Механизм движения дуги в предохранителе: конструктивное решение для перемещения дуги вниз внутри трубки предохранителя.
В условиях перегрузки по току или короткого замыкания внутренний расплав выпадающего предохранителя быстро нагревается и плавится, генерируя электрическую дугу в тот момент, когда разрывается токовый путь. После образования дуги внутренняя структура трубки предохранителя начинает направлять ее движение. В предохранителях обычно используются специальные конструктивные решения, позволяющие постепенно удлинять дугу внутри трубки и перемещать ее к нижней части, тем самым изменяя форму дуги и уменьшая вероятность длительного искрения. Материал трубки предохранителя часто представляет собой газообразующий изоляционный материал. Когда дуга соприкасается со стенкой трубки, возникает поток газа, который продвигает дугу, заставляя ее перемещаться аксиально внутри трубки предохранителя.
Влияние структуры трубки предохранителя на движение дуги
Движение дуги к нижней части трубки предохранителя зависит от внутренней пространственной структуры и свойств материала трубки предохранителя. Трубки предохранителей обычно изготавливаются из эпоксидной смолы, стекловолокна или газообразующих волокнистых материалов. Когда дуга генерирует высокие температуры и соприкасается со стенкой трубки, материал разлагается, выделяя газ. Этот газ образует направленный поток воздуха внутри трубки предохранителя, продвигая дугу к дну. По мере постепенного удлинения дугового пути напряжение дуги синхронно возрастает, а проводящий путь постепенно ослабевает.
Предохранитель также содержит наполнитель или дугогасящий материал, например, частицы кварцевого песка. Гранулированная структура разделяет дугу на несколько коротких сегментов, рассеивая энергию дугового столба. Дуговой столб распространяется внутри узкого канала, в конечном итоге концентрируясь к дну трубки предохранителя. Такая конструкция является типичным методом контроля дуги, широко используемым как в низковольтных, так и в высоковольтных предохранителях.
Ослабление энергии во время миграции дуги
Это приводит к перемещению дуги к дну трубки предохранителя, процесс, сопровождающийся увеличением длины дуги и изменением температуры. По мере распространения дуги внутри трубки предохранителя дуговой столб остается в постоянном контакте с дугогасящим материалом, сжимая и разделяя дуговой путь. Сопротивление дуги постепенно увеличивается, а энергия дуги поглощается частицами наполнителя и поверхностью стенки трубки.
Конструкция предохранителя также использует продольную структуру, создающую дуговой разряд, для обеспечения стабильного движения дуги внутри трубки. Столб дуги смещается от зоны обрыва плавкого предохранителя, дополнительно ослабляя путь дуги. По мере уменьшения тока дуги дуга постепенно исчезает, и цепь размыкается. Этот метод контроля движения дуги является важной частью механизма гашения дуги в предохранителях и имеет фундаментальное значение при проектировании оборудования защиты распределительных сетей.
