擴散是弧柱內(nèi)自由電子、正離子逸出弧柱以外，到周圍冷介質(zhì)中去的過程。擴散是由于帶電質(zhì)點的不規(guī)則熱運動，以及空間電荷的分布不均勻，使電弧中的高溫離子由密集的空間向密度小，溫度低的方向擴散。定制直流熔斷器電弧和周圍介質(zhì)的溫度差以及離子濃度差越大擴散作用也越強。擴散出來的離子，因冷卻而相互結(jié)合，成為中性質(zhì)點顯然，如果游離過程大于去游離過程，電弧將繼續(xù)燃燒，并越燒越旺，如果去游離過程大于游離過程，電弧便越來越小，最后電弧將熄滅。由此分析，熄滅電弧的基本方法是設(shè)法冷卻電弧，設(shè)法加強復(fù)合和擴散形成的去游離過程。高壓限流熔斷器熄滅電弧的基本原理，就是當(dāng)熔體元件熔化而出現(xiàn)電弧后，迫使電弧深入到周圍填料石英砂構(gòu)成的縫隙中去，根據(jù)狹縫滅弧原理，電弧與石英砂緊密接觸，使電弧急劇冷卻，從而迫使電流急劇下降到零。當(dāng)預(yù)期電流非常大，熔體元件熔化、蒸發(fā)、出現(xiàn)間隙及電弧時，這一過程在非常短的時間之內(nèi)就已經(jīng)完成，熔體元件在來不及向周圍填料石英砂傳熱的情況下，就已經(jīng)熔斷并形成電弧。

近年來國內(nèi)外研制了一系列的微機型綜合保護(hù)裝置，這些裝置的特點恰好適應(yīng)了F-C回路對保護(hù)的要求，下面針對電動機和低壓變壓器的保護(hù)分別加以分析和說明。定制直流熔斷器為電動機供電的F-C回路保護(hù)配置，F(xiàn)-C回路供電的電動機，其容量一般在200kW以下，通常裝設(shè)有下列保護(hù)：電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、負(fù)序過流保護(hù)、單相接地保護(hù)、起動時間過長保護(hù)和低電壓保護(hù)。此外，由于FC回路有單相斷線可能(熔斷器一相熔斷)，還應(yīng)有斷相(不平衡)保護(hù)。(1)電流速斷保護(hù)。作為電動機定子繞組和回路供電電纜相間短路故障的保護(hù)。綜合保護(hù)裝置保護(hù)定值可設(shè)定速斷高值與速斷低值，高值為電動機起動過程中的速斷定值，低值為電動機起動完成后，正常運行中的速斷定值。電動機起動時間可在定值中設(shè)置，從而提高速斷保護(hù)的靈敏度。(2)過負(fù)荷保護(hù)。主要用于防止電動機運行中因過負(fù)荷、不對稱過負(fù)荷、斷線等引起的過熱，可作為保護(hù)的后備。(3)負(fù)序過流保護(hù)。作為電機電流不平衡的一種保護(hù)，電動機起動結(jié)束保護(hù)自動投入。

雖然短路時間超過 5×?xí)r，電纜已經(jīng)可以考慮對外的散熱過程，但允許溫度下降的影響對電纜的熱穩(wěn)定性能具有決定作用。 影響電纜熱穩(wěn)定性的因素，電纜的熱穩(wěn)定性主要受熱阻、熱容、溫升時間常數(shù)、外部條件的影響。定制直流熔斷器熱阻分為電纜熱阻和外部媒介熱阻，熱阻是與材質(zhì)及結(jié)構(gòu)有關(guān)的固有特征，熱阻越大，其散熱性越差。熱容與材料的熱容系數(shù)有關(guān)，與材料的體積成正比，熱容越大，溫升所需的熱量越多。電纜和外部媒質(zhì)均有其溫升時間常數(shù)，表征的是溫度上升或下降至63.2%最終溫度所需要的時間。電纜所處的外部條件，例如環(huán)境溫度，通風(fēng)狀況，敷設(shè)方式等也都會對電纜的載流量和熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。 銀川直流熔斷器F-C 回路電纜熱穩(wěn)定截面選擇條件的確定，高壓熔斷器與真空接觸器對回路形成聯(lián)合保護(hù)時，以圖 3-6 所示的電動機回路熔斷器選擇及配合曲線為例，當(dāng)短路電流大于熔斷器與真空接觸器保護(hù)交接點電流時，由熔斷器提供保護(hù)；小于交接點電流時，由真空接觸器按照綜合保護(hù)裝置保護(hù)曲線動作提供保護(hù)。

電動機的起動電流約為110~130A，比較過電壓倍數(shù)，斷路器與接觸器是相當(dāng)?shù)摹Ｓ纱丝梢姡婵战佑|器的正常運行方式，大量的操作是接通空載狀態(tài)電流、開斷電動機的額定或起動電流。操作過程中，必然伴隨著過電壓的發(fā)生，也必須采取可靠的限制過電壓的措施，才能保證電動機等用電設(shè)備的絕緣不受損害。操作過電壓分析。截流過電壓。定制直流熔斷器真空接觸器滅弧能力很強，開斷高壓感應(yīng)電動機空載或額定電流時，工頻電流在自然過零前往往提前熄滅，電流突然中斷，形成截流現(xiàn)象。在負(fù)載側(cè)電感和電容上剩余的磁場能量及電場能量將以過電壓的形式釋放出來。可以參照斷路器開斷感性負(fù)荷的分析方法來分析接觸器截流過電壓的發(fā)生過程，為了分析方便，這里將開斷高壓電動機的回路，解析成等值電路。銀川直流熔斷器接觸器開斷瞬間，負(fù)載側(cè)電動機漏感中及等值電容上儲存的磁場及電場能量將促使負(fù)載側(cè)電感電容之間發(fā)生高頻振蕩。同樣，電源側(cè)也發(fā)生著電感電容之間的高頻振蕩，只是兩者各自以自身的自振頻率進(jìn)行振蕩。

關(guān)于熔斷器的允許操作過電壓的國家標(biāo)準(zhǔn)，是最大允許值。實際產(chǎn)品往往小于上述標(biāo)準(zhǔn)。銀川直流熔斷器真空接觸器滅弧特性及操作過電壓分析，真空接觸器的結(jié)構(gòu)特點和滅弧特性。真空接觸器與真空斷路器非常相似，兩者就其結(jié)構(gòu)而言基本相同，合閘與分閘時間也大致相同真空接觸器與真空斷路器比較，滅弧室方面存在一些小的差別，其是斷路器滅弧室內(nèi)設(shè)屏蔽罩，接觸器則可以取消屏蔽罩；其二是斷路器觸頭為圓柱體，端面上徑向開有斜槽，滅弧過程形成旋轉(zhuǎn)電弧，接觸器的觸頭雖然也是圓柱體，但端面上一般沒有徑向斜槽；其三是觸頭開距不同，斷路器觸頭開距稍大真空斷路器與真空接觸器分合閘時間雖然大致相同，但它們的觸頭間開距不同，接觸器略小，所以接觸器的分合閘速度實際上低于斷路器。定制直流熔斷器但就分閘的絕對速度來分析，實際上速率并不低。因此真空接觸器雖然在滅弧室的結(jié)構(gòu)上與斷路器比較有微小差異，但它們的滅弧原理是相同的，這一點對分析操作過電壓的特性十分重要。F-C回路的過電壓分析，試驗在一系列6kV中、小容量電動機群展開，證明切斷電動機起動電流的過程中，發(fā)生重燃的幾率較高，而且觸頭打開與電流自然過零的時間間隔小于1ms。

限制過電壓的作用將由此電壓開始。過電壓限制器兩端子間，施加工頻參考電壓時，流過限制器的泄漏電流稱為工頻參考電流I。顯然，氧化鋅過電壓限制器工頻參考電壓的選擇應(yīng)大于額定電壓值。荷電率的選擇。氧化鋅過電壓限制器的持續(xù)運行電壓與工頻參考電壓的比值稱為荷電率。定制直流熔斷器越接近工頻參考電流I，所以，荷電率不宜過高，才能確保過電壓限制器的壽命荷電率的取值，各國都不相同，日本取值為0.45，美國取值為0.58，我國一般常規(guī)非有效接地系統(tǒng)中氧化鋅過電壓限制器的荷電率取0.45~0.6。《電氣工程電氣設(shè)計手冊》中推薦氧化鋅過電壓限制器的荷電率不大于0.85，并要求保證使用壽命。殘壓的選擇。殘壓是衡量過電壓限制器保護(hù)水平的重要指標(biāo)，由它構(gòu)成氧化鋅過電壓限制器的保護(hù)特性。對于F-C回路來說，因不考慮雷電沖擊過電壓，這里指氧化鋅過電壓限制器的操作波殘壓。定制直流熔斷器由入山假流瞬間貝較側(cè)過電壓數(shù)值，由兩部分組成，其一是負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓，其二是與截流值的大小成正比的電感上的電壓，如果開斷瞬間，沒有發(fā)生截流，負(fù)載側(cè)高頻振蕩電壓幅值等于負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓，即電源電壓，過電壓倍數(shù)為1。