密封低压高分断能力熔断器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有空心体(3)的低压高分断能力熔断器(1)，所述空心体(3)限定出切换空间(2)并且具有至少一个开口(4A，4B)，其中埋入在石英砂(5)中的可熔断元件(6)设置在切换空间(2)中，其中所述开口(4A，4B)用盖元件(7A，7B)封闭，并且其中导电连接到所述可熔断元件(6)的相关联的接触件(8A，8B)安装在所述盖元件(7A，7B)上。为了提供户外使用的低压高分断能力熔断器，所述熔断器即使是在切换的情况下也能提供高度的安全性，同时确保高等级的电流限制以及稳定且能可靠地预测的开关特性，本发明专利技术提出了密封切换空间(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种具有空心体的NH熔断器，所述空心体限定出切换空间并且具有至少一个开口，其中埋入在石英砂中的可熔断导体设置在所述切换空间中，其中所述开口用盖元件封闭，并且其中导电连接到所述可熔断导体的相关联的接触件设置在所述盖元件上。NH熔断器，即低压高性能熔断器，涉及被设计用于低压网络系统的可熔断熔断器。该可熔断熔断器是当流过熔断器的电流强度在给定时段超过给定值时通过可熔断导体的熔断来断开电路的过电流保护装置。公知的高性能熔断器形式的NH熔断器设计确保可靠地切断高达100kA的故障电流，其中额定电流可至多达1.6kA。NH熔断器尤其应用于公共电网，例如变电站和主要配电系统。例如在中国，依据国家标准，NH熔断器也可用于公共电网系统的户外区域。用于户外区域是指在建筑物以外并且产生的结果是熔断器直接露天设置并暴露在无保护的天气条件下。这种公知的用于户外区域的NH熔断器基本上仅包括自由可熔断导体，即其直接暴露于环境影响。这种用于户外区域的NH熔断器的可熔断导体通常包括铜或锌合金。如果在足够长的时段内预定的电流强度流过熔断器或可熔断导体，则结果是，电流流动生成的热量使得熔断器或可熔断导体熔断并断开电路，即切断熔断器。然而，值得注意的是，在包括自由可熔断导体并设置在户外区域的NH熔断器特别是在风化作用影响的情况下，经常发现其是有问题的。因此，例如可熔断导体可发生腐蚀作用。然而，由于可熔断导体的这种腐蚀，不可能实现稳定的开关特性。另外，这种具有自由可熔断导体的NH熔断器涉及不足的电流限制。当可熔断导体熔断时，可熔断导体的一部分根据待切断的电流的大小被汽化，由此产生等离子体，藉由该等离子体，电流流动可按电弧的形式出现。作为这种电弧的结果，当熔断器被切断时，电流可暂时继续流过熔断器。电弧的产生也受该可熔断导体周围的介质的成分或条件影响。因此，在可熔断导体安装在露天的情况下，高等级的空气湿度会增加周围空气的导电性，结果促进了不利的电弧产生。最后，在熔断器切换并且可熔断导体熔化时，熔化的导体材料可从熔断器滴下。在NH熔断器安装在公共空间的电线杆上的情况下，例如在中国电网系统中，这会给这些设备附近的人带来严重的健康威胁。考虑到所述背景，因此本专利技术的目的是提供一种用于户外区域的NH熔断器，以确保即使在切换的情况下也能提供高安全水平和高等级的电流限制以及稳定且能可靠地预测的开关特性。根据本专利技术，通过密封NH熔断器的切换空间来实现所述目的。根据本专利技术所述的“密封”是指至少相对于环境湿度完全密封切换空间。在户外使用熔断器的情况下，这是指密封的完整性确保用于温度约在-30℃和+50℃之间，相对空气湿度约在10％和100％之间，风压高达700帕以及海拔高度为2000米以上。将可熔断导体埋入在石英砂中的事实意味着当所述可熔断导体熔化时，石英砂也开始熔化，从而消耗来自可熔断导体的能量。此外，该石英砂还具有绝缘作用。其结果是避免产生电弧并实现高等级的电流限制。尤其是阻止了如在自由可熔断导体的情况下可能发生的在电路中断的区域中的等离子体形成。熔断器的开关特性的特征在于其允许通过I2t值，即通过熔断器的电流的平方相对于时间的积分值。与熔断器的欧姆电阻相乘，I2t值描述了在熔断器不切换的情况下能允许的能量值。在这方面，加热能力，即在可熔断导体处的电流热量，取决于电流的平方并导致在给定时间内的给定温度。如果超过I2t值，则所述电流导致能引起熔断器切换的温度。更精确地，所产生的温度变得如此之高从而致使可熔断导体熔化并且通过熔断器的电流被切断。该限制加热能力可通过为可熔断导体施加焊料来精确设定。因此，例如可熔铜导体的熔化温度为1083℃。通过施加焊料，熔化温度可以降低到约170℃。在这方面，在足够的加热能力的情况下，焊料首先熔化并扩散到可熔铜导体中，在这种情况下，形成液体合金，由于其熔化温度低于纯的可熔断导体的熔化温度，因而该液体合金导致可熔断导体中断。可熔断导体在石英砂中的设置有利地在空心体内实施，该空心体限定出切换空间并随后保持具有埋入式可熔断导体的石英砂。