ความท้าทายของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ: การวิเคราะห์ความสูญเสียทางกายภาพและผลกระทบเชิงโครงสร้างของการจุดประกายไฟซ้ำบนฟิวส์

ในระบบป้องกันวงจร การตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรโดยฟิวส์แบบดรอปเอาท์ไม่ได้เกิดขึ้นทันที หลังจากโลหะหลอมเหลวระเหยกลายเป็นไอเมื่อได้รับความร้อน ช่องพลาสมาที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสจะกลายเป็นประกายไฟ หากอัตราการฟื้นตัวของความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้าช้ากว่าอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าฟื้นตัวชั่วคราว (TRV) ประกายไฟที่ดับไปแล้วอาจลุกไหม้ขึ้นอีกครั้งในช่องว่าง ปรากฏการณ์นี้รบกวนการทำงานที่คาดหวังของอุปกรณ์ป้องกันโดยตรง ทำให้ความเสี่ยงในการทำงานของระบบไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าฟื้นตัวชั่วคราวที่นำไปสู่การแตกตัวของฉนวนฟิวส์
การลุกไหม้ของประกายไฟขึ้นอีกครั้งนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นความเสียหายรองต่อคุณสมบัติของฉนวน เมื่อฟิวส์พยายามตัดวงจรที่จุดตัดกระแสเป็นศูนย์ ไอโลหะและก๊าซอุณหภูมิสูงภายในช่องว่างยังไม่กระจายตัวอย่างสมบูรณ์ หากแรงดันไฟฟ้าตกค้างของระบบเกินขีดจำกัดความทนทานของช่องว่างกระแส ช่องการปล่อยประจุจะเปิดขึ้นอีกครั้ง วงจรนี้จะยืดระยะเวลาของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ทำให้ฉนวนภายในได้รับความเครียดจากความร้อนเกินกว่าข้อกำหนดการออกแบบ

การสะสมความร้อนในช่องลูกศรทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนไฟฟ้าที่ดับอาร์ค
การหลอมละลายของทรายควอตซ์: ทรายควอตซ์ที่บรรจุอยู่ในฟิวส์จะดับอาร์คโดยการหลอมละลายผ่านการดูดซับความร้อน อุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นจากการจุดอาร์คซ้ำทำให้เกิดการหลอมละลายของอนุภาคทรายมากเกินไป ก่อให้เกิดช่องจูลที่มีการนำไฟฟ้าบางส่วน ทำให้ฉนวนอ่อนลง
การเพิ่มขึ้นของแรงดันภายในโพรง: การจุดอาร์คซ้ำๆ นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงดันภายในท่อที่ปิดผนึก ทำให้ความแข็งแรงของเปลือกหุ้มสูงมาก
การกัดกร่อนของแผ่นโลหะ: การกระทบของอาร์คซ้ำๆ เร่งการระเหยของวัสดุสัมผัส เปลี่ยนระยะห่างทางกายภาพเดิม และทำให้คุณสมบัติการดับอาร์คลดลง
โหมดความล้มเหลวของโครงสร้างฉนวนฟิวส์ภายใต้การจุดอาร์คซ้ำบ่อยครั้ง:
การจุดอาร์คซ้ำอย่างรุนแรงอาจทำให้เกิดความเสียหายทางกลหรือการเกิดอาร์คในฟิวส์ เมื่ออาร์คไม่สามารถดับได้อย่างสมบูรณ์ภายในระยะเวลาที่จำกัด พลังงานไฟฟ้าจะยังคงถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน และวัสดุเปลือกหุ้มมีแนวโน้มที่จะแตกภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง เมื่อประกายไฟกระเด็นไปโดนชิ้นส่วนโลหะภายนอก อาจทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างเฟสในวงกว้าง ปฏิกิริยาลูกโซ่นี้จะทำให้ความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบจ่ายไฟฟ้าลดลงโดยตรง

วิธีการแก้ปัญหาทางเทคนิคเพื่อป้องกันการลุกไหม้ซ้ำ:
การเลือกฟิวส์ต้องตรงกับลักษณะโหลดเหนี่ยวนำของระบบอย่างแม่นยำ สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสะสมพลังงานเหนี่ยวนำสูง การเลือกส่วนประกอบป้องกันที่มีแรงดันไฟฟ้าสำรองสูงกว่าจะช่วยลดโอกาสการเกิดความเสียหายได้ การเลือกอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะต่ำ (RRRV) เป็นวิธีการโดยตรงในการยับยั้งการลุกไหม้ซ้ำ การตรวจสอบความหนาแน่นและความแห้งของสารอุดรอยรั่วอย่างสม่ำเสมอจะช่วยรักษาเส้นโค้งการฟื้นตัวของฉนวนให้คงที่ ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของสายส่งในระยะยาว