กลไกการเคลื่อนที่ของอาร์คในฟิวส์: การออกแบบโครงสร้างของการเคลื่อนที่ของอาร์คลงด้านล่างภายในท่อฟิวส์

ภายใต้สภาวะกระแสเกินหรือไฟฟ้าลัดวงจร วัสดุหลอมเหลวภายในของฟิวส์แบบดรอปเอาท์จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและละลาย ทำให้เกิดประกายไฟทันทีที่กระแสไฟฟ้าถูกตัดขาด หลังจากเกิดประกายไฟแล้ว โครงสร้างภายในของท่อฟิวส์จะเริ่มนำทางการเคลื่อนที่ของประกายไฟ โดยทั่วไปฟิวส์จะใช้การออกแบบโครงสร้างเฉพาะเพื่อค่อยๆ ยืดประกายไฟภายในท่อฟิวส์และเคลื่อนไปทางด้านล่าง ซึ่งจะเปลี่ยนรูปร่างของประกายไฟและลดโอกาสการเกิดประกายไฟต่อเนื่อง วัสดุของท่อฟิวส์มักเป็นวัสดุฉนวนที่สร้างก๊าซ เมื่อประกายไฟสัมผัสกับผนังท่อ จะเกิดการไหลของก๊าซซึ่งผลักดันประกายไฟ ทำให้มันเคลื่อนที่ไปตามแนวแกนภายในท่อฟิวส์

อิทธิพลของโครงสร้างท่อฟิวส์ต่อการเคลื่อนที่ของประกายไฟ
การเคลื่อนที่ของประกายไฟไปทางด้านล่างของท่อฟิวส์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างภายในและคุณสมบัติของวัสดุของท่อฟิวส์ โดยทั่วไปท่อฟิวส์ทำจากอีพ็อกซี่ไฟเบอร์กลาสหรือวัสดุไฟเบอร์ที่สร้างก๊าซ เมื่อประกายไฟก่อให้เกิดอุณหภูมิสูงและสัมผัสกับผนังท่อ วัสดุจะสลายตัวและปล่อยก๊าซออกมา ก๊าซนี้จะก่อตัวเป็นกระแสลมที่มีทิศทางภายในท่อฟิวส์ ผลักดันประกายไฟลงไปด้านล่าง เมื่อเส้นทางของประกายไฟค่อยๆ ยาวขึ้น แรงดันไฟฟ้าของประกายไฟก็จะเพิ่มขึ้นพร้อมกัน และเส้นทางนำไฟฟ้าก็จะค่อยๆ อ่อนลง

ฟิวส์ยังประกอบด้วยสารเติมเต็มหรือสารดับประกายไฟ เช่น อนุภาคทรายควอตซ์ โครงสร้างที่เป็นเม็ดจะแบ่งประกายไฟออกเป็นส่วนสั้นๆ หลายส่วน กระจายพลังงานของลำแสงประกายไฟ ลำแสงประกายไฟจะขยายตัวภายในช่องแคบๆ และในที่สุดก็จะรวมตัวกันที่ด้านล่างของท่อฟิวส์ การออกแบบโครงสร้างนี้เป็นวิธีการควบคุมประกายไฟแบบทั่วไปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในฟิวส์แรงดันต่ำและแรงดันสูง

การลดทอนพลังงานระหว่างการเคลื่อนที่ของประกายไฟ
สิ่งนี้ทำให้ประกายไฟเคลื่อนที่ลงไปที่ด้านล่างของท่อฟิวส์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่มาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความยาวประกายไฟและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เมื่อประกายไฟขยายตัวภายในท่อฟิวส์ ลำแสงประกายไฟจะยังคงสัมผัสกับสารดับประกายไฟอย่างต่อเนื่อง ทำให้เส้นทางของประกายไฟถูกบีบอัดและแยกออก ความต้านทานของอาร์คจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และพลังงานของอาร์คจะถูกดูดซับโดยอนุภาคของสารตัวเติมและพื้นผิวผนังของท่อ

การออกแบบฟิวส์ยังใช้โครงสร้างการเป่าอาร์คตามแนวยาวเพื่อสร้างแนวโน้มการเคลื่อนที่ของอาร์คที่เสถียรภายในท่อ ลำอาร์คจะเคลื่อนที่ออกห่างจากบริเวณที่ฟิวส์ขาด ทำให้เส้นทางของอาร์คอ่อนลง เมื่อกระแสอาร์คลดลง อาร์คจะค่อยๆ หายไป และวงจรจะขาด วิธีการควบคุมการเคลื่อนที่ของอาร์คนี้เป็นส่วนสำคัญของกลไกการดับอาร์คของฟิวส์และมีความสำคัญพื้นฐานในการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันการจ่ายพลังงาน