Milyen szerepe van a hengeres testű érintkező késnek a biztosíték kifúvási folyamatában?

Először is vizsgáljuk meg a túlterhelés-hegesztés folyamatát. Amikor egy áramkörben tartós túlterhelés lép fel, a biztosíték testében lévő biztosítékelem rendellenesen felmelegszik. Mivel a túlterhelési áram jellemzően a névleges áram 1,3-2-szerese között van, a fűtési folyamat fokozatos; következésképpen az előívelési idő Az elő-íves fázis során a biztosítóelem bizonyos szakaszai érik el először olvadáspontjukat, és olvadni kezdenek, amihez elektromos ív keletkezik. Ezt a fázist nevezik elő{10}}ívelési időnek, és ez jelenti az első kulcsfontosságú különbséget a túlterheléses biztosíték és a rövidzár{11}}biztosíték között. A hengeres testű érintkezőkés szerkezetű biztosítékoknál a biztosítékelem és a fém végsapka közötti érintkezési felület kialakítása befolyásolja a hővezetési hatékonyságot, ezáltal befolyásolja az elő{13}}íves idő időtartamát.

Az elektromos ív létrehozása után a folyamat az íves idő fázisába lép. Ebben a szakaszban az ívoltó töltőanyag (jellemzően kvarchomok) gyorsan működésbe lép a biztosíték testében; az ívenergiát elnyelve és az ívcsatornát hűtve rendkívül rövid időn belül kioltja az ívet, ezzel teljessé téve az áram megszakítását. Az ív keletkezésétől a teljes kialvásáig tartó intervallumot ívelési időként határozzuk meg. A teljes beégetési idő az elő-ívelési idő és az ívelési idő összege. Túlterhelési körülmények között, a viszonylag korlátozott mennyiségű hő miatt, a teljes beégetési idő általában meglehetősen hosszú,{6}}lehetséges, hogy 1 és 4 óra között mozog. Ez a jelenség a biztosíték fordított időbeli karakterisztikájának megnyilvánulásaként szolgál: minél nagyobb a túlterhelés, annál gyorsabban megy végbe a beolvadás. Az NH-típusú, késérintkezős biztosítékot használó alkalmazásokban ez az idő{13}}késleltetési karakterisztikája különösen fontos, mivel megakadályozza a tranziens bekapcsolási áramok által okozott kellemetlen kioldásokat, például a motor indítása során.

Ezt követően elemezzük a zárlati -biztosítéki folyamatot-, amely a biztosítékok legigényesebb működési forgatókönyve. Rövidzárlat esetén az áram a névleges értékének tízszeresére vagy akár százszorosára is megugrhat; ennek következtében a biztosítótesten belüli összes biztosítóelem eléri olvadáspontját, és szinte egyszerre és azonnal megolvad, erős elektromos ív keletkezésével. A túlterhelési forgatókönyvekhez képest az elő-ívelési idő rendkívül rövid, jellemzően ezredmásodpercben mérik. A félvezetővédelemre tervezett aR-típusú, gyors működésű-biztosítékok esetében a teljes folyamat-a hiba kezdetétől a rövidzárlati áram-teljes megszakításáig{10}}10 ezredmásodpercig szabályozható. A folyamat során a biztosíték érintkezőinek anyaga és szerkezete hatalmas elektrodinamikai erőknek és termikus igénybevételeknek van kitéve; minőségük közvetlenül meghatározza, hogy a biztosíték megbízhatóan megszakítja-e az áramkört.

Az ív-oltási fázist szintén az ív-oltó töltőanyag uralja; mivel azonban a rövidzárlati ív energiája sokkal nagyobb, mint a túlterheléses ívé, az oltóanyag teljesítménykövetelményei lényegesen szigorúbbak. A kvarchomoknak rendkívül rövid időn belül hatalmas mennyiségű ívenergiát kell elnyelnie, és elegendő dielektromos szilárdságot kell biztosítania ahhoz, hogy megakadályozza az ív újragyulladását. Miután a megszakítási folyamat befejeződött, a biztosítéktest belsejében lévő biztosíték teljesen megolvadt, így megbízható szigetelő elválasztás jön létre a fém végsapkák között. A biztosítékkés érintkezőinek kialakításánál az érintkező anyaga jellemzően ezüstözött rézből- vagy ezüstözött-sárgarézből áll, amely választás egyensúlyban tartja a nagy elektromos vezetőképességet az íverózióval szembeni ellenállással.

Az érintkezési anyagok kiválasztása kiemelten fontos a hevítési folyamat során. A biztosítékot a külső áramkörrel összekötő interfészként a biztosíték kivezetéseinek érintkezési ellenállása közvetlenül befolyásolja a normál működés során keletkező hőmennyiséget. A nagy teljesítményű{2}}érintkezők gyakran ezüstözött-réz késérintkezőket használnak, kihasználva az ezüst nagy vezetőképességét az érintkezési ellenállás minimalizálása érdekében, miközben a réz nagy mechanikai szilárdságára hagyatkoznak a mechanikai megbízhatóság biztosítása érdekében. Ezzel szemben a magas hőmérséklet-állóságot igénylő alkalmazásokban az ezüstözött sárgaréz késérintkezőket gyakran előnyben részesítik a sárgaréz hordozó kiváló hőállósága miatt. Ezenkívül az ezüstözött rézötvözetből készült végharangok használata a biztosíték szélein hatékonyan megakadályozza a végsapkák deformálódását az áramkör többszöri megszakítását követő íverózió miatt.