一种高压半导体设备保护用快速熔断器制造技术

一种高压半导体设备保护用快速熔断器，采用一个整体的方案，可替代目前高电压设备保护采用多个熔断器串联的方式，包括安装架、熔管、端盖、熔体、灭弧介质、熔体支架安装轴、熔体支架安装轴固定套、熔体支架、支架固定卡子、灭弧垫和导电触头。由于在熔断器熔管的内腔设置了一个熔体支架安装轴，并在安装轴上安装了多个熔体支架，可使熔体在熔管内沿长度方向均匀分布，也在额定电流要求提高，所需要排布的熔体数量增加时，不需要增大熔管直径，使熔体在熔体支架上从内到外多层排布，使额定电流最大可达2000A以上、额定电压达到10000VDC以上，分断能力达到30kA，可用来保护变频器、IGBT、高压电池组以及其它大型半导体设备。

A fast fuse for protection of high voltage semiconductor equipment

【技术实现步骤摘要】
一种高压半导体设备保护用快速熔断器
：本技术涉及一种熔断器，尤其是涉及一种高压半导体设备保护用快速熔断器。
技术介绍
熔断器是当电流超出规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断、断开电路的一种电器，使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。目前市场上能见到的用来保护变频器、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、高压电池组和高压超级电容的熔断器因为保护电压要求高，所以在结构上比较复杂，而且体积庞大，当额定电压达到4000VDC以上时，一般体积长度都在500mm以上，而对于额定电压要求达到10000VDC以上的使用环境，因为目前尚没有可以承受如此高电压要求的熔断器，行业内采取的解决办法就是将3个或者3个以上的，耐受额定电压达到4000VDC的熔断器串联在线路上使用，以满足额定电压在10000VDC以上的使用要求。但是这种串联方式有几个弊端：一是串联线路上的熔断器在电压分配方面需要绝对平均，如果其中一个稍有偏差，那么在使用中，即使不出现短路或过载电流，但因为其中最弱的一个因为承担的电流超过额定值，因此此熔断器很容易因为过载而熔断，进而造成供电中断；二是串联在一起的熔断器相互之间的通电连接要求很高，必须相当牢靠和稳定，不然就会因为某处的连接质量不好而出现局部电阻升高，在长期工作环境下，这部分就会首先发热并温度升高，很可能造成短路，使供电中断，使被保护设备提前断电停止工作，增加了设备的故障率，影响了设备的正常使用效果，而且还会因为设备提前断电会给系统中其它设备造成故障或发生事故；三是在一条线路上串联多个熔断器，将是保护线路加长，以及熔断器数量的增加，造成制造、安装以及维护成本升高。
技术实现思路
为了解决以上不足，本技术的目的在于提供一种稳定，性能优良的熔断器，替代目前市场上对于高压设备的保护采用多个熔断器串联以达到高电压的方式，采用一个整体的方案，熔断器总长度达到1000mm以上，而且熔管内部设置有熔体支架安装轴和熔体支架，使熔体沿熔管长度方向分布安装在熔体支架上，熔断器熔断时，电压会均匀分布在每个变截面上，保证每个熔体的变截面同时断开，减小电弧电压喷射的隐患。且可以根据额定电流增大的需要在支架上多层安装分布，使熔管直径不扩大的情况下提高承载电流，增大熔体散热面积，有效提高额定电压承载能力和对故障电压、电流的分断速度和分断能力，使额定电压达到10000VAC以上，分断能力达到30kA，可用来保护变频器、IGBT、高压电池组、超级电容，以及其它大型半导体设备。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：1、一种高压半导体设备保护用快速熔断器，包括安装架、熔管、端盖、熔体、灭弧介质、熔体支架安装轴、熔体支架安装轴固定套、熔体支架、支架固定卡子、灭弧垫和导电触头，所述熔体支架安装轴的两端卡套在熔体支架安装轴固定套中，熔体支架安装轴固定套穿过灭弧垫与导电触头上设置的熔体支架安装轴固定孔对齐，再从导电触头的外端用螺栓穿过导电触头上的熔体支架安装轴固定孔拧紧，使熔体支架安装轴与导电触头连接起来。2、所述熔体支架安装轴上以穿套方式安装有一个及一个以上的熔体支架，用来架设熔体，以保证熔管内的熔体均匀分布，提高熔体的稳定性，并增大熔体散热面积。3、所述熔体支架的形状为空心圆形片状，在圆周设有若干个均匀分布呈喇叭状的熔体支撑架，支撑架的外沿为一凸块，便于分隔架设在支撑架上的相邻熔体。所述相邻支撑架之间留有缺口，缺口的形状为面向圆心方向的T形，在T形缺口的底部靠近圆心部位作为架设安装内层熔体的支撑点。4、为架设分布多层熔体需要，支撑架的形状包括设置有实体、中间部分从上到下设置有一个及一个以上的熔体穿孔和支撑架腰部外沿部位从上到下设置有一个及一个以上的熔体卡槽，其熔体穿孔的形状包括有矩形和圆形5、所述安装架上设置有散热片，以增强熔断器的散热效果。