技术领域本发明涉及一种跌落式熔断器。
背景技术：
跌落式熔断器的技术构思主要源于国外，但是其在国内的运用过程中出现了问题。详细地讲，现有的跌落式熔断器的熔管易于在损坏跌落过程中主动地脱离绝缘子(即被挂杆脱离钩槽)，由于熔断器的所在位置较高，因此脱离绝缘子的熔管容易在掉落时砸伤人或物。
技术实现要素：
基于上述问题，本发明的目的是提供一种跌落式熔断器，其可以保证熔管在损坏跌落过程中不主动地脱离绝缘子，从而避免熔管意外掉落而砸伤人或物。本发明提供了一种跌落式熔断器，其包括：绝缘子；防雨帽，其左端与所述绝缘子的上端相连，在所述防雨帽内设有带卡槽的导电构件；跌落器，包括带钩槽的第一导电座和带挂杆的第二导电座，所述第一导电座与所述绝缘子的下端相连，在所述第一导电座上设有弧形导向槽，而在所述第二导电座上设有与所述弧形导向槽相配合的导向凸起；与所述第二导电座相连的熔管，所述熔管通过所述第二导电座的挂杆挂于所述第一导电座的钩槽内，使得所述熔管能够相对于所述绝缘子进行向上和向下的转动。其中，当所述熔管位于最高位置时，所述熔管的上端与所述导电构件的卡槽相卡接；当所述熔管转动到最低位置时，所述导向凸起滑出所述弧形导向槽，以允许所述第二导电座的挂杆脱离所述第一导电座的钩槽内；当所述熔管在最高位置与最低位置之间的位置转动时，所述导向凸起始终位于所述弧形导向槽内，以阻止所述第二导电座的挂杆从所述第一导电座的钩槽内脱离。进一步地，所述弧形导向槽具有用于引导所述导向凸起滑入所述弧形导向槽的引导斜面。进一步地，所述导向凸起的形状为圆柱状。进一步地，所述导向凸起的形状为半球状。进一步地，还包括检测系统和灰尘清理系统，所述检测系统包括：与输电线相连的电流检测器，用于检测通过所述熔管的电流；具有PCB电路板的壳体；设置在所述PCB电路板上的信号放大电路、A/D转换模块、逻辑控制器和报警器；其中，所述电流检测器、信号放大电路、A/D转换模块和逻辑控制器依次电连接，当所述逻辑控制器获知所述电流检测器的电流大于所述熔管的开断电流，所述逻辑控制器控制报警器发出警报；所述灰尘清理系统包括第一积灰检测装置、第二积灰检测装置、排风口和灰尘吹扫装置，所述灰尘吹扫装置包括清扫进气装置，所述清扫进气装置的进气口处设置过滤装置，所述清扫进气装置与设置于PCB电路板的电路元件安装面一侧的清扫管路连通，所述清扫管路位于所述电路元件上方，并在对应发热元件的位置处设有自适应出气口，每个所述自适应出气口处设置多片扇形双金属片，在形变温度以下时，所述多片扇形双金属片相互邻近构成圆盘状，从而将所述自适应出气口封闭，高于形变温度时所述双金属片向所述自适应出气口外侧方向弯曲，将所述自适应出气口打开，且当所述双金属片的温度越高时，所述自适应出气口被打开的幅度越大；所述第一积灰检测装置包括用于测量元件散热片电容值的第一电容测量器和比较器，所述元件散热片由多个散热片单体构成，多个散热片单体之间电绝缘，所述第一电容测量器对散热片单体之间的电容进行检测，当比较器判断出测量电容值小于阈值电容时，启动清扫进气装置，经过过滤的空气经由所述清扫管路上的自适应出气口吹出，对所述电路元件进行清扫；排风口所述第二积灰检测装置包括光束发生器和至少一个设置在PCB电路板上的反射镜面，该光束发生器设置在所述驱动器壳体内部侧壁上，光束发生器以固定的角度将直线光束发射到所述反射镜面，经所述反射镜面反射后，光束被投射到位于驱动器壳体内部侧壁上的光敏开关，光敏开关接收到光束后保持打开状态；当反射镜面上的积灰达到预定厚度时，光敏开关感应不到反射光线，则光敏开关闭合，自动启动清扫进气装置；该第一积灰检测装置和第二积灰检测装置中的任何一者启动清扫进气装置时，该清扫进气装置启动，预定时间后，该清扫进气装置自动关闭。进一步地，所述光束发生器是激光发生器。进一步地，所述光束发生器包括LED灯和凹面镜，所述LED灯将光线投射到所述凹面镜上，并由凹面镜反射后发出平行光。