專利名稱：超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于低壓電氣設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于大功率整流器內(nèi)保護(hù)半導(dǎo)體器件的快速熔斷器，其產(chǎn)品可用于冶金、化工、電解電源、交直流電機(jī)傳動用電源等大功率或特大功率的整流器中。
背景技術(shù)：
近年來，隨著電力電子技術(shù)快速發(fā)展，半導(dǎo)體器件的電壓電流量增大，以半導(dǎo)體器件為核心的整流器功率也隨之增加，目前單機(jī)組的整流裝置電流已達(dá)到70～1000kA，整流電壓500～1500V，配套的整流變壓器功率達(dá)50～100MVA。在這種超大功率整流器中，由于半導(dǎo)體器件損壞的整流器橋臂短路電流可達(dá)200kA甚至更大，這就要求保護(hù)半導(dǎo)體器件用的快速熔斷器具有200kA及更大的分?jǐn)嗄芰?，這樣才可能在器件出現(xiàn)故障時(shí)可靠地分?jǐn)喽搪冯娏?，隔離故障器件，從而保護(hù)整流器正常工作，使工業(yè)用直流電源安全供電?，F(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)快速熔斷器產(chǎn)品的分?jǐn)嗄芰σ话銥?0～100kA，國外產(chǎn)品多數(shù)為100～200kA，而分?jǐn)嗄芰υ?00kA以上的快速熔斷器產(chǎn)品在國外雖有報(bào)道，但大電流容量快速熔斷器迄今在本領(lǐng)域內(nèi)還尚未見到，因而目前國內(nèi)外諸多熔斷器生產(chǎn)企業(yè)均致力于研制200kA以上的超高分?jǐn)嗄芰Φ拇笕萘靠焖偃蹟嗥?，以滿足大功率整流器發(fā)展中配套的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決本領(lǐng)域現(xiàn)有的快速熔斷器存在的分?jǐn)嗄芰Σ粔蚋叩膯栴}，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有200kA以上的超高分?jǐn)嗄芰Φ目焖偃蹟嗥鳌?br> 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而做出的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥骶哂幸粋€(gè)兩端帶有導(dǎo)電板的高強(qiáng)度陶瓷材料制瓷管以及多個(gè)穿入瓷管內(nèi)的銀片制熔體，熔體兩端直接或通過連接片焊接在導(dǎo)電板上，在每個(gè)熔體上沖有多個(gè)圓孔，瓷管其余部分填滿石英砂并用硅酸鹽為要主化合物固化，瓷管外型的長×寬為115～125mm×115～125mm，壁厚為11～14mm，高為37～43mm、57～63mm或77～83mm。經(jīng)此設(shè)計(jì)與加工后的快速熔斷器具有230kA超高分?jǐn)嗄芰?，分?jǐn)鄷r(shí)間小于10ms，用兩個(gè)熔管并聯(lián)焊接，可組成更大電流容量的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥鳟a(chǎn)品。本實(shí)用新型所述快速熔斷器的主要技術(shù)指標(biāo)為額定工作電壓(A.C)500V、800V、100V、1250V；額定工作電流(A.C)2500A～4000A(單熔管)，4600A～6800A(雙熔管)；分?jǐn)鄷r(shí)間小于10ms；分?jǐn)嗄芰?30kA(方均根值)。上述技術(shù)指標(biāo)已用本系列產(chǎn)品中代表規(guī)格1000V/3600A在國際的ABB集團(tuán)公司專用高壓實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了試驗(yàn)，按照國際電工委員會IEC-269標(biāo)準(zhǔn)在該實(shí)驗(yàn)室的1150V、230kA(方均根值)試驗(yàn)電路中試驗(yàn)合格通過。


圖1為本實(shí)用新型的單熔管結(jié)構(gòu)的主視向示意圖。
圖2為圖1的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3本實(shí)用新型的雙熔管結(jié)構(gòu)的主視向示意圖。
