namai > Kelių transporto įranga

lanko įtampa. Kas yra elektros lankas ir kaip jis atsiranda

2012 m. rugpjūčio 22 d., 10:00 val

Kai atidaroma elektros grandinė, elektros iškrova atsiranda elektros lanko pavidalu. Kad atsirastų elektros lankas, pakanka, kad įtampa prie kontaktų būtų didesnė nei 10 V, kai srovė grandinėje yra 0,1 A ar daugiau. Esant didelėms įtampoms ir srovėms, temperatūra lanko viduje gali siekti 10 ... 15 tūkstančių ° C, dėl to kontaktai ir srovės nešančios dalys išsilydo.

Esant 110 kV ir aukštesnei įtampai, lanko ilgis gali siekti kelis metrus. Todėl elektros lankas, ypač didelės galios maitinimo grandinėse, esant aukštesnei nei 1 kV įtampai, yra didelis pavojus, nors įrenginiuose, kurių įtampa mažesnė nei 1 kV, gali kilti rimtų padarinių. Dėl to elektros lankas turi būti kiek įmanoma apribotas ir greitai užgesintas grandinėse, kurių įtampa yra didesnė nei 1 kV.

Elektros lanko priežastys

Elektros lanko susidarymo procesą galima supaprastinti taip. Išsiskiriant kontaktams, pirmiausia sumažėja kontaktinis slėgis ir atitinkamai kontaktinis paviršius, didėja kontaktinė varža (srovės tankis ir temperatūra – prasideda vietinis (tam tikrose kontakto zonos vietose) perkaitimas, kuris dar labiau prisideda prie terminės emisijos, kai veikiant aukštai temperatūrai, elektronų greitis didėja ir jie išsiveržia iš elektrodo paviršiaus.

Kontaktų nukrypimo momentu, ty grandinės pertraukimu, įtampa greitai atkuriama kontaktų tarpelyje. Kadangi atstumas tarp kontaktų yra mažas, susidaro didelio stiprumo elektrinis laukas, kurio įtakoje nuo elektrodo paviršiaus išeina elektronai. Jie įsibėgėja elektriniame lauke ir, atsitrenkę į neutralų atomą, suteikia jam savo kinetinę energiją. Jei šios energijos pakanka bent vienam elektronui atplėšti nuo neutralaus atomo apvalkalo, tada vyksta jonizacijos procesas.

Gauti laisvieji elektronai ir jonai sudaro lanko veleno plazmą, ty jonizuotą kanalą, kuriame dega lankas ir užtikrinamas nuolatinis dalelių judėjimas. Šiuo atveju neigiamo krūvio dalelės, pirmiausia elektronai, juda viena kryptimi (link anodo), o atomai ir dujų molekulės, neturinčios vieno ar daugiau elektronų – teigiamai įkrautos dalelės – priešinga kryptimi (link katodo). Plazmos laidumas artimas metalų laidumui.

Lanko velenu teka didelė srovė ir susidaro aukšta temperatūra. Tokia lanko veleno temperatūra sukelia šiluminę jonizaciją - jonų susidarymo procesą dėl molekulių ir atomų susidūrimo su didele kinetine energija esant dideliam jų judėjimo greičiui (terpės molekulės ir atomai, kur lankas degina, skyla į elektronus ir teigiamo krūvio jonai). Intensyvi terminė jonizacija palaiko aukštą plazmos laidumą. Todėl įtampos kritimas išilgai lanko ilgio yra mažas.

Elektriniame lanke nuolat vyksta du procesai: be jonizacijos, taip pat vyksta atomų ir molekulių dejonizacija. Pastaroji daugiausia vyksta difuzijos būdu, tai yra, įkrautų dalelių perkėlimas į aplinką ir elektronų bei teigiamai įkrautų jonų rekombinacija, kurie rekombinuojami į neutralias daleles, grąžinant energiją, sunaudotą jų skilimui. Tokiu atveju šiluma pašalinama į aplinką.

Taigi galima išskirti tris nagrinėjamo proceso etapus: lanko uždegimas, kai dėl smūginės jonizacijos ir elektronų emisijos iš katodo prasideda lanko iškrova ir jonizacijos intensyvumas yra didesnis nei dejonizacija, stabilus lanko degimas, palaikomas terminės jonizacijos. lanko velene, kai jonizacijos ir dejonizacijos intensyvumas yra vienodas, lanko išnykimas, kai dejonizacijos intensyvumas yra didesnis nei jonizacijos.

Elektros perjungimo prietaisų lanko gesinimo būdai

Norint atjungti elektros grandinės elementus ir taip nepažeisti perjungimo įtaiso, reikia ne tik atidaryti jo kontaktus, bet ir užgesinti tarp jų atsirandantį lanką. Lanko išnykimo, taip pat degimo procesai skiriasi kintamos ir nuolatinės srovės atveju. Tai lemia tai, kad pirmuoju atveju srovė lanke kas pusę ciklo eina per nulį. Šiais momentais energijos išsiskyrimas lanke sustoja ir lankas kiekvieną kartą savaime užgęsta, o tada vėl užsidega.

Praktiškai srovė lanke tampa artima nuliui šiek tiek anksčiau nei nulio kirtimas, nes mažėjant srovei mažėja į lanką tiekiama energija, atitinkamai sumažėja lanko temperatūra ir nutrūksta terminė jonizacija. Šiuo atveju dejonizacijos procesas intensyviai vyksta lanko tarpelyje. Jei šiuo metu atidaromi ir greitai atskiriami kontaktai, vėlesnis elektros gedimas gali neįvykti ir grandinė bus išjungta be lanko. Tačiau praktikoje tai padaryti itin sunku, todėl lanko išnykimui paspartinti imamasi specialių priemonių, kurios užtikrina lanko erdvės vėsinimą ir įelektrintų dalelių skaičiaus mažėjimą.

Dėl dejonizacijos palaipsniui didėja tarpo dielektrinė stipris ir tuo pačiu didėja atsigavimo įtampa. Nuo šių verčių santykio priklauso, ar lankas užsidegs kitą laikotarpio pusę, ar ne. Jei tarpo dielektrinė stipris didėja greičiau ir yra didesnė už atkūrimo įtampą, lankas nebeužsilieps, kitaip lankas bus stabilus. Pirmoji sąlyga apibrėžia lanko gesinimo problemą.

Perjungimo įrenginiuose naudojami įvairūs lanko gesinimo būdai.

Lanko pratęsimas

Kai išjungiant elektros grandinę kontaktai skiriasi, atsiradęs lankas ištempiamas. Tokiu atveju pagerėja lanko aušinimo sąlygos, nes padidėja jo paviršius ir degimui reikia daugiau įtampos.

