loka spriegums. Kas ir elektriskā loka un kā tā rodas
2012. gada 22. augustā pulksten 10:00
Atverot elektrisko ķēdi, notiek elektriskā izlāde elektriskā loka veidā. Lai parādītos elektriskā loka, pietiek ar to, ka spriegums pie kontaktiem ir virs 10 V pie strāvas ķēdē, kas ir aptuveni 0,1 A vai vairāk. Pie ievērojamiem spriegumiem un strāvām temperatūra loka iekšpusē var sasniegt 10 ... 15 tūkstošus ° C, kā rezultātā kontakti un strāvu nesošās daļas kūst.
Pie 110 kV un lielāka sprieguma loka garums var sasniegt vairākus metrus. Tāpēc elektriskā loka, īpaši lieljaudas strāvas ķēdēs, pie sprieguma virs 1 kV, ir lielas briesmas, lai gan iekārtās ar spriegumu zem 1 kV var rasties nopietnas sekas. Rezultātā elektriskais loks ir maksimāli jāierobežo un ātri jādzēš ķēdēs gan virs, gan zem 1 kV.
Elektriskā loka cēloņi
Elektriskā loka veidošanās procesu var vienkāršot šādi. Atšķiroties kontaktiem, vispirms samazinās kontaktspiediens un attiecīgi kontaktvirsma, palielinās kontakta pretestība (strāvas blīvums un temperatūra - sākas lokāla (atsevišķās saskares zonas daļās) pārkaršana, kas vēl vairāk veicina termisko emisiju, kad augstas temperatūras ietekmē palielinās elektronu ātrums un tie izplūst no elektroda virsmas.
Kontaktu diverģences, tas ir, ķēdes pārtraukuma, brīdī spriegums tiek ātri atjaunots kontaktu spraugā. Tā kā attālums starp kontaktiem ir mazs, rodas augstas stiprības elektriskais lauks, kura ietekmē elektroni izplūst no elektroda virsmas. Tie paātrinās elektriskajā laukā un, atsitoties pret neitrālu atomu, piešķir tam savu kinētisko enerģiju. Ja šī enerģija ir pietiekama, lai no neitrāla atoma čaulas noplēstu vismaz vienu elektronu, tad notiek jonizācijas process.
Iegūtie brīvie elektroni un joni veido loka vārpstas plazmu, tas ir, jonizēto kanālu, kurā loks deg un tiek nodrošināta nepārtraukta daļiņu kustība. Šajā gadījumā negatīvi lādētas daļiņas, galvenokārt elektroni, pārvietojas vienā virzienā (pret anodu), bet atomi un gāzes molekulas, kurām nav viena vai vairāku elektronu - pozitīvi lādētas daļiņas - pretējā virzienā (pret katodu). Plazmas vadītspēja ir tuvu metālu vadītspējai.
Loka šahtā plūst liela strāva un tiek ģenerēta augsta temperatūra. Šāda loka vārpstas temperatūra noved pie termiskās jonizācijas - jonu veidošanās procesa, ko izraisa molekulu un atomu sadursme ar augstu kinētisko enerģiju lielā to kustības ātrumā (vides molekulas un atomi, kur loks sadedzina, sadalās elektronos un pozitīvi lādēti joni). Intensīva termiskā jonizācija uztur augstu plazmas vadītspēju. Tāpēc sprieguma kritums loka garumā ir neliels.
Elektriskajā lokā nepārtraukti notiek divi procesi: papildus jonizācijai notiek arī atomu un molekulu dejonizācija. Pēdējais notiek galvenokārt difūzijas ceļā, tas ir, lādētu daļiņu pārnešana vidē un elektronu un pozitīvi lādētu jonu rekombinācija, kas tiek rekombinēti neitrālās daļiņās, atgriežot enerģiju, kas iztērēta to sabrukšanai. Šajā gadījumā siltums tiek noņemts vidē.
Tādējādi var izdalīt trīs aplūkojamā procesa posmus: loka aizdegšanās, kad triecienjonizācijas un elektronu emisijas dēļ no katoda sākas loka izlāde un jonizācijas intensitāte ir lielāka par dejonizāciju, stabila loka degšana, ko atbalsta termiskā jonizācija. loka šahtā, kad jonizācijas un dejonizācijas intensitāte ir vienāda, loka izzušana, ja dejonizācijas intensitāte ir lielāka par jonizāciju.
Metodes loka dzēšanai elektriskajās komutācijas ierīcēs
Lai atvienotu elektriskās ķēdes elementus un tādējādi izslēgtu komutācijas ierīces bojājumus, ir nepieciešams ne tikai atvērt tās kontaktus, bet arī nodzēst loku, kas parādās starp tiem. Loka dzēšanas, kā arī sadegšanas procesi ir atšķirīgi maiņstrāvai un līdzstrāvai. To nosaka fakts, ka pirmajā gadījumā strāva lokā katrā pusciklā iet cauri nullei. Šajos brīžos enerģijas izdalīšanās lokā apstājas un loks katru reizi spontāni nodziest un pēc tam atkal iedegas.
Praksē strāva lokā kļūst tuvu nullei nedaudz agrāk nekā nulles šķērsošana, jo, strāvai samazinoties, lokam padotā enerģija samazinās, loka temperatūra attiecīgi samazinās un termiskā jonizācija apstājas. Šajā gadījumā dejonizācijas process loka spraugā notiek intensīvi. Ja šobrīd atver un ātri atdala kontaktus, tad sekojošs elektriskais pārrāvums var nenotikt un ķēde tiks atvienota bez loka. Taču praksē to ir ārkārtīgi grūti izdarīt, un tāpēc tiek veikti īpaši pasākumi, lai paātrinātu loka izdzišanu, kas nodrošina loka telpas atdzišanu un lādēto daļiņu skaita samazināšanos.
Dejonizācijas rezultātā pakāpeniski palielinās spraugas dielektriskā izturība un tajā pašā laikā palielinās atkopšanas spriegums. Tas ir atkarīgs no šo vērtību attiecības, vai loks iedegsies nākamajā perioda pusē vai nē. Ja spraugas dielektriskā izturība palielinās ātrāk un ir lielāka par atkopšanas spriegumu, loks vairs neaizdegsies, pretējā gadījumā loks būs stabils. Pirmais nosacījums nosaka loka dzēšanas problēmu.
Komutācijas ierīcēs tiek izmantotas dažādas loka dzēšanas metodes.
Loka pagarinājums
Kad kontakti atšķiras elektriskās ķēdes izslēgšanas procesā, radusies loka tiek izstiepta. Šajā gadījumā tiek uzlaboti loka dzesēšanas apstākļi, jo palielinās tā virsma un degšanai ir nepieciešams lielāks spriegums.
