Halangan Fizikal Dan Koordinasi Dielektrik Di Dalam Fius
Di sempadan antara peralatan elektrik voltan rendah dan sistem perlindungan voltan tinggi, ciri-ciri fizikal arka elektrik sentiasa menjadi pertimbangan reka bentuk utama. Fius putus boleh menyebabkan arka elektrik memanjang dan menyejuk, satu proses yang pada asasnya merupakan pembinaan semula geometri dan intervensi termodinamik saluran plasma. Apabila logam cair mengewap di bawah arus gangguan, arka awal terbentuk dengan cepat, dan kekonduksiannya meningkat secara eksponen dengan suhu. Pada ketika ini, tugas utama sistem pemadaman arka bukanlah untuk melawan tenaga, tetapi untuk mengubah bentuk dan persekitaran arka.
Pembinaan Semula Skala Fizikal: Pemanjangan dan Segmentasi
Panjang arka secara langsung menentukan voltan yang diperlukan untuk mengekalkan pembakarannya. Dalam reka bentuk pengehad arus, lajur arka diregangkan secara mekanikal dengan meningkatkan jurang sentuhan dengan cepat atau menggunakan daya elektromagnet untuk memacu arka.
Dalam struktur sentuhan jenis jambatan, medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui litar sentuhan bertindak pada arka, dan daya elektromagnet memacu arka untuk bergerak pantas ke luar.
Laluan arka dipanjangkan secara paksa, dan kekuatan medan elektrik setiap unit panjang berkurangan dengan sewajarnya.
Sesetengah fius menggunakan grid logam untuk membahagikan lagi arka memanjang kepada beberapa segmen arka pendek.
Setiap segmen arka pendek memerlukan penurunan voltan katod untuk mengekalkannya. Kesan susunan voltan siri ini meningkatkan permintaan voltan arka keseluruhan secara mendadak sehingga ia melebihi kapasiti pengekalan bekalan kuasa.
Meningkatkan Sentuhan Dielektrik: Penyejukan dan Transposisi
Memanjangan arka tanpa penyejukan yang disertakan masih boleh menyebabkannya kekal terionisasi dalam saluran panjang. Di sinilah pasir kuarza atau bahan penjana gas yang mengisi fius memainkan peranan.
Struktur berisi pasir kuarza menggunakan luas permukaan spesifik zarah halus yang besar; apabila arka terbakar di dalamnya, haba diserap dengan cepat oleh pengisi.
Wap logam meresap ke dalam jurang antara zarah pasir, menyebabkan penurunan mendadak dalam suhu plasma arka dan menyekat pengionan haba.
Dalam fius putus atau penjana gas, bahan penjana gas pada dinding dalam tiub fius terurai pada suhu tinggi, melepaskan sejumlah besar hidrogen dan gas lain.
Aliran gas bertekanan tinggi disuntik secara paksi di sepanjang tiub, bukan sahaja membawa haba tetapi juga menggantikan secara langsung medium pengion dalam jurang arka.
Pemanjangan memperkenalkan kelemahan kepada voltan arka, manakala penyejukan menghilangkan tenaga yang diperlukan untuk mengekalkan pengionan arka. Kedua-dua daya bergabung dalam ruang terkurung fius, menjadikannya sukar untuk arka menyala semula apabila arus melintasi sifar.
