ट्रांजिएंट वोल्टेज चैलेंज: फ़्यूज़ पर आर्क रीइग्निशन के फिजिकल लॉस और स्ट्रक्चरल इम्पैक्ट का एनालिसिस

सर्किट प्रोटेक्शन सिस्टम में, ड्रॉप आउट फ़्यूज़ से फ़ॉल्ट करंट में रुकावट तुरंत नहीं होती है। पिघली हुई मेटल के गर्म होने पर भाप बनने के बाद, कॉन्टैक्ट्स के बीच बना प्लाज़्मा चैनल इलेक्ट्रिक आर्क बन जाता है। अगर डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ रिकवरी रेट, ट्रांज़िएंट रिकवरी वोल्टेज (TRV) के बढ़ने की दर से पीछे रह जाती है, तो बुझा हुआ आर्क गैप में फिर से जल सकता है। यह घटना सीधे प्रोटेक्शन डिवाइस के उम्मीद के मुताबिक ऑपरेशन में रुकावट डालती है, जिससे पावर सिस्टम का ऑपरेशनल रिस्क बढ़ जाता है।

ट्रांज़िएंट रिकवरी वोल्टेज बढ़ने से फ़्यूज़ डाइइलेक्ट्रिक टूट जाता है
आर्क का फिर से जलना असल में इंसुलेशन प्रॉपर्टीज़ को होने वाला एक सेकेंडरी नुकसान है। जब फ़्यूज़ करंट ज़ीरो-क्रॉसिंग पॉइंट पर सर्किट को काटने की कोशिश करता है, तो कैविटी के अंदर मेटल वेपर और हाई-टेम्परेचर गैस अभी पूरी तरह से फैली नहीं होती है। अगर सिस्टम का बचा हुआ वोल्टेज करंट गैप की झेलने की लिमिट से ज़्यादा हो जाता है, तो डिस्चार्ज चैनल फिर से खुल जाएगा। यह साइकिल फ़ॉल्ट करंट के समय को बढ़ाता है, जिससे अंदर के इंसुलेटिंग डाइइलेक्ट्रिक पर डिज़ाइन स्पेसिफिकेशन्स से कहीं ज़्यादा थर्मल स्ट्रेस पड़ता है।

एरो चैनल में गर्मी जमा होने से आर्क बुझाने वाला डाइइलेक्ट्रिक खराब हो जाता है।
क्वार्ट्ज़ सैंड विट्रिफिकेशन: फ्यूज में भरने वाली क्वार्ट्ज़ सैंड गर्मी सोखकर पिघलकर आर्क को बुझा देती है। दोबारा चालू होने से पैदा होने वाला दूसरा ज़्यादा तापमान रेत के कणों में बहुत ज़्यादा विट्रिफिकेशन का कारण बनता है, जिससे कुछ कंडक्टिविटी वाले जूल चैनल बनते हैं, जिससे इंसुलेशन कमज़ोर हो जाता है।
इंट्राकैविटी प्रेशर सर्ज: बार-बार दोबारा चालू होने से सीलबंद ट्यूब के अंदर अंदरूनी प्रेशर तेज़ी से बढ़ता है, जिससे शेल की मज़बूती पर बहुत ज़्यादा दबाव पड़ता है।
मेटल प्लेट एब्लेशन: बार-बार आर्क लगने से कॉन्टैक्ट मटीरियल का वेपराइज़ेशन तेज़ हो जाता है, जिससे ओरिजिनल फिजिकल स्पेसिंग बदल जाती है और आर्क बुझाने की खासियतें कम हो जाती हैं।
बार-बार दोबारा चालू होने पर फ्यूज इंसुलेशन स्ट्रक्चर के फेलियर मोड:
ज़्यादा आर्क दोबारा चालू होने से फ्यूज में मैकेनिकल डैमेज या आर्किंग हो सकती है। जब आर्क को एक तय समय में पूरी तरह से बुझाया नहीं जा सकता, तो इलेक्ट्रिकल एनर्जी हीट एनर्जी में बदलती रहती है, और शेल मटीरियल ज़्यादा तापमान और ज़्यादा प्रेशर में टूटने का खतरा रहता है। एक बार जब आर्क बाहरी मेटल पार्ट्स पर गिरता है, तो इससे बड़े पैमाने पर फेज़-टू-फेज़ शॉर्ट सर्किट हो सकते हैं। यह चेन रिएक्शन सीधे तौर पर पावर डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम की पूरी रिलायबिलिटी को कमज़ोर करता है।

रीइनिशिएशन के लिए टेक्निकल मैचिंग सॉल्यूशन:
फ़्यूज़ का चुनाव सिस्टम के इंडक्टिव लोड कैरेक्टरिस्टिक्स से ठीक से मैच होना चाहिए। बड़े इंडक्टिव एनर्जी स्टोरेज वाले एनवायरनमेंट के लिए, ज़्यादा वोल्टेज रिडंडेंसी वाले प्रोटेक्शन पार्ट्स चुनने से ब्रेकडाउन की संभावना कम हो सकती है। कम ट्रांजिएंट वोल्टेज राइज़ रेट (RRRV) का मिलान रीइनिशिएशन को दबाने का एक सीधा तरीका है। आर्क-एक्सटिंग्विशिंग फिलर के कॉम्पैक्शन और सूखेपन की रेगुलर मॉनिटरिंग करने से एक स्टेबल डाइइलेक्ट्रिक रिकवरी कर्व बनाए रखने में मदद मिलती है, जिससे लंबे समय तक लाइन सेफ्टी पक्की होती है।