Nghiên cứu cơ chế điều khiển và ứng dụng kỹ thuật của thời gian nóng chảy của cầu chì loại rơi
Thời gian nung chảy của Cầu chì điện áp cao là thông số cốt lõi đặc trưng cho các đặc tính bảo vệ của nó và trực tiếp xác định tốc độ loại bỏ lỗi quá tải và ngắn mạch. Bài báo này phân tích cơ chế hình thành thời gian nung chảy từ nhiều chiều của khoa học vật liệu, nhiệt động lực học và điện từ học, đồng thời khám phá chiến lược kiểm soát tối ưu hóa các thông số thời gian trong các ứng dụng kỹ thuật.
1. Bản chất vật lý của cầu chì thời gian
Thời gian nóng chảy bao gồm giai đoạn tích tụ nhiệt và giai đoạn dập hồ quang giai đoạn:
Giai đoạn tích tụ nhiệt (t1): Dòng điện lỗi khiến chất nóng chảy nóng lên đến điểm chuyển pha kim loại, tuân theo định luật tích phân Joule ∫i²dt=K, trong đó giá trị K phụ thuộc vào nhiệt dung của vật liệu nóng chảy (hợp kim bạc K=6000 A²s/mm²）
Giai đoạn hồ quang (t2): Hồ quang được tạo ra sau khi chất nóng chảy bị phá vỡ. Thời gian bị ảnh hưởng bởi khả năng hấp thụ ion của môi trường dập hồ quang (cát thạch anh). Giá trị điển hình nằm trong phạm vi 3-15ms
... ... 2. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng chính
Tính chất vật liệu
... ... ... Đường kính bên trong của ống nóng chảy: Thiết kế đường kính 28mm giúp tốc độ luồng khí đạt 120m/s, rút ngắn thời gian duy trì hồ quang 30%
Số lượng cổ hẹp: Với mỗi cổ hẹp nóng chảy bổ sung, độ phân tán thời gian nóng chảy giảm đi 15%
... ... ... ... Đường cong thời gian-dòng điện cho thấy đặc tính hàm mũ âm
Nhiệt độ môi trường: Cứ tăng nhiệt độ 10°C, hiệu suất tản nhiệt của vật liệu composite hữu cơ giảm 8%
... Một mô hình động được thiết lập dựa trên sự bảo toàn năng lượng phương trình:
Cpmdt/dT=I²R(T)−hA(T−Ta)
Trong đó R(T) là hệ số nhiệt độ điện trở nóng chảy (hợp kim bạc α=3,9×10⁻³/℃), và h là hệ số truyền nhiệt đối lưu (12W/m²·K). Mô phỏng phần tử hữu hạn cho thấy rằng dưới dòng điện ngắn mạch 10kA, thời gian để một vật nóng chảy có đường kính 3mm đạt đến điểm nóng chảy là 32ms và sai số với giá trị đo được là ≤5%.
... ... ... Duy trì độ lệch bước hơn 0,3 giây với cầu dao trên để tránh nhảy quá bước
Cầu chì ở phía điện áp cao của máy biến áp phân phối nên được chọn theo 1,5-2 lần dòng điện định mức
... ... ... Tác động: Khi hàm lượng sóng hài bậc ba vượt quá 15%, diện tích mặt cắt nóng chảy phải tăng thêm 10%
... ... ... ... ... Thời gian cầu chì trôi
Cát thạch anh ẩm ướt, khiến thời gian dập hồ quang kéo dài: thường xuyên đo độ ẩm của môi trường (kiểm soát ≤0,03%)
Oxy hóa tiếp xúc làm tăng điện trở tiếp xúc: quy trình mạ bạc (độ dày ≥50μm)
... ... ... VI. Xu hướng phát triển công nghệ
... ... ... Vật liệu dập hồ quang mới
Vật liệu dập hồ quang mới
... VII. Kết luận
...�
