CN103748651A - 熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是用于连接至过压保护设备（2）的保护组件（2）的熔断器（3），其中，熔断器（3）具有壳体（3f）、第一盖（3a）、第二盖（3b）以及熔线（3d），其在壳体内在第一盖（3a）和第二盖（3b）之间延伸，其中，第一盖（3a）被设计为热电连接至保护组件（2），其中，熔线（3d）通过焊点（3c）保持在第一盖（3a）上，其中，熔线（3d）相对于第一盖（3a）被固定在连接电极（4）上，其中，连接电极（4）相对于熔断器（3）的主体可移动地固定在导向件（8）中，并且在相对于熔断器（3）的主体的机械预应力（6）下，其中，熔线（3d）被设计为当施加高I2t时熔化，并且其中，焊点（3c）被设计为：如果由于热连接，导致外部加热过压保护设备（2）到指定温度以上，则焊点（3c）熔化，其中，在由于机械预应力（6）导致熔线（3d）和焊点（3c）熔化的事件中，释放第一盖（3a）和连接电极（4）之间的电接触。

Description

熔断器

技术领域

本发明涉及熔断器。

背景技术

从现有技术已知具有指示器的带盖熔断器的不同实施例。而且，已知设置有考虑功率耗散而被集成的弹簧元件和/或电阻器元件的熔断器，以改进作为固有加热结果的跳闸电流附近的跳闸行为。然而，这些熔断器不提供与电流无关的热熔断器。

为了克服热问题，过去提出了不同电路，由于分离组件或独立功能单元通常串联连接，不同电路包括具有热熔断体的短路熔断器。

这样的器件在设计方面很复杂，并且要求大量空间。另外，这些布置很难创建同时提供跳闸机制的信息的成本效益显示能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔断器，以发明方式，避免了现有技术已知的解决方案中的一个或多个缺点。

通过独立权利要求中的特征，根据本发明实现该目的。在从属权利要求中详细说明本发明的有益实施例。

此下将基于优选实施例，参考附图更详细地说明本发明。

附图说明

附图中：

图1示出在过压保护设备中的根据本发明的优选实施例的熔断器的示意性布置；

图2示出根据本发明的实施例在未跳闸状态下的示意性截面图；

图3示出根据本发明的实施例的作为热事件的结果而在跳闸状态下的示意性截面图；

图4示出根据本发明的实施例的作为具有高I2t的事件的结果而在跳闸状态下的示意性截面图；以及

图5示出根据本发明的另一实施例的示意性截面图。

具体实施方式

图1示出可以使用根据本发明的熔断器3的过压保护设备1。在此，例如，过压保护设备1具有保护组件2。例如，保护组件2可以是变阻器。该保护组件2具有第一连接点2a和第二连接点2b。连接点2b电连接至过压保护设备1的连接点1a，然而连接点2b电和热连接至熔断器3的盖3a。连接电极4通过柔性电连接5被依次连接至过压保护设备1的连接点1b。熔断器3具有壳体3f。其可以由任何合适材料制成，例如，玻璃或陶瓷，并且可以具有合适形状，例如，圆柱形状。此外，熔断器具有前述第一盖3a和第二盖3b。至少盖3a部分地导电和导热。此外，熔断器3具有至少一条熔线3d，其在第一盖3a和第二盖3b之间在壳体3f内延伸。在使用期间，第一盖3a被热和电连接至保护组件2。而且，熔线3d通过焊点3c被保持在第一盖3a上，并且熔线3d还被固定至与第一盖3a相对的连接电极4。连接电极4被保持在盖3b中的导向件8中，可相对于熔断器3的主体3f移动，并且在相对于熔断器3的主体3f的机械预张力6下。例如，可以通过一个或多个类似弹簧的元件施加预张力，但不限于此。例如，抗磁效应从而还可以可替换地或另外地提供相应预张力6。

熔线3d被设计成当经受高I2t时使其熔化。例如，如果被用作保护组件2的变阻器被击穿，则这样的I2t发生。然后，高电流在相对短时间段内流过。为了防止该电流流过，该大电流输入将导致在相对短时间段内熔断器元件3d的熔化，例如，在几分之一秒内。在该情况下典型电流在10安培、100安培以及以上的范围内。图4中示出这样的情况。另一方面，熔线还被设计尺寸，使得例如如果是瞬时事件，将被承载的任何脉冲电流都可以被容易地承载并且去除。而且，焊点3c被设计成使得在保护组件2外部加热到指定温度以上的情况下，焊点3c由于经由连接点2a到盖3a的热连接而熔化。与熔线的熔化相比，该类型的热熔断器保护相对慢，并且在几秒和几分钟以上之间发生。核心概念在于，保护组件2的慢热死还导致熔断器3的跳闸。然而，熔断器元件3d然后将不熔化，而是焊点3c熔化。图3中示出这种情况，其中，焊点的焊料被软化并且由与图2相对比的3c’表示。可以用于焊点3c的典型焊料是适当的低温焊料，例如，具有143℃的焊接温度或者由Bi/Pb/Cd等制成的锡焊料管。当然，还可以将熔线3d本身设计为焊点3c。

如果焊点3c变软或者熔线3d熔化，则由于机械预张力6，导致取消从盖3a经由熔线3d到连接电极4的预先存在的电接触。

上述设计使得可以将两个功能结合在单个熔断器中，特别是热熔断器和短路熔断器。由于两个功能被结合在单个熔断器中的特性，设计小并且可以另外节省成本地生产。

在本发明的有益开发中，作为机械预张力6的结果，如图3和图4中所示的熔线3d移动离开焊点3c进入到壳体3f中。从而，可以确保在图3和图4中被表示为闪电符号的所形成的弧不出现在熔断器外部，从而确保所提供的火灾保护的可靠性。

而且，壳体3f可以至少部分地具有填充物，包括灭弧材料，诸如，沙子或POM。

在本发明的进一步有益开发中，机械预张力6是弹簧弹力，其中，弹簧被布置在壳体（如图5中所示）中，特别是在盖3b和连接电极4之间，或者（如图2、图3和图4中所示）在壳体外部。内部布置防止污染，但是具有在没有进一步措施的情况下不能控制弹簧的状态的缺点。

在本发明的进一步有益开发中，平行于熔线3d引导护线3e。与熔线3d相比，该护线3e具有高电阻，并且旨在防止机械预张力6过早地释放熔线3d。由于同时具有比熔线3d更大的强度的高电阻实施例，电流基本流过熔线3d。如果该电流在短时间段内太高（高I2t），则熔线3d将熔化，并且然后电流将流过护线3e。由于较高电阻，其实际上也立即熔化。从而，熔线3d通常具有高Cu或Al比例，反之护线3e可以由例如康铜制成。

在本发明的还有的另一有益开发中，护线3e电和热连接至连接电极4，其中，熔线3d和护线3e经由焊点3c连接至相对布置的电连接盖3a。

在本发明的还有的另一有益开发中，熔断器3进一步包括显示装置，以显示熔断器的跳闸。例如，该显示可以是机械显示，其可相对于移动连接电极4移动，并且例如，提供从绿色到红色的颜色改变，和/或可以提供例如微型开关的开关，其通过可移动连接电极4启动，并且闭合或打开相应电路和/或触发远程报警。

在本发明的进一步有益开发中，如果焊点3c熔化，显示装置显示熔断器3的跳闸，以及如果熔断器元件3d熔化，以相同的方式显示。与熔断器3和相关保护部件2的故障事件、或者熔断器3是否布置在过压保护设备1中、或者过压保护设备1是否动作无关地显示需要替换熔断器3和相关保护组件2。从而，组件复杂性可以被进一步降低，并且使得总体尺寸小是可能的。

在本发明的进一步有益开发中，可移动连接电极4同时是显示装置。

在本发明的其他进一步有益开发中，可移动连接电极4具有接触装置7，如图2、图3和图4中所示，其布置在壳体3f内部，并且如果熔断器3跳闸，其与壳体3f内部的导向件8接触。