Gara loka sadalīšana īsu loku sērijā
Ja loku, kas veidojas, atverot kontaktus, sadala K īsos lokos, piemēram, savelkot to metāla režģī, tad tas izdzisīs. Loku parasti ievelk metāla režģī elektromagnētiskā lauka ietekmē, ko režģa plāksnēs inducē virpuļstrāvas. Šo loka dzēšanas metodi plaši izmanto komutācijas ierīcēs spriegumam zem 1 kV, jo īpaši automātiskajos gaisa slēdžos.
Loka dzesēšana šaurās spraugās
Tiek atvieglota loka dzēšana nelielā apjomā. Tāpēc loka teknes ar garenvirziena spraugām tiek plaši izmantotas komutācijas ierīcēs (šādas spraugas ass virzienā sakrīt ar loka vārpstas asi). Šāda sprauga parasti veidojas kamerās, kas izgatavotas no izolējošiem loka izturīgiem materiāliem. Sakarā ar loka saskari ar aukstām virsmām, notiek tā intensīva dzesēšana, lādētu daļiņu difūzija vidē un attiecīgi strauja dejonizācija.
Papildus spraugām ar plakanām paralēlām sienām tiek izmantotas arī spraugas ar ribām, izvirzījumiem un pagarinājumiem (kabatām). Tas viss noved pie loka vārpstas deformācijas un palielina tā saskares laukumu ar kameras aukstajām sienām.
Loka ievilkšana šaurās spraugās parasti notiek magnētiskā lauka ietekmē, kas mijiedarbojas ar loku, ko var uzskatīt par strāvu nesošu vadītāju.
Ārējo magnētisko lauku loka pārvietošanai visbiežāk nodrošina spole, kas virknē savienota ar kontaktiem, starp kuriem rodas loks. Loka dzēšana šaurās spraugās tiek izmantota ierīcēm visiem spriegumiem.
Augstspiediena loka dzēšana
Pastāvīgā temperatūrā gāzes jonizācijas pakāpe samazinās, palielinoties spiedienam, savukārt gāzes siltumvadītspēja palielinās. Ja citas lietas ir vienādas, tas palielina loka dzesēšanu. Loka dzēšana ar augstu spiedienu, ko rada pats loks cieši noslēgtās kamerās, tiek plaši izmantota drošinājumos un vairākās citās ierīcēs.
Loka dzēšana eļļā
Ja ķēdes pārtraucēja kontakti ir ievietoti eļļā, tad loka, kas rodas, kad tie atveras, izraisa intensīvu eļļas iztvaikošanu. Rezultātā ap loku veidojas gāzes burbulis (čaula), kas sastāv galvenokārt no ūdeņraža (70 ... 80%), kā arī eļļas tvaikiem. Izdalītās gāzes lielā ātrumā iekļūst tieši loka vārpstas zonā, izraisa aukstās un karstās gāzes sajaukšanos burbulī, nodrošina intensīvu dzesēšanu un attiecīgi loka spraugas dejonizāciju. Turklāt gāzu dejonizējošā spēja palielina spiedienu, kas rodas eļļas straujas sadalīšanās laikā burbuļa iekšpusē.
Jo lielāka ir loka dzēšanas procesa intensitāte eļļā, jo tuvāk loks saskaras ar eļļu un jo ātrāk eļļa pārvietojas attiecībā pret loku. Ņemot to vērā, loka spraugu ierobežo slēgta izolācijas ierīce - loka tekne. Šajās kamerās tiek veidots ciešāks eļļas kontakts ar loku, un ar izolācijas plākšņu un izplūdes atveru palīdzību tiek izveidoti darba kanāli, pa kuriem pārvietojas eļļa un gāzes, nodrošinot intensīvu loka pūšanu (pūšanu).
Pēc darbības principa loka teknes iedala trīs galvenajās grupās: ar automātisko pūšanu, kad lokā izdalītās enerģijas dēļ tiek radīts augsts spiediens un gāzes kustības ātrums loka zonā, ar piespiedu eļļas pūšanu, izmantojot speciālu. sūknēšanas hidrauliskie mehānismi ar magnētisko rūdīšanu eļļā, kad loks magnētiskā lauka iedarbībā pārvietojas šaurās spraugās.
Visefektīvākās un vienkāršākās loka teknes ar automātisko izpūšanu. Atkarībā no kanālu un izplūdes atveru atrašanās vietas tiek izdalītas kameras, kurās tiek nodrošināta intensīva gāzes-tvaiku maisījuma un eļļas plūsmas pūšana pa loku (gareniskā strūkla) vai pāri lokam (šķērsstrūkla). Aplūkotās loka dzēšanas metodes tiek plaši izmantotas slēdžos spriegumam virs 1 kV.
Citi veidi, kā dzēst loku ierīcēs, kuru spriegums pārsniedz 1 kV
Papildus iepriekšminētajām loka dzēšanas metodēm tiek izmantots arī: saspiests gaiss, kura plūsma pūš gar loku vai pāri, nodrošinot tā intensīvu dzesēšanu (gaisa vietā tiek izmantotas arī citas gāzes, ko bieži iegūst no cietas gāzes- ģenerējošie materiāli - šķiedra, vinila plastmasa u.c. - jo to sadalīšanās dēļ pašas degšanas loka ietekmē SF6 (sēra heksafluorīds), kam ir lielāka elektriskā izturība nekā gaisam un ūdeņradim, kā rezultātā loka degšanas rezultātā gāze, pat pie atmosfēras spiediena, ātri nodziest, ļoti reta gāze (vakuums), atverot kontaktus, kuros loks pēc pirmās strāvas pārejas caur nulli vairs neiedegas (nodziest).
Jaunākās publikācijas
Sveiki visiem mana emuāra apmeklētājiem. Šodienas raksta tēma ir elektriskā loka un aizsardzība pret elektrisko loku. Tēma nav nejauša, rakstu no Sklifosovska slimnīcas. Uzminiet kāpēc?
Kas ir elektriskā loka
Šis ir viens no elektriskās izlādes veidiem gāzē (fiziska parādība). To sauc arī par loka izlādi vai Volta loku. Sastāv no jonizētas, elektriski gandrīz neitrālas gāzes (plazmas).
Tas var rasties starp diviem elektrodiem, kad spriegums starp tiem palielinās vai kad tie tuvojas viens otram.
Īsumā par īpašības: elektriskā loka temperatūra, no 2500 līdz 7000 °C. Tomēr nav maza temperatūra. Metālu mijiedarbība ar plazmu izraisa karsēšanu, oksidēšanos, kušanu, iztvaikošanu un cita veida koroziju. To pavada gaismas starojums, sprādziena un triecienvilnis, īpaši augsta temperatūra, uguns, ozona un oglekļa dioksīda izdalīšanās.
