[实用新型]一种半导体设备保护用快速熔断体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体设备保护用快速熔断体，其适用于额定直流电压为1800V DC，额定电流为250A至500A。

背景技术

半导体设备保护用熔断体(以下简称熔断体)作为整流设备及其相关设备(包括变频器、软启动等)、半导体元件及其组成的成套设备的短路保护之用，且适用于直流回路中。熔断体包括熔管、设于熔管内的熔体和设于熔管两端的接触板，每片熔体2上焊有锡桥，并开有数列等直径的小孔22(见图1)。当较大的短路电流通过熔体时，小孔之间的狭颈δ由于电流热效应被迅速加热，局部温度迅速升高直至熔体熔断以分断电路；而当较小的过载电流通过熔体时，熔点较低的锡桥首先熔化，高熔点的熔体本身由于冶金效应溶解于液态的锡桥中，从而断开熔体并将电流分断。

目前的同类产品中大多数是为保护交流电路和元器件而设计的，它们的额定电压一般也都不超过1000V，在电压1000V以上的高压场合和需要保护直流元器件的场合中难以满足保护要求。因此在需要保护直流元器件时，采用将交流熔断体通过电压降容来使用在直流回路上。此外，通常的熔断体采用普通的陶瓷管作为熔管，其耐高温性能和力学性能较差。

鉴于上述原因，本申请人研制了一种半导体设备保护用直流熔断体并申请了专利(申请号为200920212155.6)。该直流熔断体适用于1800V DC，250A至500A场合，熔体采用纯银材料，冲制成变截面的形状，并有数列直径不一的小孔，尤其是中间部分的腰形孔，使其成为真正意义上的直流熔断体。不但熔断特性稳定可靠、使用寿命长，其电性能和耐高温、力学性能也都非常优秀。但是，该直流熔断体的熔管1(见图2)上不仅设有若干熔体空腔12，还开设一位于若干熔体空腔12中央的散热空腔11。由于散热空腔11和熔体空腔12是隔离的，因此该熔管的制造工艺较复杂并且也不利于很好的散热。另外它的单体容量最高能做到1800V DC，250A，但若要在1800V DC，500A的场合使用，则需要将两个单体的容量为1800V DC，250A直流熔断体并联后使用，若需要在其它容量级别的场合使用，则采用多个电压较低电流较大的单体串联或并联后使用，因此不但占用空间大，而且形成了资源的浪费。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有产品电压等级不高，额定电流不大，多为交流电路设计的现状，提供一种半导体设备保护用快速熔断体，它的电压等级更高，能够直接应用于高电压电路和环境中，而且额定电流更大，能够提供更大的容量，更适合保护大容量电路。

实现上述目的的技术方案是：一种半导体设备保护用快速熔断体，包括熔管、若干片熔体、灭弧介质及一对接触板。其中：

所述熔管的端面中央轴向设有一空腔；

所述每片熔体的表面上沿长度方向间隔距离为L地纵向开设多列大孔，每列大孔的同一旁L1距离处还纵向开设一列小孔；

所述每列大孔中含有多个尺寸相同并且纵向间隔距离为δ1、直径为D1的大直径孔；所述每列小孔中含有多个尺寸相同并且纵向间隔距离为δ2、直径为D2的小直径孔；所述每片熔体在靠近其长度中心的一列大孔中所含的多个大直径孔均为半径为D1/2的横向腰形孔，并且在该列腰形孔和近旁的一列小孔之间还设有一列直径为D2的小孔；

所述每片熔体均以所述一列大孔的中心线和所述一列小孔的中心线为折痕弯折成波峰高度为LI的方波形状后，再以围成一截面为断开的正多边形的方式穿插在所述熔管的空腔中；

所述灭弧介质充实在所述熔管的空腔中并位于所述每片熔体之间及所述熔体与所述熔管的空腔壁之间；

所述一对接触板封盖在所述熔管的两端，并且所述一对接触板的内表面分别与所述每片熔体的两端连接。

上述的半导体设备保护用快速熔断体，其中，所述每片熔体在靠近其长度中心并且面向所述熔管的空腔中心的一表面上还纵向设有一锡桥。

上述的半导体设备保护用快速熔断体，其中，所述每片熔体在与所述锡桥向背的表面上连接一垫片。

上述的半导体设备保护用快速熔断体，其中，所述δ2＝2δ1，所述D1＝3.5D2。

上述的半导体设备保护用快速熔断体，其中，所述熔管的空腔截面形状为与所述熔体的数量相应的正多边形，并且每条边均为圆弧边，每条边的两端还分别以圆弧与相邻边连接。

上述的半导体设备保护用快速熔断体，其中，所述熔管采用95号氧化铝陶瓷绝缘材料制作。

本实用新型的半导体设备保护用快速熔断体的技术方案，是专为保护直流电路设计，更能胜任直流电路场合的保护任务；熔断特性稳定，对电路的保护更为可靠。本实用新型的快速熔断体与现有技术相比具有如下优点：