電容器壓力感應式安全裝置的製作方法

2023-04-24 09:54:11 1

專利名稱：電容器壓力感應式安全裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及交流電容器的安全裝置，具體地說是一種電容器壓力感應式安全裝置。
背景技術：
目前常見的電容器安全裝置是一種壓力感應式安全裝置，如圖1所示，其主要原理為電容器芯組失效後，造成短路，在大的短路電流的作用下，電容器內部將不斷產生氣體和液體，導致電容器密閉空間內壓力不斷增大。壓力達到一定值後，將安全裝置的蓋板(1)向上頂起，造成焊接臺(2)與防爆板(5)之間產生位移，防爆板上安裝有銅片(6)以固定防爆線(3)的下端，此時將防爆線(3)拉斷，從而切斷電源，防止電容器內部壓力繼續上升，達到了防爆的目的。由於該裝置在製造組裝過程中手工作業較多，特別是焊接的牢度、防爆線的方向位置及長短等一致性較差，而該裝置的防爆效果主要取決於防爆線兩端的焊接牢度，當電容器失效時內部溫度升高，容易導致焊錫(4)變軟，使防爆線兩端的焊接牢度隨之下降，焊錫拉長，使電源不能及時切斷，結果防爆裝置不能及時動作，造成爆炸事故。

發明內容
本實用新型的目的是為了克服上述出現的弊端，提供一種更為可靠的機械壓力感應式安全裝置，它使電容器在失效時能及時切斷電源，以保障電容器的可靠性和安全性，同時，又可以保證在電容器正常工作或測試時，電流能夠長期安全通過該裝置，確保產品使用的耐久性。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是本裝置位於電容器上方，包括了蓋板、防爆板、絕緣座、密封圈、連接片和插片端子，防爆板位於蓋板下方，兩個中部帶有定位筋的鉚釘穿過蓋板和防爆板，並定位於連接片上，每個鉚釘四周中有絕緣座和密封圈固定，鉚釘上端各與插片端子焊牢，鉚釘下端底部的平面上各焊有銅箔片，銅箔片由防爆板定位，防爆板上設計有U型槽狀安裝孔，以使鉚釘下端通過並可自由移動。
本實用新型的防爆目的是這樣實現的在整個安全裝置中，鉚釘下端的圓柱體與銅箔片點焊牢固，兩個銅箔片通過導線與電容器芯組的兩極相連，當電容器失效時會產生許多氣體，高於外部大氣壓的壓力使電容器蓋板中心向上鼓起，此時與其連接的部分包括鉚釘在內的零部件也一起連動，而蓋板的邊緣基本上不變形，壓住了防爆板無法運動，這就限制了銅箔片也不能運動，這樣鉚釘下端與銅箔片點焊處就成為電路上的薄弱點，兩股相反的作用力就使電容器的電路從此點斷開，從而達到安全防爆的目的。防爆板上的鉚釘安裝孔特別設計成U形槽狀，當鉚釘與銅箔片點焊牢固後，防焊板與蓋板之間應可以微量移動。當安全裝置動作時，蓋板中心向上鼓起並帶動鉚釘下端向內側回收，此時適當大小的長槽狀安裝孔就可以提供鉚釘下端移動的空間使之順利脫離焊點，實施防爆動作，確保其安全可靠性。
本實用新型結構簡單，工藝不複雜，一致性好，適於大批量生產，既保證了大容量電容正常工作或測試時大電流能安全通過，又保證了電容器防爆的可靠性和靈敏性。


