擴(kuò)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(kuò)散是由于帶電質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)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(kuò)散。專業(yè)電力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(kuò)散作用也越強(qiáng)。擴(kuò)散出來的離子，因冷卻而相互結(jié)合，成為中性質(zhì)點(diǎn)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(qiáng)復(fù)合和擴(kuò)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。

限制過電壓的保護(hù)措施及過電壓保護(hù)裝置的選擇，限制過電壓的保護(hù)措施。如前所述，F(xiàn)-C回路的過電壓包括真空接觸器在開斷感性電流時產(chǎn)生的過電壓、真空接觸器觸頭分開瞬間可能產(chǎn)生的高頻電弧重燃過電壓、高壓限流熔斷器產(chǎn)生的會危害高壓電動機(jī)絕緣的熔斷電弧電壓。專業(yè)電力熔斷器對這些過電壓應(yīng)采取措施限制其幅值和陡度，以免造成設(shè)備損壞在設(shè)備選擇上，熔斷器在滅弧過程中伴隨著電弧電壓而出現(xiàn)操作過電壓，此過電壓的幅值與開斷電流和熔體結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與工作電壓關(guān)系不是很大，制造廠家規(guī)定此電壓不超過兩倍相對地電壓，低于電動機(jī)和變壓器的絕緣強(qiáng)度，可以不加限制措施，但需在訂貨時向廠家明確此要求。如制造廠無法滿足該要求時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際操作過電壓情況在過電壓保護(hù)和絕緣設(shè)計(jì)時按相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)采取限制過電壓的措施，保護(hù)設(shè)備絕緣。另外，熔斷器不宜降壓使用。F-C回路過電壓保護(hù)裝置通常布置在F-C回路柜內(nèi)，四川電力熔斷器如果過電壓保裝置不能滿足保護(hù)設(shè)備絕緣的需要，則需要調(diào)整過電壓保護(hù)裝置的布置位置，將過電壓保護(hù)裝置置于電動機(jī)端以提高保護(hù)效果。

電動機(jī)的啟動電流或突然投入電流的時間一電流特性應(yīng)在綜合保護(hù)裝置的最小動作特性以下，以免真空接觸器誤動作。對于變壓器類負(fù)荷，當(dāng)變壓器低壓側(cè)或變壓器內(nèi)部發(fā)生故障由真空接觸器動作時，熔斷器宜能對變壓器低壓側(cè)的短路故障進(jìn)行保護(hù)，熔斷器的最小開斷電流宜低于預(yù)期短路電流。專業(yè)電力熔斷器對于廠用電系統(tǒng)中裝有接地跳閘保護(hù)時，應(yīng)注意中性點(diǎn)接地方式及中性點(diǎn)接地設(shè)備的選擇，以避免出現(xiàn)在電流大于真空接觸器額定開斷電流時真空接觸器跳合閘，具體的選擇方式可參照 DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》。四川電力熔斷器在與上下級電源進(jìn)行保護(hù)配合時，為了保證F-C回路保護(hù)具有選擇性，電源樹斷路器綜合保護(hù)裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線的右側(cè)，負(fù)荷側(cè)設(shè)備的保護(hù)裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線左側(cè)。對于熔斷器與電源側(cè)保護(hù)的配合，發(fā)電廠內(nèi)是F-C回路保護(hù)與高壓廠用母線進(jìn)線回路保護(hù)的配合，該進(jìn)線回路的保護(hù)特性為綜合保護(hù)裝置提供的由多條保護(hù)曲線構(gòu)成的曲線族，一般不用特殊考慮，可在調(diào)試階段由調(diào)試單位確定。

