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1、(10)申请公布号 CN 102460877 A (43)申请公布日 2012.05.16 C N 1 0 2 4 6 0 8 7 7 A *CN102460877A* (21)申请号 201080025979.8 (22)申请日 2010.06.10 12/483,385 2009.06.12 US H02H 1/00(2006.01) (71)申请人默森美国纽柏瑞港-麻萨诸塞州责 任有限公司 地址美国麻萨诸塞州01950纽柏瑞港梅瑞 玛克街374号 (72)发明人杰瑞L摩赛西恩 尚-法兰索瓦斯德巴马 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人梁爱荣 (54) 发。
2、明名称 用于光伏系统的电路保护装置 (57) 摘要 本发明是用于光伏系统的电路保护装置包 含：一第一电极，可电性连接至上述电路的一第 一线路；一第二电极，电性连接至上述电路的一 第二线路；一第一热元件，电性连接至第一电极； 一第二热元件，电性连接至第二电极；一超载装 置；及一旁路分流器。超载装置电性连接第一热 元件及第二热元件，且在一断路位置及一通路位 置之间移动。第一热元件、第二热元件及超载装置 在第一电极与第二电极之间定义出一第一导电通 道。一低熔点焊料电性连接超载装置至第二热元 件，当温度对应一超载电流而升高时，低熔点焊料 会软化并熔化。旁路分流器电性连接第一电极及 第二电极，并在第一电。
3、极与第二电极之间定义出 一第二导电通道，其中第二导电通道平行于第一 导电通道。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.12.12 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2010/038152 2010.06.10 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/144689 EN 2010.12.16 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书8页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 9 页 1/2页 2 1.一种用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特征在于包含： 一第一电。
4、极，能电性连接至该电路的一第一线路； 一第二电极，能电性连接至该电路的一第二线路； 一第一热元件，电性连接至该第一电极； 一第二热元件，电性连接至该第二电极； 一超载装置，电性连接该第一热元件及该第二热元件，该超载装置能在一断路位置及 一通路位置之间移动，其中该第一热元件、该第二热元件及该超载装置在该第一电极与该 第二电极之间定义出一第一导电通道； 一低熔点焊料，电性连接该超载装置至该第二热元件，其中当温度对应一超载电流而 升高时，该低熔点焊料会软化并熔化； 一旁路分流器，电性连接该第一电极及该第二电极，其中该旁路分流器在该第一电极 与该第二电极之间定义出一第二导电通道，该第二导电通道平行于该。
5、第一导电通道。 2.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，当该低熔点焊料对应该超载电流而软化并熔化时，该超载装置会移动至该断路位 置，从而断开该第一导电通道。 3.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，当超过该电路保护装置的额定电流时，该低熔点焊料会被加热至高于该低熔点焊 料的熔点温度，从而导致该超载装置移动至该断路位置以断开在该第一电极与该第二电极 之间的该第一导电通道。 4.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该低熔点焊料具有一熔点温度，该熔点温度的范围约介。
