Hvilken rolle spiller den cylindriske kropskontaktkniv under sikringsudblæsningsprocessen?

Lad os først undersøge overbelastningsfusingsprocessen. Når der opstår en vedvarende overbelastningsstrøm i et kredsløb, begynder sikringselementet i sikringslegemet at varme op unormalt. Da overbelastningsstrømmen typisk varierer fra 1,3 til 2 gange mærkestrømmen, er opvarmningsprocessen gradvis; som følge heraf er pre-buetiden relativt lang-varig alt fra nogle få sekunder til adskillige minutter-afhængigt af sværhedsgraden af ​​overbelastningen. Under for-buedannelsesfasen når specifikke sektioner af sikringselementet først deres smeltepunkt og begynder at smelte, ledsaget af generering af en elektrisk lysbue. Denne fase kaldes for-buedannelsestiden, og den udgør den første vigtige skelnen mellem overbelastningsfusing og kortslutningsfusing. I sikringer med en cylindrisk kropskontaktkniv-struktur påvirker designet af kontaktgrænsefladen mellem sikringselementet og metalendehætten den termiske ledningseffektivitet og påvirker derved varigheden af ​​for{13}}buetiden.

Når den elektriske lysbue er genereret, går processen ind i lysbuetidsfasen. På dette trin kommer det bue{1}}dæmpende fyldmateriale (typisk kvartssand) i sikringslegemet hurtigt i spil; ved at absorbere lysbueenergien og afkøle lysbuekanalen, slukker den lysbuen inden for en ekstrem kort tidsramme, hvorved afbrydelsen af ​​strømmen fuldendes. Intervallet, der strækker sig fra genereringen af ​​lysbuen til dens fuldstændige ekstinktion, defineres som lysbuetiden. Den samlede sammensmeltningstid er summen af ​​for-buetiden og lysbuetiden. Under overbelastningsforhold, på grund af den relativt begrænsede mængde varme, der genereres, er den samlede smeltetid typisk ret lang -potentielt fra 1 til 4 timer. Dette fænomen tjener som en manifestation af sikringens omvendte-tidskarakteristik: Jo mere alvorlig overbelastningen er, jo hurtigere sker smeltningen. I applikationer, der anvender NH--sikringsforbindelser med knivkontakter, er denne tids-forsinkelseskarakteristik særlig afgørende, da den forhindrer generende udløsning forårsaget af forbigående startstrømme, såsom dem, der genereres under motorstart.

Dernæst analyserer vi kortslutnings-smelteprocessen-det mest krævende operationelle scenarie for en sikring. Når der opstår en kortslutning, kan strømmen stige til ti eller endda hundredvis af gange dens nominelle værdi; følgelig når alle sikringselementerne i sikringslegemet deres smeltepunkt og smelter næsten samtidigt og øjeblikkeligt, ledsaget af genereringen af ​​en kraftig elektrisk lysbue. Sammenlignet med overbelastningsscenarier er pre-buetiden ekstremt kort, typisk målt i millisekunder. For hurtigvirkende sikringer af typen R-, der er designet til halvlederbeskyttelse, kan hele processen-fra fejlens begyndelse til den fuldstændige afbrydelse af kortslutningsstrømmen-styres til inden for 10 millisekunder. Under denne proces udsættes sikringskontakternes materiale og struktur for enorme elektrodynamiske kræfter og termiske spændinger; deres kvalitet afgør direkte, om sikringen pålideligt kan afbryde kredsløbet.

Bue-slukningsfasen er ligeledes domineret af det bue-dæmpende fyldmateriale; men da energien af ​​en kort-kredsløbsbue er langt større end energien af ​​en overbelastningsbue, er ydeevnekravene til det bratkølende materiale væsentligt strengere. Kvartssandet skal absorbere en massiv mængde lysbueenergi inden for en ekstremt kort tidsramme og etablere tilstrækkelig dielektrisk styrke til at forhindre lysbuen i at genantændes. Når afbrydelsesprocessen er afsluttet, er sikringselementet inde i sikringshuset fuldstændigt smeltet, hvilket skaber en pålidelig isolerende adskillelse mellem metalendekapperne. I udformningen af ​​sikringsknivekontakter består kontaktmaterialet typisk af sølv-belagt kobber eller sølv-belagt messing, et valg, der balancerer høj elektrisk ledningsevne med modstand mod lysbuerosion.

Udvælgelsen af ​​kontaktmaterialer er af afgørende betydning under smeltningsprocessen. Som grænsefladen, der forbinder sikringen med det eksterne kredsløb, påvirker sikringsterminalernes kontaktmodstand direkte mængden af ​​varme, der genereres under normal drift. Højtydende kontakter bruger ofte sølv-belagte kobberknivkontakter, der udnytter sølvets høje ledningsevne for at minimere kontaktmodstanden, mens de er afhængige af kobbers høje mekaniske styrke for at sikre mekanisk pålidelighed. Omvendt, i applikationer, der kræver høj-temperaturudholdenhed, foretrækkes sølv-belagte messingknivkontakter ofte på grund af messingsubstratets overlegne varmebestandighed. Desuden forhindrer brugen af ​​sølv-belagte endeklokker af kobberlegering ved sikringens ender effektivt, at endekapperne deformeres på grund af buerosion efter flere kredsløbsafbrydelser.