電弧的基本特性。定制低壓限流熔斷器高壓熔斷器因供電回路故障發(fā)生熔斷時，熔斷器的電弧范圍內(nèi)一般由陰極壓降區(qū)、陽極壓降區(qū)和弧柱區(qū)等三部分組成。陰極壓降區(qū)長度大約只有10mm，在這個區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過；另一端，電流是在固體或液體金屬的陰極上流過。陰極壓降區(qū)的電壓降大約為10V。陽極壓降區(qū)長度大約也只有10-3mm，在這個區(qū)域的一端，電流是在金屬蒸汽中流過；另一端，電流是在固體或液體金屬的陽極上流過?？缭陉枠O壓降區(qū)的電壓，可以是由零至熔體材料的原子電離電位之間的任何值，般認為取熔體材料的電離電位較合理?；≈鶇^(qū)占據(jù)陰極壓降區(qū)和陽極壓降區(qū)之間的全部空間。無錫低壓限流熔斷器弧柱區(qū)溫度很高，一般在絕對溫度5000K以上?；≈鶇^(qū)可以認為是具有一定導電率的導體，其內(nèi)部電場強度較低，這一段的電壓與電弧燃燒的熾熱程度、弧柱截面的大小、弧柱的長度等各種因素有關。其特點是電流大時，壓降較?。浑娏餍r，壓降反而較大。維持電弧高溫燃燒是由回路電感提倛主要能源，因為切斷短路電流時，回路電感之中是儲存有磁場能量的，該能量系維持電弧持續(xù)燃燒的主要能源。

由于合閘命令處于保持狀態(tài)，接觸器的跳閘回路動作后，合閘命令會再次合閘，致使接觸器多次合跳，結(jié)果造成上一級開關設備保護跳閘，擴大事故范圍，造成發(fā)電廠停機等嚴重后果。因此在接觸器的控制回路中需配置完善的“防跳”回路。定制低壓限流熔斷器測量、信號回路。火力發(fā)電廠中對于F-C回路的信號和測量回路要求，回路的設計應符合D/T5153《火力發(fā)電廠廠用電設計技術(shù)規(guī)程》和GB/T50063《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》有關的要求。F-C回路的測量儀表和變送器根據(jù)上述規(guī)范配置。FC回路的電流互感器配置應滿足保護和測量要求。目前，大多數(shù)F-C的控制回路采用直流控制電源。隨著綜合保護裝置的逐步發(fā)展，其對F-C回路的保護和補充功能越來越完善，多數(shù)F-C的供電回路均配有綜合保護裝置。無錫低壓限流熔斷器本書以電動機負荷為例，給出一種F-C回路典型控制圖(圖5-3典型FC回路控制接線圖)。F-C回路典型控制圖控制電源采用直流110V，具有“防跳”功能及控制電源和跳合閘回路的監(jiān)視功能等，滿足真空接觸器的控制，信號和測量回路要求。

當真空接觸器額定短路開斷電流為4kA時，綜合保護裝置的過流閉鎖電流為3.3kA。但是，無錫低壓限流熔斷器為防止測量TA飽和、導致保護裝置大電流閉鎖出口失效，回路配置TA的變比不能太小，以保證閉鎖電流的整定值小于TA的飽和電流。當保護裝置沒有大電流閉鎖功能時，若高壓熔斷器熔斷電流小于高壓接觸器允許斷開電流，則電流速斷保護不必退出，若高壓熔斷器熔斷電流大于高壓接觸器允許斷開電流，則電流速斷保護需退出。過負荷保護。電動機回路長時間過負荷運行會引起電動機定子過熱，并引起電機絕緣老化，甚至電機燒毀或發(fā)生嚴重短路，過負荷保護是電動機回路的主保護之一，反映電動機過負荷程度。當電動機在過負荷運行時，由于回路電流較小，一般考慮由真空接觸器動作進行保護。過負荷保護的動作時間要與電動機允許的過負荷時間配合，一般情況下取電動機的最長起動時間。定制低壓限流熔斷器綜合保護裝置提供的過負荷保護均為反時限保護，曲線隨發(fā)熱時間常數(shù)及冷、熱態(tài)運行情況不同上下變化。在曲線選擇時，除考慮電動機的實際發(fā)熱常數(shù)和運行工況外，尚應考慮躲過電動機起動及所選曲線與熔斷器特性曲線交點對應的電流值小于接觸器的額定開斷電流兩種情況。

擴散是弧柱內(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。擴散是由于帶電質(zhì)點的不規(guī)則熱運動，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，溫度低的方向擴散。定制低壓限流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散作用也越強。擴散出來的離子，因冷卻而相互結(jié)合，成為中性質(zhì)點顯然，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法冷卻電弧，設法加強復合和擴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。當預期電流非常大，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。

在小的故障電流或過載情況下借助綜合保護裝置由真空接觸器斷開同路來提供保護，即F-C回路的保護由熔斷器的一次保護和綜保裝置的二次保護配合共同完成。熔斷器與真空接觸器（通過綜保裝置的曲線)的保護配合基于熔斷器的最小熔斷時間一電流特性曲線和綜保裝置的時間一電流特性曲線。定制低壓限流熔斷器在耐受能力上，真空接觸器的額定開斷電流值應大于綜合保護裝置的最小特性與熔斷器的全開斷特性的交點電流值，同時，真空接觸器應能耐受熔斷器的最大限流電流峰值，在熱穩(wěn)定方面應能耐受開斷能量，這樣，才能保證真空接觸器能夠分擔F-C 回路中的部分保護功能。為了提高保護的可靠性，熔斷器的最小開斷電流應不超過最小交接點電流，且希望熔斷器的最小開斷電流應是盡量小。無錫低壓限流熔斷器最小開斷電流以下的電流應由真空接觸器斷開，在電流低于熔斷器最小開斷電流時，熔斷器無損傷的電弧耐受時間應長于聯(lián)用的真空接觸器脫扣時間。在為用電負荷提供保護時，對于電動機類負荷，電動機的堵轉(zhuǎn)電流應在真空接觸器的開斷電流以內(nèi)，熔斷器不應開斷。

近年來國內(nèi)外研制了一系列的微機型綜合保護裝置，這些裝置的特點恰好適應了F-C回路對保護的要求，下面針對電動機和低壓變壓器的保護分別加以分析和說明。定制低壓限流熔斷器為電動機供電的F-C回路保護配置，F(xiàn)-C回路供電的電動機，其容量一般在200kW以下，通常裝設有下列保護：電流速斷保護、過負荷保護、負序過流保護、單相接地保護、起動時間過長保護和低電壓保護。此外，由于FC回路有單相斷線可能(熔斷器一相熔斷)，還應有斷相(不平衡)保護。(1)電流速斷保護。作為電動機定子繞組和回路供電電纜相間短路故障的保護。綜合保護裝置保護定值可設定速斷高值與速斷低值，高值為電動機起動過程中的速斷定值，低值為電動機起動完成后，正常運行中的速斷定值。電動機起動時間可在定值中設置，從而提高速斷保護的靈敏度。(2)過負荷保護。主要用于防止電動機運行中因過負荷、不對稱過負荷、斷線等引起的過熱，可作為保護的后備。(3)負序過流保護。作為電機電流不平衡的一種保護，電動機起動結(jié)束保護自動投入。