Hỏng mối hàn dây cầu chì: Phân tích gãy vỡ ở dòng điện gấp 1,2 lần định mức

Trong các hệ thống bảo vệ nguồn điện, độ ổn định của cầu chì ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của mạch điện. Trong một số điều kiện hoạt động nhất định, mối hàn của cầu chì tự ngắt có thể bị đứt khi dòng điện nhỏ hơn 1,2 lần dòng điện định mức. Hiện tượng hở mạch bất thường này không phải là sự nóng chảy do quá tải, mà là sự hỏng hóc sớm do các khuyết tật trong quá trình hàn hoặc sự tập trung ứng suất nhiệt.

Mỏi nhiệt cơ học tại mối hàn
Chất lượng kết nối giữa cầu chì và nắp chụp quyết định trở kháng dẫn điện. Khi có các khuyết tật như mối hàn không hoàn chỉnh, tạp chất xỉ hoặc khả năng thấm ướt kém tại mối hàn, điện trở tiếp xúc cục bộ sẽ tăng lên đáng kể.

Hiệu ứng tăng nhiệt độ cục bộ: Dòng điện đi qua vùng hàn có điện trở cao tạo ra hiện tượng tỏa nhiệt Joule bất thường.

Chu kỳ ứng suất nhiệt: Độ chênh lệch nhiệt độ do khởi động và tắt thiết bị gây ra hiện tượng biến dạng dẻo trong mối hàn.

Giòn do hợp chất liên kim loại: Lớp hợp chất liên kim loại quá dày hình thành tại giao diện mối hàn làm giảm khả năng chống rung của mối nối.

Sự hư hỏng cấu trúc này có thể dẫn đến gãy do ứng suất vật lý trước khi dòng điện đạt đến ngưỡng nóng chảy.

Các yếu tố sản xuất ảnh hưởng đến độ tin cậy
Việc lựa chọn vật liệu hàn và sự phù hợp của các thông số hàn là rất quan trọng. Trong quá trình sản xuất, sự dao động áp suất hàn hoặc tốc độ làm nguội không đồng đều có thể dẫn đến các vết nứt nhỏ bên trong. Những vết nứt nhỏ này dần dần lan rộng dưới tải trọng lâu dài.

Các yếu tố môi trường cũng đẩy nhanh quá trình gãy vỡ thông qua sự giãn nở và co lại do nhiệt. Tiếp xúc lâu dài với môi trường rung động hoặc khí quyển ăn mòn làm giảm đáng kể độ bền cơ học của các mối hàn bị hư hỏng.