Hva er en elektrisk lysbue og hvordan oppstår den
Arc dannelse, dens struktur og egenskaper
Se for deg at vi gjennomfører et eksperiment på et laboratorium. Vi har to ledere, for eksempel metallspikere. Vi peker dem til hverandre på kort avstand og kobler terminalene til den regulerte spenningskilden til neglene. Hvis du gradvis øker spenningen til strømkilden, vil vi ved en viss verdi se gnister, hvoretter det dannes en stabil glød som et lyn.
Dermed kan man observere prosessen med dannelsen. Gløden som dannes mellom elektrodene er plasma. Faktisk er dette den elektriske lysbuen eller strømmen av elektrisk strøm gjennom gassmediet mellom elektrodene. I figuren under ser du strukturen og strømspenningskarakteristikken:
Og her er de omtrentlige temperaturene:
Hvorfor en elektrisk lysbue oppstår
Alt er veldig enkelt, undersøkte vi i en artikkel om elektrisk feltså vel som i artikkelen om ladefordeling i konduktørenat hvis noe ledende legeme (for eksempel stålspikre) blir ført inn i et elektrisk felt, vil ladninger begynne å samle seg på overflaten. Dessuten, jo mindre bøyningsradius på overflaten, jo mer akkumuleres de. Enkelt sagt samler det seg ladninger på spissen av spikeren.
Mellom elektrodene våre er luft gass. Under påvirkning av et elektrisk felt skjer ionisering. Som et resultat av alt dette oppstår forhold for dannelse av en elektrisk lysbue.
Spenningen som buen oppstår avhenger av det spesifikke mediet og dets tilstand: trykk, temperatur og andre faktorer.
Jeg lurer på: i følge en versjon, er dette fenomenet såkalt på grunn av dets form. Fakta er at i prosessen med å brenne et utslipp varmes luften eller annen gass som omgir den opp og stiger, noe som resulterer i en forvrengning av en rettlinjet form og vi ser en bue eller bue.
For å tenne lysbuen, må du enten overvinne nedbrytningsspenningen til mediet mellom elektrodene, eller bryte den elektriske kretsen. Hvis det er en stor induktans i kretsen, vil strømmen i den, i henhold til byttelovene, ikke kunne avbrytes øyeblikkelig, den vil fortsette å strømme. I denne forbindelse vil spenningen mellom de frakoblede kontaktene øke, og buen vil brenne til spenningen forsvinner og energien akkumulert i magnetfeltet til induktoren blir spredt.
Tenk på betingelsene for antennelse og forbrenning:
Det skal være luft eller annen gass mellom elektrodene. For å overvinne nedbrytningsspenningen til mediet vil en høyspenning på titusenvis av volt være nødvendig - dette avhenger av avstanden mellom elektrodene og andre faktorer. For å opprettholde lysbuen er 50-60 volt og en strøm på 10 ampere eller mer tilstrekkelig. Spesifikke verdier avhenger av miljøet, elektrodenes form og avstanden mellom dem.
Skader og slåss med henne
Vi undersøkte årsakene til forekomsten av en elektrisk lysbue, la oss nå se på hvor mye skade den gjør og hvordan vi kan slukke den. En elektrisk lysbue skader koblingsutstyret. Du la merke til at hvis du slår på en kraftig elektrisk enhet i nettverket og etter en tid trekker pluggen ut av kontakten, oppstår det en liten blits. Denne buen er dannet mellom kontaktene til pluggen og utløpet som et resultat av en åpen krets.
Viktig! Under forbrenningen av en elektrisk lysbue genereres det mye varme, og dens brennetemperatur når verdier på mer enn 3000 grader. I høyspenningskretser når buelengden en meter eller mer. Det er fare for både å skade menneskers helse og utstyrets tilstand.
Det samme skjer i lysbryterne, annet koblingsutstyr som:
- effektbrytere;
- magnetiske forretter;
- kontaktorer og sånt.
På enheter som brukes i 0,4 kV-nettverk, inkludert de vanlige 220 V, bruker de spesielt verneutstyr - lysbuer. De er nødvendige for å redusere skaden som er gjort på kontakter.
Generelt er lysbuekammeret et sett med ledende skillevegger med spesiell utforming og form, festet sammen av vegger av dielektrisk materiale.
Når kontaktene åpnes, bøyes det dannede plasmaet mot lysbuekammeret, hvor det kobles fra i små seksjoner. Som et resultat avkjøles det og demper.
I høyspenningsnett bruker du olje-, vakuum-, gassbrytere. I oljebryteren skjer undertrykkelsen ved å bytte kontakter i oljebadet. Når du brenner en elektrisk lysbue i olje, brytes den ned til hydrogen og gasser. Det dannes en gassboble rundt kontaktene, som har en tendens til å bryte ut av kammeret med høy hastighet og buen avkjøles, siden hydrogen har god varmeledningsevne.
I vakuumbrytere ioniseres ikke gasser, og det er ingen betingelser for lysbueforbrenning. Det er også brytere fylt med høytrykksgass. Med dannelse av en elektrisk lysbue øker ikke temperaturen i dem, trykket øker, og på grunn av dette synker ioniseringen av gasser eller deionisering skjer. Lovende områder blir vurdert SF6 effektbrytere.
Det er også mulig å bytte ved null AC.
Nyttig søknad
Det betraktede fenomenet har funnet en rekke nyttige applikasjoner, for eksempel:
- Belysning. For eksempel utladingslamper (DRL, xenon og andre typer). Hvis du legger til salter av visse metaller til elektrodene, vil fargen på den elektriske lysbuen endre seg.
- Buesveising. Når elektroden berører overflaten av metallet, strømmer det en høy strøm, som varmer opp metallet. Når du river av elektroden, kan ikke strømmen avbrytes, de oppvarmede flatene avgir elektrodene og det oppstår en lysbue. Når du smelter metallsveisede overflater og smelter selve elektroden, er det mulig å slå sammen to deler eller kutte dem. Det finnes forskjellige typer sveising, for eksempel ved bruk av elektroder eller gass - karbondioksid eller argon. Den brukes overalt og har gitt et enormt bidrag til bolig- og industrikonstruksjon.
- Arc smelting. Den elektriske lysbuen er avhengig av de elektriske parametrene til strømkildene, slik at du kan kontrollere dens brenning. På grunn av den høye temperaturen er det mulig å smelte et stort antall metaller.
Til slutt anbefaler vi å se en nyttig video om artikkelen:
Nå vet du hva en elektrisk lysbue er, hva er årsakene til dette fenomenet og mulige bruksområder. Vi håper at informasjonen som ble gitt, var forståelig og nyttig for deg!
Relaterte materialer:
Laster ...
