Phân tích quá trình hoạt động của cầu chì rơi

2、 Phân tích toàn bộ quá trình tác động của cầu chì rơi
Giai đoạn kích hoạt máy cắt mạch (0-5ms)
Khi dòng điện sự cố đạt đến dòng điện nóng chảy tối thiểu của chất nóng chảy (1,3Ie), chất nóng chảy chuyển sang trạng thái tích tụ nhiệt Joule. Vật liệu hợp kim đồng bạc trải qua quá trình nóng chảy ranh giới hạt nano ở mật độ dòng điện 800-1200A/mm ², tạo thành nhiều điểm thắt cổ chai ở tâm chất nóng chảy. Thời gian nóng chảy quan trọng đáp ứng:

t=K⋅(I/Im)−n

Trong số đó, K là hằng số vật liệu (hợp kim đồng bạc K=10-15) và n được lấy là 1,5-2,0 để đạt được đặc tính bảo vệ thời gian nghịch đảo.

Giai đoạn giải phóng cơ học (5-20ms)
Tại thời điểm chất nóng chảy bị gãy, lò xo nén (lực căng trước 50-80N) giải phóng năng lượng tiềm tàng, khiến tiếp điểm chuyển động tách khỏi tiếp điểm tĩnh với gia tốc 3-5m/s ². Ở giai đoạn này, cần phải vượt qua lực đẩy điện giữa các tiếp điểm (F = 0,5L'i ², L' là độ dốc cảm ứng động) và đảm bảo tốc độ tách lớn hơn 0,8m/s để tránh tiếp xúc tái phát.

Giai đoạn phát triển hồ quang (20-100ms)
Hồ quang hơi kim loại được tạo ra trong quá trình tách tiếp xúc nhanh chóng chuyển thành hồ quang khí dưới sự phân hủy của vật liệu tạo khí (melamine). Môi trường cát thạch anh tạo thành cấu trúc dập hồ quang khe hẹp nhiều giai đoạn, cho phép độ dốc điện áp hồ quang đạt 200-400V/cm và đạt được sự giao thoa cưỡng bức của dòng điện bằng không. Mật độ năng lượng của hồ quang trong quá trình này được kiểm soát ở mức 5-8MJ/m ³ để tránh vỡ ống nóng chảy.

Giai đoạn chỉ báo trạng thái (sau 100ms)
Dưới tác động của trọng lượng riêng và thiết bị liên động cơ học, ống nóng chảy hoàn thành một cú rơi nghiêng 60 ° -75 °, tạo thành một vết nứt có thể nhìn thấy. Góc thả đã được tối ưu hóa thông qua mô phỏng động để đảm bảo trạng thái chỉ báo ổn định dưới tải trọng gió cấp 6 (12m/s).