本科技成果提出一种高压熔丝,包括护套、熔体及设置于熔体两端的用于压合熔体与外出导线的压合部件,压合部件与熔体均置于护套内部,熔体为银镍合金熔体。
1、由于银镍合金熔体具有较大的电阻率,较低的熔点,在采用一定长度与半径的基础上,当流过熔体的电流超过一定的值后,即在低电流倍数的过电流情况下时,熔体就会发热及时熔断,解决了高压熔丝在工作中遇到低电流倍数的过电流情况下不能及时熔断或者过早熔断的问题。
2、护套由电工反白纸板或者有机玻璃材料制成,电工反白纸板是一种常用的固体产气材料,当短路电流通过熔体时,熔体随即熔断产生电弧,高温电弧使电工反白纸板迅速分解产生大量高压气体,从而将电离的气体带电弧在管子两端喷出,发出极大的声光,并在交流电流过零时熄灭电弧而分断电流。
3、将铜材质的低压限流快速熔断器的熔断主体设置为片状,并在熔断主体上均匀并列设置独特的长条形槽孔,能够使熔断主体上流过的电流分布更加均匀,使熔断主体上的温度分布较为平缓,有利于低压限流快速熔新器工作的稳定性与准确性,从而使该低压限流快速熔断器具有十分良好的熔断特性,尤其是在低过电流倍数下其熔断时间较为稳定且能达到国家要求。
在熔断器的设计和选型上,熔丝本身存在的问题往往容易被忽视,实际上熔体材料选取、结构尺寸设计和加工工艺要求等,都会对熔断器的工作特性造成影响。一些容易发生故障的熔丝(如康铜等)虽然具有电阻温度系数低,加工性能良好的优点,但是在高温下易氧化,银镍合金抗氧化性能好,且具有较大的电阻率,较低的熔点,解决了高压熔丝在工作中遇到低电流倍数的过电流情况下不能及时熔断或者过早熔断的问题,其具有较强的限流能力,因此可作为高分断能力高压限流熔断器的熔丝材料使用。
以清华大学副教授杨颖为核心的研究团队,从事电工材料及其在储能器件中的应用研究。围绕高压静电场电射流的基础理论展开研究,通过研究电介质在高压电场中的运动,控制射流。结合电射流研究,引入均压环,设计了中试设备,可规模化生产电纺纤维。在此基础上,将理论研究成果应用于纤维的可控制备中。该技术制备的薄膜因其大比表面积、高孔隙率、简单的工艺等优势,可作为储能器件的关键部件(隔膜、电极)使用。
研究成果发表论文30余篇,其中以第一、第二、通讯作者发表的文章17篇,被引用120余次。目前为IEEE/OSA Journal of Display Technology,Journal of the Royal Society Interface,Journal of applied polymer science,Carbon等杂志的审稿人。
评价单位:“科创中国”濮阳国防产业科技服务团 (中国兵工学会)
评价时间:2022-11-18
综合评价
该成果解决了高压熔丝在工作中遇到低电流倍数的过电流情况下不能及时熔断或者过早熔断的问题,其具有较强的限流能力,因此可作为高分断能力高压限流熔断器的熔丝材料使用,对传统熔断器行业有一定的引领性作用,技术创新性很强,且技术成熟,投资回报比较可靠,目标市场处于成长阶段,市场前景广阔,且产品技术创新性较强,市场竞争优势较为明显。
需进一步对熔断器在性能、可靠性、智能化多方面进行设计改造,在稳定性以及过流反应中的快速分断能力上提升性能,持续提升市场影响力。
总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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