ความน่าเชื่อถือและการวิเคราะห์การแยกตัวที่ผิดปกติของการกระทำของ Drop Out Fuse
คุณสมบัติ "การหล่น" ของฟิวส์แบบดรอปเอาท์คือการออกแบบฟังก์ชันหลัก แต่การที่ฟิวส์แบบดรอปเอาท์จะเกิดการหล่นโดยไม่คาดคิดระหว่างการทำงานนั้นถือเป็นข้อกังวลสำคัญสำหรับบุคลากรปฏิบัติการ บทความนี้วิเคราะห์เงื่อนไขขอบเขตสำหรับการทำงานปกติและการหลุดออกที่ผิดปกติจากมุมมองของสมดุลเชิงกลและความล้มเหลวของวัสดุ และเสนอแนวทางการควบคุมทางเทคนิค
1、กลไกเชิงกลของการเคลื่อนไหวปกติ
การทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์และการปลดล็อกเชิงกล
1. เกณฑ์การแตกของหลอมละลาย:
หลอมละลาย (โลหะผสมทองแดงเงิน) เกิดการแตกของเฟสเนื่องจากการสะสมความร้อนของจูลภายใต้โหลดเกินหรือกระแสไฟฟ้าลัดวงจร กระแสฟิวส์วิกฤตตรงตามข้อกำหนดต่อไปนี้:
𝐼=𝐾⋅𝑆⋅√𝑡
ในจำนวนนี้ 𝐾 คือค่าคงที่ของวัสดุ (ประมาณ 1350 A · s -189·· mm - ² สำหรับโลหะผสมทองแดงเงิน) S คือพื้นที่หน้าตัดของหลอมละลาย และ t คือระยะเวลาการทำงาน
2. พลวัตการปลดปล่อยสปริง:
สปริงอัด (แรงดึงก่อน 50-80 นิวตัน) จะปลดปล่อยพลังงานหลังจากท่อหลอมละลายแตกออก ทำให้ท่อหลอมละลายหลุดออกจากจุดสัมผัสแบบสถิตย์ด้วยความเร่ง 3-5 ม./วินาที² กระบวนการนี้ต้องเอาชนะแรงผลักไฟฟ้า (F=0.5L ′ I ²) และแรงเสียดทาน (ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0.15-0.25) ระหว่างจุดสัมผัส
แรงโน้มถ่วงช่วยการตกตามทิศทาง
มุมเอียงระหว่างท่อหลอมละลายและแกนแนวตั้งได้รับการออกแบบให้อยู่ที่ 30°-45° หลังจากท่อหลอมละลายแตก จุดศูนย์ถ่วงของท่อหลอมละลายจะเลื่อนขึ้น ทำให้เกิดแรงบิด:
M=มก.⋅ล.⋅ซินθ
ในจำนวนนี้ m คือมวลของท่อหลอมละลาย (ประมาณ 2-5 กก.) l คือระยะห่างจากจุดศูนย์ถ่วง (0.1-0.3 ม.) และ θ คือมุมเอียง เมื่อแรงบิดเกินแรงบิดต้านทานเพลา (2-5N · m) ท่อหลอมจะตกลงในทิศทาง 60 ° -75 ° ทำให้เกิดรอยแตกที่มองเห็นได้
2、 สาเหตุทั่วไปของการหลุดออกผิดปกติ
ความล้มเหลวของโครงสร้างทางกล
1 ความล้าของสปริง: เมื่อค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของสปริงลดลงมากกว่า 15% หลังจากใช้งานมากกว่า 200 ครั้ง แรงพรีโหลดที่ไม่เพียงพอจะนำไปสู่การตัดกระแสไฟฟ้าที่ไม่เสถียร
2. การติดขัดของเพลา: การเสื่อมสภาพของจารบีหล่อลื่น (การแทรกซึม <200 มม./10) หรือการแทรกซึมของทรายและฝุ่น (ขนาดอนุภาค >50 μ m) ทำให้แรงบิดต้านทานเพลาเกินค่าการออกแบบ (>8N · m)
พารามิเตอร์ไฟฟ้าไม่ตรงกัน
1. การเลือกหลอมไม่ถูกต้อง: เมื่อกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของหลอมเกินกระแสโหลดสามเท่า กระแสโหลดปกติอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนจากความร้อน (ความถี่ 10-20Hz) ซึ่งนำไปสู่การคลายตัวทางกล
2. ความต้านทานการสัมผัสที่มากเกินไป: เมื่อความต้านทานการสัมผัสของการสัมผัสมีค่ามากกว่า 500 μ Ω การให้ความร้อนด้วยจูล (Q=I ² Rt) จะทำให้เรซินอีพอกซีเกิดการคาร์บอนในบริเวณท่อ ส่งผลให้ความแข็งแรงของโครงสร้างลดลงมากกว่า 50%
ผลกระทบจากการแทรกแซงสิ่งแวดล้อม
1. ผลกระทบของแรงลม: แรงลมที่สูงกว่าระดับ 6 (>10.8m/s) จะสร้างแรงอากาศพลศาสตร์ (𝑀𝑤=0.5 𝜌𝑣 2 𝐶𝑑𝐴) บนท่อหลอมละลาย ซึ่งอาจทำให้เกิดการตกโดยไม่ได้ตั้งใจหากรวมกับทิศทางของโมเมนต์แรงโน้มถ่วง
2. ภาระของการเคลือบน้ำแข็ง: เมื่อความหนาของการเคลือบน้ำแข็งบนพื้นผิวของท่อหลอมละลายมีค่ามากกว่า 5 มม. มวลเพิ่มเติมจะเพิ่มการชดเชยจุดศูนย์ถ่วง 30% -50% และรบกวนสมดุลของโมเมนต์
