การวิจัยกลไกการควบคุมและการประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรมของเวลาหลอมเหลวของฟิวส์แบบดรอปเอาท์
เวลาหลอมรวมของฟิวส์แรงดันสูงเป็นพารามิเตอร์หลักที่แสดงถึงลักษณะการป้องกัน และกำหนดความเร็วของการกำจัดความผิดพลาดจากโหลดเกินและไฟฟ้าลัดวงจรโดยตรง เอกสารนี้วิเคราะห์กลไกการก่อตัวของเวลาหลอมรวมจากมิติต่างๆ ของวิทยาศาสตร์วัสดุ เทอร์โมไดนามิกส์ และแม่เหล็กไฟฟ้า และสำรวจกลยุทธ์การควบคุมการปรับให้เหมาะสมของพารามิเตอร์เวลาในการใช้งานทางวิศวกรรม
1. ลักษณะทางกายภาพของเวลาฟิวส์
เวลาในการหลอมละลายประกอบด้วยขั้นตอนการสะสมความร้อนและขั้นตอนการสูญเสียอาร์ค:
ขั้นตอนการสะสมความร้อน (t1): กระแสไฟฟ้าลัดวงจรทำให้ของเหลวที่หลอมละลายร้อนขึ้นถึงจุดเปลี่ยนเฟสของโลหะ ซึ่งสอดคล้องกับกฎอินทิกรัลจูล ∫i²dt=K โดยที่ค่า K ขึ้นอยู่กับความจุความร้อนของวัสดุที่หลอมละลาย (โลหะผสมเงิน K=6000 A²s/mm²)
ระยะอาร์ค (t2): เกิดอาร์คหลังจากหลอมละลายแตก เวลาจะได้รับผลกระทบจากความสามารถในการดูดซับไอออนของตัวกลางดับอาร์ค (ทรายควอทซ์) ค่าทั่วไปอยู่ในช่วง 3-15 มิลลิวินาที
2. การวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลสำคัญ
คุณสมบัติของวัสดุ
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อหลอมละลาย: การออกแบบเส้นผ่านศูนย์กลาง 28 มม. ทำให้ความเร็วการไหลของอากาศถึง 120 ม./วินาที ทำให้เวลาการบำรุงรักษาอาร์คสั้นลง 30%
จำนวนคอแคบ: สำหรับคอแคบเพิ่มเติมของหลอมละลายแต่ละครั้ง การกระจายของเวลาหลอมละลายจะลดลง 15%
กราฟแสดงลักษณะทางสถิติแบบเลขชี้กำลังเชิงลบ
อุณหภูมิแวดล้อม: สำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10°C ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของวัสดุรองรับคอมโพสิตอินทรีย์จะลดลง 8%
... แบบจำลองไดนามิกถูกสร้างขึ้นโดยอิงตามสมการการอนุรักษ์พลังงาน:
Cpmdt/dT=I²R(T)−hA(T−Ta)
โดยที่ R(T) คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทานการหลอมละลาย (โลหะผสมเงิน α=3.9×10⁻³/℃) และ h คือ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน (12W/m²·K) การจำลององค์ประกอบไฟไนต์แสดงให้เห็นว่าภายใต้กระแสไฟฟ้าลัดวงจร 10kA เวลาที่ของเหลวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ใช้ในการไปถึงจุดหลอมเหลวคือ 32ms และข้อผิดพลาดกับค่าที่วัดได้คือ ≤5%
รักษาความต่างของขั้นตอนมากกว่า 0.3 วินาทีด้วยเบรกเกอร์วงจรด้านบนเพื่อหลีกเลี่ยงการสะดุดหรือโอเวอร์สเต็ป
ควรเลือกฟิวส์ที่ด้านแรงดันสูงของหม้อแปลงจ่ายไฟตามกระแสที่กำหนด 1.5-2 เท่า
ผลกระทบ: เมื่อเนื้อหาฮาร์มอนิกที่สามเกิน 15% พื้นที่หน้าตัดของของเหลวที่หลอมละลายควรเพิ่มขึ้น 10%
... ≤0.03%)
การเกิดออกซิเดชันจากการสัมผัสช่วยเพิ่มความต้านทานการสัมผัส: กระบวนการชุบเงิน (ความหนา ≥50μm)
... ...วี. แนวโน้มการพัฒนาด้านเทคโนโลยี
... ... วัสดุ
โดยการเติมทรายควอตซ์ด้วยนาโนทิวบ์โบรอนไนไตรด์ แรงดันไฟฟ้าของอาร์คสามารถเพิ่มขึ้นเป็น 800V/cm ในขณะที่เวลาในการดับอาร์คสามารถสั้นลง 40%
VII. บทสรุป
...
