[其他]具有高密度硬陶瓷外殼的熔斷器和該熔斷器的制造方法

無效

• 申請號: 88102153
• 申請日: 1988-03-19
• 公開（公告）號: CN88102153A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發明（設計）人: 沃伊斯維·納蘭斯;詹爾斯·費克圖
• 申請（專利權）人: 海德羅-魁北克公司
• 主分類號: H01H85/04
• 分類號: H01H85/04;H01H85/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 付康

本發明涉及到一種高能限流熔斷器，該熔斷器含有一個導電的可熔斷元件，該可熔斷元件由高密度硬材料制成的外殼緊密地圍繞著，特別是陶瓷。本發明還涉及到這樣熔斷器的制造方法。

一般來講，熔斷器是一種電器裝置，設計用來導通電流和在電流達到一預定值時遮斷該電流，為了防止電路上的過高電流。在故障電流達到它的最大幅值以前，非常高的故障電流就被遮斷。一般，熔斷器是為了防止危險，限制故障電路中電能的傳送。

慣用的高能限流熔斷器通常含有一由玻璃纖維或者陶瓷制成的電絕緣的，并由金屬封裝其二端的管體。這樣的封裝構成熔斷器在被保護電路中的聯接端。這種慣用的熔斷器至少也含有一個線狀或帶狀形式的導電的可熔斷元件，該元件兩端分別和兩個金屬封裝端相接。可熔斷元件由銀，銅，鋁等類似金屬制成，并被電弧阻塞劑環繞，一般由充滿絕緣管的石英砂組成。

當故障電流流過可熔斷元件時，元件的金屬受熱并達到由其幾何形狀決定的位置上的熔點。然后產生電流遮斷電弧，它的阻抗增加足以使電弧電壓高于電源電壓的數值。當電弧電壓有一與電源電壓相反的極性時，它促使故障電流變到零值。故障電流下降的這種特點與電弧阻塞劑的特性緊密相關。

當石英砂具有低的熱傳導率并僅充滿絕緣管內部分空間（大約70%）時，導致由電弧產生的熱消散量小，因此熔斷器遮斷電流的時間和熔斷器能量的傳遞增加。由于電弧，可熔斷元件的金屬被蒸發并產生一內部壓力。所產生的內部壓力移動石英砂顆粒形成一個大于可熔斷元件最初尺寸的空洞。導致電弧電壓慢速上升，遮斷電流所需的時間增加。

為了增加石英砂的熱傳導率和機械硬度，美國專利3，838，375（FRIND????et????AL），1974、9、24頒布，和4、003、129（KOCH????et????AL）1977、1、18頒布，揭示了借助于無機粘合劑將石英砂粘住。粘合劑是這樣選擇的，不影響電弧阻塞劑的疏松度。同慣用的利用典型塞充砂料的熔斷器相比，利用粘合石英砂為電弧阻塞劑的熔斷器，獲得了性能上的改進。

本發明的目的仍是改進高能限流熔斷器的性能，通過由高密度硬質材料特別是陶瓷來替代有或沒有無機粘合劑的石英砂。該高密度硬質材料緊密圍繞可熔斷元件并在電弧的高溫狀態下表現強的絕緣電阻率，對電弧產生的壓力和高溫的沖擊有強的耐力。

更確切地說，按照本發明，所提供的熔斷器含有（a）-設計用來導通電流及當電流達到一預定值時熔斷并遮斷電流的可熔斷元件，（b）緊密圍繞可熔斷元件由高密度硬質材料制成的外殼，（c）在外殼上安裝的一對端子，與可熔斷元件相互連接，為在電路中防止過電流給可熔斷元件提供聯接。如前面已述的，外殼的高密度硬質材料，在可熔斷元件熔化，外殼內產生電弧的高溫時，具有較高的絕緣電阻率，以及在電弧所產生的壓力和高溫的沖擊下有強的耐力。

更可取的是，外殼的高密度硬質材料為象Al₂O₃和BeO這樣的陶瓷。這樣的陶瓷表現出更高的熱傳導率和比熱，并能迅速吸收外殼內由電弧產生的熱量。

如將要詳細描述的，同現有技術中熔斷器相比，具有對于電弧的高溫強的耐力以及強的機械耐力的陶瓷使電弧電壓較快地上升。因此能很快遮斷故障電流。

按照本發明，在此還提供了限流熔斷器的制造方法，它包括幾步：（a）產生一可熔斷元件，它被設計用來導通電流和在電流達到一給定值時熔化并遮斷電流，（b）制造一由高密度硬質材料造的外殼并確定一和可熔斷元件有相同形狀和尺寸的空腔，（c）把可熔斷元件插到外殼內確定的空腔中使得高密度硬質材料緊密圍繞該可熔斷元件，（d）安置一對與可熔斷材料相連的端子在外殼上，該對端子對于在電路中防止過電流，為可熔斷元件提供聯接端。再者，外殼的高密度硬質材料在可熔斷元件熔化，外殼內產生的電弧的高溫時具有高絕緣電阻率，以及對于電弧引起的壓力和高溫的沖擊有較強的耐力。

可取的是，在外殼上安置一對端子的步驟包含對外殼兩端進行金屬化的步驟。

按照本發明的最佳實施例，可熔斷元件是細長的，生產外殼的步驟包括：產生兩個由高密度硬質材料制成的互補的部件，每個部件具有相互接觸的表面，兩個互補部件之一的接觸面含有一個有與可熔斷元件相同形狀和尺寸的凹槽。可熔斷元件插入步驟包括把可熔斷元件插入凹槽并將兩個互補部件通過它們接觸面的結合而被裝配。