一种熔断器的熔体切断结构的制作方法

1.本发明涉及电力控制和电动汽车领域，具体指的是用于电路保护的熔断器的熔体切断结 构。


背景技术：

2.熔断器的保护原理是：传统的熔断器通过熔体熔断，从而切断电路保护电路，熔断器为 被动断开方式；还有一种就是近些年发展的通过借助驱动装置，主动切断熔体的激励熔断器, 其结构主要包括驱动装置，穿设在壳体中的熔体，在故障电流发生时，驱动装置动作，主动 切断熔体，从而切断电路保护电路。驱动装置一般包括气体发生装置和活塞结构，通过产生 的高压气体驱动活塞结构主动切断熔体。在切断熔体时，若故障电流较大，且熔体切断断口 处为狭缝结构，参见中国专利号202022971233x公开的设置在并联熔体上的推杆和导引杆结 构与壳体之间的结构，当分断电流过大时，切断断口处会产生大电弧导致电弧压力比较大， 由于切断断口处为狭缝结构，电弧压力可能会使壳体出现开裂的不良现象。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种熔体切断结构,在熔体切断时,可以提升产品的分 断能力，防止壳体开裂，提高产品安全性能。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种熔断器的熔体切断结构，包括壳体、 熔体和驱动装置，其特征在于，在所述熔体上设置有至少一组夹持组件，所述夹持组件位于 位移通道内；所述夹持组件与其所在的位移通道间呈狭缝结构，在所述夹持组件上开设有至 少一个贯通所述夹持组件相对两侧的通孔，或/和在所述夹持组件上埋设至少一根导电棒；所 述通孔或导电棒连通所述夹持组件两侧的所述狭缝结构。
5.优选地，在所述通孔中填充有透气的导电棒、或与所述通孔保留有供气体穿过的间隙的 实心的导电棒、或可供气体穿过的可冷却电弧的多孔结构。
6.优选地，所述透气的导电棒为金属丝网卷绕或压制而成。
7.优选地，所述多孔结构为多孔陶瓷。
8.优选地，穿设在通孔中的所述导电棒的至少一端位于所述通孔一端内，与所述通孔端部 保留有距离。
9.优选地，所述夹持组件的外周与其所在的位移通道间呈狭缝结构，所述通孔连通所述狭 缝结构。
10.优选地，所述夹持组件与所述位移通道间设置有限位结构。
11.优选地，所述驱动装置可深入所述位移通道驱动所述夹持组件。
12.优选地，所述位移通道与外部连通；所述位移通道与外部连通一端设置有变截面结构， 在所述夹持组件位移过程中，所述夹持组件与所述变截面结构间配合关系依次为间隙配合、 密切配合、过盈配合。
13.本发明的熔体切断结构，通过在夹持组件上开设通孔，当熔体断开后，产生的电弧气体 会沿着狭缝结构进入夹持组件中的通孔中，通过通孔瞬间大幅度降低电弧气体压力，同时， 开设的通孔形成了与切断熔体并联的电弧通路，并联的电弧通路可以一定程度上延缓熔体的 切断时间，降低熔体断口狭缝处的电弧能量，电弧可以在灭弧介质之中被充分吸收，从而提 升产品的分断能力，同时可以降低熔体断开瞬间的电弧电压，有效抑制断口处的过电压。
14.在通孔中设置有可以透气的导电棒、或设置有与通孔保留有供气体穿过的间隙的实心的 导电棒、或在夹持组件上埋设导电棒，在切断熔体后，所述导电棒在电弧作用下形成与切断 熔体并联的导电通路，并联的导电通路可以更加有效的延缓熔体的切断时间，大幅降低熔体 断口狭缝处的电弧能量，电弧可以在灭弧介质之中被充分吸收，从而提升产品的分断能力， 同时可以降低熔体断开瞬间的电弧电压，有效抑制断口处的过电压。
15.在通孔中设置多孔陶瓷，在降压的同时可以冷却电弧。
16.将位移通道设置为与外部连通，当驱动装置驱动夹持组件动作拉断熔体时，由于拉断的 过程需要一定位移，当熔体被拉断后，由于夹持组件位移速度非常快，夹持组件会迅速堵住 位移通道与外部连通的一端，仅有少量的电弧通过位移通道泄露至外部，不会对安全性能造 成影响，在满足了安全性能的情况下，位移通道设置为与外部连通，避免了在电弧压力作用 下位移通道与外部相邻的一端爆开。
17.综上所述，使用本发明的熔体切断装置的熔断器，提高了产品的安全性能。
附图说明
18.图1是熔体切断结构的外观结构示意图。
19.图2是图1的a-a剖视结构示意图。
20.图3是夹持组件的立体结构示意图。
21.图4是推块中的通孔中填充介质的结构示意图。
22.图5是夹持组件拉断熔体后与位移通道过盈配合时结构示意图。
23.附图标记：壳体10、位移通道11、变截面结构111、熔体20、连接端子21、夹持组件 30、推块31、通孔311、填充介质312、限位柱313、导引块32。
具体实施方式
24.针对上述技术方案，现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。
25.参看图1和图2，包括壳体10，为绝缘材质，在壳体中开设有位移通道11，位移通道两 端贯通，一端与外部连通，另一端可供驱动装置进入。位移通道11与外部连通一端设置有变 截面结构111，变截面结构的纵截面呈v型结构。
26.熔体20穿设在壳体10中，熔体20穿过位移通道11。连接端子21一端穿过壳体10后 与熔体20导电连接。熔体20穿过的壳体10的空腔中填充有灭弧介质。在壳体10上设置有 对熔体20进行定位的定位装置。比如定位柱，熔体穿设在定位柱上进行位置限定。
27.在位于位移通道11中熔体20上设置有夹持组件30，夹持组件30为绝缘材质。夹持组 件30包括夹持在熔体20上的推块31和导引块32。夹持组件30与位移通道11为间隙配合， 间隙配合在夹持组件和位移通道间形成狭缝结构。根据狭缝结构宽度大小，有选择地在狭
缝 结构两端设置有密封装置，避免填充在壳体空腔中的灭弧介质进入狭缝结构后，从狭缝结构 中泄漏。
28.推块31和导引块32通过凹凸配合结构将熔体20夹持在其中,通过凹凸配合使推块和导 引块位置固定,也避免在熔体上滑动。为了使熔体更好的固定在夹持组件中，推块上设置有有 限位柱313，穿过熔体20后进入导引块上的限位孔中，放置熔体相对夹持组件位移。在导引 块相对两侧设置有限位块(未图示)，在装配时，该限位块可卡设在位移通道的两侧凹槽中， 形成限位结构，对夹持组件进行初始位置限定。
29.参看图2和图3，在推块31上开设通孔311，通孔311贯通推块31上的两侧，将推块 31相对两侧的狭缝结构连通。通孔311的数量可根据需要进行设定，当通孔为两个以上时， 多个通孔可间隔设置，或交叉设置。在图2和图3中，通孔311为垂直推块31的两个侧面设 置，其距离最短，同等内径下，通孔内的体积也最小。当需要降压幅度比较大时，在满足推 块31的强度的前提下，通孔可以设置成不垂直凸块两侧的斜向孔，斜向孔拉长了通孔的长度， 在同等内径下，则提高了通孔内的体积，更好的降低因电弧产生的气体压力。
30.在本实施例中，通孔开设在推块31上，也可以开设在导引块32上，或在推块31和导引 块32上分别开设通孔。
31.在通孔311内可以根据需要，填充可供气体穿过的填充介质312。参看图4，填充介质 312可以冷却电弧，起到辅助灭弧作用。填充介质可以是供气体穿过的透气的导电棒，实心 的导电棒、或绝缘的多孔结构。
32.透气的导电棒可以是金属丝网卷绕或压制形成的与通孔内径相匹配的棒状结构，也可以 是镂空等加工工艺形成的多孔的导电棒。其穿设在通孔中可供电弧气体穿过，且能够冷却电 弧。
33.当穿设在通孔中的导电棒为实心时，在导电棒与通孔间需保留供气体穿过的空隙。对于 实心的导电棒，由于其内径小于通孔内径，在填充时，导电棒可以通过粘结剂固定在通孔中， 可以导电棒长度比通孔短，导电棒穿设在通孔中，在通孔两端用带有贯通通孔的绝缘塞子封 堵固定。