圖4為圖3的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型所述的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥靼▋?nèi)設(shè)有熔體2的瓷管1，瓷管1由高強(qiáng)度陶瓷材料制作，能耐受高I2t值，它的高度A為40mm、60mm、80mm三種規(guī)格，外徑為120mm×120mm；熔體2由多條熔斷速度快而I2t值小的0.11～0.16mm厚度銀片沖制而成，熔體兩端焊接在連接片3及導(dǎo)電板4上，連接片3焊接在導(dǎo)電板5上。每條熔體2上沖有多個(gè)圓孔，所沖圓孔的直徑為1.3～1.7mm，兩孔垂直方向間距為1.4～1.9mm，兩孔水平方向間距為6～10mm；在熔體四周均勻地填實(shí)石英砂6，并用硅酸鈉為主的化合物固化成實(shí)體。在圖1和圖2所示單熔管結(jié)構(gòu)中，熔斷器一端導(dǎo)電板4為平面形板，另一端導(dǎo)電板5為帶有對稱形4×M12螺孔的梅花形板，在圖3和圖4所示的兩個(gè)瓷瓶并聯(lián)的熔斷器結(jié)構(gòu)中，瓷管1一端導(dǎo)電板4為帶有雙翅形的平面形板，另一端導(dǎo)電板5為二個(gè)帶有對稱形4×M12螺孔的梅花形板。這種結(jié)構(gòu)有利于安裝在大功率整流器的水冷卻銅排上進(jìn)行單面強(qiáng)制通水冷卻，降低熔斷器溫升，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
本實(shí)用新型的工作原理是熔斷器常在大功率整流器橋臂中與半導(dǎo)體器件串聯(lián)連接，一旦器件故障形成整流變壓器二次側(cè)短路而通過200KA或更大短路電流時(shí)，熔斷器內(nèi)熔體熔化、汽化、燃弧，電弧的能量被石英砂吸收后熄弧而可靠地分?jǐn)喙收现?，保持整流器正常運(yùn)行。由于本熔斷器具有230KA超高分?jǐn)嗄芰Γ纱_保大功率整流器中巨大的短路電流順利地分?jǐn)?，并發(fā)出故障警報(bào)，配合直流供電系統(tǒng)的綜合自動化計(jì)算機(jī)控制的需要。
權(quán)利要求1.一種超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥?，其特征在于具有一個(gè)兩端帶有導(dǎo)電板(4、5)的高強(qiáng)度陶瓷材料制瓷管(1)以及多個(gè)穿入瓷管(1)內(nèi)的銀片制熔體(2)，熔體(2)兩端直接或通過連接片(3)焊接在導(dǎo)電板(4、5)上，在每個(gè)熔體(2)上沖有多個(gè)圓孔，瓷管其余部分填滿石英砂(6)并用硅酸鹽為要主化合物固化，瓷管(1)外型的長×寬為115～125mm×115～125mm，壁厚為11～14mm，高為37～43mm、57～63mm或77～83mm。
2.如權(quán)利要求1所述的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥?，其特征在于瓷?1)一端導(dǎo)電板(4)為平面形板，另一端導(dǎo)電板(5)為帶有對稱形4×M12螺孔的梅花形板。
3.如權(quán)利要求1所述的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥?，其特征在于瓷?1)一端導(dǎo)電板(4)為帶有雙翅形的平面形板，另一端導(dǎo)電板(5)為帶有對稱形4×M12螺孔的梅花形板。
4.如權(quán)利要求1所述的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥?，其特征在于熔體(2)上所沖圓孔的直徑為1.3～1.7mm，兩孔垂直方向間距為1.3～1.8mm，兩孔水平方向間距為7～12mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于大功率整流器內(nèi)保護(hù)半導(dǎo)體器件的超高分?jǐn)嗄芰焖偃蹟嗥鳎ㄒ粋€(gè)兩端帶有導(dǎo)電板的瓷管以及多個(gè)穿入瓷管內(nèi)的熔體，在每個(gè)熔體上沖有多個(gè)圓孔，瓷管其余部分填滿用硅酸鹽為主化合物固化的石英砂。產(chǎn)品具有230kA超高分?jǐn)嗄芰?、分?jǐn)嗨俣瓤?、電流量大、分?jǐn)嗄芰縄
文檔編號H01H85/04GK2653687SQ20032010967
公開日2004年11月3日 申請日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者王厚平, 盧志芳, 何新生, 鐘授釗, 秦維周, 郭嵐, 王西京, 劉雙庫 申請人:西安西整熔斷器廠