[發(fā)明專利]熔斷器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380013887.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104303254A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.D.克雷恩;A.P.戈德尼;W.M.布盧伊特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01H85/02
• 分類號(hào): H01H85/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;肖日松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熔斷器，并且尤其涉及可用于中斷外部直流電路中的故障電流的熔斷器。

背景技術(shù)

故障-額定熔斷器是眾所周知的，該故障-額定熔斷器斷裂并且隨后形成足夠的電弧電壓，以便中斷外部直流電路中的電流流動(dòng)。還已知熔斷器中的滅弧由通過(guò)一定數(shù)量的冷卻過(guò)程將熱從電弧除去而引起，該一定數(shù)量的冷卻過(guò)程被環(huán)繞電弧的材料的性質(zhì)影響。在1982年的Wright?&?P?G?Newbery的‘Electric?Fuses’中描述了這些熔斷器和它們的基礎(chǔ)原理。

已知的是通過(guò)各種偏轉(zhuǎn)和屏蔽方法來(lái)延長(zhǎng)電弧的長(zhǎng)度，從而增大能夠在熔斷器組件大小中的特別大小內(nèi)獲得的電弧電壓。然而，這些方法對(duì)于高功率系統(tǒng)而言是最佳的，并且因此與一定程度的復(fù)雜性相關(guān)聯(lián)，該一定程度的復(fù)雜性在用于在相對(duì)低電流下使用的保護(hù)裝置的情況下將是不必要的。

發(fā)明內(nèi)容

在第一布置中，本發(fā)明提供了一種熔斷器組件，包括：

2n個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件，其中n是整數(shù)，可熔斷導(dǎo)體元件基本上沿著熔斷器組件的縱向軸線延伸，并且圍繞該縱向軸線周向地間隔；

其中可熔斷導(dǎo)體元件串聯(lián)連接在一起，以限定熔斷器元件，可熔斷導(dǎo)體元件定向在熔斷器組件內(nèi)，使得沿著各個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件流動(dòng)的電流處于與沿著與其相鄰的可熔斷導(dǎo)體元件或多個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件流動(dòng)的電流相反的方向(即，可熔斷導(dǎo)體元件經(jīng)歷相互排斥力，或者至少不經(jīng)歷相互吸引力)；

熔斷器組件還包括：

供電端子，其連接于熔斷器元件的端部，并且能夠連接于直流供電；和

負(fù)載端子，其連接于熔斷器元件的相對(duì)端，并且能夠連接于電負(fù)載。

此類布置特別適合于與單極直流供電一起使用，并且供電端子可連接于直流供電的正(+ve)端子，而負(fù)載端子可連接于電負(fù)載的正端子。電負(fù)載的負(fù)(-ve)端子可連接于直流供電的負(fù)端子。根據(jù)常規(guī)的電流流動(dòng)按順序的串聯(lián)連接因此可為：直流供電(+ve端子)-[供電端子-熔斷器元件-負(fù)載端子]-電負(fù)載(+ve端子)-電負(fù)載(-ve端子)-直流供電(-ve端子)，其中[...]指示熔斷器組件的構(gòu)件。

在第二布置中，本發(fā)明提供了一種熔斷器組件，其包括：

2n個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件，其中n是整數(shù)，可熔斷導(dǎo)體元件基本上沿著熔斷器組件的縱向軸線延伸，并且圍繞該縱向軸線周向地間隔；

其中第一熔斷器元件由串聯(lián)連接在一起的n個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件限定，而第二熔斷器元件由串聯(lián)連接的n個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件限定，可熔斷導(dǎo)體元件定向在熔斷器組件內(nèi)，使得沿著各個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件流動(dòng)的電流處于與沿著與其相鄰的可熔斷導(dǎo)體元件或多個(gè)可熔斷導(dǎo)體元件流動(dòng)的電流相反的方向；

熔斷器組件還包括：

第一供電端子，其連接于第一熔斷器元件的端部，并且能夠連接于直流供電；

第一負(fù)載端子，其連接于第一熔斷器元件的相對(duì)端，并且能夠連接于電負(fù)載；

第二供電端子，其連接于第二熔斷器元件的端部，并且能夠連接于直流供電；以及

第二負(fù)載端子，其連接于第二熔斷器元件的相對(duì)端，并且能夠連接于電負(fù)載。

此類布置特別適合于與雙極直流供電一起使用。第一供電端子可連接于直流供電的正端子，第一負(fù)載端子可連接于電負(fù)載的正端子，第二負(fù)載端子可連接于電負(fù)載的負(fù)端子，并且第二供電端子可連接于直流供電的負(fù)端子。根據(jù)常規(guī)的電流流動(dòng)按順序的串聯(lián)連接因此可為：直流供電(+ve端子)-[第一供電端子-第一熔斷器元件-第一負(fù)載端子]-電負(fù)載(+ve端子)-電負(fù)載(-ve端子)-[第二負(fù)載端子-第二熔斷器元件-第二供電端子]-直流供電(-ve端子)，其中[…]指示熔斷器組件的構(gòu)件。

可熔斷導(dǎo)體元件典型地將攜帶相同或相反極性的相同的直流電流，分別取決于熔斷器組件與單極或雙極直流供電一起使用。然而，在某些保護(hù)模式下，熔斷器元件中的此類非對(duì)稱的接地故障電流可不為相等的。只要經(jīng)歷故障電流的熔斷器元件包括偶數(shù)的串聯(lián)連接在一起的可熔斷導(dǎo)體元件，則下面所述的相互排斥力將施加于受到故障影響的可熔斷導(dǎo)體元件，并且在較小程度上施加于未受故障影響的可熔斷導(dǎo)體元件。在該情況下，可優(yōu)選的是，使用雙極直流供電，其具有“剛性地”接地的中心抽頭或“電阻”接地的中心抽頭，具有足夠低的電阻以引起故障電流超過(guò)熔斷器切斷電流(即，在該電流下，可熔斷導(dǎo)體元件將斷裂)。將容易認(rèn)識(shí)到，將更常規(guī)的是雙極直流供電具有“浮動(dòng)的”或高電阻的中心抽頭，以便限制非對(duì)稱的故障電流。