进一步地，所述散热片单体均设置在一绝缘导热体上，各个所述散热片单体之间沿散射片的延伸方向分割，或者，各个所述散热片单体之间沿圆形分割。进一步地，在每个所述自适应出气口处的扇形双金属片的数量为3-10片，所述双金属片包括主动层和被动层，所述主动层为锰镍铜合金，被动层为镍铁合金。进一步地，所述排风口设置在所述驱动器壳体上的最远离所述清扫进气装置的位置处。本发明的跌落式熔断器通过彼此配合的弧形导向槽和导向凸起，可以保证熔管在损坏跌落过程中不主动地脱离绝缘子，从而避免熔管意外掉落而砸伤人或物。本发明的跌落式熔断器的结构简单，制造方便，使用安全可靠，便于实施推广应用。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：图1为根据本发明的实施例一的跌落式熔断器的结构示意图；图2为根据本发明实施例一的跌落式熔断器的第一导电座的局部剖视图；图3为根据本发明实施例一的跌落式熔断器的第二导电座的结构示意图；图4是本发明实施例二的跌落式熔断器的检测系统和灰尘清理系统；图5是本发明实施例二的跌落式熔断器的检测系统电路图；图6是实施例二中的对自适应出气口的局部视图；图7是实施例二中的元件散热片的局部视图；图8是实施例三中的元件散热片的局部俯视图；以及图9是实施例四的结构示意图。在附图中相同的部件使用相同的附图标记。附图并不一定按照实际的比例绘制。具体实施方式下面结合附图对本发明的实施例进行说明。实施例一图1为根据本发明的实施例一的跌落式熔断器的结构示意图；图2为根据本发明实施例一的跌落式熔断器的第一导电座的局部剖视图；图3为根据本发明实施例一的跌落式熔断器的第二导电座的结构示意图。如图1到图3所示，该跌落式熔断器100包括绝缘子101。该绝缘子101优选为陶瓷绝缘子或合成绝缘子。该绝缘子101可通过中部的带孔片101a安装在电线杆或其他待安装的位置上。该跌落式熔断器100还包括防雨帽103。防雨帽103的左端与绝缘子101的上端相连，并在防雨帽103内设有带卡槽的导电构件106。其中，所述导电构件106属于本领域技术人员熟知的，在此不再详细描述。该跌落式熔断器100还包括跌落器104。如图2和图3所示，该跌落器104包括带钩槽1401的第一导电座104a和带挂杆1402的第二导电座104b。如图1所示，第一导电座104a与绝缘子101的下端相连，并在第一导电座104a上设有弧形导向槽104c，而在第二导电座104b上设有能与弧形导向槽104c相配合的导向凸起104d。其中，所述钩槽1401和挂杆1402属于本领域技术人员熟知的，在此不再详细描述。该跌落式熔断器100还包括熔管102。该熔管102的下端与第二导电座104b相连,并通过第二导电座104b的挂杆1402挂于第一导电座104a的钩槽1401内，使得熔管102能够相对于绝缘子101进行向上S1和向下S2的转动。当熔管102位于最高位置时，熔管102的上端与导电构件106的卡槽相卡接，导向凸起104d位于弧形导向槽104c；当熔管102转动到最低位置时，导向凸起104d滑出弧形导向槽104c，以允许第二导电座104b的挂杆1402脱离第一导电座104a的钩槽1401内；当熔管102在最高位置与最低位置之间的位置转动时，导向凸起104d始终位于弧形导向槽104c内，以阻止第二导电座104b的挂杆1402从第一导电座104a的钩槽1401内脱离。由此可知，本发明的跌落式熔断器100通过彼此配合的弧形导向槽104c和导向凸起104d，可以保证熔管102在损坏跌落过程中不主动地脱离绝缘子101，从而避免熔管102意外掉落而砸伤人或物。优选地，弧形导向槽104c具有用于引导导向凸起104d滑入弧形导向槽104c的引导斜面1403。这样可便于导向凸起104d准确快速地滑入弧形导向槽104c内，以防止导向凸起104d因碰撞而导致变形。优选地，为了使导向凸起104d在弧形导向槽104c内更顺畅运动，导向凸起104d的形状为圆柱状或半球状.优选地，该防雨帽103为一体式结构，并具有一个倒置式U型部103a和两个片状导向部103b，其中各片状导向部103b分别与相应倒置式U型部103a的右端下边相连(即一个片状导向部103b与倒置式U型部103a的右端的一侧下边相连，而另一个片状导向部103b与倒置式U型部103a的右端的另一侧下边相连)。倒置式U型部103a的左端与绝缘子101的上端相连，该导电构件106设在倒置式U型部103a内。当熔管102相对于绝缘子101向上S1转动时，熔管102的上端将在防雨帽103的片状导向部103b的引导作用下进入到防雨帽103内，直到熔管102的上端与导电构件6的卡槽相卡接为止。该防雨帽103将传统的防雨帽和导向叉合二为一，不仅能够保证跌落式熔断器100的防雨帽103具有导向功能，还可简化装配工艺，从而易于提高生产效率。综上可知，本发明的跌落式熔断器100通过彼此配合的弧形导向槽104c和导向凸起104d，可以保证熔管102在损坏跌落过程中不主动地脱离绝缘子101，从而避免熔管102意外掉落而砸伤人或物。实施例二：图4是本发明实施例二的跌落式熔断器的检测系统和灰尘清理系统；图5是本发明实施例二的跌落式熔断器的检测系统电路图；图6是实施例二中的对自适应出气口的局部视图；图7是实施例二中的元件散热片的局部视图；图中，各个附图标记表示的含义如下；1、壳体；2、PCB电路板；11、清扫进气装置；12、过滤装置；13、清扫管路；14、自适应出气口；15、双金属片；16、散热片单体；17、反射镜面；18、光敏开关；19、电路元件；20、排风口；23、绝缘导热体；24、激光发生器。实施例二就是在实施例一的基础上增加了检测系统和灰尘清理系统。跌落式熔断器100长期暴漏于外界，受到腐蚀和灰尘等影响，自身性能将会受到影响，为了避免跌落式熔断器100失效后无法保证电网安全这一问题，跌落式熔断器100包括壳体1和检测系统。该检测系统包括与输电线相连的电流检测器，以及设置在壳体1内的PCB电路板2。其中，电流检测器可由电流互感器和数字式电流表组成，以用于检测通过熔管102的电流。该检测系统还包括设在PCB电路板2上的信号放大电路、A/D转换模块和逻辑控制器(PLC或CPU)，电流检测器与信号放大电路、A/D转换模块和逻辑控制器依次电连接。当逻辑控制器获知电流检测器的电流大于熔管102的开断电流，逻辑控制器控制报警器发出警报，这说明熔管已坏或不符合标准，需要更换，否则跌落式熔断器100无法正常跌落。当所述逻辑控制器获知所述电流检测器的电流等于零时，所述逻辑控制器控制报警器发出警报，这说明熔管102的熔丝已断开，需要更换，否则跌落式熔断器100无法正常跌落。其中，所谓的断开电流是指能够促使熔管102的熔丝进行熔断的最低电流。跌落式熔断器还包括灰尘清理系统，灰尘清理系统包括第一积灰检测装置、第二积灰检测装置和灰尘吹扫装置，灰尘吹扫装置包括清扫进气装置11，本实施例中，清扫进气装置可以为进气风扇或进气空气压缩机，清扫进气装置11的进气口处设置过滤装置12，清扫进气装置11与设置于PCB电路板2的电路元件19安装面一侧的清扫管路13连通，清扫管路13上还在多个电路元件19的上方设有多个自适应出气口14，每个自适应出气口14处设置多片双金属片15，每个自适应出气口14处的双金属片15在双金属片15处于较冷状态时将自适应出气口14封闭，在双金属片15处于较热状态时向自适应出气口14外侧方向弯曲，将自适应出气口14打开，且当双金属片15的温度越高的时候，自适应出气口14被打开的幅度越大；第一积灰检测装置包括用于测量元件散热片的第一电容测量器，元件散热片由多个散热片单体16构成，多个散热片单体16之间电绝缘，第一电容测量器与比较器连接并向比较器反馈实测电容值，比较器还与存储器连接，存储器中存储基准电容值，基准电容值为在元件散热片未累积灰尘时多个散热片单体16之间的电容值，当实测电容值超出以基准电容值为准而设定的阈值时，清扫进气装置11启动，经过过滤的空气经由清扫管路13上的自适应出气口14吹出，对电路元件19进行清扫，污浊的空气经过排风口20从壳体11内排出。