Internetā ir daudz informācijas par to, kas ir elektriskā loka, kādas ir tās īpašības, ja interesē sīkāk, paskaties. Piemēram, vietnē en.wikipedia.org.
Tagad par manu negadījumu. Grūti noticēt, bet pirms 2 dienām tieši saskāros ar šo fenomenu, turklāt neveiksmīgi. Bija tā: 21.novembrī darbā man uzdeva veikt sadales kārbā esošo lampu vadus un pēc tam pieslēgt tīklam. Ar elektroinstalāciju problēmu nebija, bet, kad iekļuvu vairogā, radās zināmas grūtības. Žēl, ka androids aizmirsa savu māju, nenofotografēja elektrības paneli, citādi būtu skaidrāk. Varbūt es darīšu vairāk, kad tikšu strādāt. Tātad, vairogs bija ļoti vecs - 3 fāzes, nulles kopne (aka zemējums), 6 automāti un pakešu slēdzis (šķiet, ka viss ir vienkārši), stāvoklis sākotnēji nebija ticams. Es ilgu laiku cīnījos ar nulles riepu, jo visas skrūves bija sarūsējušas, pēc tam viegli uzliku fāzi mašīnai. Viss kārtībā, pārbaudīju lampas, darbojas.
Pēc tam viņš atgriezās pie vairoga, lai rūpīgi noliktu vadus un aizvērtu to. Gribu atzīmēt, ka elektrības panelis atradās ~ 2 metru augstumā, šaurā ejā un lai pie tā tiktu, izmantoju kāpnes (kāpnes). Liekot vadus, uz citu aparātu kontaktiem atradu dzirksteles, kas lika mirgot lampiņām. Attiecīgi es pagarināju visus kontaktus un turpināju pārbaudīt atlikušos vadus (lai to izdarītu vienu reizi un pie šī vairs neatgrieztos). Atklājusi, ka vienam kontaktam uz somas ir augsta temperatūra, nolēmu arī to pagarināt. Paņēmu skrūvgriezi, atspiedos pret skrūvi, pagriezu, blīkšķ! Bija sprādziens, uzplaiksnījums, mani atsvieda atpakaļ, atsitoties pret sienu, es nokritu uz grīdas, nekas nebija redzams (akls), vairogs nebeidza sprāgt un zumēt. Kāpēc aizsardzība nedarbojās, es nezinu. Sajūtot virsū krītošās dzirksteles, sapratu, ka jākāpj ārā. Izkāpu pieskaroties, rāpojot. Izkāpis no šīs šaurās ejas, viņš sāka zvanīt savam partnerim. Jau tajā brīdī jutu, ka ar labo roku kaut kas nav kārtībā (ar to turēju skrūvgriezi), bija jūtamas šausmīgas sāpes.
Kopā ar partneri nolēmām, ka jāskrien uz pirmās palīdzības punktu. Kas notika tālāk, es domāju, ka nav vērts stāstīt, viņi vienkārši iedzēla un devās uz slimnīcu. Es nekad neaizmirsīšu to briesmīgo gara īssavienojuma skaņu - niezi ar zumšanu.
Tagad esmu slimnīcā, ceļgalā ir nobrāzums, ārsti domā, ka biju šokā, tā ir izeja, tāpēc uzrauga manu sirdi. Uzskatu, ka strāva mani nepārspēja, bet apdegumu uz rokas radīja elektriskā loka, kas radās īssavienojuma laikā.
Kas tur notika, kāpēc notika īssavienojums, vēl nezinu, domāju, ka skrūvi pagriežot, pats kontakts sakustējās un notika fāzes īssavienojums, vai aiz paketes bija pliks vads slēdzi un kad skrūve tuvojās elektriskā loka. Es uzzināšu vēlāk, vai viņi to izdomās.
Sasodīts, es aizgāju pārģērbties, viņi man tik ļoti aptīja roku, ka es rakstu ar vienu tagad))
Bez pārsējiem nenofotografējos, tas nav īpaši patīkams skats. Es nevēlos baidīt iesācējus elektriķus ....
Kādi ir elektriskā loka aizsardzības pasākumi, kas varētu mani aizsargāt? Izanalizējot internetu, es redzēju, ka populārākais līdzeklis cilvēku aizsardzībai elektroinstalācijās no elektriskā loka ir karstumizturīgs uzvalks. Ziemeļamerikā ļoti populāri ir Siemens speciālie automāti, kas pasargā gan no elektriskā loka, gan no maksimālās strāvas. Krievijā šobrīd šādas mašīnas tiek izmantotas tikai augstsprieguma apakšstacijās. Manā gadījumā pietiktu ar dielektrisko cimdu, bet padomājiet paši, kā tajos savienot lampas? Tas ir ļoti neērti. Es arī iesaku izmantot aizsargbrilles, lai aizsargātu acis.
Elektroinstalācijās cīņa pret elektrisko loku tiek veikta, izmantojot vakuuma un eļļas slēdžus, kā arī izmantojot elektromagnētiskās spoles kopā ar loka teknēm.
Tas ir viss? Nē! Visticamākais veids, kā pasargāt sevi no elektriskā loka, manuprāt, ir stresa mazināšanas darbs . Es nezinu kā jums, bet es vairs nestrādāšu stresa apstākļos ...
Šis ir mans raksts elektriskā loka Un loka aizsardzība beidzas. Vai ir ko piebilst? Atstājiet savu komentāru.
Grāmatā "Ziņas par galvaniskiem-voltaiskajiem eksperimentiem ar milzīgas baterijas palīdzību, kas dažkārt sastāv no 4200 vara un cinka apļiem" (Sanktpēterburga, 1803). Elektriskais loks ir īpašs vielas stāvokļa ceturtās formas - plazmas - gadījums un sastāv no jonizētas, elektriski kvazineitrālas gāzes. Brīvo elektrisko lādiņu klātbūtne nodrošina elektriskā loka vadītspēju.
fiziskas parādības
Elektriskā loka starp diviem elektrodiem gaisā atmosfēras spiedienā veidojas šādi:
Kad spriegums starp diviem elektrodiem gaisā palielinās līdz noteiktam līmenim, starp elektrodiem notiek elektrisks pārrāvums. Elektriskā pārrāvuma spriegums ir atkarīgs no attāluma starp elektrodiem un citiem faktoriem. Metāla atomu pirmā elektrona jonizācijas potenciāls ir aptuveni 4,5–5 V, un loka spriegums ir divreiz lielāks (9–10 V). Ir nepieciešams tērēt enerģiju elektrona izejai no viena elektroda metāla atoma un otrā elektroda atoma jonizācijai. Process noved pie plazmas veidošanās starp elektrodiem un loka sadegšanas (salīdzinājumam: minimālais spriegums dzirksteļaizlādes veidošanai nedaudz pārsniedz elektronu izejas potenciālu - līdz 6 V).
