Quin paper juga el ganivet de contacte del cos cilíndric durant el procés de bufat del fusible?

Primer, examinem el procés de fusió per sobrecàrrega. Quan es produeix un corrent de sobrecàrrega sostingut en un circuit, l'element del fusible dins del cos del fusible comença a escalfar-se de manera anormal. Com que el corrent de sobrecàrrega normalment oscil·la entre 1,3 i 2 vegades el corrent nominal, el procés d'escalfament és gradual; en conseqüència, el temps de pre-arc és relativament llarg-dura des d'uns quants segons fins a diversos minuts-depenent de la gravetat de la sobrecàrrega. Durant la fase de pre-arc, seccions específiques de l'element fusible arriben primer al seu punt de fusió i comencen a fondre's, acompanyades de la generació d'un arc elèctric. Aquesta fase s'anomena temps de pre-arc, i constitueix la primera distinció clau entre la fusió de sobrecàrrega i la fusió de curt-circuit. En els fusibles amb una estructura de ganivet de contacte de cos cilíndric, el disseny de la interfície de contacte entre l'element del fusible i la tapa metàl·lica influeix en l'eficiència de la conducció tèrmica, afectant així la durada del temps de pre-arc.

Un cop generat l'arc elèctric, el procés entra a la fase de temps d'arc. En aquesta etapa, el material de farciment d'extinció de l'arc (normalment sorra de quars) dins del cos del fusible entra ràpidament en joc; en absorbir l'energia de l'arc i refredar el canal de l'arc, s'extingeix l'arc en un període de temps extremadament curt, completant així la interrupció del corrent. L'interval que abasta des de la generació de l'arc fins a la seva extinció completa es defineix com el temps d'arc. El temps total de fusió és la suma del temps de pre-arc i el temps d'arc. En condicions de sobrecàrrega, a causa de la quantitat relativament limitada de calor generada, el temps total de fusió sol ser bastant llarg-potencialment oscil·lant entre 1 i 4 hores. Aquest fenomen serveix com a manifestació de la característica de temps invers-del fusible: com més greu és la sobrecàrrega, més ràpid es produeix la fusió. A les aplicacions que utilitzen fusibles de tipus NH-con contactes de ganivet, aquesta característica de retard-temps és particularment crucial, ja que evita l'activació molesta causada per corrents d'entrada transitoris, com els generats durant l'arrencada del motor.

A continuació, analitzem el-procés de fusió en curtcircuit-l'escenari operatiu més exigent per a un fusible. Quan es produeix un curtcircuit, el corrent pot augmentar fins a desenes o fins i tot centenars de vegades el seu valor nominal; en conseqüència, tots els elements del fusible dins del cos del fusible arriben al seu punt de fusió i es fonen gairebé simultàniament i instantàniament, acompanyats de la generació d'un potent arc elèctric. En comparació amb els escenaris de sobrecàrrega, el temps de pre-arc és extremadament breu, normalment es mesura en mil·lisegons. Per als fusibles d'acció ràpida-de tipus R-dissenyats per a la protecció de semiconductors, es pot controlar tot el procés-des de l'inici de la falla fins a la interrupció completa del corrent de curt-circuit- en un termini de 10 mil·lisegons. Durant aquest procés, el material i l'estructura dels contactes del fusible estan sotmesos a forces electrodinàmiques immenses i esforços tèrmics; la seva qualitat determina directament si el fusible pot interrompre el circuit de manera fiable.

La fase-d'extinció de l'arc està també dominada pel material de farciment d'extinció de l'arc-; tanmateix, com que l'energia d'un arc de curt-circuit és molt més gran que la d'un arc de sobrecàrrega, els requisits de rendiment del material d'extinció són significativament més estrictes. La sorra de quars ha d'absorbir una quantitat massiva d'energia de l'arc en un període de temps extremadament curt i establir una força dielèctrica suficient per evitar que l'arc es torni a encendre. Un cop finalitzat el procés d'interrupció, l'element del fusible dins del cos del fusible s'ha fos completament, creant una separació aïllant fiable entre les tapes metàl·liques. En el disseny dels contactes de ganivet de fusibles, el material de contacte normalment consisteix en coure-platat o llautó-platat, una opció que equilibra una alta conductivitat elèctrica amb la resistència a l'erosió de l'arc.

La selecció dels materials de contacte és de gran importància durant el procés de fusió. Com a interfície que connecta el fusible al circuit extern, la resistència de contacte dels terminals del fusible influeix directament en la quantitat de calor generada durant el funcionament normal. Els contactes d'alt rendiment-utilitzen freqüentment contactes de ganivet de coure-platjats, aprofitant l'alta conductivitat de la plata per minimitzar la resistència de contacte alhora que confien en l'alta resistència mecànica del coure per garantir la fiabilitat mecànica. Per contra, en aplicacions que requereixen una resistència a alta-temperatura, sovint es prefereixen els contactes de ganivet de llautó platejat-a causa de la resistència a la calor superior del substrat de llautó. A més, l'ús de campanes d'extrem d'aliatge de coure platejat-a les extremitats del fusible evita eficaçment que les tapes d'extrem es deformin a causa de l'erosió de l'arc després de múltiples interrupcions del circuit.