6、于摄氏134度至摄氏145 度。 5.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，该电路保护装置还包含一外壳，其中该第一热元件、该第二热元件、该超载装置及 该旁路分流器设置于该外壳中。 6.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，当该旁路分流器熔化时，平行于该第一导电通道的该第二导电通道会导通。 7.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，该旁路分流器具有一额定电流，该额定电流的范围约介于10安培至15安培。 8.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保。
7、护装置，其特 征在于，该第一电极电性连接至该电路的该第一线路，该第二电极电性连接至该电路的该 第二线路。 9.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，该超载装置包含一接脚，用以电性连接该第一热元件及该第二热元件，其中该接脚 通过一偏向元件使其背离该第二热元件所偏向。 10.如权利要求9所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该偏向元件为一弹簧。 11.如权利要求9所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该超载装置包含一金属杯体，该金属杯体配置以容纳该接脚及该偏向元件。 权 利 要 求 书CN 。
8、102460877 A 2/2页 3 12.如权利要求11所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该金属杯体电性连接该第一热元件。 13.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该旁路分流器为一线圈。 14.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该旁路分流器为一管型熔丝，该管型熔丝设置于一熔丝座内，该熔丝座电性连接 该管型熔丝至该第一电极与该第二电极。 15.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该第一热元件包含至少一孔洞，用以形成一开。
9、路。 16.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该第二热元件包含至少一孔洞，用以形成一开路。 17.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，还包含一拱型冷却媒介。 18.如权利要求17的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特征 在于，该拱型冷却媒介环绕该第一热元件及该第二热元件。 19.如权利要求17述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其特 征在于，该拱型冷却媒介环绕该旁路分流器。 20.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，该电。
10、路保护装置配置以被一支撑座所容纳。 21.如权利要求1所述的用以保护一电路避免受到超载电流伤害的电路保护装置，其 特征在于，还包含一指示器，用以对应该超载电流提供一视觉标示。 权 利 要 求 书CN 102460877 A 1/8页 4 用于光伏系统的电路保护装置 技术领域 0001 本发明是关于一种电路保护装置，特别是关于用于光伏系统的电路保护装置。 背景技术 0002 太阳能装置用来从太阳能系统产生电力，其常见种类包含具有备用发电机组的一 独立式(stand-alone)太阳能阵列，以及一电网式链接的系统。典型的太阳能装置大致上 包含一光伏(photovoltaic，PV)阵列、一组合器、。