Lai ierosinātu bojājumu pie pieejamā sprieguma, elektrodi tiek tuvināti viens otram. Bojājuma laikā starp elektrodiem parasti rodas dzirksteļaizlāde, kas impulsu aizver elektrisko ķēdi. Elektroni dzirksteles izlādēs jonizē molekulas gaisa spraugā starp elektrodiem. Ar pietiekamu sprieguma avota jaudu gaisa spraugā veidojas pietiekams daudzums plazmas, lai būtiski pazeminātos gaisa spraugas pārrāvuma spriegums vai pretestība. Šajā gadījumā dzirksteļu izlāde pārvēršas par loka izlādi - plazmas vadu starp elektrodiem, kas ir plazmas tunelis. Iegūtais loks faktiski ir vadītājs un aizver elektrisko ķēdi starp elektrodiem. Rezultātā vidējā strāva palielinās vēl vairāk, sasildot loku līdz 5000-50000. Šajā gadījumā tiek uzskatīts, ka loka aizdegšanās ir pabeigta. Pēc aizdedzes stabilu loka degšanu nodrošina termoizstarojums no katoda, kas tiek uzkarsēts ar strāvu un jonu bombardēšanu.
Pēc aizdegšanās loks var palikt stabils, kad elektriskie kontakti ir atdalīti līdz noteiktam attālumam.
Elektrodu mijiedarbība ar loka plazmu izraisa to sildīšanu, daļēju kušanu, iztvaikošanu, oksidēšanos un cita veida koroziju.
Augstsprieguma elektroietaišu darbības laikā, kurās, pārslēdzot elektrisko ķēdi, elektriskā loka parādīšanās ir neizbēgama, cīņa pret to tiek veikta, izmantojot elektromagnētiskās spoles, kas apvienotas ar loka teknēm. Starp citām metodēm ir zināma vakuuma, gaisa, SF6 un eļļas slēdžu izmantošana, kā arī metodes strāvas novirzīšanai uz pagaidu slodzi, kas neatkarīgi pārtrauc elektrisko ķēdi.
Loka struktūra
Elektriskā loka sastāv no katoda un anoda apgabaliem, loka kolonnas, pārejas apgabaliem. Anoda apgabala biezums ir 0,001 mm, katoda apgabals ir aptuveni 0,0001 mm.
Temperatūra anoda apgabalā patērējamo elektrodu metināšanas laikā ir aptuveni 2500 ... 4000 ° C, temperatūra loka kolonnā ir no 7000 līdz 18 000 ° C, katoda apgabalā - 9000 - 12000 ° C.
Loka kolonna ir elektriski neitrāla. Jebkurā no tā sadaļām ir vienāds skaits lādētu pretēju zīmju daļiņu. Sprieguma kritums loka kolonnā ir proporcionāls tā garumam.
Metināšanas lokus klasificē pēc:
- Elektrodu materiāli - ar patērējamo un nepatērējamo elektrodu;
- Kolonnas saspiešanas pakāpes - brīvs un saspiests loks;
- Atbilstoši izmantotajai strāvai - līdzstrāvas un maiņstrāvas loka;
- Atbilstoši tiešās elektriskās strāvas polaritātei - tiešā polaritāte ("-" uz elektroda, "+" - uz izstrādājuma) un apgrieztā polaritāte;
- Izmantojot maiņstrāvu - vienfāzes un trīsfāžu lokus.
Pašregulējoša loka
Ja rodas ārējs traucējums - mainās tīkla spriegums, stieples padeves ātrums utt., - rodas pārkāpums izveidotajā līdzsvarā starp padeves ātrumu un kušanas ātrumu. Palielinoties loka garumam ķēdē, metināšanas strāva un elektrodu stieples kušanas ātrums samazinās, un padeves ātrums, paliekot nemainīgs, kļūst lielāks par kušanas ātrumu, kas noved pie loka garuma atjaunošanas. Samazinoties loka garumam, stieples kušanas ātrums kļūst lielāks par padeves ātrumu, tas noved pie normāla loka garuma atjaunošanas.
Loka pašregulācijas procesa efektivitāti būtiski ietekmē strāvas avota raksturlieluma strāvas-sprieguma forma. Lielais loka garuma svārstību ātrums tiek izstrādāts automātiski ar ķēdes stingru strāvas-sprieguma raksturlielumu.
Noderīga aplikācija
Elektriskā metināšana
Elektrisko loku izmanto metālu elektriskajā metināšanā, tērauda kausēšanai (loka tērauda krāsns) un apgaismojumā (loka lampās). Dažreiz tiek izmantota loka nelineārā volta ampēra īpašība (sk. Lauka dzēšanas mašīna).
Gaismas avoti
Elektriskā loka cīņa
Vairākās ierīcēs elektriskā loka parādība ir kaitīga. Tās, pirmkārt, ir barošanas un elektriskās piedziņas kontaktu komutācijas ierīces: augstsprieguma slēdži, automātiskie slēdži, kontaktori, sekciju izolatori elektrificētā dzelzceļa un pilsētas elektrotransporta kontakttīklā. Kad slodzes tiek atvienotas ar iepriekšminētajām ierīcēm, starp pārraušanas kontaktiem rodas loks.
Loka rašanās mehānisms šajā gadījumā ir šāds:
- Kontakta spiediena samazināšana - kontaktpunktu skaits samazinās, pretestība kontaktmezglā palielinās;
- Kontaktu diverģences sākums - "tiltu" veidošanās no kontaktu izkausētā metāla (pēdējo kontaktpunktu vietās);
- "Tiltu" plīsums un iztvaikošana no kausēta metāla;
- Elektriskā loka veidošanās metāla tvaikos (kas veicina lielāku kontakta spraugas jonizāciju un grūtības ar loka dzēšanu);
- Stabils loks ar ātru kontaktu izdegšanu.
Lai kontakti tiktu bojāti minimāli, ir nepieciešams nodzēst loku minimālā laikā, pieliekot visas pūles, lai loks neatrastos vienuviet (lokam kustoties, tajā izdalītais siltums tiks vienmērīgi sadalīts pa korpusu kontaktpersona).
Lai izpildītu iepriekš minētās prasības, tiek izmantotas šādas loka slāpēšanas metodes:
- loka dzesēšana ar dzesēšanas vides - šķidruma plūsmu (eļļas slēdzis); gāze - (gaisa ķēdes pārtraucējs, auto gāzes slēdzis, eļļas ķēdes pārtraucējs, SF6 ķēdes pārtraucējs), un dzesēšanas līdzekļa plūsma var iet gan pa loka vārpstu (gareniskā amortizācija), gan pāri (šķērsvirziena slāpēšana); dažreiz tiek izmantota garenvirziena amortizācija;
- Vakuuma loka dzēšanas spējas izmantošana - ir zināms, ka tad, kad gāzu spiediens, kas ieskauj pārslēgtos kontaktus, samazinās līdz noteiktai vērtībai, vakuuma ķēdes pārtraucējs noved pie efektīvas loka dzēšanas (jo trūkst nesēju loka veidošanai) .
