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(dòng)，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。定制高壓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(shí)，這一過程在非常短的時(shí)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。

但是它不能降低操作過電壓行波的陡度，所以一般情況下不能保護(hù)電動(dòng)機(jī)繞組的匝間絕緣。氧化鋅過電壓限制器的參數(shù)選擇。過電壓限制器額定電壓Uk的選擇。額定電壓U表征限制器兩端子之間允許的最大工頻電壓，限制器在該電壓下能夠可靠地工作。持續(xù)運(yùn)行電壓Uc的選擇。定制高壓熔斷器在沒有間隙的情況下，氧化鋅閥片在正常工況下，將長(zhǎng)期處于相對(duì)地電壓的作用之下，并有泄漏電流流過。對(duì)于氧化鋅閥片而言，該電壓稱之為持續(xù)運(yùn)行電壓U。持續(xù)運(yùn)行電壓作用之下的泄漏電流稱為持續(xù)運(yùn)行電流1，該電流必須嚴(yán)格控制，才能確保過電壓限制器有足夠長(zhǎng)的工作壽命，所以持續(xù)運(yùn)行電壓必須小于額定電壓非有效接地系統(tǒng)允許帶單相接地故障繼續(xù)運(yùn)行2h，考慮到此時(shí)非故障相電壓的升高，有關(guān)部門規(guī)定,6kV廠用電中性點(diǎn)非有效接地方式系統(tǒng)氧化鋅過電壓限制器持續(xù)運(yùn)行電壓由原標(biāo)準(zhǔn)4kV提高到7.6kV。湖南高壓熔斷器對(duì)于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)氧化鋅過電壓限制器持續(xù)運(yùn)行電壓要大于系統(tǒng)額定電壓。工頻參考電壓U及工頻參考電流Im的選擇。工頻參考電壓即起始動(dòng)作電壓，由該電壓開始，電流將隨電壓的升高而大幅度增加。

3kV、10kV 電壓等級(jí)的高壓熔斷器在電流特性上與 6kV 等級(jí)的差別不大，當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)額定電壓為3kV或10kV時(shí)，湖南高壓熔斷器采用F-C回路供電的電動(dòng)機(jī)和變壓器的最大容量可暫按其額定電流與6kV系統(tǒng)初步確定的1250kW 電動(dòng)機(jī)和 1600kVA 低壓廠用變壓器的額定電流相等原則來初步確定，再根據(jù)工程中采用的具體設(shè)備規(guī)范進(jìn)行核算和調(diào)整。電流相等原則是指可采用 F-C 回路供電的 3、10kV 最大負(fù)荷的額定電流與可采用F-C 回路供電的6kV最大負(fù)荷的額定電流相等，例如6kV系統(tǒng)可采用F-C回路供電的最大電動(dòng)機(jī)容量為1250kW，其額定電流為150.4A，則3kV系統(tǒng)可采用F-C 回路供電且額定電流為150.4A 的電動(dòng)機(jī)容量為 625kW，10kV 系統(tǒng)為2083kW。定制高壓熔斷器由于F-C回路無法實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)工程中對(duì) 2000kW 或 2000kVA 及以上設(shè)備裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，10kV 系統(tǒng)的供電負(fù)荷容量上限均小于2000kW或2000kVA。另外，目前大部分制造廠生產(chǎn)的10kV等級(jí)高壓熔斷器電流較小.其能供電的負(fù)荷無法達(dá)到表4-2中給出的容量，實(shí)際設(shè)計(jì)中建議予以考慮。高壓熔斷器與真空接觸器的保護(hù)配合，F(xiàn) -C回路中的培斷器作為保護(hù)電器，可在大的故障電流下通過斷開回路提供保護(hù)。

單相接地短路保護(hù)。變壓器回路的單相接地短路保護(hù)系針對(duì)變壓器低壓側(cè)單相接地短路的保護(hù)，該保護(hù)應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)之一：裝在變壓器低壓側(cè)中性線上的零序過電流保護(hù)；利用高壓側(cè)的過電流保護(hù)兼做低壓側(cè)單相接地短路保護(hù)。定制高壓熔斷器瓦斯保護(hù)。用來反映油浸式變壓器的內(nèi)部故障和漏油造成的油面降低，同時(shí)也能反映繞組的開焊故障。即使是匝數(shù)很少的短路故障，瓦斯保護(hù)同樣能可靠保護(hù)。溫度保護(hù)。對(duì)于干式變壓器，可設(shè)置溫度保護(hù)，高溫告警，超溫跳閘。為變壓器供電的F-C回路保護(hù)整定計(jì)算，以1600kVA低壓廠用變壓器為例，變壓器額定電壓比為6/0.4kV，阻抗電壓U4=6%，額定電流為154A，變壓器低壓側(cè)電動(dòng)機(jī)成組自起動(dòng)電流為469A，考慮勵(lì)磁涌流影響后，根據(jù)本文所述變壓器回路熔斷器的選擇方法。速斷保護(hù)。當(dāng)回路發(fā)生短路故障時(shí)，由于短路電流較大，電流速斷保護(hù)動(dòng)作。電流速斷保護(hù)由熔斷器提供，湖南高壓熔斷器其動(dòng)作特性即為回路所選擇的高壓限流熔斷器的時(shí)間一電流特性曲線。與電動(dòng)機(jī)保護(hù)類似，變壓器的電流速斷保護(hù)也可以利用綜合保護(hù)裝置的大電流閉鎖功能。

氧化鋅過電壓限制器的選擇，目前絕大多數(shù)的廠家普遍采用氧化鋅過電壓限制器作為F-C回路的過電壓保護(hù)設(shè)備。定制高壓熔斷器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)異的非線性伏一安特性。正常電壓作用下，泄漏電流只有幾十微安，實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)對(duì)地絕緣的絕緣子，但在異常電壓發(fā)生時(shí)，它的電阻又非常小，過電壓行波過后，不存在工頻續(xù)流，是當(dāng)前使用較多的限制過電壓設(shè)備。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式，不論是中性點(diǎn)不接地還是經(jīng)高阻抗接地的接地方式，都屬于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)過電壓限制器的選擇難度較大，限制器的運(yùn)行條件比較苛刻。由于非有效接地系統(tǒng)允許系統(tǒng)帶單相接地故障持續(xù)運(yùn)行2h，因此非故障相的持續(xù)運(yùn)行電壓將升高√3倍，湖南高壓熔斷器過電壓限制器的工頻電壓耐受能力應(yīng)按此條件選擇顯然，工頻電壓耐受能力要求越高，則過電壓限制器的額定電壓的選擇也相應(yīng)越高，相反它的保護(hù)效果越差。氧化鋅過電壓限制器雖然可以限制操作過電壓，保護(hù)電動(dòng)機(jī)及低壓變壓器的主絕緣。