[实用新型]熔断器、熔体以及金属结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电器保护设备领域，更具体地说，涉及采用新型金属结构，新型金属复合材料制作的熔体、以及应用新型金属复合材料制作金属部件的熔断器。

背景技术

熔断器是广泛应用于电器领域中的保护设备，不同参数配置的熔断器可以用于电力(强电)设备的保护和电子(弱电)设备的保护。无论是哪一种熔断器，其基本的结构都包括：底座、金属连接件、金属接触件、熔体。其中，熔体是整个熔断器的主要工作部分。熔体是串联在电路中的一段特殊的导线，和电路中的其他导线相比较，熔体部分具有较小的截面积以及较差的散热环境，当电路发生短路或过载时，电流增大，熔体位置的发热显著大于其他的导线，于是，由于集热效应而使熔体率先熔化、分断，从而切断电路，达到保护电力系统、电路中其他电工设备的目的。

图1揭示了熔断器中熔断体部分的一个设计，包括绝缘材料制作的绝缘体100、放置在绝缘体100内的熔体102、通过绝缘体上的开口与熔体102实现电气连接的触刀104。触刀104的作用是将熔体102串联到整个电路中。

由于熔体的作用是出现过载或者短路电流时率先熔化，因此熔体的材料要具有相对熔点低、特性稳定、易于熔断的特点。目前常用的熔体材料包括镀银铜片、铜、银等金属。例如，在申请号为CN200810069388.5、公开号为C N101281839的中国专利申请中揭示了一种用于熔断器熔体的带材。该带材的横截面包括至少两段间隔开的铜或者铜合金体，相邻的间隔开的两段铜或者铜合金体之间设有银或银合金体，银或银合金体与铜或者铜合金体之间设有用于焊接的银铜合金焊料，所述银或银合金体与铜或者铜合金体通过用于焊接的银铜合金焊料焊接固定。以银、铜为主要材料的熔体会带来如下的问题：银、铜等大量贵金属材料的使用使得产品成本普遍偏高，从而大大影响了产品的推广和普及；同时银、铜等大量金属材料的使用增加了矿产资源的开采压力，从而对自然环境造成影响。

于是，出于对成本的考虑，对于熔体的材料选择做出一些改变。例如在申请号为CN90108954.0，公开号为CN1061247的中国专利申请中揭示了一种低熔点熔体材料。该低熔点熔体材料以99％以上的锡为主要成分，添加少量的铜和铋。同银铜合金、铅基合金等熔体材料相比，具有节约贵金属银、安秒特性稳定、无铅毒污染、长期工作温升低等特性。但是，以锡为主要成分的材料也存在如下的问题：由于熔体以及其他的金属部件与外部电路连接时难免会出现反复摩擦、挤压、碰撞等情况，而锡为主要成分的材料明显机械强度不够，对连接的可靠性造成威胁。

试验证明，即使是由以铜为主的材料所构成的熔体，在反复摩擦、挤压、碰撞的条件下，其机械强度依旧显得不足。

于是，就需要一种新型的熔体，既能够节约贵金属的使用，又具有足够的机械强度。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种既能够节约贵金属的使用，又具有足够的机械强度的熔体以及熔断器。

根据本实用新型的一实施例，提出一种金属结构，用于熔断器的金属部件或者熔体，该金属结构包括：高强度金属材料制成的中心部分；包围在中心部分外围，高导电率金属材料制成的表面部分。

高强度金属材料可以是钢，高导电率金属材料可以是铜。高导电率金属材料的厚度占该金属结构的总厚度的比例大于等于5％。

根据本实用新型的一实施例，提出一种熔断器的熔体，由金属材料制成，金属材料具有一金属结构，该金属结构包括：高强度金属材料制成的中心部分；包围在中心部分外围，高导电率金属材料制成的表面部分。

高强度金属材料可以是钢，高导电率金属材料可以是铜；铜的厚度占该金属结构的总厚度的比例大于等于5％。

根据本实用新型的一实施例，提出一种熔断器，包括底座、金属连接件、金属接触件、熔体，其中底座的金属部分、金属连接件、金属接触件、熔体由金属材料制成，金属材料具有一金属结构，该金属结构包括：高强度金属材料制成的中心部分；包围在中心部分外围，高导电率金属材料制成的表面部分。

高强度金属材料可以是钢，高导电率金属材料可以是铜；铜的厚度占该金属结构的总厚度的比例大于等于5％。

在一个实施例中，熔体放置在绝缘材料制作的绝缘体中，该绝缘体具有开口，触刀通过开口与熔体实现电气连接，触刀作为金属接触件。

如果底座是低压底座，该低压底座包括绝缘材料制作的支持件和插座，插座与触刀电气连接，插座作为金属连接件。如果底座是高压底座，该高压底座包括连接板、与连接板电气连接的插座、以及固定插座的弹卡，其中连接板和插座形成金属连接件，与触刀电气连接。