圖1為現有電容器的安全裝置結構圖。a為剖面圖，b為俯視圖。
圖2為本實用新型的結構圖，a為剖面圖，b為俯視圖。
圖3為本實用新型中的鉚釘結構圖，a為主視圖，b為仰視圖，c為俯視圖。
圖4為本實用新型中的防爆板結構圖，a為半剖主視圖，b為仰視圖，c為俯視圖，d為全剖側視圖。
圖中，1、蓋板，2、焊接臺，3、防爆線，4、焊錫，5、防爆板，6、銅片，7、插片端子，8、絕緣座，9、密封圈，10、連接片，11、鉚釘，12、防爆板，13、銅箔片，14、定位筋，15、鉚釘壓圈，16、鉚釘下端，17、安裝孔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
本安全裝置位於電容器上方，如圖2所示，在蓋板(1)下面緊裝有防爆板(12)，兩個鉚釘(11)的中部帶有定位筋(14)，其鉚釘(11)上端的圓錐體穿過防爆板(12)和蓋板(1)，在適當的壓力下向上與插片端子(7)的底部突起點焊牢固，定位筋(14)嵌入連接片(10)內將鉚釘(11)固定住，鉚釘(11)周圍有絕緣座(8)和密封圈(9)，這樣保證了鉚釘(11)及連接在一起的插片端子(7)、絕緣座(8)都不能轉動。鉚釘(11)的下端(16)為圓柱體，向下略伸出防爆板(12)上的安裝孔(17)，在其底部平面上點焊有銅箔片(13)。銅箔片的規格為寬度6.5±1mm，厚度0.1-0.2mm，材料為紫銅鍍錫。絕緣座(8)採用PBT材料，密封圈(9)採用矽橡膠材料，以保證電容器的密封性。
圖3所示為鉚釘(11)的結構圖。鉚釘使用鍍錫A3鋼製造，其上端直徑為3mm左右，最上端部為錐形，與插片端子點焊處直徑保持在2mm左右，鉚釘中部設計有定位筋(14)及鉚釘壓圈(15)，使之嵌入連接片(10)中，鉚釘下端為圓柱體或直徑緩慢減小的圓臺體，其底平面與銅箔片(13)點焊處直徑要保持在3-4mm，以保片焊點處有足夠的過電流能力。
圖4所示為防爆板(12)的結構圖，防爆板主材料為尼龍66，直徑比蓋板(1)稍小，其兩邊的安裝孔(17)是為了插入鉚釘下端部(16)而設計的，設計成U形槽狀，使鉚釘下端部插入後在內側面有一定的餘量，以提供防爆動作時鉚釘下端的移動空間。防爆板(12)的厚度在8mm左右，以保證其強度。
本實用新型使用耐久，能保證本裝置在電流為十多安培的環境下長期使用，可以廣泛的應用在大容量的電容器上，以CBB65-450VAC-70μF電容器為例，在1.35倍的額定電壓下連續通電1000小時(額定頻率以60HZ)計算，此時本裝置承受的長期電流為1.35×2πfC＝1.35×2×3.14×60×70×10-6×450＝16(安培)，完全可滿足本領域內電容器的耐久性要求。取兩組交流50微法電容器，使用本安全裝置進行以下相關試驗，兩組均按交流電容器國家標準(GB3667-97)要求進行試驗，第一組進行產品防爆性能檢驗(破壞性試驗)，試驗結果全部符合國標要求，產品防爆動作靈敏度好，達到設計要求；第二組進行耐久性試驗，產品在超出正常工作電流、較惡劣環境條件下運行，進行加速老化試驗。試驗結果均達到設計標準，符合國標要求，證明此安全裝置的過電流能力能夠滿足產品長期使用要示。
權利要求1.一種電容器壓力感應式安全裝置，它包括了蓋板、防爆板、絕緣座、密封圈、連接片和插片端子，其特徵在於防爆板位於蓋板下方，兩個中部帶有定位筋的鉚釘穿過蓋板和防爆板，並定位於連接片上，每個鉚釘四周有絕緣座和密封圈固定，鉚釘上端各與插片端子焊牢，鉚釘下端底部的平面上各焊有銅箔片，銅箔片由防爆板定位，防爆板上設計有U形槽狀安裝孔。
2.按權利要求1所述的電容器壓力感應式安全裝置，其特徵為鉚釘中部設計有定位筋及鉚釘壓圈，鉚釘上端直徑為3mm左右，最上端部為錐形，與插片端子點焊處直徑為2mm左右；鉚釘下端為圓柱體或直徑緩慢慢減小的圓臺體，底面直徑為3-4mm。
3.按權利要求1或2所述的電容器壓力感應式安全裝置，其特徵為鉚釘下端部點焊的銅箔片規格為寬度6.5±1mm，厚度0.1-0.2mm，材料為紫銅鍍錫。
專利摘要一種電容器壓力感應式安全裝置，它包括了蓋板、連接片、插片端子和防爆板，其中部帶有定位筋的鉚釘定位於連接片上，鉚釘上端與插片端子焊牢，鉚釘下端穿過防爆板的U形槽狀安裝孔，端部焊有銅箔片，當電容器失效時，內部產生氣體使蓋板上鼓，導致鉚釘下端與防爆板間位移，受防爆板的阻擋，銅箔片與鉚釘下端被拉斷開，切斷電路，保證了電容器防爆的可靠性和靈敏性，又保證了大容量電容正常工作或測試時，大電流能安全通過。本裝置結構簡單，一致性好，適於大批量生產，可廣泛用作交流電容器的安全裝置。
文檔編號H01G2/00GK2648573SQ0220838
公開日2004年10月13日 申請日期2002年3月23日 優先權日2002年3月23日
發明者鮑俊華, 湯澤波, 吳平, 束慶忠, 王金兵 申請人:安徽銅峰電子股份有限公司