然而在这方面有风险，由于切换熔断器时产生的热量，空心体中的压力增加，这可能会导致熔断器损坏甚至因此造成爆炸。特别是考虑到在非常高的温度下，切换熔断器时产生的液体熔化产物给附近的人带来严重的受伤威胁。如果在公共空间中设置这些熔断器则该情况尤其如此。此外，爆炸时，也存在进一步损坏电力网络系统及附近的物品的风险。限定切换空间的空心体最好是具有四个侧面、两个纵向端和经倒圆的纵向边缘的细长直长方体。这个长方体内部中空并且在两个纵向端都有开口。这两个开口分别由盖元件封闭，其中盖元件通过适当的保持件，例如螺栓固定。然而，空心体具有多于或少于两个开口也是可能的。由于空心体的内部的物质组成是恒定的并且保持不受环境影响，因此密封的切换空间确保了空心体内压力的产生是可预测的。因此可避免会导致爆炸风险的压力增加。特别是避免空心体中的水分汽化的风险。液体从空心体中的排出也致使熔断器具有更稳定的开关特性。精确地，在具有高空气湿度的区域中该环境湿度可改变开关特性。特别是由于潮湿的可熔断导体环境下导电性的增加，可能会出现低等级的电流限制。通过确保在空心体内部的精确限定的和恒定的物质组成，密封可以避免这些问题，设置在密封空心体内的可熔断导体例如以带的形式，即细长扁平导体。该导体带具有多个开口，从而它至少部分地涉及包括多个窄桥臂的网格结构。通过两个接触件实现期望的NH熔断器的接触，在这两个接触件之间设置可熔断导体。例如这些接触件为接触片。接触片为扁平长直的长方体形状。有利地，所述接触片各自具有相应的槽形式的开口。在这种情况下，两个槽可以定位在熔断器的纵向方向。使用该熔断器具有高度灵活性的优点。通过将连接件容纳在槽中可将接触片安装到电路中。通过纵向方向上的槽，整体构造的NH熔断器可以用于涉及在相应的连接件之间具有不同间距的装置。替换地，第一槽可以定位在熔断器的纵向方向，第二槽可定位在其横向方向。其具有易于安装该熔断器的优点。因此，定位在纵向方向的槽可在第一连接件上推动，然后通过将设置在横向方向上的槽旋转到该第二连接件上，借助旋转运动来将熔断器与第二连接件相连接。在这种情况下，定位在纵向方向上的第一槽也允许熔断器一定程度上适应两个连接件之间的不同间距。此外，接触片和槽的角理想地成圆形以避免尖角并且因此避免相应的伤害风险。在一个实施例中，空心体包括密封的电绝缘材料，特别是涂釉陶瓷，具有环氧树脂涂层的陶瓷、或塑料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有空心体(3)的NH熔断器(1)，所述空心体(3)限定出切换空间(2)并且具有至少一个开口(4A，4B)，其中，埋入在石英砂(5)中的可熔断导体(6)设置在所述切换空间(2)中，其中，所述开口(4A，4B)用盖元件(7A，7B)封闭，并且其中，与所述可熔断导体(6)导电连接的相关联的接触件(8A，8B)设置在所述盖元件(7A，7B)上，其特征在于，所述切换空间(2)被密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.04 DE 102013113496.31.一种具有空心体(3)的NH熔断器(1)，所述空心体(3)限定出切换空间(2)并且具有至
少一个开口(4A，4B)，
其中，埋入在石英砂(5)中的可熔断导体(6)设置在所述切换空间(2)中，
其中，所述开口(4A，4B)用盖元件(7A，7B)封闭，并且其中，与所述可熔断导体(6)导电
连接的相关联的接触件(8A，8B)设置在所述盖元件(7A，7B)上，其特征在于，
所述切换空间(2)被密封。
2.如权利要求1所述的NH熔断器(1)，其特征在于：所述空心体(3)包括密封的电绝缘材
料、特别是涂釉陶瓷、具有环氧树脂涂层的陶瓷、或塑料、优选为热固性或热塑性塑料。
3.如前述权利要求中任一项所述的NH熔断器(1)，其特征在于：所述空心体(3)具有两
个开口(4A，4B)，其中所述开口(4A，4B)分别用盖元件(7A，7B)封闭，并且其中导电连接到所
述可熔断导体(6)的相关联的接触件(8A，8B)分别设置在所述盖元件(7A，7B)上。
4.如前述权利要求中任一项所述的NH熔断器(1)，其特征在于：所述盖元件(7A，7B)通
过密封件(9A，9B)，特别是通过橡胶密封件，优选通过硅胶密封件，密封所述空心体(3)的相
应开口(4A，4B)。
5.如前述权利要求中任一项所述的NH熔断器(1)，其特征在于：所述盖元件(7A，7B)和/
或所述接触件(8A，8B)分别包括密封且优选导电的材料，特别是铜。
6.如前述权利要求中任一项所述的NH熔断器(1)，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·桑德哈格，
申请(专利权)人：EFEN有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE