Analisis Keandalan Dan Detasemen Abnormal Dari Aksi Sekering Putus

Fitur "drop" dari sekering putus merupakan desain fungsional intinya, tetapi apakah drop yang tidak terduga terjadi selama pengoperasian merupakan perhatian utama bagi personel operasi. Artikel ini menganalisis kondisi batas untuk pengoperasian normal dan pelepasan abnormal dari perspektif keseimbangan mekanis dan kegagalan material, dan mengusulkan strategi kontrol teknis.

1、 Mekanisme mekanis gerakan normal
Pemicu pemutus sirkuit dan pembukaan mekanis
1. Ambang fraktur lelehan:

Lelehan (paduan tembaga perak) mengalami fraktur transisi fase karena akumulasi pemanasan Joule di bawah arus berlebih atau arus hubung singkat. Arus sekering kritis memenuhi persyaratan berikut:

𝐼=𝐾⋅𝑆⋅√𝑡

Di antaranya, 𝐾 adalah konstanta material (sekitar 1350 A · s -189·· mm - ² untuk paduan tembaga perak), S adalah luas penampang lelehan, dan t adalah waktu aksi.

2. Dinamika pelepasan pegas:

Pegas kompresi (gaya pra-tegangan 50-80N) melepaskan energi setelah fraktur leleh, yang menggerakkan tabung leleh untuk terlepas dari kontak statis pada percepatan 3-5 m/s ². Proses ini memerlukan upaya mengatasi gaya tolak listrik (F=0,5L ′ I ²) dan gaya gesek (koefisien gesekan 0,15-0,25) antara kontak.

Penurunan arah yang dibantu gravitasi
Sudut kemiringan antara tabung leleh dan sumbu vertikal dirancang menjadi 30 ° -45 °. Setelah fraktur leleh, pusat gravitasi tabung leleh bergeser, membentuk torsi:

M=mg⋅l⋅sinθ

Di antaranya, m adalah massa tabung leleh (sekitar 2-5kg), l adalah jarak offset pusat gravitasi (0,1-0,3m), dan θ adalah sudut kemiringan. Ketika torsi melebihi torsi resistansi poros (2-5N · m), tabung leleh menyelesaikan penurunan arah 60 ° -75 °, membentuk fraktur yang terlihat.

2、 Penyebab umum pelepasan abnormal
Kegagalan struktur mekanis
1‍‌. Kelelahan pegas: Ketika koefisien kekakuan pegas menurun lebih dari 15% setelah lebih dari 200 operasi, gaya beban awal yang tidak mencukupi menyebabkan pelepasan arus non.

2. Kemacetan poros: Penuaan gemuk pelumas (penetrasi<200mm/10) atau intrusi pasir dan debu (ukuran partikel>50 μ m) menyebabkan torsi resistansi poros melebihi nilai desain (>8N · m).

Ketidakcocokan parameter listrik
1. Kesalahan pemilihan leleh: Ketika arus terukur leleh melebihi tiga kali arus beban, arus beban normal dapat menyebabkan getaran termal (frekuensi 10-20Hz), yang menyebabkan pelonggaran mekanis.

2. Resistensi kontak yang berlebihan: Ketika resistansi kontak lebih besar dari 500 μ Ω, pemanasan Joule (Q=I ² Rt) menyebabkan karbonisasi lokal pada tabung resin epoksi, yang mengakibatkan penurunan lebih dari 50% dalam kekuatan struktural.

Efek interferensi lingkungan
1. Dampak gaya angin: Gaya angin di atas level 6 (>10,8m/s) menghasilkan gaya aerodinamis (𝑀𝑤=0,5 𝜌𝑣 2 𝐶𝑑𝐴) pada tabung peleburan, yang dapat menyebabkan jatuh secara tidak sengaja jika dikombinasikan dengan arah momen gravitasi.

2. Beban lapisan es: Ketika ketebalan lapisan es pada permukaan tabung peleburan lebih besar dari 5mm, massa tambahan meningkatkan offset pusat gravitasi sebesar 30%-50%, dan mengganggu keseimbangan momen.