Яку роль відіграє контактний ніж циліндричного корпусу в процесі роздування запобіжника?

По-перше, давайте розглянемо процес плавлення при перевантаженні. Коли в ланцюзі виникає тривалий струм перевантаження, елемент запобіжника в корпусі запобіжника починає аномально нагріватися. Оскільки струм перевантаження зазвичай становить від 1,3 до 2 номінальних, процес нагрівання є поступовим; отже, час-переддугового розряду є відносно тривалим-від кількох секунд до кількох хвилин-залежно від тяжкості перевантаження. Під час-фази попереднього дугового розряду певні ділянки запобіжного елемента спочатку досягають своєї точки плавлення та починають плавитися, що супроводжується генерацією електричної дуги. Цю фазу називають часом перед{10}}дугового розряду, і вона є першою ключовою відмінністю між запобіжним запобіжником від перевантаження й запобіжним запобіжником-за короткого замикання. У запобіжниках із структурою контактного ножа з циліндричним корпусом конструкція контактного інтерфейсу між елементом запобіжника та металевою торцевою кришкою впливає на ефективність теплопровідності, тим самим впливаючи на тривалість попереднього-часу дуги.

Коли електрична дуга генерується, процес переходить у фазу часу горіння дуги. На цьому етапі швидко вступає в дію дугогасильний матеріал (зазвичай кварцовий пісок) у корпусі запобіжника; поглинаючи енергію дуги та охолоджуючи канал дуги, він гасить дугу за дуже короткий проміжок часу, тим самим завершуючи переривання струму. Інтервал від зародження дуги до її повного згасання визначається як час горіння дуги. Загальний час плавлення — це сума попереднього-часу горіння дуги та часу горіння дуги. В умовах перевантаження через відносно обмежену кількість тепла, що виділяється, загальний час термоплавлення зазвичай досить довгий-і потенційно може становити від 1 до 4 годин. Це явище є проявом оберненої{10}}часової характеристики запобіжника: чим сильніше перевантаження, тим швидше відбувається переплавлення. У додатках, де використовуються плавкі вставки типу NH-з ножовими контактами, ця характеристика-затримки часу є особливо важливою, оскільки вона запобігає неприємному відключенню, спричиненому перехідними пусковими струмами, такими як ті, що генеруються під час запуску двигуна.

Далі ми проаналізуємо процес-короткого замикання,-найвимогливіший сценарій роботи запобіжника. При короткому замиканні сила струму може перевищувати номінальне значення в десятки і навіть сотні разів; отже, усі елементи запобіжника в корпусі запобіжника досягають точки плавлення та плавляться майже одночасно та миттєво, що супроводжується генерацією потужної електричної дуги. Порівняно зі сценаріями перевантаження, час перед-дуги надзвичайно короткий і зазвичай вимірюється в мілісекундах. Для швидкодіючих запобіжників-типу aR-, призначених для захисту напівпровідників, можна контролювати весь процес-від початку несправності до повного припинення-струму короткого замикання-з точністю до 10 мілісекунд. Під час цього процесу матеріал і структура контактів запобіжника піддаються величезним електродинамічним силам і термічним навантаженням; їх якість безпосередньо визначає, чи зможе запобіжник надійно розірвати ланцюг.

У фазі-гасіння дуги також домінує наповнювач-для гасіння дуги; проте, оскільки енергія дуги короткого-замикання набагато більша, ніж дуги перевантаження, вимоги до характеристик гасного матеріалу значно суворіші. Кварцовий пісок повинен поглинути величезну кількість енергії дуги за дуже короткий проміжок часу та створити достатню діелектричну міцність, щоб запобігти повторному запалюванню дуги. Після завершення процесу переривання запобіжний елемент всередині корпусу запобіжника повністю розплавився, утворюючи надійне ізоляційне розділення між металевими торцевими кришками. У конструкції ножових контактів запобіжників матеріал контактів зазвичай складається з посрібленої-міді або посрібленої-латуні, вибір, який врівноважує високу електропровідність із стійкістю до електродугової ерозії.

Вибір контактних матеріалів має першочергове значення під час процесу з’єднання. Як інтерфейс, що з’єднує запобіжник із зовнішнім ланцюгом, контактний опір клем запобіжника безпосередньо впливає на кількість тепла, що виділяється під час нормальної роботи. У високо-продуктивних контактах часто використовуються посріблені-мідні ножові контакти, які використовують високу провідність срібла для мінімізації контактного опору, одночасно покладаючись на високу механічну міцність міді для забезпечення механічної надійності. Навпаки, у додатках, які вимагають високо-температурної стійкості, часто віддають перевагу посрібленим-латунним ножовим контактам через чудову термостійкість латунної підкладки. Крім того, використання посріблених-наконечників із мідного сплаву на кінцях запобіжника ефективно запобігає деформації наконечників через дугову ерозію після численних розривів ланцюга.