CN103346048A - 一种脉冲脱离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲脱离器，其由下述材料按重量份数比制成：铜+银＞99.70；锡＜0.05；铅＜0.01；镍＜0.2；铁＜0.05；锑＜0.005；硫＜0.01；砷＜0.01；铋＜0.002；氧＜0.1；余量为杂质。脉冲脱离器一体成型，且呈片状并开设有第一、第二圆形冲孔，两个冲孔的圆心位于同一直线上，且脉冲脱离器以两个冲孔的圆心形成的直线为对称轴而对称设置，第一圆形冲孔的直径大于第二圆形冲孔的直径。本发明主要是解决因突发大的脉冲电流通过时，由于热应力而使脉冲脱离器于第一圆形冲孔处熔断，而在通过＞1A的持续电流时产生大量焦耳热使脉冲脱离器于第二圆形冲孔焊接处脱焊，使电路断开，起到保护作用。

Description

一种脉冲脱离器

技术领域

本发明涉及一种脱离器，尤其涉及一种脉冲脱离器。

背景技术

脱离器按使用原理和性能分为热熔式脱离器和热爆式脱离器。热熔式脱离器利用流过失效避雷器中的短路电流，使脱离器中的合金熔片（或焊锡）熔断来达到脱离的目的。但这种类型在试验和运行中均不能完全满足使用要求，目前不被国际所认可。热爆式脱离器利用失效避雷器中的短路电流在脱离器中产生燃弧，热爆元件来达到脱离的目的。

熔断器（fuse）是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开,起到保护作用。

现有脱离器只能针对某一持续电流的额定值，进行过电流的保护熔断，而当发生脉冲电电流时，自身会因设计缺陷而损坏，其在结构原理的合理性、运行的可靠性、与我国电网特点的适用性及与避雷器故障损坏机理的匹配性等诸多方面均存在不足和缺陷，不能满足使用的要求。现有熔断器的大小尺寸和材质复杂，其原理均为因持续电流过大超过额定电流时，产生大量焦耳热导致熔断片熔断或者焊接点脱焊，而针对脉冲电流，不能做到指定容量内的脉冲电流不被熔断。

发明内容

本发明主要是解决上述应用中的两个矛盾的问题，提出一种脉冲脱离器，其在持续电流的额定值以及脉冲电流的额定值内，本发明不脱离、不熔断，当超过持续电流的额定值或脉冲电流的额定值，本发明永久脱离、熔断。

本发明是这样实现的，一种脉冲脱离器，其由下述材料按重量份数比制成：铜+银＞99.70；锡＜0.05；铅＜0.01；镍＜0.2；铁＜0.05；锑＜0.005；硫＜0.01；砷＜0.01；铋＜0.002；氧＜0.1；余量为杂质。

作为上述方案的进一步改进，材料银镀在该脉冲脱离器的表面。

优选地，表面镀银厚度为0.2mm。

作为上述方案的进一步改进，杂质＜0.3。

作为上述方案的进一步改进，该脉冲脱离器一体成型。

优选地，该脉冲脱离器呈片状，且开设有第一圆形冲孔与第二圆形冲孔，两个冲孔的圆心位于同一直线上，且该脉冲脱离器以该两个冲孔的圆心形成的直线为对称轴而对称设置，该第一圆形冲孔的直径大于该第二圆形冲孔的直径。

优选地，该脉冲脱离器划分为呈矩形的矩形区域以及呈等腰梯形的梯形区域，该梯形区域的下底重合于该矩形区域的其中一个侧边；该第一圆形冲孔位于该矩形区域内，该第二圆形冲孔肩跨该矩形区域与该梯形区域，且该第二圆形冲孔的圆心位于该梯形区域内。

优选地，该梯形区域的下底长度小于该矩形区域的相应侧边长度。

优选地，该矩形区域为长方形区域，该矩形区域的短边与该梯形区域的下底重合。

优选地，该矩形区域与该梯形区域重合的两个边长的长度比为5.2︰3.2或6.2︰3.6。

本发明主要是解决因突发大的脉冲电流通过时，由于热应力而使本发明的脉冲脱离器于第一圆形冲孔处熔断，而在通过＞1A的持续电流时产生大量焦耳热使本发明的脉冲脱离器于第二圆形冲孔焊接处脱焊，使电路断开，起到保护作用。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式提供的脉冲脱离器的结构图。

图2为应用本发明的脱离器的波形图。

图3为应用本发明的脱离器的又一波形图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的脉冲脱离器由下述材料按重量份数比制成：铜+银＞99.70；锡＜0.05；铅＜0.01；镍＜0.2；铁＜0.05；锑＜0.005；硫＜0.01；砷＜0.01；铋＜0.002；氧＜0.1；余量为杂质。杂质＜0.3。材料银镀在该脉冲脱离器的表面，表面镀银厚度为0.2mm。