- loka izturīgāka kontaktu materiāla izmantošana;
- kontaktmateriāla ar lielāku jonizācijas potenciālu izmantošanu;
- loka režģu izmantošana (automātiskais slēdzis, elektromagnētiskais slēdzis). Loka slāpēšanas piemērošanas princips uz režģiem ir balstīts uz gandrīz katoda krituma efektu lokā (lielākā daļa no sprieguma krituma lokā ir sprieguma kritums pie katoda; loka tekne faktiski ir virkne sērijas kontakti lokam, kas tur nokļuva).
- loka teknes izmantošana - nokļūstot kamerā, kas izgatavota no loka izturīga materiāla, piemēram, vizlas plastmasas, ar šauriem, dažreiz zigzaga kanāliem, loks stiepjas, saraujas un intensīvi atdziest no saskares ar kameras sienām.
- "magnētiskā sprādziena" izmantošana - tā kā loks ir stipri jonizēts, tad pirmajā tuvinājumā to var uzskatīt par elastīgu vadītāju ar strāvu; Izveidojot īpašus elektromagnētus (savienotus virknē ar loku), magnētiskais lauks var radīt loka kustību, lai vienmērīgi sadalītu siltumu pa kontaktu un virzītu to loka teknē vai režģī. Dažas ķēdes pārtraucēju konstrukcijas rada radiālu magnētisko lauku, kas lokam piešķir griezes momentu.
- kontaktu manevrēšana jaudas pusvadītāju atslēgas atvēršanas brīdī ar paralēli kontaktiem pieslēgtu tiristoru vai triaku, pēc kontaktu atvēršanas pusvadītāju atslēga tiek izslēgta brīdī, kad spriegums iet cauri nullei (hibrīda kontaktors, tirikons). .
- dzirksteles izlāde- raksts no Lielās padomju enciklopēdijas.
- Reiser Yu.P. Gāzes izlādes fizika. - 2. izd. - M. : Nauka, 1992. - 536 lpp. - ISBN 5-02014615-3.
- Rodšteins L. A. Elektriskās ierīces, L 1981
- Kleriči, Matteo; Hu, Yi; Lasonde, Filips; Milians, Kārless; Kuairons, Arnauds; Christodoulides, Demetrios N.; Čeņs, Žigans; Razari, Lūka; Vidals, Fransuā (2015-06-01). "Elektrisko izlāžu vadīšana ap objektiem ar lāzera palīdzību". Zinātnes attīstība 1(5): e1400111. Bib kods: 2015SciA….1E0111C. doi:10.1126/sciadv.1400111. ISSN 2375-2548.
Elektriskā loka rašanās un tās īpašības, procesi, kas izraisa dzimšanu un veicina degšanu, kā arī dizaina risinājumi komutācijas ierīcēs loka izlādes dzēšanai.
Raksta kopsavilkums:Elektriskā loka vai loka izlādes īpašības
Elektrotehnikā (automātiskie slēdži, nažu slēdži, kontaktori) kad noslogota ķēde tiek izslēgta, rodas elektriskā loka.
Nosakām ierobežojumus: tālāk aprakstīti procesi, kas raksturīgi ierīcēm ar nominālo strāvas no 1 līdz 2000 ampēriem un paredzēts darbam tīklos ar spriegumu līdz 1000 voltiem(zemsprieguma iekārtas). Augstsprieguma iekārtām ir citi nosacījumi loka rašanās un sadedzināšanai.
Svarīgi elektriskā loka parametri:
- loka izlāde var attīstīties tikai pie lielām strāvām (metālam šī strāva ir 0,5 ampēri);
- temperatūra loka šahtā ir ievērojama un ir aptuveni 6-18 tūkstoši kelvinu (bieži vien 6-10 tūkstoši kelvinu);
- sprieguma kritums pie katoda ir nenozīmīgs un vienāds ar 10-20 voltiem.
Loka izlāde ir nosacīti sadalīta trīs zonās:
- gandrīz katods;
- loka stumbrs (galvenā daļa);
- gandrīz anods.
Izvēlētajās zonās jonizācija un dejonizācija notiek atšķirīgi:
- jonizācija- neitrāla atoma sabrukšanas process par negatīvu elektronu un pozitīvo jonu;
- dejonizācija- jonizācijai pretējs process (antonīms), kurā elektrons un jons saplūst neitrālā daļiņā.
2 minūšu video funkcijas elektriskā loka dzēšanas laika fotografēšana ABB modulārajā slēdžā:
Procesi, kas pavada elektriskā loka dzimšanu
Audzēšanas sākumposmā galvenie kontakti piedzimst lokašādu procesu laikā:
- termoemisija (negatīvo elektronu izdalīšanās no apsildāmās kontaktvirsmas);
- lauka emisija (elektronu atdalīšanās no katoda nozīmīga elektriskā lauka ietekmē).
Termiskā emisija. Kad kontakti tiek salauzti pēdējā kontakta laukuma zonā, veidojas zona ar kausētu varu ar atbilstošu temperatūru. Varš iztvaiko pie negatīvā elektroda no tā sauktā katoda vietas, kas ir brīvo elektronu avots. Šo procesu ietekmē: temperatūra un saskares virsmu metāls; ir pietiekami, lai izveidotu elektrisko loku, bet nepietiek, lai saglabātu tā degšanu.
Lauka emisija. Gaisa telpu starp kontaktiem var uzskatīt par sava veida kondensatoru, kura jauda pirmajā brīdī ir neierobežota, bet pēc tam samazinās atkarībā no pieaugošās spraugas starp kustīgo un fiksēto kontaktu. Aprakstītais kondensators tiek pakāpeniski uzlādēts un spriegums tajā tiek salīdzināts ar galvenās ķēdes spriegumu. Elektriskā lauka stiprums sasniedz vērtības, pie kurām rodas nosacījumi elektronu izejai no neapsildīta katoda virsmas.
Aprakstīto procesu ietekmes attiecība uz loka ierosināšanu ir atkarīga no izslēgtās strāvas stipruma, kontaktgrupas metāla, saskares virsmas tīrības, kontaktu atdalīšanas ātruma un citiem faktoriem. Viena veida emisijas dominēšana pār citu ir individuāla.
Loka atbalsta procesi.