11、一DC/AC转换器、以及一主电子板。光伏 阵列包含多个光伏模块，其可将太阳能转换为直流电。光伏模块通常系连接至所串接的电 子元件以制造电压及电流。每一被串接的电子元件的输出线路连接至组合器。光伏模块的 输出线路是共同地卷在组合器中，以得到DC/AC转换器所需的电压及电流。DC/AC转换器是 将直流电转换为交流电，以提供给主电子板。一直流电断电开关系提供以切断DC/AC转换 器与组合器之间的连接，而一交流电断电开关是提供以切断主电子板与DC/AC转换器输出 端之间的连接。在一传统的太阳能装置中，电路保护装置是设置于组合器、DC/AC转换器及 主电子板中。 0003 一般而言，将太阳能转换为电力为。
12、可靠的过程。然而，任何种类的太阳能系统都有 可能遭受到故障电流(fault current)或闪电的损害。电路保护装置(例如：保险丝(或 称熔丝)或是突波(surge)保护装置)可有效保护光伏系统中的线路及电子装置。举例而 言，保险丝是用以保护模块串行之间的电缆，以免遭受到超载电流的损害。故障电路会被隔 离，以允许光伏系统继续产生电力。 0004 持续发展的光伏系统广泛使用保险丝以避免超载电流对用来产生及分布太阳能 的设备及导体(例如：电缆)的伤害。虽然光伏系统的设计是为了达到最大的效率，然而保 险丝往往会造成电力的损失，其范围可由少量瓦特数至将近10瓦特。因此，为了提供光伏 系统更高的效率，。
13、必须要降低电路保护装置所耗损的电力。 发明内容 0005 本发明提供一种电路保护装置，其可提升光伏系统的发电效率。 0006 本发明提供一种电路保护装置，用以保护一电路避免受到超载电流伤害，此保护 装置包含：一第一电极，可电性连接至上述电路的一第一线路；一第二电极，可电性连接至 上述电路的一第二线路；一第一热元件，电性连接至第一电极；一第二热元件，电性连接至 第二电极；一超载装置；及一旁路分流器。超载装置电性连接第一热元件及第二热元件，且 可在一断路位置及一通路位置之间移动。第一热元件、第二热元件及超载装置在第一电极 与第二电极之间定义出一第一导电通道。一低熔点焊料电性连接超载装置至第二热元件。
14、， 当温度对应一超载电流而升高时，低熔点焊料会软化并熔化。旁路分流器电性连接第一电 极及第二电极，并在第一电极与第二电极之间定义出一第二导电通道，其中第二导电通道 平行于第一导电通道。 0007 本发明的一目的在于提供一种用于光伏系统的电路保护装置，其可降低电力损 说 明 书CN 102460877 A 2/8页 5 耗，从而增加发电效率。 0008 本发明的另一目的在于提供一种用于光伏系统的电路保护装置，其允许方便的插 拔来做更换。 0009 本发明的又一目的在于提供一种用于光伏系统的电路保护装置，其中本装置的尺 寸可适用于各种应用设备中。 附图说明 0010 为让本发明的上述和其他目的、特。
15、征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说 明如下： 0011 图1绘示依据本发明一实施方式的电路保护装置与支撑座的爆炸图； 0012 图2绘示图1所示的电路保护装置的外壳的爆炸图； 0013 图3绘示图1的电路保护装置的剖面图，其中此电路保护装置包含一位于通路位 置的超载装置； 0014 图4绘示沿着图3的4-4线所示的剖面图； 0015 图5绘示电路保护装置的超载装置的爆炸图； 0016 图6绘示图1的电路保护装置之上区域的局部剖面图，其中高载装置是位于一断 路位置(亦即，超载状况下)； 0017 图7绘示依据本发明另一实施方式的具有旁路分流器的电路保护装置的剖面图； 0018 图8绘示依。
16、据本发明第二实施方式的具有电路保护装置及支撑座的一装置的爆 炸图； 0019 图9绘示图8的电路保护装置的剖面图，其中超载装置是位于一通路位置；以及 0020 图10是绘示图8的电路保护装置之上区域的局部剖面图，其中超载装置是位于断 路位置。 0021 【主要元件符号说明】 0022 5：轨道 236：熔丝元件 0023 10：熔丝组件 24：底墙 0024 10B：熔丝组件 242：拱型冷却媒介 0025 110：内部空腔 244：拱型冷却媒介 0026 110a：空间 26：侧墙 0027 110b：空间 28：侧墙 0028 120：超载装置 30：底墙 0029 122：杯体 30a：。