Ilgo lanko padalijimas į trumpų lankų seriją

Jei atidarius kontaktus susidaręs lankas padalinamas į K trumpus lankus, pavyzdžiui, suveržiant į metalinį tinklelį, tada jis užges. Lankas dažniausiai įtraukiamas į metalines groteles veikiamas elektromagnetinio lauko, kurį grotelėse sukelia sūkurinės srovės. Šis lanko gesinimo būdas plačiai naudojamas perjungimo įrenginiuose, kurių įtampa mažesnė nei 1 kV, ypač automatiniuose oro grandinės pertraukikliuose.

Lanko aušinimas siaurose plyšiuose

Palengvinamas lanko gesinimas nedideliu tūriu. Todėl perjungimo įrenginiuose plačiai naudojami lankiniai latakai su išilginėmis plyšėmis (tokio lizdo ašis sutampa su lanko veleno ašimi). Toks tarpas dažniausiai susidaro kamerose, pagamintose iš izoliuojančių lankui atsparių medžiagų. Dėl lanko kontakto su šaltais paviršiais vyksta intensyvus jo aušinimas, įkrautų dalelių difuzija į aplinką ir atitinkamai greita dejonizacija.

Be plyšių su plokštumai lygiagrečiomis sienelėmis, taip pat naudojami plyšiai su briaunomis, išsikišimais ir prailginimais (kišenėmis). Visa tai veda prie lanko veleno deformacijos ir prisideda prie jo sąlyčio su šaltomis kameros sienelėmis ploto padidėjimo.

Lanko traukimas į siaurus plyšius dažniausiai vyksta veikiant magnetiniam laukui, sąveikaujančiam su lanku, kuris gali būti laikomas srovės laidininku.

Išorinį magnetinį lauką lankui perkelti dažniausiai suteikia ritė, nuosekliai sujungta su kontaktais, tarp kurių atsiranda lankas. Lanko gesinimas siauruose plyšiuose naudojamas visų įtampų įrenginiuose.

Aukšto slėgio lanko gesinimas

Esant pastoviai temperatūrai, didėjant slėgiui mažėja dujų jonizacijos laipsnis, o didėja dujų šilumos laidumas. Jei kiti dalykai yra vienodi, tai padidina lanko aušinimą. Lanko gesinimas naudojant aukštą slėgį, kurį sukuria pats lankas sandariai uždarytose kamerose, plačiai naudojamas saugikliuose ir daugelyje kitų įrenginių.

Lanko gesinimas alyvoje

Jei grandinės pertraukiklio kontaktai dedami į alyvą, jiems atsidarius atsirandantis lankas sukelia intensyvų alyvos išgaravimą. Dėl to aplink lanką susidaro dujų burbulas (apvalkalas), kurį daugiausia sudaro vandenilis (70 ... 80%), taip pat alyvos garai. Dideliu greičiu išsiskiriančios dujos prasiskverbia tiesiai į lanko veleno zoną, sukelia šaltų ir karštų dujų maišymąsi burbule, užtikrina intensyvų aušinimą ir atitinkamai lanko tarpo dejonizaciją. Be to, dujų dejonizuojantis gebėjimas padidina slėgį, susidarantį greito aliejaus irimo metu burbulo viduje.

Lanko gesinimo alyvoje proceso intensyvumas yra didesnis, kuo arčiau lankas liečiasi su alyva ir tuo greičiau alyva juda lanko atžvilgiu. Atsižvelgiant į tai, lanko tarpą riboja uždaras izoliacinis įtaisas - lanko latakas. Šiose kamerose sukuriamas glaudesnis alyvos kontaktas su lanku, o izoliacinių plokščių ir išmetimo angų pagalba suformuojami darbiniai kanalai, kuriais juda alyva ir dujos, užtikrinantys intensyvų lanko pūtimą (pūtimą).

Pagal veikimo principą lankiniai latakai skirstomi į tris pagrindines grupes: su automatiniu pūtimu, kai dėl lanke išsiskiriančios energijos susidaro didelis slėgis ir dujų judėjimo greitis lanko zonoje, su priverstiniu alyvos pūtimu naudojant specialius siurbimo hidrauliniai mechanizmai, su magnetiniu gesinimu aliejuje, kai lankas, veikiamas magnetinio lauko, juda į siaurus plyšius.

Veiksmingiausi ir paprasčiausi lankiniai latakai su automatiniu pūtimu. Priklausomai nuo kanalų ir išmetimo angų vietos, išskiriamos kameros, kuriose numatomas intensyvus dujų-garų mišinio ir alyvos pūtimas išilgai lanko (išilginis pūtimas) arba skersai lanko (skersinis pūtimas). Nagrinėjami lanko gesinimo būdai plačiai naudojami grandinės pertraukikliuose, kurių įtampa viršija 1 kV.

Kiti lanko gesinimo būdai įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1 kV

Be minėtų lanko gesinimo būdų, jie taip pat naudoja: suslėgtą orą, kurio srautas pučia išilgai arba skersai lanko, užtikrindamas jo intensyvų aušinimą (vietoj oro taip pat naudojamos kitos dujos, dažnai gaunamos iš kietųjų dujų). generuojančios medžiagos - pluoštas, vinilo plastikas ir kt. - dėl jų skaidymosi pačiam degimo lankui), SF6 (sieros heksafluoridas), kurio elektrinis stiprumas didesnis nei oro ir vandenilio, dėl ko lankas dega šiame dujos, net esant atmosferiniam slėgiui, greitai užgęsta, labai išretintos dujos (vakuumas), ties kontakto anga, kurioje lankas neužsidega (užgęsta) pirmą kartą pratekėjus srovei per nulį.

Naujausios publikacijos

Sveiki visi mano tinklaraščio lankytojai. Šiandienos straipsnio tema – elektros lankas ir apsauga nuo elektros lanko. Tema neatsitiktinė, rašau iš Sklifosovskio ligoninės. Atspėk kodėl?

Kas yra elektros lankas

Tai vienas iš elektros iškrovos dujose tipų (fizinis reiškinys). Jis taip pat vadinamas - lankiniu išlydžiu arba voltiniu lanku. Susideda iš jonizuotų, elektriškai beveik neutralių dujų (plazmos).

Jis gali atsirasti tarp dviejų elektrodų, kai įtampa tarp jų didėja arba kai jie artėja vienas prie kito.

Trumpai apie savybių: elektros lanko temperatūra, nuo 2500 iki 7000 °C. Tačiau ne maža temperatūra. Metalų sąveika su plazma sukelia kaitinimą, oksidaciją, lydymąsi, garavimą ir kitų rūšių koroziją. Kartu su šviesos spinduliuote, sprogimo ir smūgio bangomis, itin aukšta temperatūra, ugnimi, ozonu ir anglies dioksidu.

