扩散是弧柱内自由电子、正离子逸出弧柱以外，到周围冷介质中去的过程。扩散是由于带电质点的不规则热运动，以及空间电荷的分布不均匀，使电弧中的高温离子由密集的空间向密度小，温度低的方向扩散。专业热熔断器电弧和周围介质的温度差以及离子浓度差越大扩散作用也越强。扩散出来的离子，因冷却而相互结合，成为中性质点显然，如果游离过程大于去游离过程，电弧将继续燃烧，并越烧越旺，如果去游离过程大于游离过程，电弧便越来越小，最后电弧将熄灭。由此分析，熄灭电弧的基本方法是设法冷却电弧，设法加强复合和扩散形成的去游离过程。高压限流熔断器熄灭电弧的基本原理，就是当熔体元件熔化而出现电弧后，迫使电弧深入到周围填料石英砂构成的缝隙中去，根据狭缝灭弧原理，电弧与石英砂紧密接触，使电弧急剧冷却，从而迫使电流急剧下降到零。当预期电流非常大，熔体元件熔化、蒸发、出现间隙及电弧时，这一过程在非常短的时间之内就已经完成，熔体元件在来不及向周围填料石英砂传热的情况下，就已经熔断并形成电弧。

F-C回路的控制，真空接触器的操作机构。F-C回路以真空接触器作为操作设备，真空接触器普遍采用弹簧操作机构，该机构按保持方式又可分为机械保持和电保持两种形式。除弹簧操作机构外，真空接触器也可以采用水磁型操作机构，并利用永磁铁保持。机械保持型接触器的控制。机械保持是指当向接触器发出合闸指令、合闸电磁铁的衔铁完全吸合后，通过机械锁扣装置的作用将接触器保持在合闸状态。专业热熔断器由于机械锁扣装置的作用，即使断开电磁铁的励磁电源，接触器仍能保持在合闸状态。跳闸时，通过另外设置的分闸线圈励磁，使机械保持解除，接触器释放。真空接触器的操作电磁铁，在设计上为取得好的力学特性，多采用直流励磁。接触器的操作电源有交流和直流之分，当操作电源为交流时，为满足直流电磁铁的要求，需有整流装置实现交流直流的转换。电保持型接触器的控制。电保持就是接触器的合闸是由合闸电磁铁产生的电磁力实现和保持，该保持电流小于合闸电流。跳闸时，使合闸电磁铁去磁，在分闸弹簧的作用下，天津热熔断器接触器主触头迅速分开。

但对于以电缆供电为主的中压配电网，如大城市城区配电网、大中工矿企业配电网、中小型发电机电压直配电网、大容量火力发电厂的高压厂用电系统等，传统的接地方式还有一些不足之处，主要有以下几点：1)内过电压倍数较高，可达3.5~4倍过电压。间歇性电弧过电压及谐振过电压绝缘已经超过了避雷器允许承载能力，要求避开这两种过电压的发生和发展，从而需提高电网的整体绝缘水平。专业热熔断器对于具有大量高压电动机的工矿企业和火力发电厂，配合较难实现。2)单相接地故障下，在升高的稳态电压下运行时间在2h以上，不仅会导致绝缘早期老化，或在薄弱环节发生闪络，引起多点故障，酿成断路器异相开断，恶化开断条件。3)电缆为非自恢复绝缘，发生单相接地必是永久性故障，不允许继续行，必须迅速切断电源，避免扩大事故。所以主要由电缆线路组成的3~10kV电网，在电容电流超过10A(发电厂厂用电系统为7A)时，天津热熔断器宜采用中性点经电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。由于立即跳闸而影响的供电连续性，则可从提高线路或设备的冗余度来解决，目前城网和大容量发电机组的高压厂用电系统已经按此设置。

电弧的基本特性。专业热熔断器高压熔断器因供电回路故障发生熔断时，熔断器的电弧范围内一般由阴极压降区、阳极压降区和弧柱区等三部分组成。阴极压降区长度大约只有10mm，在这个区域的一端，电流是在金属蒸汽中流过；另一端，电流是在固体或液体金属的阴极上流过。阴极压降区的电压降大约为10V。阳极压降区长度大约也只有10-3mm，在这个区域的一端，电流是在金属蒸汽中流过；另一端，电流是在固体或液体金属的阳极上流过。跨在阳极压降区的电压，可以是由零至熔体材料的原子电离电位之间的任何值，般认为取熔体材料的电离电位较合理。弧柱区占据阴极压降区和阳极压降区之间的全部空间。天津热熔断器弧柱区温度很高，一般在绝对温度5000K以上。弧柱区可以认为是具有一定导电率的导体，其内部电场强度较低，这一段的电压与电弧燃烧的炽热程度、弧柱截面的大小、弧柱的长度等各种因素有关。其特点是电流大时，压降较小；电流小时，压降反而较大。维持电弧高温燃烧是由回路电感提倛主要能源，因为切断短路电流时，回路电感之中是储存有磁场能量的，该能量系维持电弧持续燃烧的主要能源。

为方便进行设备绝缘试验，过电压保护装置前宜设置可拆连接片。天津热熔断器F-C回路过电压保护装置，就设计思想来说，分为两类，一类是电容器与电阻元件串联而成的阻容吸收器，另一类是以氧化锌阀片构成的过电压限制器。由于当前的3~10kV配电网的接地方式主要采取中性点不接地和低电阻接地两种型式，对于限制过电压的保护措施也主要针对这两种接地方式。阻容过电压吸收器是F-C回路的过电压保护设备的主要选择之一，适用于中性点有效接地的配电系统中。从原理上讲，阻容过电压吸收器是最理想的过电压保护设备，不仅可以限制过电压幅值、保护电动机主绝缘也能够抑制过电压陡度，保护电动机的匝间绝缘。但在设计中按不同回路的不同阻容特性选择阻容过电压吸收器在操作上难度较大，这是限制阻容过电压吸收器的一个重要原因。专业热熔断器氧化锌过电压限制器也是F-C回路的过电压保护设备的主要选择之氧化锌过电压限制器由氧化锌阀片叠加组成，具有十分优异的非线性伏安特性。氧化锌过电压限制器可以限制操作过电压幅值，保护电动机及低压变压器的主绝缘，但其缺点是不能降低操作过电压行波的陡度，不能有效保护电动机绕组的匝间绝缘。

限制过电压的作用将由此电压开始。过电压限制器两端子间，施加工频参考电压时，流过限制器的泄漏电流称为工频参考电流I。显然，氧化锌过电压限制器工频参考电压的选择应大于额定电压值。荷电率的选择。氧化锌过电压限制器的持续运行电压与工频参考电压的比值称为荷电率。专业热熔断器越接近工频参考电流I，所以，荷电率不宜过高，才能确保过电压限制器的寿命荷电率的取值，各国都不相同，日本取值为0.45，美国取值为0.58，我国一般常规非有效接地系统中氧化锌过电压限制器的荷电率取0.45~0.6。《电气工程电气设计手册》中推荐氧化锌过电压限制器的荷电率不大于0.85，并要求保证使用寿命。残压的选择。残压是衡量过电压限制器保护水平的重要指标，由它构成氧化锌过电压限制器的保护特性。对于F-C回路来说，因不考虑雷电冲击过电压，这里指氧化锌过电压限制器的操作波残压。专业热熔断器由入山假流瞬间贝较侧过电压数值，由两部分组成，其一是负载侧等值电容上的电压，其二是与截流值的大小成正比的电感上的电压，如果开断瞬间，没有发生截流，负载侧高频振荡电压幅值等于负载侧等值电容上的电压，即电源电压，过电压倍数为1。