电流大大被限制了，因PPTC的环氧树脂包封层的热阻作用，其表面温度最高在100℃左右，并会保持状态。(4)延长交流接触器的可使用寿命的作用：由上述PPTC可发挥的作用可见，有了PPTC后，不会有超高温而损坏、也不会因错接入高压电而损坏。因PPTC的及时的限流保护，使得交流接触器的可使用寿命将大大延长。而且应用了PPTC的交流接触器的安全性、可靠性也同时得到大大提高。由上述可见：有了PPTC自恢复保险丝的参与，无论是错接入380VAC而产生的大电流、高发热、或匝间短路产生的大电流、高温度、或因散热环境不良而集热高温等等，PPTC自恢复保险丝均能及时有效的突变为高电阻的限流保护状态。即上述的所有列出的各种问题，都能得到有效的限流保护。同时也就可以有效的避免上述所有危险和潜在危险，以及灾难性火灾事故的产生。

综合上述实施例提供的基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，利用PPTC自恢复保险丝对双联交流接触器本身电路和设备的保护，使得交流接触器产品设备的安全性、可靠性大大提高、使用寿命大大延长、同比成本大大降低、使该交流接触器设备的优势具有更高的市场竞争力，同时为了减小占用平面面积，所述双联交流接触器保护装置元件采用立式叠加的方式设置，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈和所述第一铁芯的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯表面，这种结构能确保动作的可靠性，保证触点接触的力度以保障通电的可靠性和触点的使用寿命。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，其特征在于，包括电磁铁线圈、与所述电磁铁线圈串行联结的PPTC、与所述电磁铁线圈电磁感应设置的第一铁芯、与所述第一铁芯能产生吸合的第二铁芯、与所述第二铁芯连接的绝缘支架连杆机构以及铜片电极，通过所述第二铁芯带动所述绝缘支架连杆机构控制所述铜片电极的开合，所述PPTC装联在所述电磁铁线圈和所述第一铁芯的空隙之间，并紧靠所述第一铁芯表面，所述铜片电极为带触头的双引出铜片电极，所述带触头的双引出铜片电极为常开双引出电极，当所述第一铁芯与所述第二铁芯通电吸合，所述双引出铜片电极中的常开触点变为闭合的导通状态。

2.根据权利要求1所述的基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，其特征在于，所述绝缘支架连杆机构上安装有桥接导电铜片和与所述桥接导电铜片连接的绝缘支架，所述绝缘支架连接有弹簧，所述弹簧通过带动所述桥接导电铜片控制所述铜片电极的开合。

3.根据权利要求1所述的基于PPTC自恢复保险丝的双联交流接触器保护装置，其特征在于，所述双联交流接触器之间利用连接卡扣连接。