Internete yra daug informacijos apie tai, kas yra elektros lankas, kokios jo savybės, jei domina daugiau, pažiūrėkite. Pavyzdžiui, en.wikipedia.org.

Dabar apie mano avariją. Sunku patikėti, bet prieš 2 dienas aš tiesiogiai susidūriau su šiuo reiškiniu, ir nesėkmingai. Buvo taip: lapkričio 21 d., darbe, man liepė padaryti jungčių dėžutėje esančių lempų laidus, o tada prijungti prie tinklo. Su laidais problemų nebuvo, bet kai patekau į skydą, iškilo tam tikrų sunkumų. Gaila, kad androydas pamiršo savo namus, nenufotografavo elektros skydo, kitaip būtų aiškiau. Galbūt, kai pradėsiu dirbti, nuveiksiu daugiau. Taigi, skydas buvo labai senas - 3 fazės, nulinė magistralė (aka įžeminimas), 6 automatai ir paketinis jungiklis (atrodo, viskas paprasta), būklė iš pradžių nebuvo patikima. Aš ilgai kovojau su nuline padanga, nes visi varžtai buvo surūdiję, po to lengvai įdėjau fazę ant mašinos. Viskas gerai, patikrinau lempas, veikia.

Po to jis grįžo prie skydo atsargiai nutiesti laidus ir uždaryti. Noriu pastebėti, kad elektros skydelis buvo ~ 2 metrų aukštyje, siaurame praėjime, o iki jos patekti panaudojau kopėčias (kopėčias). Tiesdamas laidus radau kibirkštis ant kitų mašinų kontaktų, dėl kurių mirksėjo lempos. Atitinkamai pratęsiau visus kontaktus ir toliau tikrinau likusius laidus (kad tai padarytum vieną kartą ir daugiau prie to negrįžčiau). Sužinojęs, kad vienas maišelio kontaktas turi aukštą temperatūrą, nusprendžiau jį pratęsti ir aš. Paėmiau atsuktuvą, atsiremiau į varžtą, pasukau, trenk! Įvyko sprogimas, blyksnis, atsitrenkiau atgal, atsitrenkiau į sieną, nukritau ant grindų, nieko nesimatė (apakino), skydas nenustojo sprogti ir zvimbti. Kodėl apsauga neveikė, aš nežinau. Pajutęs ant savęs krentančias kibirkštis, supratau, kad turiu išlipti. Išlipau liesdamas, šliaužiodamas. Išlipęs iš šio siauro praėjimo, jis pradėjo skambinti savo partneriui. Jau tuo momentu pajutau, kad su dešine ranka kažkas negerai (laikiau su ja atsuktuvą), jautėsi baisus skausmas.

Kartu su mano partneriu nusprendėme, kad reikia bėgti į pirmosios pagalbos postą. Kas nutiko toliau, manau, neverta pasakoti, jie tiesiog sugėlė ir pateko į ligoninę. Niekada nepamiršiu to baisaus ilgo trumpojo jungimo garso – niežtintis nuo zvimbimo.

Dabar guliu ligoninėje, turiu kelio nubrozdinimą, gydytojai mano, kad buvau šokiruota, tai išeitis, todėl stebi širdį. Tikiu, kad srovė manęs nemušė, bet rankos nudegimą sukėlė trumpojo jungimo metu kilęs elektros lankas.

Kas ten atsitiko, kodėl įvyko trumpasis jungimas, kol kas nežinau, manau, pasukus varžtą, pajudėjo pats kontaktas ir įvyko fazinis trumpasis jungimas arba už paketo buvo plikas laidas jungiklį ir kai priartėjo varžtas elektros lankas. Vėliau sužinosiu, ar jie tai išsiaiškins.

Po velnių, nuėjau persirengti, jie taip apvijo ranką, kad dabar rašau, kai liko viena)))

Be tvarsčių nefotografavau, tai nelabai malonus vaizdas. Nenoriu gąsdinti pradedančiųjų elektrikų....

Kokios apsaugos nuo elektros lanko priemonės galėtų mane apsaugoti? Paanalizavęs internetą pamačiau, kad populiariausia priemonė elektros instaliacijoje apsaugoti žmones nuo elektros lanko yra karščiui atsparus kostiumas. Šiaurės Amerikoje itin populiarūs specialūs Siemens automatiniai jungikliai, apsaugantys ir nuo elektros lanko, ir nuo maksimalios srovės. Rusijoje šiuo metu tokios mašinos naudojamos tik aukštos įtampos pastotėse. Mano atveju man užtektų dielektrinės pirštinės, bet pagalvokite patys, kaip jose sujungti lempas? Tai labai nepatogu. Taip pat rekomenduoju naudoti akinius, kad apsaugotumėte akis.

Elektros instaliacijose kova su elektros lanku vykdoma naudojant vakuuminius ir alyvos grandinės pertraukiklius, taip pat naudojant elektromagnetines rites kartu su lankiniais latakais.

Tai viskas? Ne! Patikimiausias būdas apsisaugoti nuo elektros lanko, mano nuomone, yra streso mažinimo darbas . Nežinau kaip jūs, bet aš daugiau nedirbsiu su stresu ...

Tai mano straipsnis elektros lankas ir lanko apsauga baigiasi. Ar yra ką pridurti? Palikite komentarą.

Knygoje „Žinios apie galvaninius-voltinius eksperimentus naudojant didžiulę bateriją, kartais susidedančią iš 4200 vario ir cinko apskritimų“ (Sankt Peterburgas, 1803). Elektros lankas yra ypatingas ketvirtosios materijos būsenos formos – plazmos – atvejis ir susideda iš jonizuotų, elektriškai beveik neutralių dujų. Laisvųjų elektros krūvių buvimas užtikrina elektros lanko laidumą.

fiziniai reiškiniai

Elektros lankas tarp dviejų elektrodų ore esant atmosferos slėgiui susidaro taip:

Kai įtampa tarp dviejų elektrodų padidėja iki tam tikro lygio ore, tarp elektrodų įvyksta elektros gedimas. Elektros gedimo įtampa priklauso nuo atstumo tarp elektrodų ir kitų veiksnių. Metalo atomų pirmojo elektrono jonizacijos potencialas yra maždaug 4,5 - 5 V, o lanko įtampa yra dvigubai didesnė (9 - 10 V). Energiją reikia eikvoti elektronui išeinant iš vieno elektrodo metalo atomo ir jonizuojant antrojo elektrodo atomą. Proceso metu tarp elektrodų susidaro plazma ir dega lankas (palyginimui: minimali įtampa kibirkštinio išlydžio susidarymui šiek tiek viršija elektronų išėjimo potencialą - iki 6 V).

