一种有填料熔断器固化材料及固化方法技术

一种有填料熔断器固化材料及固化方法，固化材料主要成分固态和液态纳米二氧化硅，固化方案主要操作步骤有：配料

【技术实现步骤摘要】
一种有填料熔断器固化材料及固化方法

：
[0001]本专利技术属于有填料封闭式熔断器
，具体涉及一种有填料封闭式熔断器及其固化材料和固化方法。

技术介绍

[0002]熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。
[0003]而有填料封闭式熔断器是指将熔体封闭在一个具有一定形状，内部为空腔的管体中(一般为圆形或方形管体)，并为了提高熔体的分断电流和灭弧效果，降低分断电阻，在管体中填充有具有较强灭弧效果的封闭填料(常用有石英砂、水泥等)，以填料占据内部空间，达到驱赶管体中具有助燃作用的空气，然后将填充孔封堵起来，以隔绝空气再次进入管体内的可能。这类熔断器主要用于具有高短路电流的电力网络或配电装置中，作为电缆、导线、电动机、变压器、储能电池组、以及其他电气设备的短路保护和电缆、导线的过载保护。
[0004]而填充到熔断器管体中的封闭填料，不管是粉末状的还是颗粒状的，都存在两个弊端，一是他们在管体内是一种松散状态的，且不管使用何种方式给管体中填充封闭填料，都不能做到100％饱满，而熔断器从管内填充了封闭填料开始，都后续正常使用过程，这段时间要经过多个环节，不可能始终处于静置状态，而经过摇晃、颠簸等外力作用，填料颗粒相互之间的间距位置就会出现变化，这种变化一方面会给熔体带来不稳定的外力，另一方面经过长时间的外力，管体内部会出现一定空隙，空隙的出现就给空气进入管体内腔提供了机会，特别是安装使用到如道路车辆、轨道交通、舰船类这类设备上的熔断器，在使用中经受外力冲击，处于不稳定状态的情况更甚；二是填充到管体内的封闭填料都有一定的粒度，因此相互之间的结合部位总是留有可能存在空气的空隙。而以上两个弊端会导致熔断器的灭弧能力降低、分断电阻升高。为了提高熔断器的克服以上弊端，并且再进一步提高熔断器的分断电流、降低分断电阻，使熔断器能适应更高短路电流的电力网络或配电装置的工况要求，目前有效且行业内普遍采用的便是将封闭填料进行固化，且有较多相对成熟的固化材料、固化设备和固化方法得到行业普遍认同并采用，其固化材料使用较多的有主要成分为硅酸钠(Na2O
·
nSiO2)、二氧化硅(SiO2)等。如公开号为CN108911541A《有填料封闭式熔断器及其固化剂和固化方法》专利中提出的固化材料为二氧化硅的含量为25～55wt％碱性硅溶胶；再如公开号为CN103588461A《一种熔断器用固化剂及制备方法》，所用材料为硅酸钠含量为90～95％、硅酸钾含量为5～10％的组合粉末状固体料；还有公开号为CN105884292A《一种熔断器石英砂固化的新方法》所采用的也是以硅酸钠为主要成分的固体料，在固化过程再加水。以上种种所采用的材料其颗粒直径都是以毫米(mm)为计量单位，颗粒与颗粒之间仍存在一定的空隙，而在加热升温固化过程中，为熔化固化剂添加的水
(H2O)又是一种导电物质，且对金属有一定腐蚀性，而且升温固化干燥过程若需要将封闭填料中水分含量降低到最低，或彻底消除，则需要长时间高温烘烤，行业内成熟操作方法大多达到60小时及以上。时间长、效率低，致使产品生产周期较长，成本较高。

