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。專業(yè)高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(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。

3~10kV電網(wǎng)的中性點接地方式包括傳統(tǒng)的不接地或經(jīng)消弧線圈接地，以及電阻接地等多種接地方式。要確定電網(wǎng)的接地方式，必須綜合考慮供電安全可靠性和連續(xù)性、配電網(wǎng)和線路結(jié)構(gòu)、過電壓保護(hù)和絕緣配合、繼電保護(hù)構(gòu)成和跳閘方式、設(shè)備安全和人身安等諸多因素。專業(yè)高壓限流熔斷器下面簡要介紹幾種常用的接地方式及其對過電壓的影響。3~10kV電網(wǎng)的中性點接地方式可以簡單的歸納為單相故障時不(延時)跳閘和(立即)跳閘兩種類型。單相接地不跳閘的中性點接地方式包括不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地。過去國內(nèi)3~10kV電網(wǎng)大多采用這些接地方式，但隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)電纜線路逐漸代替架空線和火力發(fā)電廠機組容量增大引起的電纜長度大幅增加，我國的3~10kV電網(wǎng)的中性點采用不接地或消弧線圈接地方式的做法已經(jīng)不能滿足電力工業(yè)建設(shè)發(fā)展和城市電網(wǎng)擴充改造的需要。實踐證明，單相接地故障不立即跳閘的接地方式，天津高壓限流熔斷器有利于提高供電連續(xù)性特別適合于故障幾率高、絕緣可自行恢復(fù)的以架空線路為主的配電網(wǎng)，如農(nóng)村和中小城市供電網(wǎng)。

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。專業(yè)高壓限流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，實際上相當(dāng)于一個對地絕緣的絕緣子，但在異常電壓發(fā)生時，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)的中性點接地方式，不論是中性點不接地還是經(jīng)高阻抗接地的接地方式，都屬于中性點非有效接地系統(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)運行2h，因此非故障相的持續(xù)運行電壓將升高√3倍，天津高壓限流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)電動機及低壓變壓器的主絕緣。

為避免阻礙新型熔斷器的未來發(fā)展，不同制造廠的熔斷器的特性曲線會存在差異。專業(yè)高壓限流熔斷器目前FC回路設(shè)備的制造廠和設(shè)備規(guī)格較多，不同型號設(shè)備之間的特性有一定差異，根據(jù)對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1250kW的高壓電動機和容量不大于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，這主要是基于DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中對 2000kW 及以上電動機和2000kVA 及以上變壓器有建議裝設(shè)差動保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。F-C 回路由于熔斷器動作的不可操縱性而不能使用在要求設(shè)置差動保護(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，但對于變壓器來說，1600kVA 以上即為2000kVA 等級，天津高壓限流熔斷器容量已沒有提升的余地；而對于電動機，根據(jù)目前火力發(fā)電廠的輔機情況，容量介于 1250～2000kW 之間的電動機數(shù)量很少，提升電動機回路容量上限的經(jīng)濟意義不大。

這種電壓的出現(xiàn)具有隨機性，因此預(yù)防的難度相對來說也較大，如不采取措施加以限制或消除，有可能使電氣設(shè)備的絕緣擊穿而損壞或造成事故，因此必須引起足夠的重視操作過電壓的特性與開關(guān)設(shè)備操作的形式有關(guān)。專業(yè)高壓限流熔斷器在F-C回路中，低壓熔斷器的開斷不是過零開斷，而是一種截流開斷，即在電流峰值前的截斷電流下強迫開斷，這時儲存在磁場(電感)中的能量對電容放電形成比較高的操作過電壓。一般熔斷器的熔管越長，操作過電壓越高。高壓限流熔斷器在切斷故障的過程中在它的端子上將出現(xiàn)瞬態(tài)異常電壓，它可以是峰值弧電壓，也可能是在瞬態(tài)恢復(fù)電壓時間內(nèi)出現(xiàn)的電壓。對高壓限流熔斷器來說，天津高壓限流熔斷器電弧電壓越高，電流越小，越有利于切斷故障電流，但是電弧電壓不能無限制地提高，必須受到允許過電壓水平的限制。蘇熔真空接觸器在F-C回路當(dāng)中的功能主要是接通和斷開高壓電動機、低壓變壓器等用電負(fù)荷。真空接觸器雖然在滅弧室的結(jié)構(gòu)上與斷路器有微小差異，但它們的滅弧原理是相同的。

3kV、10kV 電壓等級的高壓熔斷器在電流特性上與 6kV 等級的差別不大，當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)額定電壓為3kV或10kV時，天津高壓限流熔斷器采用F-C回路供電的電動機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 電動機和 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機容量為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 的電動機容量為 625kW，10kV 系統(tǒng)為2083kW。專業(yè)高壓限流熔斷器由于F-C回路無法實現(xiàn)差動保護(hù)功能，當(dāng)工程中對 2000kW 或 2000kVA 及以上設(shè)備裝設(shè)差動保護(hù)時，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，實際設(shè)計中建議予以考慮。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)。