Norint inicijuoti gedimą esant esamai įtampai, elektrodai priartinami vienas prie kito. Gedimo metu tarp elektrodų dažniausiai atsiranda kibirkšties iškrova, kuri impulsu uždaro elektros grandinę. Kibirkštinio išlydžio elektronai jonizuoja molekules, esančias oro tarpelyje tarp elektrodų. Esant pakankamai įtampos šaltinio galiai oro tarpelyje, susidaro pakankamas kiekis plazmos, kad ženkliai sumažėtų gedimo įtampa arba oro tarpo varža. Tokiu atveju kibirkštiniai išlydžiai virsta lankiniu išlydžiu – plazminiu laidu tarp elektrodų, kuris yra plazminis tunelis. Susidaręs lankas iš tikrųjų yra laidininkas ir uždaro elektros grandinę tarp elektrodų. Dėl to vidutinė srovė dar labiau padidėja, lanką kaitinant iki 5000-50000. Šiuo atveju laikoma, kad lanko uždegimas yra baigtas. Po uždegimo stabilų lanko degimą užtikrina termone emisija iš katodo, įkaitinto srovės ir jonų bombardavimu.

Po uždegimo lankas gali išlikti stabilus, kai elektriniai kontaktai yra atskirti iki tam tikro atstumo.

Elektrodų sąveika su lankine plazma sukelia jų kaitinimą, dalinį lydymąsi, išgaravimą, oksidaciją ir kitų rūšių koroziją.

Eksploatuojant aukštos įtampos elektros įrenginius, kuriuose elektros lanko atsiradimas yra neišvengiamas perjungiant elektros grandinę, kova su juo vyksta naudojant elektromagnetines rites kartu su lankiniais latakais. Be kitų metodų, žinomas vakuuminių, oro, SF6 ir alyvos grandinės pertraukiklių naudojimas, taip pat srovės nukreipimo į laikiną apkrovą, kuri savarankiškai nutraukia elektros grandinę, metodai.

Lanko struktūra

Elektros lankas susideda iš katodo ir anodo sričių, lanko kolonėlės, pereinamųjų sričių. Anodo srities storis yra 0,001 mm, katodo sritis yra apie 0,0001 mm.

Temperatūra anodo srityje suvirinant sunaudojamą elektrodą yra apie 2500 ... 4000 ° C, temperatūra lanko stulpelyje yra nuo 7000 iki 18 000 ° C, katodo srityje - 9000 - 12000 ° C.

Lanko kolona yra elektra neutrali. Bet kurioje jo sekcijoje yra tiek pat priešingų ženklų įkrautų dalelių. Įtampos kritimas lanko stulpelyje yra proporcingas jo ilgiui.

Suvirinimo lankai klasifikuojami pagal:

  • Elektrodų medžiagos - su vartojamuoju ir nevartojančiu elektrodu;
  • Stulpelio suspaudimo laipsniai - laisvas ir suspaustas lankas;
  • Pagal naudojamą srovę - nuolatinės srovės lankas ir kintamosios srovės lankas;
  • Pagal nuolatinės elektros srovės poliškumą – tiesioginis poliškumas („-“ ant elektrodo, „+“ – ant gaminio) ir atvirkštinis poliškumas;
  • Naudojant kintamąją srovę - vienfaziai ir trifaziai lankai.

Savireguliuojantis lankas

Atsiradus išoriniams trikdžiams – pasikeitus tinklo įtampai, vielos padavimo greičiui ir pan. – atsiranda nusistovėjusios padavimo greičio ir lydymosi greičio pusiausvyros pažeidimas. Padidėjus lanko ilgiui grandinėje, suvirinimo srovė ir elektrodo vielos lydymosi greitis mažėja, o padavimo greitis, išliekantis pastovus, tampa didesnis nei lydymosi greitis, dėl kurio atkuriamas lanko ilgis. Sumažėjus lanko ilgiui, vielos lydymosi greitis tampa didesnis nei padavimo greitis, todėl atkuriamas normalus lanko ilgis.

Lanko savireguliacijos proceso efektyvumui didelę įtaką daro maitinimo šaltinio srovės-įtampos charakteristikos forma. Didelis lanko ilgio virpesių greitis apskaičiuojamas automatiškai, naudojant standžią grandinės srovės įtampos charakteristiką.

Naudinga programa

Elektrinis suvirinimas

Elektros lankas naudojamas elektriniam metalų suvirinimui, plieno lydymui (Arc plieno krosnis) ir apšvietimui (lankinėse lempose). Kartais panaudojama lanko netiesinės voltų amperų charakteristikos savybė (žr. Lauko gesinimo mašina).

Šviesos šaltiniai

Kova su elektros lanku

Kai kuriuose įrenginiuose elektros lanko reiškinys yra žalingas. Tai pirmiausia maitinimo ir elektros pavaroje naudojami kontaktiniai perjungimo įrenginiai: aukštos įtampos jungikliai, automatiniai jungikliai, kontaktoriai, elektrifikuotų geležinkelių ir miesto elektros transporto kontaktinio tinklo sekciniai izoliatoriai. Kai apkrovos atjungiamos aukščiau nurodytais įtaisais, tarp lūžtančių kontaktų susidaro lankas.

Lanko atsiradimo mechanizmas šiuo atveju yra toks:

  • Kontaktinio slėgio mažinimas – mažėja kontaktinių taškų skaičius, didėja pasipriešinimas kontaktiniame mazge;
  • Kontaktų divergencijos pradžia – „tiltų“ susidarymas iš išlydyto kontaktų metalo (paskutinių sąlyčio taškų vietose);
  • „Tiltų“ plyšimas ir išgarinimas iš išlydyto metalo;
  • Elektros lanko susidarymas metalo garuose (tai prisideda prie didesnės kontaktinio tarpo jonizacijos ir lanko gesinimo sunkumų);
  • Stabilus lankas su greitu kontaktų perdegimu.

Kad kontaktai būtų kuo mažiau pažeisti, lanką reikia užgesinti per minimalų laiką, dedant visas pastangas, kad lankas neatsidurtų vienoje vietoje (lankui judant, jame išsiskirianti šiluma tolygiai pasiskirstys per kontaktą).

