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)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(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。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研制了一系列的微機(jī)型綜合保護(hù)裝置，這些裝置的特點(diǎn)恰好適應(yīng)了F-C回路對(duì)保護(hù)的要求，下面針對(duì)電動(dòng)機(jī)和低壓變壓器的保護(hù)分別加以分析和說(shuō)明。專業(yè)低壓限流熔斷器為電動(dòng)機(jī)供電的F-C回路保護(hù)配置，F(xiàn)-C回路供電的電動(dòng)機(jī)，其容量一般在200kW以下，通常裝設(shè)有下列保護(hù)：電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、負(fù)序過(guò)流保護(hù)、單相接地保護(hù)、起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)和低電壓保護(hù)。此外，由于FC回路有單相斷線可能(熔斷器一相熔斷)，還應(yīng)有斷相(不平衡)保護(hù)。(1)電流速斷保護(hù)。作為電動(dòng)機(jī)定子繞組和回路供電電纜相間短路故障的保護(hù)。綜合保護(hù)裝置保護(hù)定值可設(shè)定速斷高值與速斷低值，高值為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中的速斷定值，低值為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成后，正常運(yùn)行中的速斷定值。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間可在定值中設(shè)置，從而提高速斷保護(hù)的靈敏度。(2)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。主要用于防止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中因過(guò)負(fù)荷、不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷、斷線等引起的過(guò)熱，可作為保護(hù)的后備。(3)負(fù)序過(guò)流保護(hù)。作為電機(jī)電流不平衡的一種保護(hù)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)結(jié)束保護(hù)自動(dòng)投入。

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)低壓限流熔斷器對(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(kāi)斷的回路外，其他回路可不用特殊考慮校驗(yàn)。山西低壓限流熔斷器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)。

操作過(guò)電壓對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣安全造成的危害比對(duì)靜止設(shè)備的嚴(yán)重，高壓廠用電系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的絕緣水平低于輸變電設(shè)備(變壓器、斷路器)的絕緣水平，每次嚴(yán)重的操作過(guò)電壓沖擊都會(huì)產(chǎn)生破壞性的超強(qiáng)暫態(tài)電場(chǎng)，它不僅加劇了電機(jī)內(nèi)部局部放電和介質(zhì)絕緣劣化過(guò)程，而且引起繞組電位分布不均，進(jìn)一步誘發(fā)定子絕緣介質(zhì)局部放電，當(dāng)部分繞組上的電壓超過(guò)其絕緣的承受能力，必將造成電機(jī)絕緣擊穿的事故。專業(yè)低壓限流熔斷器低壓干式變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命，很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過(guò)絕緣耐受溫度會(huì)使絕緣破壞，這是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的原因之一。因此對(duì)變壓器的運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)警控制是十分重要的。低壓干式變壓器的絕緣散熱情況與過(guò)載能力、環(huán)境溫度、冷卻方式過(guò)載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等有關(guān)。低壓干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。山西低壓限流熔斷器自然空氣冷卻時(shí)，變壓器可在額定容量下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行；強(qiáng)迫空氣冷卻時(shí)，變壓器輸出容量可提高50%。

F-C回路的控制，真空接觸器的操作機(jī)構(gòu)。F-C回路以真空接觸器作為操作設(shè)備，真空接觸器普遍采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)按保持方式又可分為機(jī)械保持和電保持兩種形式。除彈簧操作機(jī)構(gòu)外，真空接觸器也可以采用水磁型操作機(jī)構(gòu)，并利用永磁鐵保持。機(jī)械保持型接觸器的控制。機(jī)械保持是指當(dāng)向接觸器發(fā)出合閘指令、合閘電磁鐵的銜鐵完全吸合后，通過(guò)機(jī)械鎖扣裝置的作用將接觸器保持在合閘狀態(tài)。專業(yè)低壓限流熔斷器由于機(jī)械鎖扣裝置的作用，即使斷開(kāi)電磁鐵的勵(lì)磁電源，接觸器仍能保持在合閘狀態(tài)。跳閘時(shí)，通過(guò)另外設(shè)置的分閘線圈勵(lì)磁，使機(jī)械保持解除，接觸器釋放。真空接觸器的操作電磁鐵，在設(shè)計(jì)上為取得好的力學(xué)特性，多采用直流勵(lì)磁。接觸器的操作電源有交流和直流之分，當(dāng)操作電源為交流時(shí)，為滿足直流電磁鐵的要求，需有整流裝置實(shí)現(xiàn)交流直流的轉(zhuǎn)換。電保持型接觸器的控制。電保持就是接觸器的合閘是由合閘電磁鐵產(chǎn)生的電磁力實(shí)現(xiàn)和保持，該保持電流小于合閘電流。跳閘時(shí)，使合閘電磁鐵去磁，在分閘彈簧的作用下，山西低壓限流熔斷器接觸器主觸頭迅速分開(kāi)。

3kV、10kV 電壓等級(jí)的高壓熔斷器在電流特性上與 6kV 等級(jí)的差別不大，當(dāng)高壓廠用電系統(tǒng)額定電壓為3kV或10kV時(shí)，山西低壓限流熔斷器采用F-C回路供電的電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)和 1600kVA 低壓廠用變壓器的額定電流相等原則來(lái)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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)容量為 625kW，10kV 系統(tǒng)為2083kW。專業(yè)低壓限流熔斷器由于F-C回路無(wú)法實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)工程中對(duì) 2000kW 或 2000kVA 及以上設(shè)備裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，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(jí)高壓熔斷器電流較小.其能供電的負(fù)荷無(wú)法達(dá)到表4-2中給出的容量，實(shí)際設(shè)計(jì)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(guò)斷開(kāi)回路提供保護(hù)。