专利名称：高低压电源系统过电流熔断保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气化铁路等高压接触网电源系统与低压铁路信号电源系统间 的障碍保护领域，更具体地说，涉及一种如在电气化铁路高压接触网电源系统与低压铁路 信号电源系统间，由于电源系统自身障碍或自然灾害等等导致的高压接触网电源系统与低 压铁路信号电源系统间隔离失效时，提供绝缘恢复，防止高压电源对低压电源系统及电子 设备造成的严重损害，避免重大事故发生的真空过电流熔断保护装置，该装置设置于低压 电源系统与低压电源系统浪涌过电压保护装置配合使用更为有效。
背景技术：
随着铁路运输及电气化铁路(电气化铁路是指从外部电源和牵引供电系统获得 电能，通过电力机车牵引列车运行的铁路。它包括电力机车、机务设施、牵引供电系统、各种 电力装置以及相应的铁路通信、信号等设备)的迅猛发展，电力机车已基本取代蒸汽机车 和内燃机车。电力机车的牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设 在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是 向电力机车直接输送电能的设备。交流制是将高压、三相电力在变电所降压和变成单相后， 向接触网供交流电。中国、法国、英国、芬兰、丹麦、前苏联、前南斯拉夫、西班牙(标准轨高铁路段)、日 本(东北、上越、北海道新干线及北陆新干线轻井泽以东)、使用单相25千伏50赫兹电力 供应，台湾高速铁路、台湾铁路管理局、韩国、日本(东海道、山阳、九州新干线及北陆新干 线轻井泽以西)使用单相25千伏60赫兹电力供应，而美国通常使用单相12. 5千伏和25 千伏60赫兹的交流电。另外日本东北、北海道地区使用20千伏50赫兹交流电，北陆地区、 九州地区使用20千伏60赫兹交流电，而铁道信号电源均为低压电源系统，当接触网高压交 流电源系统因故障或自然灾害接触时，将损害低压信号电源系统，造成铁路运输系统的瘫 痪或更严重的人生伤害事故，为了规避这一事故的发生，需要一种在高低压电源系统共存 的电力系统中，由于电源系统自身障碍或自然灾害等等导致的高低压电源系统间隔离失效 时，提供绝缘恢复，防止高压电源对低压电源系统及电子设备造成的严重损害的高低压电 源系统真空过电流熔断保护装置。这就是本实用新型要解决的问题。中国专利公开了 “高压厚膜高切断容量基板熔断器”(公开号CN1795523A)，主要 针对熔断丝元件进行改良。熔断丝元件的形状和结构对高低压电源系统过电流熔断器的电 气性能有一定影响，但不是关键，关键在于绝缘管内充填的绝缘介质的绝缘强度，所以绝缘 介质的选择很重要。同时，将高强度的绝缘介质灌装及密封于绝缘管内的结构也是很重要 的。
实用新型内容本实用新型旨在针对现有技术的上述不足及市场需求，推出高低压电源系统过电 流熔断保护装置。在高低压电源系统共存的电力系统中，由于电源系统自身障碍或自然灾害等等导致的高低压电源系统间隔离失效时，能提供绝缘恢复，防止高压电源对低压电源 系统及电子设备造成严重损害。为了实现上述目的，完成上述任务，本实用新型高低压电源系统过电流熔断保护 装置采用如下技术方案构造本实用新型高低压电源系统过电流熔断保护装置，包括两端分别安装过渡电 极的高绝缘强度管，在所述高绝缘强度管内顺着管长安装熔丝元件，熔丝元件的两端分别 与各自对应的过渡电极电连接；所述高绝缘强度管内充以高绝缘强度气体或高绝缘强度液 体以作为灭弧介质；还包括在所述高绝缘强度管的一端的过渡电极上配装向所述高绝缘强 度管内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体的灌装及密封装置，所述高绝缘强度管与所 述灌装及密封装置相连通。对上述技术方案进行进一步阐述所述灌装及密封装置包括金属管及在配装所述灌装及密封装置的过渡电极上开 制的灌装孔，金属管的一端与相对应的过渡电极的形体及尺寸相匹配，金属管的该端通过 气密性导电连接层与相对应的过渡电极连接；金属管的另一端为向所述高绝缘强度管内灌 装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体并能与外部灌装设备连通的灌装及密封嘴，该灌装及 密封嘴在向所述高绝缘强度管内在高真空状态下灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体 后被密封，使高绝缘强度气体或高绝缘强度液体密封于所述高绝缘强度管及金属管内。在所述高绝缘强度管内灌装的高绝缘强度气体为六氟化硫等高强度的绝缘气体， 高绝缘强度液体为变压器油等高强度的绝缘液体。 