在本发明的其他的进一步有益开发中，可移动连接电极4具有向内引导至壳体3f的延长部分，其中，壳体3f至少部分地具有填充物，包括灭弧材料。

从而，确保所形成的任何弧都不能传递至外部。

从而，本发明的目标是在过压保护设备1中，除了热熔断器（单个器件）之外，结合适于该需求和短路强度的结构的附加过流保护装置。该目标通过在单个组件中的这两个完全不同需求（热分离和过流分离）的结合来实现。具有“双功能”的这样的熔断器在很多故障情况下提供更好的保护，一方面，在小故障电流的情况下，其通过保护组件（例如：MOV=金属氧化物变阻器）的温度升高来实现，并且在超过温度时，使能跳闸，另一方面，如果中间和高电流发生，如果保护组件突然过载，则其可能发生，从而假设低电阻状态。变阻器2在该情况下通常“被击穿”，并且减少功率耗散，并且从而生成较少热。在此，然而，故障电流仍然可以采用非常高的值，其可以对应于电压源的短路电流。从而，这样的熔断器要求直到kA范围内的切断能力。熔断器元件中的“双功能”减少成本和个别组件、装配工作，并且适用于保护过压保护组件1，以满足安全需求和在相关标准中指定的需求。为了过压保护设备中的适用性，所选熔断器构件的瞬时脉冲强度必须特别高或者必须适于冲击电流强度。这通常构成必要最小强度（也就是说，在过压保护设备的指定脉冲电流强度的区域中没有跳闸）和用于短路保护或者如果内部组件之一故障的可靠和快速跳闸之间的折衷。

参考标号的列表

关键词：

过压保护设备             1

电连接点                 1a、1b

保护组件                 2

保护组件的电连接点       2a、2b

熔断器                   3

盖                       3a、3b

焊点                     3c

熔线                     3d

护线                     3e

壳体                     3f

可移动连接电极           4

柔性电连接               5

预张力                   6

接触装置                 7

导向件                   8

Claims (11)

1.一种熔断器（3），用于连接至过压保护设备（2）的保护组件（2），

·其中，所述熔断器（3）具有壳体（3f）、第一盖（3a）、第二盖（3b）和熔线（3d），所述熔线在所述第一盖（3a）和所述第二盖（3b）之间在所述壳体内延伸，

·其中，所述第一盖（3a）被设计用于热电连接到所述保护组件（2）的，

·其中，所述熔线（3d）通过焊点（3c）被保持在所述第一盖（3a）上，

·其中，所述熔线（3d）固定至与所述第一盖（3a）相对的连接电极（4），

·其中，所述连接电极（4）被保持在导向件（8）中，可相对于所述熔断器（3）的主体移动，并且在机械预张力（6）下相对于所述熔断器（3）的主体保持，

其特征在于：

·所述熔线（3d）被设计成使得当经受高I2t时熔化；以及

·所述焊点（3c）被设计成使得如果所述过压保护设备（2）外部加热到指定温度以上，则由于所述热连接，导致所述焊点熔化；以及

·由于所述机械预张力（6），如果所述熔线（3d）和所述焊点（3c）均熔化，则取消所述第一盖（3a）和所述连接电极（4）之间的所述电接触。

2.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于，作为所述机械预张力（6）的结果，通过移动所述熔线（3d）离开所述焊点（3c）进入所述壳体中导致所述电接触的取消。

3.根据权利要求1或2所述的熔断器，其特征在于，所述机械预张力是弹簧弹力，其中，所述弹簧被布置在所述壳体中，特别是在所述盖（3b）和连接电极（4）之间，或者在所述壳体外部上。

4.根据前述权利要求之一所述的熔断器，其特征在于，所述壳体至少部分地具有填充物，包括灭弧材料。

5.根据前述权利要求之一所述的熔断器，其特征在于，平行于所述熔线（3d）引导护线（3e）。

6.根据权利要求5所述的熔断器，其特征在于，所述护线（3e）电和机械地连接至所述连接电极（4），其中，所述熔线（3d）和所述护线（3e）经由所述焊点（3c）连接至相对布置的所述电连接盖（3a）。

7.根据前述权利要求之一所述的熔断器，其特征在于，所述熔断器进一步具有显示装置，以显示所述熔断器的跳闸。

8.根据权利要求7所述的熔断器，其特征在于，在所述焊点熔化的情况下，所述显示装置显示所述熔断器的所述跳闸，以及类似地显示所述熔断器元件的熔化。

9.根据权利要求7或8所述的熔断器，其特征在于，所述可移动连接电极（4）同时是所述显示装置。

10.根据前述权利要求之一所述的熔断器，其特征在于，所述可移动连接电极（4）具有接触装置（7），其布置在所述壳体内部，并且在所述熔断器跳闸的情况下，抵靠在所述壳体内部的所述导向件（8）上。

11.根据权利要求10所述的熔断器，其特征在于，所述可移动连接电极（4）具有向内延伸至所述壳体中的延长部分，其中，所述壳体至少部分地具有填充物，包括灭弧材料。

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