专利名称：熔体尺寸的确定方法
技术领域：
本发明涉及高压熔断器领域，特别是高压熔断器中熔丝之熔体的尺寸的确定方法。
本发明的技术方案如下熔体尺寸的确定方法，其特征在于采用了如下技术措施A、取一段确定截面的熔体，对其进行弧前时间—电流特性试验，从而求得其熔断时间和熔断电流；B、根据如下公式求出该熔体的熔体特性系数Kt＝s/(I×t1/2)其中Kt代表熔体特性系数；S代表熔体的截面面积(m2)；I代表熔体的熔断电流(A)；t代表熔断时间(s)；C、根据计算所得的熔体特性系数、结合DL/T640-1997标准规定所要求的熔体熔断时间0.1秒及各种额定电流所对应的熔断电流，利用如下方程式计算出熔体的截面积及其直径S＝Kt×t1/2×I(m2)；D、根据实际需要设定熔体的长度。
熔丝对户外高压熔断器安全运行影响很大，劣质熔丝是配电网运行的重大不安全因素。为了提高熔丝质量，克服现有技术所存在的缺陷，本发明人广泛搜集资料和熔体材料，经过反复试验、计算，终于得出了上述本发明熔体尺寸的确定方法。以下通过计算公式的推导来进一步说明本发明的优点
熔丝是靠熔体通过故障电流熔断而起保护作用的。建立熔体熔断过程的发热和耗热的关系是熔体设计的关键。
熔体熔断过程的发热量计算发热量Qf＝I2Rt(J)I-熔断电流(A)t-熔断时间(s)R-熔体在熔断过程的平均电阻(Ω)因为R＝ρ20(1+(θ+20)/2×α)L/S×10-6设ρP＝ρ20(1+(θ+20)/2×α)×10-6则R＝ρPL/S因此Qf＝I2ρPL/St其中ρ20-熔体在20℃下的电阻率(μΩm)θ-熔体的熔化温度(熔点)(℃)α-熔体的电阻温度系数(1/℃)L-熔体的长度(m)S-熔体的截面(m2)熔体熔断过程升温和熔断的耗热量的计算耗热量Qh＝K1(Cθs+K2Rj)γLS(J)其中K1为热量损失系数，按常规取K1＝1.1；K2为熔化程度系数，根据申请人所作的的弧前时间—电流特性试验知熔体熔断后烧蚀约10％，故取K2＝0.1；C为熔体的比热(J/kg/℃)；θs为熔体熔断过程的温升(℃)；Rj为熔体的熔解热(J/kg)；γ为熔体的密度(kg/m3)。
设Q＝1.1(Cθs+0.1Rj)γ (J/m3)则Qh＝QLS根据热平衡原理发热量＝耗热量+散热量即Qf＝Qh+Qs当熔断时间t极短(0.1s左右)时，可以不考虑散热Qs。故有Qf＝Qh，即I2ρPL/St＝QLS，消去等式两端的L后为I2ρP/St＝QS。由此可见熔体熔断过程与熔体长度无关。经演算得S＝(I2tρP/Q)1/2。
设Kt＝(ρP/Q)1/2，则S＝KtI(t)1/2，最后得Kt＝S/I/(t)1/2。Kt即为所要的熔体特征系数。
该式包含了熔体的电阻率、电阻温度系数、熔化温度、比热、熔解热和密度等特征以及K1、K2两个系数的参量。由于这些参数难以采集，而且这些参数还存在不确定性和非线性，所以通过求得上述参数的方法来确定熔体的尺寸(截面)是不可行的，也无法做到准确。为解决这个难题，本发明人设Kt＝(ρP/Q)1/2，则S＝KtI(t)1/2，最后得Kt＝S/I/(t)1/2。我们把定义为Kt熔体特征系数。由于Kt是可以通过弧前时间—电流特性实验得到的，所以求得了Kt也就确定熔体了的尺寸。
由此可见，采用本发明只需通过一次弧前时间—电流特性实验就可确定熔体特性系数Kt值，再结合DL/T640-1997标准所列的0.1s及相应的熔断电流(最大、最小平均值)便可得出这种熔体在各种额定电流下的尺寸。实践证明，利用本发明方法生产熔丝，具有快速、准确、可靠且简便易行的优点，不仅可简化生产程序，降低生产成本，还可提高产品质量，带来显著的的经济效益。
利用熔体特性系数Kt和DL/T640-1997标准所列的0.1秒及相应的熔断电流(取其最大、最小平均值)便可算出各种额定电流熔体的尺寸(如下表所示)。
据此表便可根据需要安排熔丝的生产。
权利要求
1.熔体尺寸的确定方法，其特征在于采用了如下技术措施A、取一段确定截面的熔体，对其进行弧前时间—电流特性试验，将熔断时间限定在0.08-0.12秒之间，从中求得其熔断时间和熔断电流；B、根据如下公式求出该熔体的熔体特性系数Kt＝s/(I×t1/2)其中Kt代表熔体特性系数；S代表熔体的截面面积(m2)；I代表熔体的熔断电流(A)；t代表熔断时间(s)；C、根据计算所得的熔体特性系数、结合DL/T640-1997标准规定所要求的熔体熔断时间0.1秒及各种额定电流所对应的熔断电流，利用如下方程式计算出熔体的截面积及其直径S＝Kt×t1/2×I(m2)；D、根据实际需要设定熔体的长度。
2.根据权利要求1所述的熔体尺寸的确定方法，其特征在于所述各种额定电流所对应的熔断电流是指其最大值与最小值的平均值。
全文摘要
熔断器生产过程中熔体尺寸的确定方法。特点是A、通过弧前时间－电流特性实验及公式K
文档编号H01H85/00GK1405817SQ02144110
公开日2003年3月26日 申请日期2002年9月25日 优先权日2002年9月25日
发明者陈仲谋, 文宏平, 李克晖, 郭宁辉 申请人:宁夏双银熔断器有限公司