17、狭缝 0030 122a：环状凸缘 30b：狭缝 0031 124：底墙 32：突出部 0032 124a：环状开口 40：顶墙 0033 140：接脚 42：孔洞 0034 141：指示元件 44：前墙 0035 141a：端部 46：侧墙 0036 140a：凸缘 47：渐缩部 说 明 书CN 102460877 A 3/8页 6 0037 142：第一柱状部 48：侧墙 0038 142a：环状表面 49：渐缩部 0039 144：第二柱状部 50：壳体 0040 146：第三柱状部 52：上部 0041 146a：环状表面 53：狭缝 0042 148：第四柱状部 54：通道 0043。
18、 152：偏向元件 56：脚部 0044 156：焊料 58：弯折部 0045 160：第一热元件 58a：表面 0046 162：端部 60：分离墙 0047 162a：环状开口 62a：倾斜面 0048 166：中间部 62b：倾斜面 0049 166a：孔洞 66A：狭缝 0050 168：L形耦合部 66B：狭缝 0051 180：第二热元件 70：支撑座 0052 182：端部 70B：支撑座 0053 182a：开口 74：U形前墙 0054 186：中间部 76：U形后墙 0055 186a：孔洞 78A：侧墙 0056 188：L形耦合部 78B：侧墙 0057 20：电路保护。
19、装置 80：开洞 0058 20B：电路保护装置 84A顶墙部 0059 200：第一电极 84 B：顶墙部 0060 202：第一叶片端 85：开孔 0061 212：第二叶片端 86A：侧部 0062 22：外壳 86B：侧部 0063 22A：基底部 90：中间墙 0064 22B：罩体部 92a：狭缝 0065 230：旁路分流器 92b：狭缝 0066 230a：第一端 94：开口 0067 230b：第二端 96：底墙部 0068 232：线圈 98：通道 具体实施方式 0069 以上所述仅是用以阐明本发明的目的、达成此目的的技术手段、其所产生的功效 以及本发明的其他优点等等，本发。
20、明的具体细节将于下文中的实施方式及相关附图中详细 介绍。 0070 以下将以图式揭露本发明的多个实施方式。应了解到，这些图式仅是用以阐释本 发明的较佳实施方式，而非用以限制本发明。依据本发明的一实施方式，图1为一熔丝组件 说 明 书CN 102460877 A 4/8页 7 10的爆炸图，其包含一电路保护装置20及一支撑座70。 0071 电路保护装置20包含下述元件以保护光伏系统避免受到超载电流的损害。这些 工作元件是容置于一大致上矩形外壳22中，上述大致上矩形外壳22包含一大致上矩形的 基底部22A以及一相配的大致上矩形的罩体部22B，如图2所示。基底部22A是用以容纳并 支撑电路保护装置。
21、20的工作元件。因此，基底部22A包含一大致上平坦的底墙30、一后墙 24以及相对的两侧墙26及28。一壳体50及一U形分离墙60是由后墙24所延伸。壳体 50包含一上部52及一延伸的脚部56。上部52定义有一狭缝53。脚部56包含一向内的 弯折部58，此弯折部58具有一表面58a。脚部56可做为一个屏障以避免短路，详细技术内 容将于下文中描述。分离墙60是提供以在外壳22定义出两个分开的空间或区域110a及 110b。分离墙60包含一倾斜面62a、62b。一对狭缝30a及30b形成于底墙30，并分别对齐 于由分离墙60及侧墙26及28所定义的狭缝66A及66B。 0072 罩体部22B包含一。
22、大致上平坦的顶墙40及一大致上呈U形的结构，其包含一前墙 44及相对的两侧墙46及48。侧墙46及48个别包含渐缩部47及49，其具有多个肋条，形 成于渐缩部47及49的外表面。肋条可利于握牢外壳22。若欲组合外壳22，罩体部22B会 被固定至基底部22A，例如以传统的扣锁方式或是超音波焊接的方式来固定。当外壳22被 组合时，如图1、图3及图4所示，基底部22A的侧墙26及28是平行于罩体部22B的侧墙 46及48，基底部22A的后墙24是相对并平行于罩体部22B的前墙44，而基底部的底墙30 是相对并平行于罩体部22B的顶墙40。外壳可包含一开口或窗户(未示于图中)以允许 电路保护装置20的。
23、工作元件由外壳22的外面来观之。外壳22较佳是由聚合物材料所制 成，例如杜邦公司的FR550于本发明的一实施方式中，组合后的外壳 22高度约为1.65英时，宽度约为1.49英时，深度约为0.63英时。 0073 支撑座70容纳电路保护装置20并电性连接电路保护装置20至一电路，如下所 述。如图1所示，支撑座70主要包含一U形前墙74、一U形后墙76、一对侧墙78A及78B、 顶墙部84A及84B、侧部86A及86B以及中央墙90。顶墙部84A及84B侧部86A及86B以 及中央墙90定义出一开口94，其尺寸大小可容纳电路保护装置20。 0074 一开洞80为支撑座70的内部空腔，其形成于侧墙7。