Ar šādu daļiņu mijiedarbības mehānismu palīdzību tiek radīti apstākļi degošai izlādei:
- jonizācija ar grūdienu (izkliedēts elektrons ietriecas neitrālā daļiņā un “izsit” arī no tās elektronu);
- termiskā jonizācija (neitrālu atomu iznīcināšana ievērojamas temperatūras ietekmē).
Push jonizācija. Brīvs elektrons ar noteiktu ātrumu spēj sadalīt neitrālu daļiņu par elektronu un jonu. Jauniegūtais elektrons spēj saraut nākamās daļiņas iekšējās saites, kā rezultātā notiek ķēdes reakcija. Elektrona ātrums ir funkcija no potenciālu starpības kustības apgabalā (pietiekams potenciāls, lai izsistītu elektronu: 13 - 16 volti skābeklim, ūdeņradim, slāpeklim; 24 volti hēlijam; 7,7 volti vara tvaikiem) .
Termiskā jonizācija. Augstās temperatūrās palielinās daļiņu ātrums plazmā, kas noved pie neitrālu atomu iznīcināšanas saskaņā ar jonizācijas principu ar spiedienu.
Vienlaikus ar jonizācijas procesiem notiek dejonizācijas procesi rekombinācijas ("-" un "+" daļiņu savstarpējais kontakts noved pie to saplūšanas neitrālā atomā) un difūzijas (elektroni iziet no loka vārpstas ārējā vidē, kur tie tiek uzsūcas normālos apstākļos).
Būtisks faktors loka turpināšanai mūsu gadījumā ir termiskā jonizācija, tādēļ, lai dzēstu izlādi tiek piemērota tā stumbra dzesēšana(kontakts ar augstas siltumvadītspējas materiālu), kā arī pagarināšana pati loka tai atvēlētajā telpā.
Elektriskās loka dzēšanas metodes
Lai ierobežotu elektriskās loka negatīvo ietekmi uz komutācijas ierīces un tās komponentu kontaktiem, loks pēc iespējas ātrāk jādzēš. Negatīvā ietekme ietver:
- augsta temperatūra (kušana, kontakta materiāla iztvaikošana);
- elektriskās strāvas strāvu vadu izveidošana (loka viegli vada strāvu, tāpēc var to novadīt vietās, kas normālas darbības laikā nevada strāvu);
- aparāta parastās elektriskās ķēdes pārkāpums (izolācijas iznīcināšana).
Arc ir īpaša izpausme vienam no matērijas stāvokļiem, ko sauc plazma. Loka mucā ir augsta temperatūra un liels brīvo jonu daudzums. Kopš galvenā faktors, kas pagarina degšanu, ir termiskā jonizācija, tad jums ir nepieciešams intensīvi atdzesē mucu elektriskā loka. Šiem nolūkiem komutācijas ierīcēs pieteikties sekojošais konstruktīvs risinājumus:
- magnētisks trieciens vai dzesēšanas šķidruma vai gāzes iesmidzināšana, lai pagarinātu loku (b par Lielāka virsma, jo vairāk siltuma izkliedējas
- dejonu režģis vai profilētu tērauda plākšņu komplekts, kas vienlaikus darbojas kā radiatori un sadala loku atsevišķos komponentos;
- spraugas tipa loka tekne, izgatavota no materiāla ar augstu siltumvadītspēju un izturību pret augstām temperatūrām (elektriskais loks, saskaroties ar kameras materiālu, izdala siltumenerģiju);
- slēgtas telpas izveidošana no materiāla, kas temperatūras ietekmē izdala gāzi (augsts gāzes spiediens neļauj lokam degt);
- īpaši kontaktsakausējumi, lai samazinātu metālu saturu plazmā;
- izsūknējiet gaisu no tuvu kontakta telpas, lai izveidotu vakuumu (nav vielas - nav jonizācijas);
- maiņstrāvas ierīcēs atvērts brīdī, kad strāva iet caur nulli (mazāk enerģijas, lai izveidotu loku);
- spraugā starp atšķirīgajiem kontaktiem ievietot pusvadītājus, kas uztvers strāvu un neļaus lokam uzliesmot;
- ķēdē uzliek dubultu pārtraukumu (izslēdzot daļu vadītāja no ķēdes, attālums starp katodu un anodu uzreiz un ievērojami palielinās).
Bibliogrāfija
Markovs A.M. Elektriskās un elektroniskās ierīces. 1. daļa. Elektromehāniskās ierīces. - Pskova: Pskov GU Publishing House, 2013 - 128 s (saite uz grāmatu lapā "Cenrādis").
Elektriskās komutācijas ierīcēs, kas paredzētas ķēdes aizvēršanai un atvēršanai ar strāvu, kad tās ir atvienotas, a elektriskā izlāde gāzē vai veidā mirdzuma izlāde, vai formā loki. Kvēlizlāde rodas, ja strāva ir zemāka par 0,1 A un spriegums pie kontaktiem ir 250-300 V. Kvēlizlāde notiek pie mazjaudas releju kontaktiem. Loka izlāde tiek novērota tikai pie lielām strāvām. Minimālā strāva metāliem ir 0,4-0,9A.
Loka izlādē izšķir trīs apgabalus: gandrīz katoda, loka vārpstas un gandrīz anoda reģionu (15. att.).
Rīsi. 15. Loka izlādes zonas
Tuva katoda reģions aizņem ļoti mazu vietu (tā un anoda apgabala kopējais garums ir aptuveni 10 -6 m). Sprieguma kritums uz to ir 10-20V un praktiski nav atkarīgs no strāvas. Vidējais elektriskā lauka stiprums sasniedz 100 kV/cm. Šāds ļoti liels elektriskā lauka stiprums, kas ir pietiekams gāzes (gaiss normālā atmosfēras spiedienā) vai katoda materiāla tvaiku triecienjonizācijai, ir saistīts ar nekompensētu pozitīvo telpas lādiņu klātbūtni šajā reģionā. Tomēr, tā kā gandrīz katoda apgabals ir mazs, elektroni nesaņem tādu ātrumu, kas ir pietiekams triecienjonizācijai. Visbiežāk pēc trieciena atoms nonāk ierosinātā stāvoklī (atoma elektrons dodas uz orbītu, kas atrodas tālāk no kodola). Tagad, lai jonizētu ierosināto atomu, ir nepieciešams mazāk enerģijas. Šo jonizāciju sauc pakāpās. Ar pakāpenisku jonizāciju ir nepieciešama daudzkārtēja (vairāki desmiti) elektronu ietekme uz atomu.
Nekompensēta pozitīvā telpas lādiņa klātbūtne lielā mērā nosaka ārkārtīgi lielo strāvas blīvumu pie katoda - 100-1000 A/mm 2 .
Pozitīvie joni tiek paātrināti katoda sprieguma krituma laukā un bombardē katodu. Pēc trieciena joni atdod savu enerģiju katodam, sasildot to un radot apstākļus elektronu atbrīvošanai, termiskā emisija elektroni no katoda .
