
I. پوهنتون او مرکزي مسایل
1.1 پوهنتون
په داوړو سیستمې سیز کې لږیدو او کورنۍ ګټې ترلاسه کولو له منځه، د غلطۍ کورنۍ وړاندیزونه ته لوړه اړیکې راواي شي. موجوده عمده حلول شامل دي سوپرکندوي غلطۍ کورنۍ (SFCL)، هیبرید کورنۍ قطع کونکي، او هیبرید کورنۍ فیوز. دا څخه، هیبرید کورنۍ فیوز په لاندې بازار کې د دې لوړه تکنالوژي، قیمت او وسعت نښه کې د پسندیدو انتخاب ورکړل شوي.
که ډېر، موجوده تکنالوژۍ دوه لوی محدودیتونه لري:
• الکترونیکی کنټرول شوي نوع: د حساس الکترونیکي کمپوننتونو او بیروني کنټرول طاقت وړاندیزې پر وړاندې دی، چې د کمپوننتونو غلطۍ یا کنټرول طاقت ګټې لپاره خرابې کېدونکي ته پاتې کوي. دا په بیروني شرایطو کې د وګړوالي محدودیت لري.
• کورنۍ ترسره کولو نوع: د ډېر ګټې په توګه، د ډېر ګټې په توګه، د ډېر ګټې په توګه، او کم قیمت، که ډېر د ډېر ګټې (معمولاً ≤600A) او قطع کولو صلاحیت (معمولاً ≤25kA) ډېر کمه دی، چې د لوړه ولټاژ او لوړه کورنۍ صنعتي کارولو (مثال، لوی متالورژۍ، کیمیائي کارخانې، ډیټا مرکزونه) له ضروريو لارې د پرته راغلی.
1.2 مرکزي تضاد
کورنۍ ترسره کولو فیوزونو د غارتونو تقویت کولو په منځه د یو بنیادی تضاد وجود لري: ډېر زړه کاري او کورنۍ برداری کولو صلاحیت. د ډېر زړه کاري (کمه pre-arcing I²t مقدار) لپاره، د فیوز عنصرې کړلو کوچني عرض ضروري دی. بلکې، د کورنۍ برداری کولو صلاحیت لوړولو لپاره، د کړلو کوچني عرض لوړه وي. د کړلو کوچني عرض لوړولو په پام کې نیولو سره، د pre-arcing I²t مقدار لوړه کېږي، چې په کورنۍ کې د کارولو وخت تړل کېږي. دا تړل د کورنۍ کې د واقعي کورنۍ ګټې لوړولو ته وړاندې کوي، پایله کې د قطع کولو غیرکامیت په پام کې نیولو ته وړاندې کوي.
II. حل: کلیدي تکنالوژيکي پړاوونه او نوی دیزاین
2.1 کارولو اصول
دا حل یو کورنۍ ترسره کونکي په توګه د کورنۍ تشخیص او ترسره کولو کورنۍ وړاندیزوي. دا ساختار په اصلي توګه شامل دی دوه مسی کورنۍ، یو داخلی سیلور فیوز عنصر (د خاصه طرح شوي کړلو کوچني عرض سره)، پرپړ مواد، او د کورنۍ اندازې. د قطع کولو پروسه داسې دی:
2.2 کلیدي نوی اختراع: لوړه کړلو کوچني عرض کورنۍ ګڼه طرح
د ترسره کولو کورنۍ مقدار (I₁) د قطع کولو موفقیت ته د کلیدي پارامیټر دی، چې په د ډېر ګټې ډول 8-15kA کې لازم دی. په کورنۍ ترسره کولو طرح کې، د کورنۍ برداری کولو صلاحیت په ډېر ګټې د ترسره کولو کورنۍ سره مربوط دی.