技术实现思路

[0005]为了克服以上不足，本专利技术的目的在于提供一种可以缩短产品固化时间的纳米二氧化硅新材料，以及适应这种新材料的固化方法，这种纳米二氧化硅材料不溶于水，不导电，而且由于是超细纳米级，尺寸范围在1～20nm，因此具有许多独特的性质，如具有对抗紫外线的光学性能，能提高其他材料抗老化、强度和耐化学性能，且无毒、无味、无污染，具有粒径小、纯度高、密度低、比表面积大、分散性能好的特点，以及优越的稳定性、补强性、触变性和优良的光学及机械性能，以克服以上弊端，提高固化效果，降低产品生产成本，使产品的分断能力进一步提高，以适应电力技术和电力设备的发展需要，如应用到大型储能电站、大型舰船类设备的保护中。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下操作方案：
[0007]1、提供一种有填料熔断器固化材料及固化方法，固化材料主要成分为纳米二氧化硅(分子式和结构式为SiO2)，固体封闭填料主要为石英砂，固化方案主要操作步骤有：配料(石英砂+固态纳米二氧化硅)
→
拌料
→
填装
→
注入液态纳米二氧化硅
→
置入干燥箱并设定升温固化参数
→
升温烘烤
→
检验
→
封装；
[0008]其特征在于：固化材料分为固态纳米二氧化硅和液态纳米二氧化硅两种，其中固态纳米二氧化硅的粒径≤20nm，液态纳米二氧化硅的粒径≤10nm。
[0009]2、固态纳米二氧化硅的其它成分及相关指标为：外观：白色粉末，PH值：5
‑
8，比表面积：150～200m2/g，SiO2含量：≥99.95％，杂质含量：铁(Fe)≤3PPM，铅(Pb)≤10PPM；液态纳米二氧化硅的其它成分及相关指标为：外观：暗淡色透明液体，固体含量(Si化合物)：30
±
1％，PH值：9
‑
11，密度1.15～1.25g/cm3，粘度(20℃)：≤10厘泊。
[0010]3、固体封闭填料的配比为：石英砂85～90％(其中石英砂目数：≤60目)，固态纳米二氧化硅10～15％。
[0011]4、填装过程使用的设备为灌砂机，灌砂机设定主要参数为：震动灌砂时间：≥40min，震动频率：80
±
5Hz。
[0012]5、为防止液态固化材料快速被升温到很高温度而因膨胀溢出或喷出，升温固化方式为阶段性逐渐升温，升温固化参数设定值为：总升温固化时间为9小时50分钟，其中：开启干燥烘烤箱，20分钟内升温到80
±
1℃、恒温时间3小时；然后10min内升温到100
±
1℃、恒温时间3小时，再次10min内升温到120
±
1℃、恒温时间2小时，最后10min升温到150
±
1℃、恒温时间1小时。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例固化方法操作流程示意图。
[0014]操作流程步骤：配料(石英砂+固态纳米二氧化硅)
→
拌料
→
填装
→
注入液态纳米二氧化硅
→
置入干燥箱并设定参数
→
升温烘烤
→
检验
→
封装
具体实施方式
[0015]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0016]一种有填料熔断器固化材料及固化方法，操作步骤见附图1，主要操作方法及工作内容为：
[0017]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有填料熔断器固化材料及固化方法，固化材料主要成分为纳米二氧化硅(分子式和结构式为SiO2)，固体封闭材料主要为石英砂，固化方案主要操作步骤有：配料(石英砂+固态纳米二氧化硅)
→
拌料
→
填装
→
注入液态纳米二氧化硅
→
置入干燥箱并设定升温固化参数
→
升温烘烤
→
检验
→
封装；其特征在于：固化材料分为固态纳米二氧化硅和液态纳米二氧化硅两种，其中固态纳米二氧化硅的粒径≤20nm，液态纳米二氧化硅的粒径≤10nm。2.根据权利要求1所述的一种有填料熔断器固化材料及固化方法，其特征在于：固态纳米二氧化硅的其它成分及相关指标为：外观：白色粉末，PH值：5
‑
8，比表面积：150～200m2/g，SiO2含量：≥99.95％，杂质含量：铁(Fe)≤3PPM，铅(Pb)≤10PPM；液态纳米二氧化硅的其它成分及相关指标为：外观：暗淡色透明液体，固体含量(Si化合物)：30
±
1％，PH值：9
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程瑜，郭婧怡，童艳莹，范乐天，屈智云，曾美荣，
申请(专利权)人：赫森电气无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：