24、8B。此内部空腔的尺寸大小 可容纳一传统的终端连接器(未示于图中)，例如：一对熔丝夹。一对形成于顶墙部84A及 84B中的开孔85的尺寸大小可容纳线路连接螺丝，以将终端连接器固定于支撑座的内部空 腔中。中间墙90包含一对狭缝92a及92b，其尺寸大小可容纳电路保护装置20的电极(如 下所述)。电路保护装置20的电极电性连接位于支撑座70的内部空腔中的终端连接器。 0075 于图式的实施方式中，一通道98形成于底墙部96，其尺寸大小可接收一传统的 35mm DIN轨道5，从而允许支撑座70设置于一DIN轨道装置上(未示于图中)。电路保护 装置22可成排地应用于多极的应用中。 0076 电路保护装。
25、置20位于外壳22中的元件可参阅图3-图5。图3及图4绘示外壳 22的一内部空腔110，其包含一基底部22A及一罩体部22B。如上述，分离墙60将内部空腔 110分隔为上区域110a及下区域110b。 0077 电路保护装置20的工作元件包含一超载装置120、第一及第二热元件160及180、 第一及第二电极200及210、及一旁路分流器230。 0078 图5绘示依据本发明一实施方式的超载装置120的爆炸图。超载装置120主要包 说 明 书CN 102460877 A 5/8页 8 含一杯体122、一大致上呈柱状的金属接脚140、及一偏向元件152。超载装置120电性连 接第一热元件160及第。
26、二热元件180，并做为一切换元件，其可在一通路位置及一断路位置 (亦即超载情况下)之间移动，如以下所述。可在通路位置及断路位置之间移动的超载装置 120可为任意种类的切换元件。 0079 杯体122包含一环状凸缘122a及一底墙124。一环状开口124a形成于底墙124。 杯体122是由导电材料(例如金属)所制成，且其尺寸大小是设计以容纳一接脚140及一 偏向元件152，以下将进一步阐明。于本实施方式中，偏向元件152可为金属弹簧。 0080 接脚140包含一环状凸缘104a及一本体部，此本体部包含一第一柱状部142、一第 二柱状部144、一第三柱状部146及一第四柱状部148。如图5所示，柱。
27、状部142、144、146、 148的外径逐渐减少。一面对轴向的环状表面142a是定义于第一柱状部142及第二柱状部 144之间。一面对轴向的环状表面146a是形成于第三柱状部146及第四柱状部148之间。 0081 第一热元件160包含一端部162、一中间部166及一L形耦合部168。一环状开口 162a是形成于端部162上。开口162a的直径是小于接脚140的第一柱状部142的外径，而 大于第二柱状部144的外径，以利于柱状部144、146及14穿过开口162a。多个孔洞166a 是形成于中间部166上。于一实施方式中，孔洞166a的尺寸约为0.031英时，且孔洞中心 相邻的间隔一致地为0。
28、.25英时。孔洞166a降低电流通道的区域，从而限制第一热元件160 的电流携载容量。于本发明的一实施方式中，上述降低电流通道的区域可在故障电流超过 电路保护装置20的常规稳态额定量的10倍以上时限制电流的大小。L形耦合部168的尺 寸大小是设计以容纳一第一电极200的第一端。 0082 第一电极200为一伸长且大致上平坦的板体，其是设置于狭缝66A中。第一电极 200的第一端电性连接第一热元件160，而第一电极200的一第二端穿过形成于底墙30的 狭缝30a延伸至外壳22外，如第3及图4所示。第一电极200延伸至外壳22外的部件提 供一第一叶片端202。 0083 第二热元件180包含一端部。
29、182、一中间部186及一L形耦合部188。一环状开口 182a是形成于端部182上。开口182a的尺寸小于接脚140的柱体部146的外径，但大于 柱体部148的外径，以利于柱体部148移动穿过开口182a。多个孔洞186a是形成于中间 部186上。于一实施方式中，孔洞186a的尺寸约为0.031英时，且孔洞中心相邻的间隔一 致地为0.25英时。相似于第一热元件160的孔洞166a，孔洞186a降低电流通道的区域， 从而限制第二热元件18$0的电流携载容量。于本发明的一实施方式中，上述降低电流通道 的区域可在故障电流超过电路保护装置20的常规稳态额定量的10倍以上时限制电流的大 小。L形耦合部。