34.不论是孔状的导电棒或实心的导电棒，在填充的通孔中时，最优的至少一端位于通孔一 端内，其目的是拉长与熔体断口距离，提高分断后绝缘电阻。
35.绝缘的多孔结构可以是多孔陶瓷棒，或其他绝缘材质的多孔结构。绝缘的多孔结构可以 冷却电弧。
36.不论是孔状结构的导电棒、实心的导电棒或多孔陶瓷，均可以通过胶粘、带透气孔的绝 缘塞子封堵的方式固定在通孔中。当为孔状结构的导电棒或多孔陶瓷棒，也可以通过紧密接 触的方式将其固定在通孔中。
37.当设置了通孔311后，熔体断开后产生的电弧气体则会沿着狭缝结构穿过通孔，通过通 孔增大电弧气体所在的空间体积，迅速降低电弧气体产生的气体压力。
38.通过在通孔中填充导电棒，可以使穿过通孔的电弧形成导电通路，当通孔为多个且间隔 设置时，则会形成多路并联的导电通路，并联的导电通路可以大幅降低熔体断开瞬间的电弧 电压，抑制过电压；同时可以大幅降低熔体断口狭缝处电弧能量，电弧可以在灭弧介质之中 被充分吸收。
39.也可以在夹持组件上埋设至少一根导电棒，连通两侧的狭缝结构。在熔体断开时，
产生 的电弧使导电棒处可形成导电通路，相当于在原有的熔体上并联了导电通路，导电通路可以 有效延缓熔体的断开时间，降低打断断口处的能量，分断更加可靠并有效抑制过电压。
40.也可以在夹持组件开设通孔和埋设导电棒结合起来。
41.当夹持组件30位移，拉断熔体20后，夹持组件30的导引块32一端与位移通道11的变 截面结构随着夹持组件30的位移直至位移到死点位置，由间隙配合关系变为密切配合最终为 过盈配合关系，封堵位移通道与外部连通一端，参看图5。
42.位移通道一端设置为与外部连通，由于夹持组件位移速度很快，且夹持组件的与变截面 结构距离很短，在熔体被夹持组件拉断后，夹持组件会迅速封堵住位移通道，因此仅有很少 量的电弧会从位移通道与外部连通一端溢出，不会造成安全隐患。同时，由于位移通道与外 部连通，在夹持组件断开熔体后，电弧产生的气体压力在夹持组件的通孔及位移通道与外部 连通一端的共同作用下，电弧产生的气体压力会迅速降低，避免了产品壳体开裂，爆炸的安 全隐患。
43.在图2和图3中，夹持组件为一组，根据实际需要，夹持组件可以设置多组，当夹持组 件为两组以上时，每组夹持组件位于各自的位移通道内，当断开熔体后，在熔体上会形成多 个断口。
44.针对上述熔体切断结构，结合驱动装置进行说明。驱动装置包括气体发生装置和活塞结 构，活塞结构的冲击端进入位移通道内，驱动位移通道内的夹持组件30。当气体发生装置接 收到激励信号动作，释放高压气体，然后驱动活塞结构位移进入位移通道内，驱动夹持组件 30克服限位结构位移，夹持组件30在位移过程中，拉断熔体20后位移至位移通道与外部连 通的一端的变截面结构处后封堵位移通道；在此过程中，熔体断开后产生的电弧沿着狭缝结 构穿过夹持组件的通孔，使电弧产生的气体压力得到释放，迅速降低了电弧压力，也避免了 在熔体断口形成持弧的可能性，再加之在通孔中填充有辅助灭弧的填充介质，产生的电弧会 快速熄灭。在此过程中，仅有小部分电弧溢出至外部，但是其对不会安全造成任何影响。
45.当通孔为间隔设置的两个以上时，熔体断开产生的电弧分别穿过通孔，形成并联的电弧 通路，并联的电弧通路可以大幅降低熔体断开瞬间的电弧电压，抑制过电压；同时可以大幅 降低熔体断口狭缝处电弧能量，电弧可以在灭弧介质之中被充分吸收。
46.在实际使用中，熔体切断结构不仅可以直接用于与外部电路导电连接的熔体的切断，也 可以用于并联在与外部电路导电连接的熔体上的并联熔体的切断。
47.由以上可知，本发明通过在夹持组件上开设通孔降低电弧压力及电弧电压；为了进一步 降低电弧压力，将位移通道与外部连通，可进一步释放电弧压力，使产品彻底避免因为熔体 断开时电弧压力大，导致产品壳体开裂或炸裂的安全事故发生，提高了产品的安全可靠性。