Siekiant įvykdyti aukščiau nurodytus reikalavimus, naudojami šie lanko slopinimo metodai:

  • lanko aušinimas aušinimo terpės - skysčio srautu (alyvos jungiklis); dujos - (oro grandinės pertraukiklis, automatinis dujų jungiklis, alyvos grandinės pertraukiklis, SF6 grandinės pertraukiklis), o aušinimo terpės srautas gali eiti tiek išilgai lanko veleno (išilginis slopinimas), tiek skersai (skersinis slopinimas); kartais naudojamas išilginis-skersinis slopinimas;
  • Vakuuminio lanko gesinimo gebos panaudojimas - žinoma, kad kai dujų, supančių įjungtus kontaktus, slėgis sumažėja iki tam tikros vertės, vakuuminis grandinės pertraukiklis sukelia efektyvų lanko užgesimą (dėl lanko formavimo nešėjų trūkumo) .
  • lankui atsparesnės kontaktinės medžiagos naudojimas;
  • kontaktinės medžiagos, turinčios didesnį jonizacijos potencialą, naudojimas;
  • lankinių tinklelių naudojimas (automatinis jungiklis, elektromagnetinis jungiklis). Lanko slopinimo ant grotelių taikymo principas pagrįstas beveik katodo kritimo lanke poveikio taikymu (didžiąją dalį įtampos kritimo lanke sudaro įtampos kritimas prie katodo; lanko latakas iš tikrųjų yra seka ten patekusio lanko serijos kontaktai).
  • lanko latakų naudojimas – patekimas į kamerą, pagamintą iš lankui atsparios medžiagos, pavyzdžiui, žėručio plastiko, su siaurais, kartais zigzaginiais kanalais, lankas tempiasi, susitraukia ir intensyviai vėsta nuo sąlyčio su kameros sienelėmis.
  • "magnetinio sprogimo" naudojimas - kadangi lankas yra stipriai jonizuotas, tada pirmuoju aproksimavimu jis gali būti laikomas lanksčiu laidininku su srove; Sukūrus specialius elektromagnetus (sujungtus nuosekliai su lanku), magnetinis laukas gali sukurti lanko judėjimą, kad šiluma tolygiai paskirstytų kontaktą ir nukreiptų ją į lanko lataką arba groteles. Kai kurios grandinės pertraukiklių konstrukcijos sukuria radialinį magnetinį lauką, kuris lankui suteikia sukimo momentą.
  • kontaktų manevravimas galios puslaidininkinio rakto atidarymo momentu su lygiagrečiai su kontaktais sujungtu tiristoriumi arba triaku, atidarius kontaktus, puslaidininkinis raktas išjungiamas tuo momentu, kai įtampa pereina per nulį (hibridinis kontaktorius, tirikonas).
    • .
  • kibirkštinio išlydžio- straipsnis iš Didžiosios sovietinės enciklopedijos.
  • Reiser Yu.P. Dujų išleidimo fizika. - 2 leidimas. - M. : Nauka, 1992. - 536 p. - ISBN 5-02014615-3.
  • Rodshtein L. A. Elektros prietaisai, L 1981
  • Clerici, Matteo; Hu, Yi; Lassonde, Philippe; Milianas, Carlesas; Couairon, Arnaud; Christodoulides, Demetrios N.; Chen, Zhigang; Razzari, Luca; Vidalis, Francois (2015-06-01). „Elektros iškrovų aplink objektus valdymas lazeriu“. Mokslo pažanga 1 (5): e1400111. Bibkodas: 2015SciA….1E0111C. doi:10.1126/sciadv.1400111. ISSN 2375-2548.

Elektros lanko atsiradimas ir jo savybės, gimimą sukeliantys ir degimą palaikantys procesai, taip pat lankinio išlydžio gesinimo įtaisų konstrukciniai sprendimai.

Straipsnio santrauka:

Elektros lanko arba lankinio išlydžio savybės

Elektros inžinerijoje (automatiniai jungikliai, peilių jungikliai, kontaktoriai) išjungus apkrautą grandinę, gimsta elektros lankas.

Nustatykime ribas: toliau aprašomi procesai, būdingi įrenginiams su vardiniu srovės nuo 1 iki 2000 amperų ir skirtas darbui tinkluose su įtampa iki 1000 voltų(žemos įtampos įranga). Aukštos įtampos įrangai yra ir kitų lanko atsiradimo ir degimo sąlygų.

Svarbūs elektros lanko parametrai:

  • lankinis išlydis gali išsivystyti tik esant didelėms srovėms (metalui ši srovė yra 0,5 ampero);
  • temperatūra lanko šachtoje yra reikšminga ir yra apie 6-18 tūkstančių kelvinų (dažnai 6-10 tūkstančių kelvinų);
  • įtampos kritimas prie katodo yra nereikšmingas ir lygus 10-20 voltų.

Lanko iškrova sąlygiškai suskirstyta į tris zonas:

  • beveik katodas;
  • lanko kamienas (pagrindinė dalis);
  • beveik anodo.

Pasirinktose zonose jonizacija ir dejonizacija vyksta skirtingai:

  • jonizacija- neutralaus atomo skilimo į neigiamą elektroną ir teigiamą joną procesas;
  • dejonizacija– jonizacijai priešingas procesas (antonimas), kurio metu elektronas ir jonas susilieja į neutralią dalelę.


2 minučių trukmės vaizdo įrašo funkcijos elektrinio lanko gesinimo uždelstos fotografijos ABB moduliniame grandinės pertraukiklyje:

Procesai, lydintys elektros lanko gimimą

Pradiniame veisimo etape pagrindiniai kontaktai gimsta lankasšių procesų metu:

  • terminė emisija (neigiamų elektronų išsiskyrimas iš įkaitusio kontaktinio paviršiaus);
  • lauko emisija (elektronų atsiskyrimas nuo katodo, veikiant reikšmingam elektriniam laukui).

Termioninė emisija. Nutrūkus kontaktams paskutinio kontaktinio ploto srityje, susidaro atitinkamos temperatūros išlydyto vario zona. Varis išgaruoja ties neigiamu elektrodu iš vadinamosios katodo taško, kuris yra laisvųjų elektronų šaltinis. Šiam procesui įtakos turi: temperatūra ir kontaktinių paviršių metalas; pakanka sukurti elektros lanką, bet nepakanka palaikyti jo degimą.

Lauko emisija. Oro tarpas tarp kontaktų gali būti laikomas savotišku kondensatoriumi, kurio talpa iš pradžių neribojama, o vėliau mažėja priklausomai nuo didėjančio tarpelio tarp kilnojamojo ir fiksuoto kontakto. Aprašytas kondensatorius palaipsniui įkraunamas ir jame esanti įtampa lyginama su pagrindinės grandinės įtampa. Elektrinio lauko stiprumas pasiekia vertes, kurioms esant susidaro sąlygos elektronams išeiti iš nešildomo katodo paviršiaus.

Apibūdintų procesų įtakos lanko atsiradimui santykis priklauso nuo išjungtos srovės stiprumo, kontaktinės grupės metalo, kontaktinio paviršiaus švarumo, kontaktų atsiskyrimo greičio ir kitų veiksnių. Vieno tipo emisijos dominavimas prieš kitą yra individualus.

Lanką palaikantys procesai.