第二积灰检测装置光束发生器和至少一个设置在PCB电路板2上的电路元件19之间位置的反射镜面17，光束发生器设置在壳体1内部，光束发生器以固定的角度将直线光束发射到反射镜面17，经反射镜面17反射后，光束被投射到设置有壳体1内部的光敏开关18上，当光敏开关18感应不到反射光线时，自动启动清扫进气装置11。由于在双金属片15处于较冷状态时将自适应出气口14封闭，在双金属片15处于较热状态时向自适应出气口14外侧方向弯曲，将自适应出气口14打开，且当双金属片15的温度越高的时候，自适应出气口14被打开的幅度越大；所以可以使得各个自适应出气口14的面积随着自适应出气口14下方的元件的温度不同而不同。因为对于温度越高的元件，其散热面积会设计得越大，或散热部分的表面就越有利于热量的交换，但是恰恰越有利于热量交换的结构也是会导致空气流动变化较为剧烈或使得空气通过较细的缝隙，这种结构就更有利于积灰的产生和增加，相同时间之后所积累的灰尘越多，在清扫的时候就用更多的空气流量来清理。当散热片积累灰尘较多的时候，散热片之间的缝隙会减小，散热片作为一个整体的电容会变小，所以当电容变小到一定值的时候，可以意味着灰尘积累到了一定地步了，所以需要清理灰尘了。当PCB电路板2和电路元件19积灰较多的时候，反射镜面17上的积灰也较多，当积灰较多的时候，灰尘会产生明显的漫反射效应，极大的削弱了反射镜面17的镜面反射效应，会导致光敏开关18无法接收到足够强度的光强以被触发。通过另外一种方式也实现了对于元件表面积灰程度的自动监控，从而显著的改善了元件表面积灰较多而造成的电路短路或散热不畅而造成的元件烧毁问题。通过设置电容检测和光检测两种方式，可以互为备份，以确保当灰尘积累到一定地步的时候灰尘清理系统能够及时系统，清除元件表面覆盖的灰尘。激光发生器24定向性好，经过镜面反射之后的光线不会发生明显的发散，但是当某些表面附着了灰尘之后，特别是灰尘积累较多之后，将会发生明显的漫反射。从而提高了有灰尘和无灰尘时或灰尘多和灰尘少的时候，光敏开关18所能够接收到的光强的区分度，提高了对于光强检测的可靠性，降低了误启动的可能性。具体说来，散热片单体16均设置在一绝缘导热体23上，各个散热片单体16之间沿散射片的延伸方向分割。绝缘导热体23可以是金属材料上附着绝缘层，在不明显降低导热性能的情况下，使得各个散热片单体16相互绝缘，以使得散热片的各个单体之间构成电容。通过使得各个散热片沿延伸方向分割，各个散热片单体16之间可以独立构成电容，便于接线。具体说来，在每个自适应出气口14处的双金属片15的数量为6片。双金属片15包括主动层和被动层，主动层为锰镍铜合金，被动层的材料主要是镍铁合金。当双金属片15的数量为6个的时候，每个双金属片15内的侧向制约张力已经较少，可以使得双金属片15形成较大的弯曲变形，金属片的数量已经足够多，无需再增加金属片的数量以降低系统的可靠性。双金属片15采用镍铜合金作为主动层，其形变量较大，从而获得比较明显的开口效果。具体说来，阈值的下限为基准电容值的0.9倍。当电容值为基准电容值的0.9倍的时候，电器元件上的灰尘已经较多，如果不及时清理，将会导致元件散热不畅，从而降低了检测装置的使用性能。本实施例的灰尘清扫动作原理如下：当电路元件或散热片之间上积灰较多的时候，散热片单体的之间的实际距离会下降，金属散热片之间的作为电的不良导体的空气，也会有部分空气所占的空间被灰尘所取代，所以散热片单体之间的电容会随着灰尘的积累而逐步地下降。