30、188的尺寸大小设计以容纳一第二电极210的第一端。 0084 第二电极210为一伸长且大致上平坦的板体，其是设置于狭缝66B中。第二电极 210的第一端电性连接第二热元件180，而第二电极210的一第二端穿过形成于底墙30的 狭缝30b延伸至外壳22外，如图3及图4所示。第二电极210延伸至外壳22外的部件提 供一第二叶片端212。 0085 第一及第二热元件160及180较佳是由一导电材料所制成，例如为铜合金(如：磷 青铜(phosphorous bronze)。于本发明的一实施方式中，第一及第二热元件160及180的 宽度约为0.25英时，而厚度约为0.009英时。第一及第二电极200及。
31、210较佳是由铜制成。 于本发明的一实施方式中，第一及第二电极200及210的尺寸约为0.125英时(厚度)，而 说 明 书CN 102460877 A 6/8页 9 宽度约为0.375英时。 0086 于本实施方式中，旁路分流器230为一线圈232，较佳是由锰镍铜合金(manganin) 或镍克铬合金(nichrome)所制成。旁路分流器230在第一电极200与第二电极210之间 提供一导电通道。于本发明的一实施方式中，旁路分流器230的额定电流约为5安培至15 安培，较佳而言，可大约为10安培至15安培。 0087 电路保护装置20的组合可详参至图2-图5。于本发明的一实施方式中，超载装 。
32、置120、第一及第二热元件160及180、第一及第二电极200及210及旁路分流器230是在 插入至外壳22的内部空腔110的前预先被组装。首先，第一热元件160的耦合部168与第 二热元件180的耦合部188分别被焊接至第一及第二电极200及210。一高温、金属的焊料 如银、铅或其合金是用以贴附第一及第二电极200及210至第一热元件160及第二热元件 180。 0088 电路保护装置20的前置组装步骤进一步包含将第一及第二电极200及210相互 对应地放置，使热元件160及180可互相分开，如图5所示。通过第一及第二电极200及 210的位置，杯体122的底墙124的外表面是贴附于第一热元。
33、件160的端部162上表面。底 墙124的环状开口124a与环状开口162a的中心互相对齐。阻抗焊料、或黄铜制的或高温 焊接合金具有高于摄氏180度的高熔点温度(例如40的锡/铅合金)，其是用以贴附杯 体122至第一热元件160。偏向元件152是设置于接脚140上，而接脚140插入底墙124的 开口124a。偏向元件152会被压缩以使得至少接脚140第三柱状部146延伸穿过第一热元 件160之端部162的开口162a。接脚140的第四柱状部148是插入第二热元件180的端部 182的开口182a，而第三柱状部146的轴向表面146a接触端部182的上表面。 0089 具有低熔点温度的一焊料15。
34、6是用以贴附接脚140环状表面146a至第二热元件 180的端部182。焊料156较佳是由具有相对低软化温度或熔点温度的材料所制成。可使 用一熔点温度、金属合金、或具有低软化温度的聚合物。焊料在室温(摄氏25度)下较佳 为固态，且当温度提升至约摄氏65度时会固化。较佳而言，焊料的熔点温度或软化温度大 约介于摄氏70度至150度，更佳而言，可约介于摄氏125度至145度，又更佳而言，可约介 于摄氏134度至145度，最佳而言，焊料包含共晶(eutectic)合金，例如熔点或软化温度约 为摄氏134度的锡/铋(Sn/Bi)合金。 0090 前置组装进一步包含各自焊接旁路分流器230的第一及第二端2。
35、30a及230b至第 一及第二电极200及210。一高温的金属焊料，例如银、铅或其合金，是用以贴附第一及第二 电极200及210至旁路分流器230。 0091 如图3所示，组装完成的超载装置120、第一及第二热元件160及180、第一及第二 电极200及210、与旁路分流器230接着被设置于外壳22的基底部22A(请并参阅图1)中。 第一及第二电极200及210分别位于狭缝66A、30a、66B、30b中，且偏向元件152会被压缩， 如图3及图4所示。倾斜表面62a及62b可分别支撑第一及第二热元件160及180。 0092 于本发明的一实施方式中，超载装置120及第一及第二热元件160及18。