没有配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极与一电连接座电连接，另一电连接 座与金属管另一端的靠近所述灌装及密封嘴处电连接。没有配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极与之电连接的电连接座还通过气 密性导电连接层与熔丝元件的一端电连接；熔丝元件的另一端通过气密性导电连接层与另 一所述过渡电极电连接。所述过渡电极与所述高绝缘强度管的端部通过气密性封接层紧固。在所述高绝缘强度管及金属管除所述灌装及密封嘴之外的外表包封于绝缘伞裙 内，使所述高绝缘强度管及金属管的有关部位包封于绝缘伞裙中。熔丝元件用金属或金属合金制成。在熔丝元件处于所述高绝缘强度管内的部位为了减少熔断过程中的金属溅射制 有直径大小不一的金属丝或宽窄不一的金属带的颈部。高绝缘强度管为陶瓷管或玻璃管等。本实用新型同现有技术相比，其有益效果在于其一，在所述高绝缘强度管内灌装 六氟化硫等高绝缘强度的气体，或变压器油等高绝缘强度的液体，利用高绝缘强度的介质 实现灭弧，灭弧效果很好，因而能提高过电流熔断后的安全性。其二，在所述高绝缘强度管 的一端的过渡电极上配装向所述高绝缘强度管内灌装及密封高绝缘强度气体或高绝缘强 度液体的灌装及密封装置，解决了向所述高绝缘强度管内灌装及密封高绝缘强度气体或高 绝缘强度液体的技术问题，该灌装及密封装置的金属管与一过渡电极连接为整体，并且与 其中一电连接座电连接，使灌装及密封装置的金属管具有灌装高绝缘强度气体或高绝缘强 度液体、密封高绝缘强度气体或高绝缘强度液体及电连接的三种功能。其三，结构简单，便于制作。其四，用途广，如高速铁路等高低压电源系统共存的电力系统，当接触网高压交流 电源系统因故障或自然灾害接触损害低压信号电源系统时，使电源系统自身障碍或自然灾 害等导致的高低压电源系统间隔离不会失效，从而防止高压电源对低压电源系统及电子设 备造成的严重损害，有效规避铁路运输系统的瘫痪或更严重的人生伤害事故的发生。
图1为本实用新型剖面示意图。图中1、电连接座；2、绝缘伞裙；3、过渡电极；4、气密性封接层；5、高绝缘强度管； 6、熔丝元件；7、高绝缘强度气体或高绝缘强度液体；8、气密性导电连接层；9、灌装及密封 嘴；10、金属管；11、灌装孔；12、颈部；13、导电连接层。
具体实施方式
下面，结合附图介绍本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型高低压电源系统过电流熔断保护装置，包括两端分别安 装过渡电极3的高绝缘强度管5，在所述高绝缘强度管5内顺着管长安装熔丝元件6，熔丝 元件6的两端分别与各自对应的过渡电极3电连接；所述高绝缘强度管5内充以高绝缘强 度气体或高绝缘强度液体7以作为灭弧介质；还包括在所述高绝缘强度管5的一端的过渡 电极3上配装向所述高绝缘强度管5内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体7的灌装及 密封装置，所述高绝缘强度管5与所述灌装及密封装置相连通。所述灌装及密封装置包括金属管10及在配装所述灌装及密封装置的过渡电极3 上开制的灌装孔11，金属管10的一端与相对应的过渡电极3的形体及尺寸相匹配，金属管 10的该端通过气密性导电连接层8与相对应的过渡电极3连接；金属管10的另一端为向 所述高绝缘强度管5内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体7并能与外部灌装设备连通 的灌装及密封嘴9，该灌装及密封嘴9在向所述高绝缘强度管5内在真空状态下灌装高绝缘 强度气体或高绝缘强度液体7后被密封，使高绝缘强度气体或高绝缘强度液体7密封于所 述高绝缘强度管5及金属管10内。在所述高绝缘强度管5内灌装的高绝缘强度气体为六氟化硫等高强度的绝缘气 体，高绝缘强度液体为变压器油等高强度的绝缘液体。没有配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极3与一电连接座1电连接，另一电 连接座1与金属管10另一端的靠近所述灌装及密封嘴9处通过导电连接层13电连接增加 封口的抗胀强度。没有配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极3与之电连接的电连接座1还通过 气密性导电连接层8与熔丝元件6的一端电连接；熔丝元件6的另一端通过气密性导电连 接层8与另一配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极3电连接。所述过渡电极3与所述高绝缘强度管5的端部通过气密性封接层4紧固。在所述高绝缘强度管5及金属管10除所述电连接座1的一部分之外的外表包封 于绝缘伞裙2内，使所述高绝缘强度管5及金属管10的有关部位包封于绝缘伞裙2中。在熔丝元件6处于所述高绝缘强度管5内的部位为了减少熔断过程中的金属溅射 制有直径大小不一的金属丝或宽窄不一的金属带的颈部12 ；熔丝元件6用金属或金属合金
