Análisis del proceso de acción de desconexión del fusible de desconexión
2. Análisis del proceso completo de las acciones de los fusibles de desconexión
Etapa de disparo del interruptor automático (0-5 ms)
Cuando la corriente de falla alcanza la corriente mínima de fusión de la masa fundida (1,3 Ie), esta entra en un estado de acumulación de calor Joule. El material de aleación de plata y cobre se somete a fusión en el límite de grano a escala nanométrica a una densidad de corriente de 800-1200 A/mm², formando múltiples puntos de estrangulamiento en el centro de la masa fundida. El tiempo crítico de fusión cumple:
t=K⋅(I/Im)−n
Entre ellos, K es la constante del material (aleación de plata y cobre, K=10-15), y n se toma entre 1,5 y 2,0 para lograr características de protección de tiempo inverso.
Etapa de liberación mecánica (5-20 ms)
En el momento de la fractura de la masa fundida, el resorte de compresión (fuerza de pretensión: 50-80 N) libera energía potencial, provocando que el contacto móvil se separe del contacto fijo con una aceleración de 3-5 m/s². En esta etapa, es necesario superar la repulsión eléctrica entre los contactos (F = 0,5 L'i², L' es el gradiente de inductancia dinámica) y asegurar que la velocidad de separación sea superior a 0,8 m/s para evitar la reencendido del contacto.
Etapa de desarrollo del arco (20-100 ms)
El arco de vapor metálico generado durante la separación de los contactos se convierte rápidamente en un arco de gas mediante la descomposición del material gasificante (melamina). El medio de arena de cuarzo forma una estructura de extinción de arco de rendija estrecha multietapa, que permite que el gradiente de tensión del arco alcance los 200-400 V/cm y logra el cruce forzado de la corriente por cero. La densidad de energía del arco durante este proceso se controla a 5-8 MJ/m³ para evitar la rotura del tubo de fusión.
Etapa de indicación de estado (después de 100 ms)
Bajo la acción de su propio peso y el dispositivo de enclavamiento mecánico, el tubo de fusión completa una caída inclinada de 60° a 75°, formando una fractura visible. El ángulo de caída se ha optimizado mediante simulación dinámica para garantizar un estado de indicación estable bajo una carga de viento de nivel 6 (12 m/s).