Šių dalelių sąveikos mechanizmų pagalba sukuriamos sąlygos deginančioms iškrovoms:

  • jonizacija stūmimo būdu (išsklaidytas elektronas atsitrenkia į neutralią dalelę ir iš jos „išmuša“ ir elektroną);
  • terminė jonizacija (neutralių atomų sunaikinimas esant reikšmingoms temperatūroms).

Stūmimo jonizacija. Laisvasis elektronas tam tikru greičiu sugeba suskaidyti neutralią dalelę į elektroną ir joną. Naujai gautas elektronas gali nutraukti kitos dalelės vidinius ryšius, todėl vyksta grandininė reakcija. Elektrono greitis priklauso nuo potencialų skirtumo judėjimo srityje (pakankamas potencialas elektronui išmušti: 13 - 16 voltų deguoniui, vandeniliui, azotui; 24 voltai heliui; 7,7 voltų vario garams) .

Šiluminė jonizacija. Esant aukštai temperatūrai, dalelių greičiai plazmoje didėja, todėl neutralūs atomai sunaikinami pagal jonizacijos principą.

Kartu su jonizacijos procesais vyksta dejonizacijos procesai dėl rekombinacijos (abipusis „-“ ir „+“ dalelių kontaktas veda prie jų susiliejimo į neutralų atomą) ir difuzijos (elektronai iš lanko veleno išeina į išorinę aplinką, kur yra absorbuojamas normaliomis sąlygomis).

Esminis lanko tęsimosi veiksnys mūsų atveju yra terminė jonizacija, todėl gesinti iškrovą taikomas jo kamieno aušinimas(kontaktas su didelio šilumos laidumo medžiaga), taip pat pailginti pats lankas jam skirtoje erdvėje.

Elektros lanko gesinimo būdai

Siekiant apriboti neigiamą elektros lanko poveikį perjungimo įtaiso ir jo komponentų kontaktams, lanką reikia kuo greičiau užgesinti. Neigiamas poveikis apima:

  • aukšta temperatūra (lydymas, kontaktinės medžiagos išgaravimas);
  • elektros srovės laidininkų sukūrimas (lankas lengvai praleidžia srovę, todėl gali nuvesti ją į sritis, kurios normaliai veikiant nelaidžia srovės);
  • įprastos aparato elektros grandinės pažeidimas (izoliacijos sunaikinimas).

Arc yra tam tikras vienos iš materijos būsenų pasireiškimas, vadinamas plazma. Lanko statinė pasižymi aukšta temperatūra ir dideliu laisvųjų jonų kiekiu. Kadangi pagrindinė degimą pailginantis veiksnys yra terminė jonizacija, tuomet reikia intensyviai atvėsinkite statinę elektros lankas. Šiems tikslams perjungimo įrenginiuose taikyti sekantis konstruktyvus sprendimus:

  • magnetinis smūgis arba aušinimo skysčio ar dujų įpurškimas, siekiant pailginti lanką (b apie Didesnis paviršius, daugiau šilumos išsisklaido
  • dejoninis tinklelis arba profiliuotų plieninių plokščių rinkinys, kuris vienu metu veikia kaip radiatoriai ir padalija lanką į atskirus komponentus;
  • plyšio tipo lankinis latakas, pagamintas iš medžiagos, pasižyminčios dideliu šilumos laidumu ir atsparumu aukštai temperatūrai (elektros lankas, kontaktuodamas su kameros medžiaga, išskiria šiluminę energiją);
  • uždaros erdvės sukūrimas iš medžiagos, kuri veikiant temperatūrai išskiria dujas (didelis dujų slėgis neleidžia degti lankui);
  • specialūs kontaktiniai lydiniai, mažinantys metalų kiekį plazmoje;
  • išsiurbti orą iš artimo kontakto erdvės, kad susidarytų vakuumas (nėra medžiagos – nėra jonizacijos);
  • kintamosios srovės įrenginiuose atidaryti tuo metu, kai srovė praeina per nulį (mažiau energijos lankui sukurti);
  • į tarpą tarp besiskiriančių kontaktų įvesti puslaidininkius, kurie suvoks srovę ir neleis lankui užsidegti;
  • grandinėje taikykite dvigubą pertrauką (iš grandinės pašalinus dalį laidininko, atstumas tarp katodo ir anodo akimirksniu ir žymiai padidėja).

Bibliografija

Markovas A.M. Elektriniai ir elektroniniai prietaisai. 1 dalis. Elektromechaniniai prietaisai. - Pskovas: Pskov GU Publishing House, 2013 - 128 s (nuoroda į knygą puslapyje "Kainoraštis").

Elektriniuose perjungimo įrenginiuose, skirtuose uždaryti ir atidaryti grandinę su srove, kai jie atjungti, a elektros iškrova dujose arba pavidalu švytėjimo iškrova, arba formoje lankai. Švytėjimo išlydis atsiranda, kai srovė yra mažesnė nei 0,1 A, o įtampa prie kontaktų yra 250-300 V. Švytėjimo iškrova atsiranda prie mažos galios relių kontaktų. Lanko išlydis stebimas tik esant didelėms srovėms. Mažiausia metalų srovė yra 0,4-0,9A.


Lankinio išlydžio metu išskiriamos trys sritys: artimasis katodas, lanko veleno sritis ir artimasis anodas (15 pav.).

Ryžiai. 15. Lankinio išlydžio sritys

Beveik katodo sritis užima labai mažą erdvę (bendras jo ir anodo srities ilgis apie 10 -6 m). Įtampos kritimas jame yra 10-20V ir praktiškai nepriklauso nuo srovės. Vidutinis elektrinio lauko stipris siekia 100 kV/cm. Toks labai didelis elektrinio lauko stiprumas, pakankamas dujų (oro esant normaliam atmosferos slėgiui) arba katodo medžiagos garų smūginei jonizacijai, atsiranda dėl to, kad šioje srityje yra nekompensuotas teigiamas erdvės krūvis. Tačiau dėl nedidelio beveik katodo srities elektronai neįgyja greičio, pakankamo smūginei jonizacijai. Dažniausiai po smūgio atomas pereina į sužadinimo būseną (atomo elektronas iškeliauja į orbitą, esančią toliau nuo branduolio). Dabar sužadintam atomui jonizuoti reikia mažiau energijos. Ši jonizacija vadinama žingsniavo. Atliekant laipsnišką jonizaciją, būtinas daugkartinis (kelių dešimčių) elektronų poveikis atomui.

Nekompensuoto teigiamo erdvės krūvio buvimas iš esmės nulemia itin didelį srovės tankį katode – 100-1000 A/mm 2 .

Teigiami jonai pagreitėja katodo įtampos kritimo lauke ir bombarduoja katodą. Po smūgio jonai atiduoda savo energiją katodui, jį įkaitindami ir sudarydami sąlygas elektronams išsiskirti, terminė emisija elektronai iš katodo .

