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(guò)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。專業(yè)快速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(lái)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(guò)程大于去游離過(guò)程，電弧將繼續(xù)燃燒，并越燒越旺，如果去游離過(guò)程大于游離過(guò)程，電弧便越來(lái)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(guò)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(guò)程在非常短的時(shí)間之內(nèi)就已經(jīng)完成，熔體元件在來(lái)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(guò)電壓的作用將由此電壓開始。過(guò)電壓限制器兩端子間，施加工頻參考電壓時(shí)，流過(guò)限制器的泄漏電流稱為工頻參考電流I。顯然，氧化鋅過(guò)電壓限制器工頻參考電壓的選擇應(yīng)大于額定電壓值。荷電率的選擇。氧化鋅過(guò)電壓限制器的持續(xù)運(yùn)行電壓與工頻參考電壓的比值稱為荷電率。專業(yè)快速熔斷器越接近工頻參考電流I，所以，荷電率不宜過(guò)高，才能確保過(guò)電壓限制器的壽命荷電率的取值，各國(guó)都不相同，日本取值為0.45，美國(guó)取值為0.58，我國(guó)一般常規(guī)非有效接地系統(tǒng)中氧化鋅過(guò)電壓限制器的荷電率取0.45~0.6?！峨姎夤こ屉姎庠O(shè)計(jì)手冊(cè)》中推薦氧化鋅過(guò)電壓限制器的荷電率不大于0.85，并要求保證使用壽命。殘壓的選擇。殘壓是衡量過(guò)電壓限制器保護(hù)水平的重要指標(biāo)，由它構(gòu)成氧化鋅過(guò)電壓限制器的保護(hù)特性。對(duì)于F-C回路來(lái)說(shuō)，因不考慮雷電沖擊過(guò)電壓，這里指氧化鋅過(guò)電壓限制器的操作波殘壓。專業(yè)快速熔斷器由入山假流瞬間貝較側(cè)過(guò)電壓數(shù)值，由兩部分組成，其一是負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓，其二是與截流值的大小成正比的電感上的電壓，如果開斷瞬間，沒有發(fā)生截流，負(fù)載側(cè)高頻振蕩電壓幅值等于負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓，即電源電壓，過(guò)電壓倍數(shù)為1。

干式變壓器的強(qiáng)迫空氣冷卻運(yùn)行適用于斷續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，或應(yīng)急事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，由于過(guò)負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大，處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，故不應(yīng)使其處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。運(yùn)行中的低壓干式電變壓器要承受所加電場(chǎng)和空載損耗、負(fù)載損耗等產(chǎn)生的熱量，此外還有環(huán)境(如空氣中的溫度)對(duì)絕緣的影響。專業(yè)快速熔斷器絕緣材料在電場(chǎng)強(qiáng)度、發(fā)熱及其他因素的影響下可導(dǎo)致絕緣老化，并可能逐漸發(fā)展成絕緣擊穿，使絕緣完全喪失電氣性能。絕緣擊穿的物理特性在時(shí)間上均呈概率分布，可分為初期擊穿、突發(fā)性(偶發(fā)性)擊穿及老化擊穿3個(gè)階段。初期擊穿可能是制造上的差錯(cuò)，絕緣中存在弱點(diǎn)所致；突發(fā)性擊穿是產(chǎn)品本來(lái)的性質(zhì)確定的；老化擊穿是隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，絕緣老化的結(jié)果。在實(shí)際中，天津快速熔斷器干式變壓器絕緣老化擊穿是絕緣中存在弱點(diǎn)、運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)等綜合作用的結(jié)果。干式變壓器絕緣長(zhǎng)期在電場(chǎng)作用下，將逐漸產(chǎn)生某些物理、化學(xué)變化，從而使介質(zhì)性能發(fā)生劣化，并隨運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)而最終導(dǎo)致絕緣擊穿，此過(guò)程稱為電老化。

為避免阻礙新型熔斷器的未來(lái)發(fā)展，不同制造廠的熔斷器的特性曲線會(huì)存在差異。專業(yè)快速熔斷器目前FC回路設(shè)備的制造廠和設(shè)備規(guī)格較多，不同型號(hào)設(shè)備之間的特性有一定差異，根據(jù)對(duì)各主要制造廠熔斷器特性曲線的比較，以系統(tǒng)電壓為6kV為例，可初步確定功率不超過(guò)1250kW的高壓電動(dòng)機(jī)和容量不大于1600kVA的低壓廠用變壓器可以選用FC回路供電，并根據(jù)工程中采用的具體設(shè)備規(guī)范進(jìn)行核算和調(diào)整。這個(gè)容量上限是按采用熱穩(wěn)定電流為4kA、4s的真空接觸器得出的并推薦同樣適用于真空接觸器熱穩(wěn)定電流為 6kA、4s 時(shí)，這主要是基于DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對(duì) 2000kW 及以上電動(dòng)機(jī)和2000kVA 及以上變壓器有建議裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。F-C 回路由于熔斷器動(dòng)作的不可操縱性而不能使用在要求設(shè)置差動(dòng)保護(hù)的回路上，當(dāng)采用熱穩(wěn)定電流為6kA、4s 的真空接觸器時(shí)雖然可以選擇額定電流更大的熔斷器并相應(yīng)提高供電負(fù)荷容量，但對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō)，1600kVA 以上即為2000kVA 等級(jí)，天津快速熔斷器容量已沒有提升的余地；而對(duì)于電動(dòng)機(jī)，根據(jù)目前火力發(fā)電廠的輔機(jī)情況，容量介于 1250～2000kW 之間的電動(dòng)機(jī)數(shù)量很少，提升電動(dòng)機(jī)回路容量上限的經(jīng)濟(jì)意義不大。

在滿足可靠性和下一段保護(hù)選擇性的前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，F(xiàn)-C 回路應(yīng)能在最短時(shí)間內(nèi)切除故障，以防止熔斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而加劇被保護(hù)電器的損壞。專業(yè)快速熔斷器對(duì)于熔斷器與負(fù)荷側(cè)設(shè)備的保護(hù)配合，即低壓廠用變壓器回路熔斷器與低壓側(cè)負(fù)荷斷路器之間的保護(hù)配合，一般低壓側(cè)斷路器選擇性保護(hù)所設(shè)置的短延時(shí)時(shí)間不超過(guò)0.6s，可用低壓廠用變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)電流值乘以可靠系數(shù)（可取 1.07～1.1）和低壓母線上負(fù)荷斷路器中短延時(shí)保護(hù)設(shè)定時(shí)間最長(zhǎng)的時(shí)間在熔斷器時(shí)間一電流特性曲線圖上確定一點(diǎn)來(lái)校驗(yàn)，該點(diǎn)應(yīng)位于已選擇好的熔斷器的時(shí)間一電流特性曲線左側(cè)。該配合除低壓廠用變壓器低壓側(cè)短路由熔斷器開斷的回路外，其他回路可不用特殊考慮校驗(yàn)。天津快速熔斷器F-C回路的繼電保護(hù)，在F-C回路中，較大的故障電流由熔斷器提供保護(hù)，較小的故障電流則由綜合保護(hù)裝置通過(guò)動(dòng)作接觸器加以補(bǔ)充，即F-C回路的保護(hù)由一次保護(hù)和二次保護(hù)共同完成。二次保護(hù)通常由綜合保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，綜合保護(hù)裝置是一種集多種保護(hù)功能于一體的保護(hù)裝置，它幾乎涵蓋了所有電動(dòng)機(jī)或低壓變壓器所需的保護(hù)。