[实用新型]保护器和能够安装保护器的电气设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种保护器，所述保护器适用于各种常规电气设备(例如电机)的电路过热保护。本实用新型还涉及一种能够安装所述保护器的电气设备。

背景技术

保护器是一种利用热敏元件例如双金属片在超过保护温度时的迅速弯曲变形来连通或断开电路连接的保护装置。双金属片由具有不同热膨胀系数的两层或更多层合金组合在一起，在有电流通过时双金属片会发热。由于各种合金的热膨胀系数彼此不同，用作热敏元件的双金属片因受热产生的内应力迅速弯曲变形而使保护器进行保护操作，从而连通或断开相关的电路连接，以起到保护作用。

根据动触头在保护器中的设置方式，目前常用的保护器主要分为如下所述的两种类型：

在第一种类型的保护器中，双金属片的一端是被固定的固定端，双金属片的另一端是能够运动的自由端，并且动触头被直接设置在双金属片的自由端上，由此，动触头直接与用作热敏元件的双金属片相连，通过双金属片的热敏变形完成动触头和静触头的开合，从而连通或断开电路连接，以起到保护作用。本实用新型涉及的是第一种类型的保护器，并且在本文中将第一种类型的保护器称作“直接致动式保护器”。

在第二种类型的保护器中，除了双金属片以外，还设有活动臂，双金属片抵接到活动臂上。活动臂的一端是被固定的固定端，活动臂的另一端是能够运动的自由端，并且动触头设置在活动臂的自由端上，由此，动触头经由活动臂与用作热敏元件的双金属片相连，通过双金属片的热敏变形带动活动臂运动来完成动触头和静触头的开合，从而连通或断开电路连接，以起到保护作用。在本文中将第二种类型的保护器称作“间接致动式保护器”。

在现有的直接致动式保护器中，动触头和静触头在由接触状态切换到断开状态时，在动触头和静触头之间可能会产生电弧，这会降低保护器的电气寿命，严重时甚至会引起保护器失效。

CN104032154A公开了石墨烯/金属基复合材料、尤其是石墨烯/银基复合材料及其制备方法。石墨烯/银基复合材料是采用石墨烯材料作为增强相物质的复合材料，其一方面能够保持银作为基体金属的优良的导电性，另一方面能够借助石墨烯的物理和化学特性，赋予石墨烯/银基复合材料优良的电学性能和机械性能。整体上，石墨烯/银基复合材料表现出良好的导电性、导热性、耐磨性、耐腐蚀性和机械强度。目前，石墨烯/银基复合材料已经在移动设备、航空航天、新能源电池、3D打印、医疗器械、精密机械制造等技术领域获得了广泛应用。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，在一方面，本实用新型提供了一种保护器，其包括：

外壳；

底板；

连接端子，外壳、底板和连接端子组装在一起以限定内部空间；

封装在所述内部空间中的热敏元件，热敏元件的一端是被固定的固定端，热敏元件的另一端是能够运动的自由端；以及

相互配合的静触头和动触头，静触头固定地设置在所述内部空间中，动触头设置在热敏元件的自由端上，

其中，通过热敏元件的热敏变形，能够实现动触头和静触头的接触或分离，并且

其中，动触头和/或静触头由石墨烯/银基复合材料制成。

通过用石墨烯/银基复合材料制成动触头和/或静触头，能够有效地降低动触头和静触头之间的接触电阻，改善触头的温升，提高触头表面的硬度并且提高触头的耐电弧烧蚀性能，进而改进保护器的电气性能和使用寿命。

在一个实施例中，所述热敏元件是双金属片。

在一个实施例中，在所述保护器的断开状态下，动触头和静触头之间的打开距离小于约0.9mm。优选地，在所述保护器的断开状态下，动触头和静触头之间的打开距离小于约0.8mm。更优选地，在所述保护器的断开状态下，动触头和静触头之间的最小打开距离约为0.1mm。

动触头和静触头在由接触状态切换到断开状态时，动触头和静触头之间可能会产生电弧，所以保护器在设计时要在动触头和静触头之间确保一定的打开距离，从而保证保护器在规定的寿命期内不会失效。由于石墨烯/银基复合材料制成的触头的导电性能和散热性能良好，也具备很好的灭弧性能，所以与现有的直接致动式保护器相比，在保护器的设计上可以允许更小的打开距离，进而使保护器的体积趋于小型化，方便满足特殊的安装要求。

在一个实施例中，所述保护器包括通电发热元件，所述通电发热元件设置在热敏元件附近。通过设置通电发热元件，能够确保热敏元件更加灵敏地响应于温度的变化而弯曲变形，从而能够确保保护器对温度变化做出精确且稳定的响应。