一种抗冲击能力强同时满足低倍过载保护能力的组合熔体的制作方法

1.本发明涉及电路保护领域，尤其是指电路保护用熔断器的熔体结构。


背景技术：

2.熔体为熔断器的重要部件，对熔断器的熔断性能起到决定性作用。常规熔体设计方案为实现短路保护需要，一般孔狭颈比尺寸设计较大(即狭颈尺寸较小)满足短路故障(短路电流为额定电流的10倍或数十倍)时的快速熔断(毫秒级)，但是其在低倍过载故障电流(低倍过载电流为额定电流的1.1倍至3倍)时无法熔断。随着熔断器在新型的新能源汽车的应用，遇到了传统熔断器设计方案在短路快速熔断和过载抗冲击能力要求之间的突出矛盾，同时在车用场景因熔断器经常与接触器配合使用，要求在低倍过载故障电流时熔断器提前于接触器损坏点(粘连或爆炸点)熔断以保护接触器，所以熔断器需要同时具备短路快速熔断，强抗冲击能力，同时具备低倍过载保护能力的要求。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种组合熔体结构，该熔体结构同时具备短路快速熔断，强抗冲击能力，同时具备低倍过载保护能力。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种抗冲击能力强同时满足低倍过载保护能力的组合熔体，在所述熔体上间隔设置有第一狭颈和至少一个第二狭颈，所述第一狭颈位于所述熔体中间位置，第二狭颈位于第一狭颈一侧或两侧；第一狭颈宽度大于第二狭颈宽度。
5.优选地，第一狭颈为变截面结构。
6.优选地，所述变截面结构为阶梯式变截面结构、弧形变截面结构或断崖式变截面结构。
7.优选地，所述第二狭颈处设置有至少一个透孔。
8.优选地，在所述第一狭颈表面设置有冶金效应层。
9.优选地，所述冶金效应层覆盖所述变截面结构宽度最小区域处。
10.本发明的组合熔体采用了两种狭颈的组合使用，位于一边或两边的第二狭颈可以实现较大故障电流(如短路电流)时的快速熔断达到保护功能，同时第一狭颈提升了产品正常使用时的耐受能力，熔断器正常使用时，因熔体的第一狭颈位于熔体中间位置，其沿熔体向外部散热的路径最长，同等通流条件下第一狭颈的温度最高，故宽度较大的第一狭颈可以提升产品正常使用时的耐受能力和使用寿命，同时因车用工况存在频繁的电流冲击，宽度较大的第一狭颈也提升了熔断器产品的耐受电流冲击能力(通流截面大，机械强度高)；当低倍过载故障电流发生时，第一狭颈处由于温度最高，随着温升其电阻阻值也迅速变大，使第一狭颈在低倍过载故障电流发生时可及时熔断，实现电路保护。因此，本发明的熔体具有抗冲击能力强且同时满足低倍过载保护能力。
附图说明
11.图1是实施例1熔体结构示意图。
12.图2是实施例2熔体结构示意图。
13.图3是实施例3熔体结构示意图。
14.图4是实施例4熔体结构示意图。
具体实施方式
15.针对上述技术方案，现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。
16.实施例1
17.熔体1，参看图1，为长条片状结构，其材质为导电性能较好的金属材质，比如单质金属铜，或合金材质。在熔体1的中心位置设置有第一狭颈10，在第一狭颈10两侧的熔体上间隔设置有数个第二狭颈20。第二狭颈20也可以仅设置在第一狭颈一侧，第二狭颈也可以仅设置一个。
18.第一狭颈10，参看图1，为弧形变截面结构,以弧形的连续性，连续性缩小熔体本体宽度直至达到第一狭颈10的宽度需求。在第一狭颈10的宽度位置处(即弧形变截面结构宽度最小位置处)的表面涂布有一层冶金效应层101。冶金效应层101的材质为低于熔体熔点的低熔点金属，比如锡。为了取得更好的冶金效应，冶金效应层覆盖第一狭颈宽度和长度所在区域，且可略大于第一狭颈长度所在区域。通过调整第一狭颈变截面结构尺寸，调整第一狭颈宽度和长度。
19.第二狭颈20，参看图1，包括在熔体上开设的透孔201，透孔处的熔体两侧边缘呈圆弧形缺口设置，熔体缺口与透孔间的熔体宽度即为第二狭颈20的宽度。第一狭颈10的宽度大于第二狭颈20的宽度。通过调整透孔201的大小和形状可以调整第二狭颈的宽度及长度。
20.以图一的结构方式设计熔体时，根据短路电流及低倍过载电流的大小，材质冷态电阻及温升后电阻变化值等参数，调整第一狭颈和第二狭颈的宽度尺寸，实现低倍过载电流时在第一狭颈处熔断，短路电流时在第二狭颈处熔断。
21.本发明的熔体熔断原理：利用金属导体的电流热效应，实现发热与散热的临界点，从而实现熔断器的正常使用和特定时间范围内的熔断；尤其在低倍过载故障时熔断器熔断时间一般为分钟级别，时间越长散热影响越明显，熔体不同位置的温度差异越大，因熔断器内部熔体狭颈为主要发热点，而散热主要通过熔断器端子及熔断器壳体往外导热，熔体中间狭颈部分散热路径最长，故在低倍过载时熔体中间狭颈部分温度相对较高，中间狭颈位置温度达到冶金效应材料的融化点，在冶金效应材料的共同作用下，中间位置的第一狭颈在低倍过载故障下实现优先熔断或起电弧，从而达到低倍过载故障时的保护功能。
22.实施例2
23.在实施例1基础上进行结构改变。参看图2，与实施例1的区别在于加大了第一狭颈10宽度处的长度，使第一狭颈的宽度区域105变长变大。第一狭颈宽度区域两侧为弧形变截面结构106。
24.实施例3
25.在实施例2的基础上进行结构改变。参看图3，将弧形变截面结构改为断崖式变截面结构，即熔体本体宽度直接变为第一狭颈10的宽度，无宽度逐渐变小的过渡区域。
26.实施例4
27.在实施例2的基础上，参看图4，将弧形变截面结构改为阶梯式变截面结构108，阶梯式变截面结构108以台阶方式逐级缩小截面面积。


