专利名称：超高分断能力快速熔断器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低压电气设备控制技术领域，涉及一种用于大功率整流器内保护半导体器件的快速熔断器，其产品可用于冶金、化工、电解电源、交直流电机传动用电源等大功率或特大功率的整流器中。
背景技术：
近年来，随着电力电子技术快速发展，半导体器件的电压电流量增大，以半导体器件为核心的整流器功率也随之增加，目前单机组的整流装置电流已达到70～1000kA，整流电压500～1500V，配套的整流变压器功率达50～100MVA。在这种超大功率整流器中，由于半导体器件损坏的整流器桥臂短路电流可达200kA甚至更大，这就要求保护半导体器件用的快速熔断器具有200kA及更大的分断能力，这样才可能在器件出现故障时可靠地分断短路电流，隔离故障器件，从而保护整流器正常工作，使工业用直流电源安全供电。现有技术中，国内快速熔断器产品的分断能力一般为50～100kA，国外产品多数为100～200kA，而分断能力在200kA以上的快速熔断器产品在国外虽有报道，但大电流容量快速熔断器迄今在本领域内还尚未见到，因而目前国内外诸多熔断器生产企业均致力于研制200kA以上的超高分断能力的大容量快速熔断器，以满足大功率整流器发展中配套的需要。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决本领域现有的快速熔断器存在的分断能力不够高的问题，提供一种结构简单、具有200kA以上的超高分断能力的快速熔断器。
为实现上述发明目的而做出的技术解决方案是这样的所提供的超高分断能力快速熔断器具有一个两端带有导电板的高强度陶瓷材料制瓷管以及多个穿入瓷管内的银片制熔体，熔体两端直接或通过连接片焊接在导电板上，在每个熔体上冲有多个圆孔，瓷管其余部分填满石英砂并用硅酸盐为要主化合物固化，瓷管外型的长×宽为115～125mm×115～125mm，壁厚为11～14mm，高为37～43mm、57～63mm或77～83mm。经此设计与加工后的快速熔断器具有230kA超高分断能力，分断时间小于10ms，用两个熔管并联焊接，可组成更大电流容量的超高分断能力快速熔断器产品。本实用新型所述快速熔断器的主要技术指标为额定工作电压(A.C)500V、800V、100V、1250V；额定工作电流(A.C)2500A～4000A(单熔管)，4600A～6800A(双熔管)；分断时间小于10ms；分断能力230kA(方均根值)。上述技术指标已用本系列产品中代表规格1000V/3600A在国际的ABB集团公司专用高压实验室进行了试验，按照国际电工委员会IEC-269标准在该实验室的1150V、230kA(方均根值)试验电路中试验合格通过。
图1为本实用新型的单熔管结构的主视向示意图。
图2为图1的侧向结构示意图。
图3本实用新型的双熔管结构的主视向示意图。
图4为图3的侧视图。
具体实施方式
参见附图，本实用新型所述的超高分断能力快速熔断器包括内设有熔体2的瓷管1，瓷管1由高强度陶瓷材料制作，能耐受高I2t值，它的高度A为40mm、60mm、80mm三种规格，外径为120mm×120mm；熔体2由多条熔断速度快而I2t值小的0.11～0.16mm厚度银片冲制而成，熔体两端焊接在连接片3及导电板4上，连接片3焊接在导电板5上。每条熔体2上冲有多个圆孔，所冲圆孔的直径为1.3～1.7mm，两孔垂直方向间距为1.4～1.9mm，两孔水平方向间距为6～10mm；在熔体四周均匀地填实石英砂6，并用硅酸钠为主的化合物固化成实体。在图1和图2所示单熔管结构中，熔断器一端导电板4为平面形板，另一端导电板5为带有对称形4×M12螺孔的梅花形板，在图3和图4所示的两个瓷瓶并联的熔断器结构中，瓷管1一端导电板4为带有双翅形的平面形板，另一端导电板5为二个带有对称形4×M12螺孔的梅花形板。这种结构有利于安装在大功率整流器的水冷却铜排上进行单面强制通水冷却，降低熔断器温升，保证产品质量。
本实用新型的工作原理是熔断器常在大功率整流器桥臂中与半导体器件串联连接，一旦器件故障形成整流变压器二次侧短路而通过200KA或更大短路电流时，熔断器内熔体熔化、汽化、燃弧，电弧的能量被石英砂吸收后熄弧而可靠地分断故障支路，保持整流器正常运行。由于本熔断器具有230KA超高分断能力，可确保大功率整流器中巨大的短路电流顺利地分断，并发出故障警报，配合直流供电系统的综合自动化计算机控制的需要。
权利要求1.一种超高分断能力快速熔断器，其特征在于具有一个两端带有导电板(4、5)的高强度陶瓷材料制瓷管(1)以及多个穿入瓷管(1)内的银片制熔体(2)，熔体(2)两端直接或通过连接片(3)焊接在导电板(4、5)上，在每个熔体(2)上冲有多个圆孔，瓷管其余部分填满石英砂(6)并用硅酸盐为要主化合物固化，瓷管(1)外型的长×宽为115～125mm×115～125mm，壁厚为11～14mm，高为37～43mm、57～63mm或77～83mm。
2.如权利要求1所述的超高分断能力快速熔断器，其特征在于瓷管(1)一端导电板(4)为平面形板，另一端导电板(5)为带有对称形4×M12螺孔的梅花形板。
3.如权利要求1所述的超高分断能力快速熔断器，其特征在于瓷管(1)一端导电板(4)为带有双翅形的平面形板，另一端导电板(5)为带有对称形4×M12螺孔的梅花形板。
4.如权利要求1所述的超高分断能力快速熔断器，其特征在于熔体(2)上所冲圆孔的直径为1.3～1.7mm，两孔垂直方向间距为1.3～1.8mm，两孔水平方向间距为7～12mm。
专利摘要本实用新型涉及一种用于大功率整流器内保护半导体器件的超高分断能力快速熔断器，它包括一个两端带有导电板的瓷管以及多个穿入瓷管内的熔体，在每个熔体上冲有多个圆孔，瓷管其余部分填满用硅酸盐为主化合物固化的石英砂。产品具有230kA超高分断能力、分断速度快、电流量大、分断能量I
文档编号H01H85/04GK2653687SQ20032010967
公开日2004年11月3日 申请日期2003年10月22日 优先权日2003年10月22日
发明者王厚平, 卢志芳, 何新生, 钟授钊, 秦维周, 郭岚, 王西京, 刘双库 申请人:西安西整熔断器厂