36、0是被一 拱型冷却媒介242所环绕，其是设置于内部空腔110的上区域110a中。旁路分流器230是 由一拱型冷却媒介244所环绕，其是位于内部空腔110的低区域110b中。拱型冷却媒介可 包含，但未局限于，硅酸盐(silicate)(例如：石英沙)、硅氧树脂(聚硅氧；silicone)、热 塑性聚亚酰胺聚合物、聚合脂肪酸等等。于本实施方式中，在上区域110a中的拱型冷却媒 说 明 书CN 102460877 A 7/8页 10 介242为一二氧化硅(silica；硅酸)石英沙，而在下区域110b中的拱型冷却媒介244为 一室温硬化(Room Temperature Vulcanizing，RT。
37、V)的环氧树脂封剂。 0093 为了完成电路保护装置的组装，外壳22的罩体部22b是贴附于外壳22的基底部 22a，以将工作元件固定于空腔110内的相对位置上。 0094 请参阅图7，本图绘示依据本发明另一实施方式的电路保护装置，其包含一旁路分 流器。电路保护装置20A主要包含如上述电路保护装置20的元件。差异在于用一熔丝元 件236代替旁路分流器230的线圈232。电路保护装置20及20A的相似元件标注了相同的 元件符号。于本实施方中，下区域110b中可不需要拱型冷却媒介244。 0095 于本实施方式中，熔丝元件236可为传统的套圈式熔丝，其是设置于熔丝座(并未 示于图中)内。熔丝座可包含。
38、一对熔丝夹(未图式)以分别贴附熔丝元件236的终端至第 一及第二电极200及210。适合的套圈式熔丝可包含，但不局限于，额定电流介于约5安培 至15安培且额定电压介于约300伏特至1000伏特的熔丝。 0096 电路保护装置20的操作可参照图1、图3及图6。应了解到，电路保护装置20A与 电路保护装置20的操作实质相同，因此将不分别叙述。电路保护装置20的外壳22是被插 入支撑座70的开口94中，使第一及第二电极200及210的叶片终端202及212分别插入 通过支撑座70的狭缝92a及92b(请并参阅图1)。第一及第二电极200及210的叶片终端 202及212是经由位于支撑座70内部空腔中。
39、的终端连接器的熔丝夹(未图式)来做电性连 接。第一电极200是经由终端连接器电性连接一电路的一第一线路，而第二电极210是经 由终端连接器电性连接该电路的一第二线路。该电路的第一及第二线路可分别为一接地或 中性线及一电源线等等。 0097 当超载装置位于一通路位置时，如图3及图4所示，一第一导电通道是被提供于第 一电极200及第二电极210之间，亦即，通过第一热元件160、杯体122、偏向元件152、接脚 140、及第二热元件180。旁路分流器230会在第一电极200及第二电极210之间提供一第 二导电通道，其是平行于第一导电通道。壳体50的脚部56可做为一屏障以避免第一热元 件160的端部1。
40、62与第二热元件180的中间部发生短路。 0098 当超载电流产生时(亦即，超过电路保护装置20的额定电流时)，第一及第二热 元件160、180的温度将上升，从而导致焊料156温度超过其熔点时软化并熔化。因此，接脚 140会从第二热元件180分离，从而停止超载装置120与第二热元件180之间的电性连接。 就此而言，当偏向元件152迫使接脚140远离第二热元件180移动时(如图6所示)，超载 装置120会由一通路位置(如图3所示)移动至一断路位置(亦即，一超载状况)。因此， 第一及第二热元件160及180之间的导电通道会被断开。于本发明的一实施方式中，电路 保护装置20的额定电流约介于8安培至6。
41、0安培之间。 0099 为了因应超载装置120移动至断路位置(亦即，断开第一及第二电极200及210 之间的第一导电通道)，如图6所示，旁路分流器230会提供一条分流通路来做为导电通道。 因此，当超载装置移动至断路位置时，残留的电流会流通旁路分流器230。旁路分流器230 的电流会持续流通直到旁路分流器230熔化为止(亦即，烧断)，从而断开第一及第二电极 200及210之间的第二导电通道。电子拱型元件(electrical arcing)是容设于旁路分流 器230中，直到被拱型冷却媒介224所扑灭。在旁路分流器230熔化之后，第一及第二电极 200及210之间的第二导电通道将永远断开状态。旁路。
