[发明专利]熔断器用石英砂填料

说明书

本发明涉及用于熔断器作灭弧介质的石英砂填料。

填料是熔断器的重要组成部分，当熔体熔断时，靠填料吸收电弧能量，使电弧熄灭。石英砂具有良好的灭弧性能，因而作为熔断器填料获得广泛应用。然而，要获得理想的灭弧性能，尚需对天然石英砂（或石英岩）进行各种加工处理，使石英砂的颗粒大小、颗粒形状和化学成分符合灭弧要求。颗粒尺寸较大时，同样熔断器外壳内填装的石英砂就少，所能吸收的电弧能量也少，因而不利于灭弧;颗粒尺寸较小时，熔体气化产生的等离子体在流动时熔化周围的石英砂，很容易形成液态金属桥，阻止等离子体进入石英砂填料外围，电弧较长，燃弧时间也长一些，电弧的压力也较大，同样不利于灭弧。颗粒形状，即颗粒的滚圆度也是影响填料灭弧性能的重要因素，它对分断能力的影响很大。圆形颗粒的石英砂填充密度较大，而且颗粒表面接触为点接触，从整体看，空隙分布是均匀的;而棱角明显的石英砂颗粒的填充密度较小，而且颗粒之间的空隙有大有小，分布不均。熔体熔断产生电弧时，若是圆形颗粒，电弧通道的等离子体，可通过空隙向四周均匀传导，电弧与圆形石英砂颗粒充分接触，有利于灭弧。反之，棱角明显的石英砂不利于灭弧。从化学成分而言，二氧化硅的含量高，对灭弧有利，而三氧化二铁的含量越少越好。

现有的一种经过加工处理的石英砂填料，其二氧化硅含量不小于99.6%，三氧化二铁含量不大于0.02%，其颗粒尺寸为30目～120目之间。这种石英砂填料虽然有较好的灭弧性能，但由于对化学成分的要求较高，因而使石英砂填料的生产成本大大提高。

本发明的目的在于提供一种具有良好的灭弧性能而生产成本低廉的石英砂填料。

本发明提供的经过加工处理获得的石英砂填料，其二氧化硅含量低于99.6%，三氧化二铁的含量大大高于0.02%，其目数为-20目～+60目，角形系数小于1.30。角形系数是表征颗粒滚圆度的系数。

本发明提供的石英砂填料，具有优良的分断能力（500V、120KA），其开断I²t值较低（820V/39KA时的平均值为189×10³A²S），比上述已有技术低10%，并具有良好的限流性能。由于原料利用率提高，生产过程中的费用降低，从而能够大幅度降低生产成本。

本发明一个实施例的二氧化硅含量低于99.6%而高于或等于98.2%，三氧化二铁的含量高于0.02%而低于或等于0.15%，目数为-20目～+60目，角形系数小于1.30。对三氧化二铁含量的上述限定，既可使石英砂填料具有良好的灭弧性能，又有利于降低生产成本。