在研究过程中，发现脉冲电流与稳恒直流电流产生的电致迁移有所不同，脉冲电致迁移具有如下特点：

i)在脉冲电流方式下，缺陷积累形成损伤的过程只发生在通电周期，而断电周期将发生结构弛豫，缺陷积累过程和结构弛豫过程与脉冲的占空比和相对幅值有关；

ii)脉冲电流的作用会使导体中出现温度梯度，其大小决定于所通过电流的电流密度及薄膜导体和基片的导热常数；

iii)脉冲电流产生的焦耳热和功率耗散比直流电流的小。

因而由此原理，研究出了本发明脉冲脱离器的材料组份及配比。该脉冲脱离器一体成型，呈片状，厚度为0.5mm，如图1所示。

脉冲脱离器开设有第一圆形冲孔1与第二圆形冲孔2，两个冲孔的圆心位于同一直线上，且该脉冲脱离器以该两个冲孔的圆心形成的直线为对称轴而对称设置，该第一圆形冲孔1的直径大于该第二圆形冲孔2的直径。

该脉冲脱离器划分为呈矩形的矩形区域3以及呈等腰梯形的梯形区域4，该梯形区域4的下底重合于该矩形区域3的其中一个侧边，在本实施方式中，梯形区域4为长方形，该矩形区域3的短边与该梯形区域4的下底重合。该梯形区域4的下底长度小于该矩形区域3的相应侧边长度。该第一圆形冲孔1位于该矩形区域3内，该第二圆形冲孔2肩跨该矩形区域3与该梯形区域4，且该第二圆形冲孔2的圆心位于该梯形区域4内。

本发明的脉冲脱离器规格分为两种：1、该矩形区域3与该梯形区域4重合的两个边长的长度比为5.2︰3.2，允许脱离器通过的最大脉冲电流40KA，脱离器的厚度为0.5mm，脱离器的宽度为（5.2±0.05）mm，脱离器通过40KA脉冲电流的波形见图2；2、该矩形区域3与该梯形区域4重合的两个边长的长度比为6.2︰3.6，允许脱离器通过的最大脉冲电流80KA，脱离器的厚度为0.5mm，脱离器的宽度为（6.2±0.05）mm，脱离器通过80KA脉冲电流的波形见图3。其中，图2、图3中：

CH1 Current：电流通道；

T1：波头时间；

T2：波尾时间；

Q：传递电荷；

E：能量；

W/R：比能量；

IpMax：电流峰值；

IpMin：最小电流值；

CH2 Voltage：电压通道；

T1：波头时间；

UpMax：残压值；

UpMin：最小电压值。

因突发大的脉冲电流通过时，由于热应力而使本发明的脉冲脱离器于第一圆形冲孔1处熔断，而在通过＞1A的持续电流时产生大量焦耳热使本发明的脉冲脱离器于第二圆形冲孔2焊接处脱焊，使电路断开，起到保护作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脉冲脱离器，其特征在于：其由下述材料按重量份数比制成：铜+银＞99.70；锡＜0.05；铅＜0.01；镍＜0.2；铁＜0.05；锑＜0.005；硫＜0.01；砷＜0.01；铋＜0.002；氧＜0.1；余量为杂质。

2.根据权利要求1所述的脉冲脱离器，其特征在于：材料银镀在该脉冲脱离器的表面。

3.根据权利要求2所述的脉冲脱离器，其特征在于：表面镀银厚度为0.2mm。

4.根据权利要求1所述的脉冲脱离器，其特征在于：杂质＜0.3。

5.根据权利要求1所述的脉冲脱离器，其特征在于：该脉冲脱离器一体成型。

6.根据权利要求5所述的脉冲脱离器，其特征在于：该脉冲脱离器呈片状，且开设有第一圆形冲孔与第二圆形冲孔，两个冲孔的圆心位于同一直线上，且该脉冲脱离器以该两个冲孔的圆心形成的直线为对称轴而对称设置，该第一圆形冲孔的直径大于该第二圆形冲孔的直径。

7.根据权利要求6所述的脉冲脱离器，其特征在于：该脉冲脱离器划分为呈矩形的矩形区域以及呈等腰梯形的梯形区域，该梯形区域的下底重合于该矩形区域的其中一个侧边；该第一圆形冲孔位于该矩形区域内，该第二圆形冲孔肩跨该矩形区域与该梯形区域，且该第二圆形冲孔的圆心位于该梯形区域内。

8.根据权利要求7所述的脉冲脱离器，其特征在于：该梯形区域的下底长度小于该矩形区域的相应侧边长度。

9.根据权利要求8所述的脉冲脱离器，其特征在于：该矩形区域为长方形区域，该矩形区域的短边与该梯形区域的下底重合。

10.根据权利要求9所述的脉冲脱离器，其特征在于：该矩形区域与该梯形区域重合的两个边长的长度比为5.2︰3.2或6.2︰3.6。

Images