42、分流器230避免第一及第二热元件 说 明 书CN 102460877 A 10 8/8页 11 160及180呈拱型，并降低电力耗损。 0100 请参阅图8-图10，这些图绘示依据本发明一第二实施方式的熔丝组件10B。熔丝 组件10B包含依电路保护装置20B及一熔丝座或支撑座70B。电路保护装置20B及支撑座 70B大致上相似于电路保护装置20及支撑座70，因此相似的元件在图式中标记相同的元件 符号。电路保护元件20B与支撑座的元件与电路保护装置20及支撑座70的差异将于下文 中描述。 0101 请参阅图8，电路保护装置20B包含一突出部32，自外壳22的基底部22A的底墙 30延伸出来。突出。
43、部32的尺寸大小设计以容纳一空间91，此凹槽91是形成于支撑座70B 的中间墙90。于本实施方式中，突出部32及凹槽91具有一三角形轮廓，其允许电路保护 装置20B的第一及第二叶片终端202及212仅能以单一方向插入支撑座70B的狭缝92a及 92b中，用以避免与支撑座70B内部空腔的终端连接器产生错误的电性连接。此外，突出部 32及凹槽91可可设置为不同的形状及/或尺寸以区别不同额定电压的电路保护装置。突 出部与对应的凹槽的位置可为相反，其中突出部32可形成在中间墙90上，而凹槽91可形 成于底墙30中。 0102 电路保护装置20B亦包含一指示元件141，当超载状况发生时，指示元件141会。
44、突 出于一孔洞42外，此孔洞42是形成于罩体部22B的顶墙40中，于图9及图10中将进一步 阐明。电路保护装置20B的壳体50包含形成于上部52的一通道54。通道54的尺寸大小 是设计以容纳一指示元件141，其延伸自接脚140的凸缘140a。于本实施方式中，指示元件 141可为一柱体。 0103 如图9所示，当超载装置120是位于通路位置时，指示元件141是位于外壳22中。 当一超载状况发生时，超载装置120会移动至断路位置，偏向元件152会迫使接脚140远离 第二热元件180，而指示元件141的端部141a会移动通过顶墙40的孔洞42。因此，指示元 件141的端部141a突出于外壳22外，以。
45、提供视觉标记来代表超载状况。 0104 电路保护装置20B可选择性地设有一旁路分流器230，如图7所示。 0105 上述电路保护装置的优点可包含低电力耗损(亦即，高发电效率)；可插拔式替换 而无须拆除线路；以及可应用于多极(multiple poles)状况的小面积(footprint)。相 较于传统上一样具有单一冲压板(punched strip)或电线的熔丝而言，本发明的电路保 护装置具有相对低的电力耗损。由于超载装置120及第一及第二热元件160及180可有 效率地操作并在超载状况中展现可靠性，却又具有相对低的最大断电能力(interrupting capability)，因此可显著地帮。
46、助降低电力损耗。 0106 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺 者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当 视后附的申请专利范围所界定的为准。 说 明 书CN 102460877 A 11 1/9页 12 图1 说 明 书 附 图CN 102460877 A 12 2/9页 13 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102460877 A 13 3/9页 14 图4 说 明 书 附 图CN 102460877 A 14 4/9页 15 图5 说 明 书 附 图CN 102460877 A 15 5/9页 16 图6 说 明 书 附 图CN 102460877 A 16 6/9页 17 图7 说 明 书 附 图CN 102460877 A 17 7/9页 18 图8 说 明 书 附 图CN 102460877 A 18 8/9页 19 图9 说 明 书 附 图CN 102460877 A 19 9/9页 20 图10 说 明 书 附 图CN 102460877 A 20 。