Lanko veleno sritis yra dujinė, termiškai sužadinta jonizuota kvazineutrali terpė-plazma, kurioje, veikiant elektriniam laukui, krūvininkai (elektronai ir jonai) juda link priešingo ženklo elektrodų.

Vidutinis elektrinio lauko stiprumas yra apie 20-30V/cm, o to nepakanka smūginei jonizacijai. Pagrindinis elektronų ir jonų šaltinis yra terminė jonizacija, kai aukštoje temperatūroje neutralių dalelių greitis tiek padidėja, kad joms susidūrus jos jonizuojasi.

Anodo sritis, kuris turi labai nedidelį mastą, taip pat pasižymi staigiu potencialo kritimu dėl nekompensuoto neigiamo erdvės krūvio. Elektronai pagreitinami anodo įtampos kritimo lauke ir bombarduoja anodą, kuris įkaitinamas iki temperatūros, paprastai aukštesnės už katodo temperatūrą. Beveik anodo sritis neturi didelės įtakos lankinio iškrovimo atsiradimui ir egzistavimui. Anodo užduotis yra priimti elektronų srautą iš lanko veleno.



Jei U c<(U к +U А), то дуга называется короткой, она характерна для некоторых низковольтных аппаратов.

Jei U c > (U iki + U A), tai lankas vadinamas ilgu, jis būdingas aukštos įtampos įrenginiams.

Statinė srovės-įtampos charakteristika- Nustato ryšį tarp įvairių pastovios būsenos nuolatinės srovės verčių ir įtampos kritimo per lanką esant pastoviam lanko ilgiui ir pastovioms lanko degimo sąlygoms. Tokiu atveju, esant kiekvienai pastovios būsenos nuolatinės srovės vertei, nustatomas šiluminis balansas (šilumos kiekis, išsiskiriantis lanku, lygus šilumos kiekiui, kurį lankas atiduoda į aplinką)

kur m- indikatorius, priklausantis nuo aplinkos poveikio lanko velenui tipo (būdo); Esu yra konstanta, nulemta šilumos perdavimo intensyvumo lanko veleno zonoje tam tikrame ( m) poveikio aplinkai būdas; l - arkos ilgis.

Charakteristika turi krintantį pobūdį. Didėjant srovės stiprumui, didėja elektronų termo emisija iš katodo ir lanko jonizacijos laipsnis, dėl to sumažėja lanko varža. Be to, lanko varžos mažėjimo greitis yra didesnis nei srovės augimo greitis.

Dinaminė srovės-įtampos charakteristika- nustato ryšį tarp srovės, kuri tam tikru būdu kinta laike, ir įtampos kritimo per lanką esant pastoviam lanko ilgiui ir pastovioms jo degimo sąlygoms. Šiuo atveju srovės kitimo greitis yra toks, kad šilumos balansas nespėja nustatyti, lanko varžos pokytis atsilieka nuo srovės pokyčio.

Didėjant srovei, dinaminė charakteristika (kreivė B 16 pav.) tampa aukštesnė už statistinę (kreivė A 16 pav.), nes sparčiai didėjant srovei lanko varža krinta lėčiau nei didėja srovė. Sumažėjus, jis yra mažesnis, nes šiuo režimu lanko varža yra mažesnė nei lėtai keičiant srovę (kreivė C 16 pav.).


Dinaminį atsaką daugiausia lemia srovės kitimo lanke greitis. Jei į grandinę įvedama labai didelė varža be galo mažą laiką, palyginti su lanko termine laiko konstanta, tai tuo metu, kai srovė nukrenta iki nulio, lanko varža išliks pastovi. šiuo atveju dinaminė charakteristika bus pavaizduota tiesia linija, einančia į koordinačių pradžią (tiesė D 16 pav.), t. y. lankas elgiasi kaip metalinis laidininkas, nes įtampa skersai lanko yra proporcinga srovė.

Nuolatinės srovės lanko stabilaus degimo ir gesinimo sąlygos. Apsvarstykite nuolatinės srovės grandinę (17 pav.).

17 pav. Lankas nuolatinės srovės grandinėje

Nagrinėjamai grandinei

Akivaizdu, kad stacionarus režimas, kai lankas dega stabiliai, bus toks, kuriame srovė grandinėje nekinta, t.y. Šiuo režimu jonizuotų dalelių skaičiaus augimo greitis yra lygus jų išnykimo greičiui dėl dejonizacijos procesų – susidaro dinaminė pusiausvyra.

Grafike pavaizduota krentančios srovės-įtampos lanko charakteristika ir pasvirusi tiesė U-iR. Iš (48) matyti, kad

Iš čia akivaizdu, kad taškuose 1 ir 2. Be to, taškas 1 yra nestabilios pusiausvyros taškas; atsitiktiniai, savavališkai maži srovės nuokrypiai arba lemia srovės padidėjimą iki vertės aš 2, arba sumažinkite jį iki nulio. 2 taške lankas dega stabiliai; atsitiktiniai nedideli srovės nuokrypiai viena ar kita kryptimi grąžina ją į vertę aš 2. Iš grafiko matyti, kad lankas esant visoms srovės vertėms negali stabiliai degti, jei įtampos kritimas lanke () viršija įtampą, tiekiamą į lanką iš šaltinio ()

Taigi, norint užgesinti lanką, reikia sudaryti sąlygas, kurioms esant įtampos kritimas lanke viršytų įtampą, tiekiamą lankui iš šaltinio, tinklo įtampos ribose.

Lankui užgesinti naudojami trys reiškiniai:

1. Lanko ilgio didinimas jį tempiant.

Kuo ilgesnis lankas, tuo didesnė jo egzistavimui reikalinga įtampa (kuo aukštesnė jo srovės-įtampos charakteristika – (kreivė U 1 d 17 pav.). Jei įtampa, tiekiama į lanką iš šaltinio (tiesi), pasirodo, yra mažesnė už lanko srovės įtampos charakteristiką - (kreivė U 1 e), tada nėra sąlygų stabiliam lanko degimui, lankas užgęsta.

Tai lengviausias, bet neefektyviausias būdas. Pavyzdžiui, norint, pavyzdžiui, užgesinti lanką, kurio srovė yra 100 A, esant 220 V įtampai, reikia ištempti lanką 25 ÷ 30 cm atstumu, o tai praktiškai neįmanoma padaryti elektros prietaisuose. (matmenys didėja). Todėl šis metodas naudojamas kaip pagrindiniai vieninteliai žemos įtampos elektros prietaisai (relės, magnetiniai starteriai, jungikliai).

