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(shè)法冷卻電弧，設(shè)法加強復(fù)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(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。

電弧的基本特性。定制電力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。寧夏電力熔斷器弧柱區(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(dǎo)電率的導(dǎo)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(guān)。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。

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：1)內(nèi)過電壓倍數(shù)較高，可達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。定制電力熔斷器對于具有大量高壓電動機的工礦企業(yè)和火力發(fā)電廠，配合較難實現(xiàn)。2)單相接地故障下，在升高的穩(wěn)態(tài)電壓下運行時間在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，寧夏電力熔斷器宜采用中性點經(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)電機組的高壓廠用電系統(tǒng)已經(jīng)按此設(shè)置。

單相接地保護。采用零序電流互感器獲取電動機的電纜零序電流構(gòu)成單相接地保護。啟動時間過長保護。該保護主要用于保護電動機在啟動時的堵轉(zhuǎn)，電動機在規(guī)定的時間未完成起動時保護動作，其時限大于電機實際正常起動的最長時限。定制電力熔斷器低電壓保護。當(dāng)電機任一相電壓低到整定值時，可動作于跳閘。斷相(不平衡)保護。用于防止電動機電流嚴重不對稱，產(chǎn)生較大的負序電流，從而造成轉(zhuǎn)子過熱，該保護可設(shè)兩段定時限保護。為電動機供電的FC回路保護整定計算，以1000kW泵類電動機為例，制造廠給出電動機額定電流為120.3A起動電流為750A，根據(jù)工藝系統(tǒng)技術(shù)特點其起動時間為6s，每小時起動2次。電流速斷保護。當(dāng)回路發(fā)生短路故障時，由于短路電流較大，由電流速斷保護動作。FC回路的電流速斷保護由熔斷器提供，其動作特性即為回路所選擇的高壓限流熔斷器的時間一電流特性曲線。寧夏電力熔斷器F-C回路中的真空接觸器具有一定的短路電流分斷能力，為降低熔斷器的更換率，節(jié)省運行成本，F(xiàn)C回路中的真空接觸器宜承擔(dān)其分斷能力范圍內(nèi)的速斷保護功能，這可以通過綜合保護裝置來實現(xiàn)。

為方便進行設(shè)備絕緣試驗，過電壓保護裝置前宜設(shè)置可拆連接片。寧夏電力熔斷器F-C回路過電壓保護裝置，就設(shè)計思想來說，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不接地和低電阻接地兩種型式，對于限制過電壓的保護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回路的過電壓保護設(shè)備的主要選擇之一，適用于中性點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設(shè)備，不僅可以限制過電壓幅值、保護電動機主絕緣也能夠抑制過電壓陡度，保護電動機的匝間絕緣。但在設(shè)計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。定制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，保護電動機及低壓變壓器的主絕緣，但其缺點是不能降低操作過電壓行波的陡度，不能有效保護電動機繞組的匝間絕緣。

真空接觸器滅弧能力很強，開斷高壓感應(yīng)電動機空載或額定電流時，工頻電流在自然過零前往往提前熄滅，電流突然中斷，形成截流現(xiàn)象，產(chǎn)生截流過電壓；高頻電弧重燃過電壓發(fā)生的幾率較高，過電壓幅值也很高，產(chǎn)生電弧重燃過電壓。定制電力熔斷器除對絕緣造成損害外，回路中發(fā)生強大的操作過電壓會燒毀接觸器的觸頭，破壞設(shè)備絕緣的薄弱環(huán)節(jié)以至于引起大面積的短路由此可見，F(xiàn)-C回路在使用過程中可能產(chǎn)生操作過電壓，給相應(yīng)供電系統(tǒng)的絕緣帶來損壞，因此有必要考慮設(shè)置相應(yīng)的過電壓保護裝置。過電壓保護裝置的作用是防止雷電過電壓的沖擊，限制操作過電壓的幅值，降低過電壓的陡波陡度。目前FC回路過電壓保護裝置按設(shè)計思想不同可分為兩類，一類是以氧化鋅閥片構(gòu)成的過電壓限制器，寧夏電力熔斷器另一類是電容器與電阻元件串聯(lián)而成的阻容吸收器高壓限流熔斷器的滅弧特性及操作過電壓分析，髙壓熔斷器切斷故障電流的過程，是熔體元件溫升，然后熔化、蒸發(fā)、形成間隙，直至間隙之間電壓急劇上升，擊穿出現(xiàn)電弧，電弧燃燒熄滅的過程。