[發明專利]基于SMA熱彈力材料的新型自復電路保險裝置及工作方法

有效

• 申請號: 201610031721.8
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105551903B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 王龍飛;吳瑩;劉子順
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01H71/14
• 分類號: H01H71/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明屬于電路安全技術領域，具體涉及基于SMA熱彈力材料的新型自復電路保險裝置及工作方法。

背景技術

近年來，越來越多的新型電路設計理念被廣泛應用于工業、民用建筑體系中，其目的在于提升人們生活的便利性、可靠性和安全性，其中首要的任務是提高電路使用的安全性。一般的方法是在電路中加設保險絲，當電路發生異常和故障的時候，能夠起到過流保護的作用，避免電器的燒損和火災的發生。傳統的保險絲制作材料由最初的鉛銻合金過渡到了鉛、鋅、鋁等低熔點金屬按照許用電流強度制作成的不同直徑大小的保險絲。這些材料制作的保險絲安裝之后僅能保護電路一次，熔斷之后必須及時更換，且熔斷情況復雜，可能出現不正常熔斷等。這不僅會給個人的生活帶來很大的不便，而且也給一些需要及時恢復供電的用電設備帶來隱患，對某些作業過程也是十分危險的。基于此，專利102025140A將PPTC過流保護模塊引入到了電路中。該模塊由高分子PTC聚合物制成，在常溫下呈現低阻抗態，熱能平衡；當溫度過高時，發熱量將大于散熱量，使電阻器迅速膨脹，進而使聚合物碳離子分離而加大阻值，模塊呈現高阻抗態，達到了節流的效果。這種高分子PTC聚合物制成的自復保險絲，不僅能起到過流保護的效果，而且可以自動復位，解決了傳統保險絲的一些不足，但是由于高分子PTC聚合物在高溫狀態下碳離子的分離需要一定的時間，使整體裝置的響應時間較慢，不能達到快速截流的效果，且該系統缺少必要的報警裝置而使電路故障不能反映出來，阻礙了電路的及時恢復。因此，該設計仍有許多可以改進的地方。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供基于SMA熱彈力材料的新型自復電路保險裝置及工作方法，利用Ti₅₄Ni₃₄Cu₁₂形狀記憶合金絲(通過多次熱機械處理使降溫時發生R相變)的雙向形狀記憶效應，改進電路設計，縮短電路保險裝置的響應時間，增加實際使用的可靠性和安全性，充分發揮該電路保險裝置的保護功能、自動復位功能和報警功能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于SMA熱彈力材料的新型自復電路保險裝置，該裝置的總電路由串聯在火線11上的自恢復電路保險開關3和兩個子閉環電路組成，兩個子閉環電路為供流電路1和報警電路2；所述供流電路1為串聯在火線11上的工作電路，由串聯在火線11上的總開關4和過流保護保險絲5，并聯在自恢復電路保險開關3兩端的分流電阻6以及連接在火線11和零線12間的用電設備7組成，總開關4、過流保護保險絲5、自恢復電路保險開關3和用電設備7順序電聯接形成干路；所述報警電路2包括與自恢復電路保險開關3連接的操作開關8，與操作開關8依次連接的報警器9和分壓電阻10，分壓電阻10另一端連接零線12；兩個子閉環電路通過自恢復電路保險開關3進行切換，其中：供流電路1負責用電設備7的正常運轉，報警電路2負責對供流電路1中的過流現象及時報警，并通過開關操作進行電路的開路復位。