当电容值低到阈值的下限时，启动清扫进气装置。除了这种探测方式以外，还设置了光检测的方式，当灰尘在反射镜面上积累的较多的时候，会降低镜面反射的反射能力，减少光敏开关所能接受到的光照强度，光敏开关感应不到反射光线，则光敏开关闭合，自动启动清扫进气装置。清扫进气装置启动后从外界吸收已经过滤过的干净空气，送入清扫管路中。由于自适应出气口处的双金属片是随着温度变化而逐步改变形状的，所以此时的自适应出气口已经是打开的，而且，较热的元件上方的自适应出气口打开得较大，稍冷一些的元件上方的自适应出气口打开得较小，可以使得干净空气的流量能够按照元件的不同温度而不同的分布，以提高干净空气的利用效率。可以让清扫进气装置先吹第一时间后自动关闭，例如第一时间可以是半分钟。然后等待第二时间让悬浮在壳体内部空间的灰尘沉降，因为虽然自适应出气口的出气将元器件表面的灰尘吹起，并且不断的向壳体内部空间补充空气，从大趋势讲，混有灰尘的空气会从排风口排出，但是也不能保证在一定时间之后，混有灰尘的空气将会全部从壳体内部空间排出。所以吹过一段时间之后，壳体内空间的空气，其实还是为混有少量灰尘的空气，所以需要等待一段时间，让空气中灰尘沉降。例如第二时间可以是3分钟或2分钟。壳体内的灰尘沉降之后，再检测电容，如果仍然是低于阈值，那么继续清扫，如果有需要的话则如此反复，以使得元件和电路板上的灰尘被清扫干净。实施例三：图7是本发明实施例三中的散热片的结构示意图；图中，实施例二所用附图中已经出现的附图标记表示的含义沿用实施例二附图中的含义，新出现的各个附图标记表示的含义如下；本实施例与实施例二的区别在于：散热片单体16均设置在一绝缘导热体23上，各个散热片单体16之间沿圆形分割。绝缘导热体23可以是金属材料上附着绝缘层，在不明显降低导热性能的情况下，使得各个散热片单体16相互绝缘，以使得散热片的各个散热片单体16之间构成电容。实施例四：图8是实施例四的结构示意图。图中，实施例二所用附图中已经出现的附图标记表示的含义沿用实施例二附图中的含义，新出现的各个附图标记表示的含义如下：21、LED灯；22、凹面镜；在实施例二中，光束发生器采用的是激光发生器，本实施例中，还可以将光束发生器设置为包括LED灯21和凹面镜22，LED灯21将光线投射到凹面镜22上，并由凹面镜22反射后发出平行光。LED等21作为一种广泛使用的光源，通过凹面镜22将其进行反射，仍然可以获得质量较好的平行光。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：①实施例2中是通过一个截面为L形的环形，来固定每个双金属片的尾部，实际上还可以将双金属片通过粘接或钎焊的方式与清扫管路的表面连接；②实施例2中的每个自适应出气口处的双金属片是6片，实际上可以改成3-10片，当双金属片的数量为3个的时候，即可每个双金属片即可形成一个劣角，使得该金属片能够具有一个能够打开的尖端，当受热的时候，尖端撬起，即可形成自适应出风口的风道。当双金属片的数量为10个的时候，每个双金属片内的侧向制约张力已经较少，可以使得双金属片形成较大的弯曲变形，金属片的数量已经足够多，无需再增加金属片的数量以降低系统的可靠性；③将以上各个实施例中不相矛盾的技术手段相互组合，构成具体实施方式部分中没有直接描述的技术方案。这些均属于本发明的保护范围之内。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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发明的限制。虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。