การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับความล้มเหลวของฟิวส์: การสำรวจสาเหตุของการเกิดคาร์บอนและการดำคล้ำในห้องดับอาร์ค

ในระหว่างการทำงานระยะยาวของระบบป้องกันวงจร การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในส่วนประกอบภายในของฟิวส์แบบขาดมักบ่งชี้ถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น การเกิดคาร์บอนเกาะที่ผนังด้านในของห้องดับอาร์ค ซึ่งเป็นพื้นที่ทางกายภาพสำหรับดับอาร์คไฟฟ้า ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ โดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการปลดปล่อยพลังงานและการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของฉนวน

การสะสมของความเครียดจากความร้อนในระหว่างการขาดของฟิวส์:
เมื่อเกิดการลัดวงจรหรือการโอเวอร์โหลด ส่วนประกอบของฟิวส์จะละลายทันที ทำให้เกิดอาร์คที่มีอุณหภูมิสูง อาร์คจะขยายตัวอย่างรวดเร็วภายในห้องดับอาร์คที่แคบ ปล่อยความร้อนออกมามหาศาล หากวัสดุฉนวนที่ใช้ในห้องดับอาร์คมีความต้านทานความร้อนไม่เพียงพอ หรือหากความร้อนไม่สามารถระบายออกได้ทันเวลาเนื่องจากการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กซ้ำๆ ส่วนประกอบอินทรีย์บนพื้นผิวของวัสดุจะเกิดการสลายตัวด้วยความร้อนภายใต้อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์โดยตรงจากกระบวนการสลายตัวทางเคมีนี้คือคาร์บอนอิสระ ซึ่งเกาะติดกับผนังห้องดับอาร์ค ก่อตัวเป็นชั้นคาร์บอนสีดำที่มองเห็นได้

กลไกการทำลายของการกัดกร่อนจากประกายไฟต่อฉนวนไดอิเล็กทริก:
อิทธิพลของการเกิดก๊าซและคลื่นความดัน:
ในขณะที่เกิดประกายไฟ จะเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ซับซ้อนระหว่างสารเติมแต่งดับประกายไฟ (เช่น ทรายซิลิกา) กับเปลือกฉนวน หากห้องดับประกายไฟปิดสนิทเกินไปหรือช่องระบายอากาศออกแบบไม่ดี แรงดันไฟฟ้าสูงเฉพาะจุดอาจทำให้ประกายไฟคงอยู่ในบริเวณนั้นเป็นเวลานานเกินไป

เส้นทางการเกิดคาร์บอนของวัสดุฉนวน
การแตกของโซ่โมเลกุล: อุณหภูมิสูงบังคับให้พันธะโมเลกุลของเส้นใยฉนวนหรือเรซินสังเคราะห์แตก

การก่อตัวของช่องทางนำไฟฟ้า: ธาตุคาร์บอนที่ตกตะกอนไม่เพียงแต่เปลี่ยนรูปลักษณ์ของห้องดับประกายไฟเท่านั้น แต่ยังสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าที่อ่อนแอลงบนพื้นผิวด้วย

ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกลดลง: บริเวณที่เกิดคาร์บอนจะลดความต้านทานฉนวนของสารดับประกายไฟลงอย่างมาก

ความเสียหายสะสมเนื่องจากการใช้งานบ่อยครั้ง
หากฟิวส์อยู่ภายใต้ภาระวิกฤตเป็นเวลานาน ความร้อนจูลที่เกิดจากองค์ประกอบหลอมละลายจะรักษาอุณหภูมิภายในห้องดับอาร์คให้อยู่ในระดับสูงเป็นเวลานาน กระบวนการเสื่อมสภาพจากความร้อนเรื้อรังนี้จะทำให้วัสดุเปราะบางลงเรื่อยๆ ทุกครั้งที่เกิดการแตกหัก ไอโลหะที่เหลืออยู่จะผสมกับเศษฉนวนที่สึกกร่อน ภายใต้ผลกระทบของสนามไฟฟ้า ส่วนผสมนี้จะยิ่งเพิ่มความลึกของการเกิดคาร์บอนบนพื้นผิวของห้องดับอาร์ค ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการดับอาร์คหรือการแตกของเปลือกหุ้มได้