Loka vārpstas laukums ir gāzveida, termiski ierosināta jonizēta kvazineitrāla vide-plazma, kurā elektriskā lauka ietekmē lādiņnesēji (elektroni un joni) virzās pretējas zīmes elektrodiem.
Vidējais elektriskā lauka stiprums ir aptuveni 20-30 V/cm, kas nav pietiekami triecienjonizācijai. Galvenais elektronu un jonu avots ir termiskā jonizācija, kad augstā temperatūrā neitrālo daļiņu ātrums palielinās tik ļoti, ka tām saduroties, tās jonizējas.
Anoda reģions, kam ir ļoti mazs apjoms, ir raksturīgs arī straujš potenciāla kritums nekompensēta negatīva telpas lādiņa klātbūtnes dēļ. Elektroni tiek paātrināti anoda sprieguma krituma laukā un bombardē anodu, kas tiek uzkarsēts līdz temperatūrai, kas parasti ir augstāka par katoda temperatūru. Anoda apgabalam nav būtiskas ietekmes uz loka izlādes rašanos un pastāvēšanu. Anoda uzdevums ir saņemt elektronu plūsmu no loka vārpstas.
Ja U c<(U к +U А), то дуга называется короткой, она характерна для некоторых низковольтных аппаратов.
Ja U c > (U līdz + U A), tad loku sauc par garu, tas ir raksturīgs augstsprieguma ierīcēm.
Statiskā strāvas-sprieguma raksturlielums- Izveido sakarību starp dažādām līdzsvara stāvokļa līdzstrāvas vērtībām un sprieguma kritumu pāri lokam pie nemainīga loka garuma un nemainīgiem loka degšanas apstākļiem. Šajā gadījumā pie katras līdzsvara stāvokļa līdzstrāvas vērtības tiek izveidots termiskais līdzsvars (lokā izdalītā siltuma daudzums ir vienāds ar loka izdalītā siltuma daudzumu apkārtējai videi)
kur m- indikators atkarībā no loka vārpstas vides ietekmes veida (metodes); A m ir konstante, ko nosaka siltuma pārneses intensitāte loka vārpstas zonā noteiktā ( m) vides iedarbības veids; l - loka garums.
Raksturlielumam ir krītošs raksturs. Palielinoties strāvas stiprumam, palielinās elektronu termiskā emisija no katoda un loka jonizācijas pakāpe, kā rezultātā loka pretestība samazinās. Turklāt loka pretestības samazināšanās ātrums ir lielāks par strāvas pieauguma ātrumu.
Dinamiskā strāvas-sprieguma raksturlielums- nosaka sakarību starp strāvu, kas noteiktā veidā mainās laikā, un sprieguma kritumu pāri lokam pie nemainīga loka garuma un nemainīgiem tā degšanas apstākļiem. Šajā gadījumā strāvas izmaiņu ātrums ir tāds, ka siltuma bilancei nav laika noteikt, loka pretestības izmaiņas atpaliek no strāvas izmaiņām.
Palielinoties strāvai, dinamiskais raksturlielums (līkne B 16. att.) kļūst augstāks par statistisko (līkne A 16. att.), jo, strauji palielinoties strāvai, loka pretestība krītas lēnāk nekā strāva palielinās. Samazinoties tā ir mazāka, jo šajā režīmā loka pretestība ir mazāka nekā ar lēnām strāvas izmaiņām (līkne C 16. att.).
Dinamisko reakciju lielā mērā nosaka strāvas izmaiņu ātrums lokā. Ja ķēdē tiek ievadīta ļoti liela pretestība uz laiku, kas ir bezgalīgi mazs, salīdzinot ar loka termisko laika konstanti, tad laikā, kad strāva nokrītas līdz nullei, loka pretestība paliks nemainīga. šajā gadījumā dinamiskais raksturlielums tiks attēlots kā taisna līnija, kas iet uz koordinātu sākumpunktu (taisne D 16. attēlā), ti, loka darbojas kā metāla vadītājs, jo spriegums pāri lokam ir proporcionāls strāva.
Nosacījumi stabilai līdzstrāvas loka degšanai un dzēšanai. Apsveriet līdzstrāvas ķēdi (17. att.).
17. att. Loka līdzstrāvas ķēdē
Aplūkotajai ķēdei
Acīmredzot stacionārais režīms, kad loks deg stabili, būs tāds, kurā strāva ķēdē nemainās, t.i. Šajā režīmā jonizēto daļiņu skaita pieauguma ātrums ir vienāds ar to izzušanas ātrumu dejonizācijas procesu rezultātā - tiek izveidots dinamisks līdzsvars.
Grafikā parādīta loka krītošā strāvas-sprieguma īpašība un slīpā taisne U-iR. No (48) izriet, ka
No šejienes ir skaidrs, ka 1. un 2. punktā. Turklāt 1. punkts ir nestabila līdzsvara punkts; nejaušas, patvaļīgi nelielas strāvas novirzes vai nu noved pie strāvas palielināšanās līdz vērtībai es 2 vai samaziniet to līdz nullei. 2. punktā loka deg stabili; nejaušas nelielas strāvas novirzes vienā vai otrā virzienā noved to atpakaļ uz vērtību es 2. No grafika var redzēt, ka loks pie visām strāvas vērtībām nevar stabili degt, ja sprieguma kritums lokā () pārsniedz spriegumu, kas lokam tiek piegādāts no avota ()
Tādējādi, lai nodzēstu loku, ir jārada apstākļi, kuros sprieguma kritums pāri lokam pārsniegtu spriegumu, kas lokam tiek piegādāts no avota, tīkla sprieguma robežās.
Loka dzēšanai tiek izmantotas trīs parādības:
1. Loka garuma palielināšana, to izstiepjot.
Jo garāks loks, jo lielāks ir tās pastāvēšanai nepieciešamais spriegums (jo augstāks atrodas tā strāvas-sprieguma raksturlielums - (līkne U 1 d 17. attēlā). Ja lokam pievadītais spriegums no avota (taisns) izrādās mazāks par loka strāvas-sprieguma raksturlīkni - (līkne U 1 e), tad nav apstākļu stabilai loka degšanai, loks nodziest.
Tas ir vienkāršākais, bet neefektīvākais veids. Piemēram, lai, piemēram, nodzēstu loku ar strāvu 100A pie sprieguma 220 V, ir nepieciešams izstiept loku 25 ÷ 30 cm attālumā, ko elektroierīcēs praktiski nav iespējams izdarīt. (izmēri palielinās). Tāpēc šī metode tiek izmantota kā galvenās vienīgās zemsprieguma elektriskās ierīces (releji, magnētiskie starteri, slēdži).