為方便進(jìn)行設(shè)備絕緣試驗(yàn)，過電壓保護(hù)裝置前宜設(shè)置可拆連接片。四川電力熔斷器F-C回路過電壓保護(hù)裝置，就設(shè)計(jì)思想來說，分為兩類，一類是電容器與電阻元件串聯(lián)而成的阻容吸收器，另一類是以氧化鋅閥片構(gòu)成的過電壓限制器。由于當(dāng)前的3~10kV配電網(wǎng)的接地方式主要采取中性點(diǎn)不接地和低電阻接地兩種型式，對于限制過電壓的保護(hù)措施也主要針對這兩種接地方式。阻容過電壓吸收器是F-C回路的過電壓保護(hù)設(shè)備的主要選擇之一，適用于中性點(diǎn)有效接地的配電系統(tǒng)中。從原理上講，阻容過電壓吸收器是最理想的過電壓保護(hù)設(shè)備，不僅可以限制過電壓幅值、保護(hù)電動機(jī)主絕緣也能夠抑制過電壓陡度，保護(hù)電動機(jī)的匝間絕緣。但在設(shè)計(jì)中按不同回路的不同阻容特性選擇阻容過電壓吸收器在操作上難度較大，這是限制阻容過電壓吸收器的一個重要原因。專業(yè)電力熔斷器氧化鋅過電壓限制器也是F-C回路的過電壓保護(hù)設(shè)備的主要選擇之氧化鋅過電壓限制器由氧化鋅閥片疊加組成，具有十分優(yōu)異的非線性伏安特性。氧化鋅過電壓限制器可以限制操作過電壓幅值，保護(hù)電動機(jī)及低壓變壓器的主絕緣，但其缺點(diǎn)是不能降低操作過電壓行波的陡度，不能有效保護(hù)電動機(jī)繞組的匝間絕緣。

但對于以電纜供電為主的中壓配電網(wǎng)，如大城市城區(qū)配電網(wǎng)、大中工礦企業(yè)配電網(wǎng)、中小型發(fā)電機(jī)電壓直配電網(wǎng)、大容量火力發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)等，傳統(tǒng)的接地方式還有一些不足之處，主要有以下幾點(diǎn)：1)內(nèi)過電壓倍數(shù)較高，可達(dá)3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經(jīng)超過了避雷器允許承載能力，要求避開這兩種過電壓的發(fā)生和發(fā)展，從而需提高電網(wǎng)的整體絕緣水平。專業(yè)電力熔斷器對于具有大量高壓電動機(jī)的工礦企業(yè)和火力發(fā)電廠，配合較難實(shí)現(xiàn)。2)單相接地故障下，在升高的穩(wěn)態(tài)電壓下運(yùn)行時間在2h以上，不僅會導(dǎo)致絕緣早期老化，或在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生閃絡(luò)，引起多點(diǎn)故障，釀成斷路器異相開斷，惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復(fù)絕緣，發(fā)生單相接地必是永久性故障，不允許繼續(xù)行，必須迅速切斷電源，避免擴(kuò)大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網(wǎng)，在電容電流超過10A(發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)為7A)時，四川電力熔斷器宜采用中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地，單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續(xù)性，則可從提高線路或設(shè)備的冗余度來解決，目前城網(wǎng)和大容量發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)已經(jīng)按此設(shè)置。

阻容過電壓吸收器的選擇，阻容過電壓吸收器由電阻與電容器等元件串聯(lián)組成，是通過改變開斷回路的阻抗參數(shù)來吸收過電壓的能量，從理論上來說，四川電力熔斷器這是最理想的過電壓保護(hù)措施。阻容吸收器可聯(lián)接在FC回路斷口之外的負(fù)載側(cè)，阻容過電，研究人員曾進(jìn)行過阻容過電壓吸收器的配合試驗(yàn)，吸收器的參數(shù)為R=2502，Cb=0.33xF。開斷空載電動機(jī)共進(jìn)行24相次，截流值由不加吸收器前的21A降到10.5A，過電壓倍數(shù)不超過2.33倍相電壓，開斷起動狀態(tài)電動機(jī)也進(jìn)行了24相次，測試表明，吸收器投入后高頻振蕩持續(xù)時間縮短，最大過電壓為4倍相電壓，但出現(xiàn)的幾率由不加吸收器前的76.6%降到3.23%。可見阻容過電壓吸收器對開斷感應(yīng)電動機(jī)的過電壓具有較好的限制保護(hù)作用。專業(yè)電力熔斷器針對中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，實(shí)踐表明，用于F-C回路的阻容過電壓吸收器可以采用與“三叉戟”式避雷器相同的接線方式，可以取相地相間電容約為0.1~0.51F，相地相間電阻值約為100~5002。但是阻容吸收器的投入，也使6kV廠用電系統(tǒng)相對地電容值增加。以往由于國內(nèi)發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)在接地電容電流滿足要求的條件。