6、所述熔体沿长度方向设置有多个变截面，当熔断器熔断时，电压会均匀分布在每个变截面上，保证每个熔体的变截面同时断开，减小电弧电压喷射的可能。7、所述灭弧垫的形状为中空圆形，数量设置有2个及2个以上，分别安装在每层熔体与导电触头连接部位的外延以及导电触头与端盖之间，以防止熔断器熔断时产生的电弧喷射到熔断器外面。8、所述导电触头内端设置成同心台阶式，以用来焊接处于不同层级的熔体。9、所述熔管的形状为带有一定锥度的圆柱体，熔断器安装使用时可垂直安装，直径较大的一端位于顶部，有助于熔管器使用时温度的扩散。本技术由于在熔断器熔管的内腔设置了一个熔体支架安装轴，并在安装轴上安装了一个及多个熔体支架，这样对于所要保护的设备额定电压要求提高，如果采用单个熔断器来保护，势必会使熔体长度增加，熔管长度加长，这样在熔体的分布上，因为设置有熔体支架，可以使熔体卡套、粘接或焊接在熔体支架上，既可防止熔体因为长度较长本身的自重导致熔体中间部位下垂，而使中间拉细，承载电流降低，电阻升高，甚至会在此处拉断；还可使熔体在熔管内沿长度方向均匀分布，防止局部电阻和温度升高；又可以在额定电流要求提高，所需要排布的熔体数量增加时，不需要增大熔管直径，使熔体在熔体支架上从内到外多层排布，就可以达到电流密度增加，承载额定电流等级提高的目的。附图说明图1位本技术实施例的部件组成爆炸图。图2为本技术实施例的整体外观示意图。图3为本技术实施例的熔体支架结构示意图。图4为本技术实施的熔体支架其中一种顶部和底部结构，以及该结构的局部放大示意图。图5为本技术实施的熔体支架其中一种腰部结构，以及该结构的局部放大示意图。图6为本技术实施的熔体支架其中一种内部结构，以及该结构的局部放大示意图。图7为本技术实施的导电触头结构示意图。图8为本技术实施的熔体结构，以及变截面部分的局部放大示意图。图9为本技术实施例的熔管结构示意图。附图标记说明：1、安装架，2、熔管，3、端盖，4、熔体，5、灭弧填料，6、导电触头，7、灭弧垫，8、熔体支架安装轴固定套，9、熔体支架，10、支架固定卡子，11、熔体支架安装轴，12、熔体支架安装轴固定螺栓，91、熔体支架安装轴穿套孔，92、熔体支撑架肩，93、支撑架外沿，94、支撑架凹槽，95、支撑架，921、熔体卡槽A，941、熔体卡槽B，951、熔体卡槽C，952、熔体穿孔，61、熔体外焊接边，62、熔体内焊接边，63、熔体支架安装轴固定孔，41、熔体变截面。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。实施例，一种高压半导体设备保护用快速熔断器，如图1、2、7所示，包括：安装架1、熔管2、端盖3、熔体4、灭弧填料5、导电触头6、灭弧垫7、熔体支架安装轴固定套8、熔体支架9、支架固定卡子10、熔体支架安装轴11，熔体支架安装轴固定螺栓12。如1、2、7所示，先将熔体支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压半导体设备保护用快速熔断器，包括安装架、熔管、端盖、熔体、灭弧介质、熔体支架安装轴、熔体支架安装轴固定套、熔体支架、支架固定卡子、灭弧垫和导电触头，其特征在于：所述熔体支架安装轴的两端卡套在熔体支架安装轴固定套中，熔体支架安装轴固定套穿过灭弧垫与导电触头上设置的熔体支架安装轴固定孔对齐，再从导电触头的外端用螺栓穿过导电触头上的熔体支架安装轴固定孔拧紧，使熔体支架安装轴与导电触头连接起来。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压半导体设备保护用快速熔断器，包括安装架、熔管、端盖、熔体、灭弧介质、熔体支架安装轴、熔体支架安装轴固定套、熔体支架、支架固定卡子、灭弧垫和导电触头，其特征在于：所述熔体支架安装轴的两端卡套在熔体支架安装轴固定套中，熔体支架安装轴固定套穿过灭弧垫与导电触头上设置的熔体支架安装轴固定孔对齐，再从导电触头的外端用螺栓穿过导电触头上的熔体支架安装轴固定孔拧紧，使熔体支架安装轴与导电触头连接起来。


2.根据权利要求1所述的一种高压半导体设备保护用快速熔断器，其特征在于：所述在熔体支架安装轴上以穿套方式安装有一个及一个以上的熔体支架，用来架设熔体。


3.根据权利要求1所述的一种高压半导体设备保护用快速熔断器，其特征在于：所述熔体支架的形状为空心圆形片状，在圆周设有若干个均匀分布呈喇叭状的熔体支撑架，支撑架的外沿为一凸块，便于分隔架设在支撑架上的相邻熔体；
所述相邻支撑架之间留有缺口，缺口的形状为面向圆心方向的T形，在T形缺口的底部靠近圆心部位作为架设安装内层熔体的支撑点。


4.根据权利要求3所述的一种高压半导体设备保护用快速熔断器，其特征在于：为架设分布多层熔体需要，支撑架的形状包括设置有实体、中...

【专利技术属性】
技术研发人员：程瑜，屈智云，郭强，曾美荣，郭婧怡，顾子涵，
申请(专利权)人：赫森电气无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32