2. Ietekme uz loka vārpstu ar dzesēšanu, panākot gareniskā sprieguma gradienta palielināšanos.
2.1 Loka dzēšana šaurās spraugās(18. att.). Ja loks deg šaurā spraugā, ko veido loka izturīga materiāls, tad, saskaroties ar aukstām virsmām, notiek intensīva dzesēšana un lādētu daļiņu difūzija no loka kanāla vidē. Tas noved pie loka izzušanas. Metode tiek izmantota ierīcēs spriegumam līdz 1000 V.
Rīsi. 18. Loka dzēšana šaurās spraugās
2.2 Loka dzēšana eļļā(19. att.) . Ja atvienošanas ierīces kontakti ir ievietoti eļļā, tad atvēršanas laikā rodas loks, kas izraisa intensīvu gāzes veidošanos un eļļas iztvaikošanu. Ap loku veidojas gāzes burbulis, kas galvenokārt sastāv no ūdeņraža, kam ir augstas loka dzēšanas īpašības. Paaugstināts spiediens gāzes burbuļa iekšpusē veicina labāku loka dzesēšanu un tā izdzišanu. Metode tiek izmantota ierīcēs spriegumam virs 1000 V.
2.3 Gāzes-gaisa sprādziens(20. att.) . Loka dzesēšana tiek uzlabota, ja tiek radīta virziena gāzu kustība - pūšot pa vai pāri lokam .
20. att. Gāzes-gaisa sprādziens: a - pa loku, b - pāri lokam .
Metode tiek izmantota ierīcēs spriegumam virs 1000 V.
3. Izmantojot gandrīz elektrodu sprieguma kritumu.
Gara loka sadalīšana īsu loku sērijā(21. att.). Ja loka teknē ar metāla plāksnēm (loka režģi) tiek ievilkts garš loks, tas tiks sadalīts Pīsi loki. Pie katras režģa plāksnes rodas gandrīz elektroda sprieguma kritumi. Gandrīz elektrodu sprieguma kritumu summas dēļ kopējais sprieguma kritums kļūst lielāks par strāvas avota norādīto, un loks nodziest. Loka nodziest, ja U
21. att. Gara loka sadalīšana īsu loku sērijā
Loka dzēšanu veicina augstas izlādes gāzes vai augstspiediena gāzes, ko izmanto kā iekšējo izolāciju ierīcēm spriegumam virs 1000 V.
Loka dzēšana vakuumā.Ļoti izlādētas gāzes elektriskā izturība ir desmit reizes lielāka nekā gāzei atmosfēras spiedienā; to izmanto vakuuma kontaktoros un slēdžos.
Loka dzēšana augstspiediena gāzēs. Gaisam ar spiedienu 2 MPa vai vairāk ir augsta elektriskā izturība, kas ļauj izveidot kompaktas ugunsdzēšanas ierīces gaisa slēdžos. Sēra heksafluorīda SF 6 (SF6) izmantošana ir efektīva loka dzēšanai.
Maiņstrāvas loka dzēšanas apstākļi.
Ļaujiet kontaktiem atdalīties punktā a. Starp tiem aizdegas loks. Līdz pusperioda beigām strāvas samazināšanās dēļ loka vārpstas pretestība palielinās un attiecīgi palielinās spriegums pāri lokam. Kad strāva tuvojas nullei, lokam tiek piegādāta maza jauda, loka temperatūra pazeminās, termiskā jonizācija attiecīgi palēninās un dejonizācijas procesi paātrina - loks nodziest (punkts 0 ). Strāva ķēdē pārtrūkst pirms tās dabiskās pārejas caur nulli. Spriegums, kas atbilst strāvas pārtraukumam - slāpēšanas maksimums U g.
Rīsi. 22. Maiņstrāvas loka dzēšana ar aktīvo slodzi
Pēc loka dzēšanas notiek loka spraugas elektriskās stiprības atjaunošanas process (līkne a 1 - b 1). Ar loka spraugas elektrisko stiprumu saprot spriegumu, pie kura notiek loka spraugas elektriskais sadalījums. Sākotnējā elektriskā izturība (punkts a 1) un tās pieauguma ātrums ir atkarīgs no loka dzēšanas ierīces īpašībām. Šobrīd t1 sprieguma līkne uz loka spraugas krustojas ar loka spraugas elektriskās stiprības atjaunošanas līkni - loks tiek aizdedzināts. Loka aizdedzes spriegums — aizdedzes maksimums U s. Loka sprieguma līknei ir seglu forma.
Punktā 0 1 loks atkal nodziest un notiek procesi, kas līdzīgi iepriekš aprakstītajiem. Uz šo brīdi 0 1 kontaktu novirzes dēļ palielinās loka garums, palielinās attiecīgi siltuma noņemšana no loka un sākotnējā elektriskā izturība (punkts a 2) un tās pieauguma ātrums (līkne a 2 - 2) attiecīgi palielināt. Attiecīgi palielinās arī mirušais laiks. 0 1 - t2 > 0 -t1 .
Šobrīd t2 loks tiek aizdedzināts no jauna. Punktā 0 11 loks ir nodzisis. Sākotnējā elektriskā izturība atkal palielinās (punkts a 3) un tās pieauguma ātrums (līkne a 3 -b 3). Sprieguma līkne nekrustojas ar dielektriskās stiprības pieauguma līkni. Šajā puscikla laikā loks neaizdegas.
Atvērtā lokā pie augsta sprieguma(raga sprauga), noteicošais faktors ir stipri nostieptas loka vārpstas aktīvā pretestība.Maiņstrāvas loka dzēšanas nosacījumi tuvojas līdzstrāvas loka dzēšanas nosacījumiem, un procesi pēc strāvas iziešanas caur nulli maz ietekmē dzēšanu. no loka.
Ar induktīvo slodzi miris laiks ir ļoti mazs (apmēram 0,1 µs), tas ir, loka deg gandrīz nepārtraukti. Induktīvās slodzes atvienošana ir grūtāka nekā rezistīvā. Šeit nav nekādu pārtraukumu.
Kopumā loka izslēgšanas process ar maiņstrāvu ir vieglāks nekā ar līdzstrāvu. Racionāls nosacījums maiņstrāvas loka dzēšanai ir jāuzskata par tādu, ja dzēšanu veic strāvas pirmajā nulles krustojumā pēc kontaktu atvēršanas.
Pašpārbaudes jautājumi:
· Loka izlādes zonas.
· Statiskā strāvas-sprieguma raksturlielums.
· Dinamiskā strāvas-sprieguma raksturlielums.
· Nosacījumi stabilai līdzstrāvas loka degšanai un dzēšanai.
Kādas parādības tiek izmantotas loka dzēšanai?
· Maiņstrāvas loka dzēšanas apstākļi.
Notiek ielāde...