技术特征：
1.一种抗冲击能力强同时满足低倍过载保护能力的组合熔体，其特征在于，在所述熔体上间隔设置有第一狭颈和至少一个第二狭颈，所述第一狭颈位于所述熔体中间位置，第二狭颈位于第一狭颈一侧或两侧；第一狭颈宽度大于第二狭颈宽度。2.根据权利要求1所述的组合熔体，其特征在于，第一狭颈为变截面结构。3.根据权利要求2所述的组合熔体，其特征在于，所述变截面结构为阶梯式变截面结构、弧形变截面结构或断崖式变截面结构。4.根据权利要求3所述的组合熔体，其特征在于，所述第二狭颈处设置有至少一个透孔。5.根据权利要求1至4任一所述的组合熔体，其特征在于，在所述第一狭颈表面设置有冶金效应层。6.根据权利要求5所述的组合熔体，其特征在于，所述冶金效应层覆盖变截面结构宽度最小区域处。

技术总结
一种抗冲击能力强同时满足低倍过载保护能力的组合熔体，在所述熔体上间隔设置有第一狭颈和至少一个第二狭颈，所述第一狭颈位于所述熔体中间位置，第二狭颈位于第一狭颈一侧或两侧；第一狭颈宽度大于第二狭颈宽度。本发明的熔体采用了两种狭颈的组合使用，位于一边或两边的第二狭颈可以实现短路电流时的快速熔断达到保护功能，同时第一狭颈提升了产品正常使用时的耐受能力；当低倍过载故障电流产生时，第一狭颈也会第一时间熔断实现电路保护。第一狭颈也会第一时间熔断实现电路保护。第一狭颈也会第一时间熔断实现电路保护。


技术研发人员：李应红 胡帆
受保护的技术使用者：西安中熔电气股份有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/7/8