Электрическая дуга: гашение и воздействие

Советы электрика
Нет комментариев
56 просмотров

Электрическая дуга образуется при таких минимальных параметрах, как 0,1 А и напряжения порядка 10 В. Превышение указанных показателей может создать условия для температуры от 3000 до 15000 градусов внутри самой дуги. Очень большая вероятность травмирования обслуживающего персонала возникает, если данный процесс протекает при напряжении от 110 кВт и более.

Что такое электрическая дуга

Для наиболее наглядного понимания чаще всего рассматривается технология, применяемая в сварочных работах. В подобном случае наблюдается длительный разряд в плазме, которую можно охарактеризовать как смесь газов ионизированного типа, а также паровых образований от подвергаемых обработке металлов.

Такая операция выглядит, как горение в промежутке, располагающемся между двумя электродами созданного разряда, благодаря значительному нагреву возникает ионизация. Во время работы разряд постепенно изгибается и принимает арко- или дугообразную форму.

Практическое использование основано на образовании газового дугового проводника, в котором высокая степень нагрева происходит вследствие трансформации электрической энергии в тепловую.

При определенных условиях газы вполне способны ионизироваться. Обычно для этого потребуется влияние внешнего поля и достаточно высокой температуры. Итогом становится образование, имеющей свойства проводника, плазмы.

Возникновение электрической дуги происходит следующим образом:

  • необходим контакт между двумя поверхностями – обрабатываемой деталью и концевой частью электрода;
  • микрочастицы рабочей поверхности образуют, при расплавлении, небольшой слой металла в жидком состоянии под влиянием тока повышенной плотности. Постепенно начинается увеличение объема жидкой фракции в сторону электрода с последующим ее разрыванием;
  • в результате этого происходит испарение металлической структуры, а заряженные частицы быстро заполняют промежуток. Далее наблюдается возбуждение дуги сварки из-за движения этих элементов к катоду и аноду под воздействием приложенного напряжения;
  • продолжается концентрация электронов свободного вида и ионов на стадии термической ионизации. Высокие параметры устойчивости дуги обусловлены большой ионизацией дугового промежутка;
  • смешивание расплавленных до жидкого состояния частиц металла.

Сварочный шов появляется после полного остывания.

Еще один вариант полезного применения – это конструкция многих осветительных приборов. К ним относятся ксеноновые ДРЛ дугоразрядные лампы. Можно изменить цвет свечения при добавлении соли некоторых металлов на поверхность электродов.

Регулировка горения в зависимости от характеристик источника питания и достижение максимально высокой температуры вследствие такого способа нашли свое место в дуговой плавке металлов.

Гашение электрической дуги

Максимальная аккуратность во избежание поломок коммутационной аппаратуры необходима при отключении элементов цепи. При этом важно учитывать, что потребуется грамотно загасить дугу, а не просто разомкнуть контакты.

От вида используемого тока зависят особенности данной процедуры. Постоянный ток не вызывает особых трудностей, а вот с переменным все обстоит немного сложнее. Необходимо знать, что наблюдается прекращение выделения энергии при прохождении дуговым током отметки ноль каждого полупериода. Именно в этот промежуток времени дуга гаснет сама по себе, а затем снова воспламеняется.

Очевидно, что термическая ионизация останавливается по причине снижения температуры. Отключение цепи без появления дуги возможно при быстром и точном размыкании в этом временном промежутке.

Сложности соблюдения данных условий на практике стали тем фактором, который потребовал для процедуры ускоренного гашения применять особые мероприятия.

Специальные способы представлены в следующем перечне:

  1. Методика удлинения с растягиванием цепи во время расхождения контактов. Оптимизируется скорость охлаждения, а горение может продолжаться только при повышении напряжения.
  2. Разделение дуги на несколько укороченных частей. Обычно применяется решетка из металла.
  3. Применение дугогасительных камер для небольших объемов. Интенсивное охлаждение наблюдается, как результат соприкосновения холодными частями устройства.
  4. Уменьшение ионизации под воздействием высокого давления особенно часто применяется для плавких предохранительных деталей.

Нулевой ток – популярная технология гашения в случае использования переменного напряжения. Процесс в данной ситуации выполняется естественным способом.

Постепенное увеличение диэлектрической надежности промежутка между контактными элементами способствует тому, что дуга останется угасшей.

Воздействие электрической дуги

Потенциальная вероятность поражения и разрушительная сила делают данное образование чрезвычайно опасной и для различного техоборудования, и для подвергшихся соприкосновению с ним людей. Нередко подобный контакт заканчивается очень сильными ожоговыми травами. А при обширном поражении тела могут быть и летальные последствия.

Распространенная ситуация – образование дугового промежутка при непроизвольном касании проводников или деталей, находящихся под напряжением. Далее мгновенно ионизация воздуха в результате стремительного плавления кабеля или провода, что максимально повышает вероятность возникновения плазменного канала.

Постоянная работа над повышением эффективности защитных средств, способных нейтрализовать электродугу, значительно снизило вероятность поражений рабочего персонала, обслуживающего современное электротехническое оборудование.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх