Koju ulogu ima kontaktni nož cilindričnog tijela tijekom procesa pregorevanja osigurača?

Prvo, ispitajmo proces spajanja preopterećenja. Kada se u strujnom krugu pojavi stalna struja preopterećenja, element osigurača unutar tijela osigurača počinje se nenormalno zagrijavati. Budući da se struja preopterećenja obično kreće od 1,3 do 2 puta veće od nazivne struje, proces zagrijavanja je postupan; posljedično, vrijeme pred{4}}luka je relativno dugo-i traje od nekoliko sekundi do nekoliko minuta-ovisno o težini preopterećenja. Tijekom faze pred{8}}luka, određeni dijelovi elementa osigurača prvi dosežu svoju točku taljenja i počinju se topiti, praćeni stvaranjem električnog luka. Ova faza naziva se vrijeme pred{10}}luka i predstavlja prvu ključnu razliku između osigurača preopterećenja i osigurača kratkog spoja. U osiguračima koji imaju strukturu kontaktnog noža s cilindričnim tijelom, dizajn kontaktnog sučelja između elementa osigurača i metalne završne kapice utječe na učinkovitost toplinske vodljivosti, čime utječe na trajanje vremena pred{13}}luka.

Nakon što se električni luk generira, proces ulazi u fazu vremena lučenja. U ovoj fazi, materijal za punjenje-za gašenje luka (obično kvarcni pijesak) unutar tijela osigurača brzo ulazi u igru; apsorpcijom energije luka i hlađenjem kanala luka gasi luk u iznimno kratkom vremenskom roku i time dovršava prekid struje. Interval koji se proteže od stvaranja luka do njegovog potpunog gašenja definira se kao vrijeme gorenja. Ukupno vrijeme taljenja zbroj je vremena prije -luka i vremena gorenja. U uvjetima preopterećenja, zbog relativno ograničene količine generirane topline, ukupno vrijeme topljenja obično je prilično dugo-i potencijalno se kreće od 1 do 4 sata. Ovaj fenomen služi kao manifestacija inverzne-vremenske karakteristike osigurača: što je veće preopterećenje, to brže dolazi do stapanja. U aplikacijama koje koriste osigurače tipa NH-s nožastim kontaktima, ova karakteristika vremenskog-odgode je posebno ključna, jer sprječava neželjeno okidanje uzrokovano prolaznim udarnim strujama, poput onih koje se generiraju tijekom pokretanja motora.

Zatim analiziramo-proces fuzije kratkog spoja-najzahtjevniji radni scenarij za osigurač. Kada dođe do kratkog spoja, struja može porasti na desetke ili čak stotine puta više od nazivne vrijednosti; posljedično, svi elementi osigurača unutar tijela osigurača dosežu točku taljenja i tope se gotovo istovremeno i trenutačno, praćeno stvaranjem snažnog električnog luka. U usporedbi sa scenarijima preopterećenja, vrijeme pred{4}}luka je izuzetno kratko, obično se mjeri u milisekundama. Za aR{6}}brzo{7}}osigurače dizajnirane za zaštitu poluvodiča, cijeli proces-od početka kvara do potpunog prekida-struje kratkog spoja-može se kontrolirati u roku od 10 milisekundi. Tijekom ovog procesa, materijal i struktura kontakata osigurača podvrgnuti su ogromnim elektrodinamičkim silama i toplinskim naprezanjima; njihova kvaliteta izravno određuje može li osigurač pouzdano prekinuti strujni krug.

Fazom-gašenja luka također dominira materijal za punjenje-za gašenje luka; međutim, budući da je energija luka kratkog -spoja daleko veća od energije luka preopterećenja, zahtjevi za performanse materijala za gašenje znatno su stroži. Kvarcni pijesak mora apsorbirati ogromnu količinu energije luka unutar iznimno kratkog vremenskog okvira i uspostaviti dovoljnu dielektričnu čvrstoću da spriječi ponovno paljenje luka. Nakon završetka postupka prekida, element osigurača unutar tijela osigurača potpuno se otopio, stvarajući pouzdano izolacijsko odvajanje između metalnih završnih kapica. U dizajnu nožastih kontakata osigurača, kontaktni materijal obično se sastoji od posrebrenog-bakra ili posrebrenog-mjedi, izbor koji uravnotežuje visoku električnu vodljivost s otpornošću na eroziju luka.

Odabir kontaktnih materijala od najveće je važnosti tijekom procesa spajanja. Kao sučelje koje povezuje osigurač s vanjskim strujnim krugom, kontaktni otpor stezaljki osigurača izravno utječe na količinu topline koja se stvara tijekom normalnog rada. Kontakti visokih-učinkovitosti često koriste posrebrene-bakrene nožaste kontakte, iskorištavajući visoku vodljivost srebra kako bi se smanjio kontaktni otpor dok se oslanja na visoku mehaničku čvrstoću bakra kako bi se osigurala mehanička pouzdanost. Nasuprot tome, u primjenama koje zahtijevaju visoku-temperaturnu izdržljivost, posrebreni-mjedeni noževi kontakti često se preferiraju zbog vrhunske toplinske otpornosti mjedene podloge. Nadalje, upotreba zvona od posrebrene-legure bakra na krajevima osigurača učinkovito sprječava deformaciju završnih kapica uslijed erozije električnim lukom nakon višestrukih prekida strujnog kruga.