5制成。 高绝缘强度管5为陶瓷管或玻璃管等。 气密性封接层4为树脂胶粘层。气密性导电封接层10为合金焊料层。利用所述灌装及密封装置灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体7时，先将所述 高绝缘强度管5内的空气抽出，再向所述高绝缘强度管5内灌装高绝缘强度气体或高绝缘 强度液体7，达到设定量时，将所述灌装管由密封嘴9密封即可。
权利要求高低压电源系统过电流熔断保护装置，其包括两端分别安装过渡电极(3)的高绝缘强度管(5)，在所述高绝缘强度管(5)内顺着管长安装带有颈部(12)的熔丝元件(6)，熔丝元件(6)的两端分别与各自对应的过渡电极(3)电连接；其特征在于所述高绝缘强度管(5)内充以高绝缘强度气体或高绝缘强度液体(7)以作为灭弧介质；还包括在所述高绝缘强度管(5)的一端的过渡电极(3)上配装向所述高绝缘强度管(5)内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体(7)的灌装及密封装置(9)，所述高绝缘强度管(5)与所述灌装及密封装置(9)相连通。
2.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于所述灌 装及密封装置包括金属管(10)及在配装所述灌装及密封装置的过渡电极(3)上开制的灌 装孔(11)，金属管(10)对应过渡电极(3)的一端通过气密性导电连接层(8)与该对应的过 渡电极(3)连接；金属管(10)的另一端为向所述高绝缘强度管(5)内在真空状态下灌装高 绝缘强度气体或高绝缘强度液体(7)并能与外部灌装设备连通的灌装及密封嘴(9)，该灌 装及密封嘴(9)在向所述高绝缘强度管(5)内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体(7) 后被密封。
3.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于在所述 高绝缘强度管(5)内灌装的高绝缘强度气体为六氟化硫，高绝缘强度液体为变压器油。
4.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于没有配 装所述灌装及密封装置的所述过渡电极(3)与一电连接座(1)电连接，另一电连接座(1) 与金属管(10)另一端的靠近所述灌装及密封嘴(9)处通过导电连接层(13)电连接来增加 封口的抗胀强度。
5.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于没有配 装所述灌装及密封装置的所述过渡电极(3)与之电连接的电连接座(1)还通过气密性导电 连接层(8)与熔丝元件(6)的一端电连接；熔丝元件(6)的另一端通过气密性导电连接层 (8)与另一配装所述灌装及密封装置的所述过渡电极(3)电连接。
6.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于所述过 渡电极(3)与所述高绝缘强度管(5)的端部通过气密性封接层(4)紧固。
7.根据权利要求1所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于在熔丝 元件(6)处于所述高绝缘强度管(5)内的部位为了减少熔断过程中的金属溅射制有直径大 小不一的金属丝或宽窄不一的金属带的颈部(12)。
8.根据权利要求2所述的高低压电源系统过电流熔断保护装置，其特征在于在高绝 缘强度管(5)及金属管(10)除所述电连接座(1) 一部分之外的外表包封于绝缘伞裙(2) 内。
专利摘要高低压电源系统过电流熔断保护装置，涉及高压接触网电源系统与低压铁路信号电源系统间的障碍保护领域。包括两端分别安装过渡电极的高强度绝缘管，在高强度绝缘管内顺着管长安装熔丝元件，熔丝元件的两端分别与各自对应的过渡电极电连接；高强度绝缘管内在真空状态下充以高绝缘强度气体或高绝缘强度液体以作为灭弧介质；还包括在高强度绝缘管的一端的过渡电极上配装向高强度绝缘管内灌装高绝缘强度气体或高绝缘强度液体的灌装及密封装置，高绝缘强度管与灌装及密封装置相连通。有益效果是利用高绝缘强度介质实现灭弧，灭弧效果很好；解决了向高绝缘强度管内灌装及密封高绝缘强度气体或高绝缘强度液体的技术问题；用途广，如高铁等。
文档编号H01H85/22GK201773810SQ20102027886
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者曾泓瑞 申请人:曾泓瑞