2. Poveikis lanko velenui aušinant, padidinant išilginį įtempių gradientą.


2.1 Lanko gesinimas siauruose tarpeliuose(18 pav.). Jei lankas dega siaurame plyšyje, suformuotame iš lankui atsparios medžiagos, tai dėl sąlyčio su šaltais paviršiais vyksta intensyvus aušinimas ir įkrautų dalelių difuzija iš lanko kanalo į aplinką. Tai veda prie lanko išnykimo. Metodas naudojamas įrenginiuose, kurių įtampa iki 1000 V.

Ryžiai. 18. Lanko gesinimas siaurose plyšiuose

2.2 Lanko gesinimas alyvoje(19 pav.) . Jei atjungimo įtaiso kontaktai dedami į alyvą, tada atidarant atsirandantis lankas sukelia intensyvų dujų susidarymą ir alyvos išgaravimą. Aplink lanką susidaro dujų burbulas, daugiausia sudarytas iš vandenilio, kuris pasižymi aukštomis lanko gesinimo savybėmis. Padidėjęs slėgis dujų burbulo viduje prisideda prie geresnio lanko aušinimo ir jo išnykimo. Metodas naudojamas įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1000 V.


2.3 Dujų-oro sprogimas(20 pav.) . Lanko aušinimas pagerėja, jei sukuriamas kryptingas dujų judėjimas – pučiama išilgai arba skersai lanko .

20 pav. Dujų-oro sprogimas: a - išilgai lanko, b - skersai lanko .

Metodas naudojamas įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1000 V.

3. Naudojant artimo elektrodo įtampos kritimą.

Ilgo lanko padalijimas į trumpų eilę(21 pav.). Jei ilgas lankas įtraukiamas į lanko lataką su metalinėmis plokštėmis (arkinėmis grotelėmis), tada jis bus padalintas į P trumpi lankai. Prie kiekvienos grotelės plokštės atsiranda beveik elektrodo įtampos kritimai. Dėl artimų elektrodų įtampos kritimų sumos bendras įtampos kritimas tampa didesnis nei nurodytas maitinimo šaltinio, ir lankas užgęsta. Lankas užgęsta, jei U kur U- tinklo įtampa: U katė- katodinis įtampos kritimas (20-25 V nuolatinės srovės lanke; 150-250 V kintamosios srovės lanke). Metodas naudojamas įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1000 V.


21 pav. Ilgo lanko padalijimas į trumpų eilę

Lanko gesinimą palengvina didelės iškrovos dujos arba aukšto slėgio dujos, naudojamos kaip vidinė įrenginių, skirtų aukštesnei nei 1000 V įtampai, izoliacija.

Lanko gesinimas vakuume. Labai išleidžiamų dujų elektrinis stiprumas yra dešimt kartų didesnis nei dujų esant atmosferos slėgiui; jis naudojamas vakuuminiuose kontaktoriuose ir jungikliuose.

Lanko gesinimas aukšto slėgio dujose. 2 MPa ar didesnio slėgio oras turi didelį elektrinį stiprumą, todėl oro grandinės pertraukikliuose galima sukurti kompaktiškus gesinimo įtaisus. Sieros heksafluorido SF 6 (SF6) naudojimas yra veiksmingas gesinant lanką.

Kintamosios srovės lanko gesinimo sąlygos.

Tegul kontaktai atsiskiria taške a. Tarp jų užsidega lankas. Pusės ciklo pabaigoje dėl sumažėjusios srovės lanko veleno varža didėja ir atitinkamai didėja įtampa per lanką. Srovei artėjant prie nulio į lanką tiekiama maža galia, mažėja lanko temperatūra, atitinkamai sulėtėja terminė jonizacija ir paspartėja dejonizacijos procesai – lankas užgęsta (taškas 0 ). Srovė grandinėje nutrūksta prieš natūralų praėjimą per nulį. Įtampa, atitinkanti srovės pertraukimą – slopinimo smailę U g.


Ryžiai. 22. Kintamosios srovės lanko gesinimas su aktyvia apkrova

Užgesinus lanką, vyksta lanko tarpo elektrinio stiprumo atkūrimo procesas (kreivė a 1 - b 1). Elektros lanko tarpo stipris reiškia įtampą, kuriai esant įvyksta lanko tarpo elektrinis gedimas. Pradinis elektrinis stipris (taškas a 1) ir jo didėjimo greitis priklauso nuo lanko gesinimo įrenginio savybių. Šiuo metu t1įtampos kreivė ant lanko tarpo kertasi su lanko tarpo elektrinio stiprumo atstatymo kreive – lankas užsidega. Lanko uždegimo įtampa – uždegimo pikas U s. Lanko įtampos kreivė turi balno formą.

Taške 0 1 lankas vėl užgęsta ir vyksta procesai, panašūs į aprašytus anksčiau. Iki šios akimirkos 0 1 dėl kontaktų divergencijos didėja lanko ilgis, atitinkamai padidėja šilumos pašalinimas iš lanko ir pradinis elektrinis stiprumas (taškas a 2) ir jo didėjimo greitis (kreivė a 2 - 2) atitinkamai padidinti. Atitinkamai ilgėja ir negyvas laikas. 0 1 - t2 > 0 -t1 .

Šiuo metu t2 lankas vėl užsidega. Taške 0 11 lankas užgęsta. Pradinis elektrinis stiprumas vėl didėja (taškas a 3) ir jo didėjimo greitis (kreivė a 3 -b 3). Įtampos kreivė nesikerta su dielektrinio stiprio didėjimo kreive. Per šį pusę ciklo lankas neužsidega.

Atvirame lanke esant aukštai įtampai(rago tarpas), lemiamas veiksnys yra stipriai ištempto lanko veleno aktyvioji varža kintamosios srovės lanko gesinimo sąlygos priartėja prie nuolatinės srovės lanko gesinimo sąlygų, o procesai po to, kai srovė praeina per nulį, turi mažai įtakos gesinimui. lankas.

Esant indukcinei apkrovai, negyvas laikas yra labai mažas (apie 0,1 µs), tai yra, lankas dega beveik nuolat. Atjungti indukcinę apkrovą yra sunkiau nei varžinę. Čia nėra jokių trukdžių.

Apskritai, kintamos srovės lanko procesas yra lengvesnis nei nuolatinės srovės. Racionali kintamosios srovės lanko gesinimo sąlyga turėtų būti laikoma tokia, kai gesinimas atliekamas pirmą kartą nulinės srovės kirtimo momentu atidarius kontaktus.

Klausimai savęs patikrinimui:

· Lankinio išlydžio sritys.

· Statinė srovės-įtampos charakteristika.

· Dinaminė srovės-įtampos charakteristika.

· Nuolatinės srovės lanko stabilaus degimo ir gesinimo sąlygos.

Kokie reiškiniai naudojami gesinant lanką?

· Kintamosios srovės lanko gesinimo sąlygos.

Taip pat rekomenduojame

Įkeliama...Įkeliama...