دا حل د کلیدي پړاو په توګه د کړلو کوچني عرض کورنۍ ګڼه سریعه لوړه کوي. په نظریه توګه:
• د ترسره کولو کورنۍ مقدار I₁ ∝ (pre-arcing I²t * di/dt)^(1/3)
• د pre-arcing I²t مقدار ∝ (کړلو کوچني عرض (S))²
پایله: په یو ډول کورنۍ برداری کولو صلاحیت او کورنۍ شرایطو کې، د کړلو کوچني عرض کورنۍ ګڼه لوړه کول لپاره د کړلو کوچني عرض (S) کوچني کړل شوي دی، چې د pre-arcing I²t مقدار کمه کوي. دا د ډېر لوړه کورنۍ کې د سریعه کاري ته وړاندې کوي، د قابل وګړوالي قطع کولو ته وړاندې کوي. دا حل د ایندې محصول لپاره د ~1000 A/mm² په ډول د 3000 A/mm² څخه لوړه کولو اهداف لري.
2.3 ساختاري بهترینو او شبیه سازی تصدیق
• شبیه سازی اوزار: د ANSYS 11.0 سوفټویر په اړه د APDL ژبې پر اساس پارامیټری مدل کول کې استعمال شوی، چې د فیوز عنصرې مقاومت د پرتیزه محاسبه او د pre-arcing پروسه شبیه سازی ته اجازه ورکړ.
• فیوز عنصرې ساختار انتخاب: د سنتي دایره شکل د سورې ډیزاین یې تنظیم شوی او د مستطیل شکل د سورې ساختار په اړه انتخاب شوی. دا ساختار د کړلو نه کړلو مناطقو کې د کورنۍ برداری کولو ګټې لوړه کوي، د یو ډول حجم کې د کم مقاومت او لوړه کورنۍ برداری کولو صلاحیت ته وړاندې کوي، د کورنۍ برداری کولو صلاحیت او سرعت ته د تضاد د پاملرنې حل کوي.
• پارامیټر بهترینو: د کړلو عرض (b)، د سورې عرض (c)، د فاصله (d)، او د ضخامت (h) د مهم پارامیټرونو په اړه د چند ډولو شبیه سازیو په اړه بهترینو کېږي. د کم مقاومت لپاره د بهترین حل په اړه جوړ شوی، چې د سازماندی امکان په توګه (مثال، د عنصرې پاتې کول یا دې شکل تغییر کولو پرته).
بهترینو پایله: د نهایي ډیزاین د فیوز عنصرې مقاومت 15.2 μΩ او د کړلو کوچني عرض 0.6 mm² ته رسیدل، د 40 kA قطع کولو صلاحیت لپاره د ټولو شرایطو پر اساس د ګټې ترلاسه کړ.
III. عملکرد تصدیق او تست پایلونه
3.1 درجې افزایشی تست
• تست شرایطو: 2000 A AC کورنۍ په توګه پایداره پیوسته کارول.
• تست پایلونه:
o د سرد مقاومت مقدار 15.0 μΩ ونیسي، د شبیه سازی مقدار (15.2 μΩ) سره ډېر سمون لري، د مودل د صحت تصدیق کوي.
o د مهمو حصو کې د درجې افزایش مقدار معیارونه (85 K د کړلو کوچني عرض کې، معمولاً 47 K د کړلو کوچني عرض کې).
o د کورنۍ برداری کولو صلاحیت د 2000 A کورنۍ برداری کولو صلاحیت تصدیق کوي. د کړلو کوچني عرض کورنۍ ګڼه 3300 A/mm² ته رسیدل، د مشابهه داخلی او بیرونی محصولاتو څخه ډېر لوړه دی.
3.2 کورنۍ ترسره کولو تست
• تست شرایطو: د یو شبیه سازی شوي کورنۍ په توګه د 40 kA پیشاپیش کورنۍ کورنۍ تولید شوی.
• تست پایلونه:
o د ترسره کولو کورنۍ مقدار 15.1 kA ونیسي، د شبیه سازی پیشوی پیشنهادي مقدار (15 kA) سره ډېر سمون لري، د ډېر ګټې ډول 8-15 kA کې د ګټې وړاندې کوي.
o د تولید شوي کورنۍ ولټاژ 50 V ته رسیدل، د الکترونیکي دینامیټر په میکروثانیې کې د وړاندې کولو ته کافي دی، د سریعه او وګړوالي کاري تصدیق کوي.
IV. پایله او ګټې
دا حل د یو لوړه کارکوونکي کورنۍ ترسره کولو فیوز تولید کړ. د کلیدي پایلونه او ګټې داسې دی: