อาร์คไฟฟ้าคืออะไรและเกิดขึ้นได้อย่างไร

การก่ออาร์คโครงสร้างและคุณสมบัติ

ลองจินตนาการว่าเรากำลังทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ เรามีตัวนำไฟฟ้าสองตัวเช่นตะปูโลหะ เราชี้ให้พวกเขาเห็นกันในระยะทางสั้น ๆ และเชื่อมต่อขั้วของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้เข้ากับเล็บ หากคุณค่อยๆเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงานจากนั้นในค่าหนึ่งเราจะเห็นประกายไฟหลังจากนั้นแสงที่เสถียรเช่นสายฟ้าจะเกิดขึ้น

ดังนั้นหนึ่งสามารถสังเกตกระบวนการของการก่อตัวของมัน แสงที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าคือพลาสมา อันที่จริงนี่คืออาร์คไฟฟ้าหรือการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านตัวกลางก๊าซระหว่างขั้วไฟฟ้า ในภาพด้านล่างคุณจะเห็นโครงสร้างและคุณสมบัติของแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน:

และนี่คืออุณหภูมิโดยประมาณ:

ทำไมอาร์คไฟฟ้าจึงเกิดขึ้น

ทุกอย่างง่ายมากเราตรวจสอบในบทความเกี่ยวกับ สนามไฟฟ้าเช่นเดียวกับในบทความเกี่ยวกับ การกระจายประจุในตัวนำถ้ามีการนำตัวถัง (ตัวอย่างเช่นตะปูเหล็ก) ลงในสนามไฟฟ้าประจุจะเริ่มสะสมบนพื้นผิวของมัน ยิ่งมีรัศมีการโค้งงอของพื้นผิวน้อยเท่าไรก็ยิ่งมีการสะสมมากขึ้นเท่านั้น กล่าวง่ายๆว่ามีค่าใช้จ่ายสะสมที่ปลายเล็บ

ระหว่างขั้วไฟฟ้าของเราอากาศคือก๊าซ ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าไอออนไนเซชันจะเกิดขึ้น เป็นผลมาจากทั้งหมดนี้เงื่อนไขที่เกิดขึ้นสำหรับการก่อตัวของอาร์คไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าที่อาร์กเกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับสื่อเฉพาะและสภาพของมัน: ความดันอุณหภูมิและปัจจัยอื่น ๆ

ที่น่าสนใจ: ตามรุ่นหนึ่งปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเพราะรูปร่าง ความจริงก็คือในกระบวนการของการเผาไหม้การปล่อยอากาศหรือก๊าซอื่น ๆ ที่อยู่รอบตัวมันอุ่นขึ้นและเพิ่มขึ้นทำให้เกิดการบิดเบือนของรูปร่างเป็นเส้นตรงและเราเห็นโค้งหรือโค้ง

ในการจุดประกายอาร์คคุณจะต้องเอาชนะแรงดันพังทลายของตัวกลางระหว่างขั้วไฟฟ้าหรือทำลายวงจรไฟฟ้า หากมีการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ในวงจรจากนั้นตามกฎหมายของการสลับกระแสในตัวมันไม่สามารถถูกขัดจังหวะได้ทันทีมันจะไหลต่อไป ในเรื่องนี้แรงดันไฟฟ้าระหว่างหน้าสัมผัสที่ตัดการเชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้นและอาร์คจะถูกเผาไหม้จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะหายไปและพลังงานที่สะสมในสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำจะหายไป

พิจารณาเงื่อนไขของการจุดระเบิดและการเผาไหม้:

ควรมีอากาศหรือก๊าซอื่น ๆ ระหว่างขั้วไฟฟ้า ในการเอาชนะแรงดันพังของตัวกลางจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงหลายหมื่นโวลต์ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าและปัจจัยอื่น ๆ เพื่อรักษาการเผาไหม้อาร์ค 50-60 โวลต์และกระแส 10 แอมป์หรือมากกว่านั้นเพียงพอ ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมรูปร่างของขั้วไฟฟ้าและระยะห่างระหว่างพวกเขา

เป็นอันตรายและต่อสู้กับเธอ

เราตรวจสอบสาเหตุของการเกิดอาร์คไฟฟ้าตอนนี้เรามาดูกันว่ามันมีอันตรายมากแค่ไหนและจะดับมันได้อย่างไร อาร์คไฟฟ้าเสียหายอุปกรณ์สวิตช์ คุณสังเกตเห็นว่าหากคุณเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพในเครือข่ายและหลังจากนั้นให้ดึงปลั๊กออกจากซ็อกเก็ตสักครู่แฟลชขนาดเล็กก็จะเกิดขึ้น ส่วนโค้งนี้เกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสของปลั๊กและเต้าเสียบซึ่งเป็นผลมาจากวงจรเปิด

สิ่งสำคัญ! ในระหว่างการเผาอาร์คไฟฟ้าความร้อนจำนวนมากถูกสร้างขึ้นอุณหภูมิในการเผาถึงค่ามากกว่า 3000 องศาเซลเซียส ในวงจรไฟฟ้าแรงสูงความยาวส่วนโค้งถึงหนึ่งเมตรหรือมากกว่านั้น มีอันตรายทั้งต่อสุขภาพของมนุษย์และสภาพของอุปกรณ์

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในสวิตช์ไฟอุปกรณ์สวิตช์อื่น ๆ ซึ่ง:

• เบรกเกอร์วงจร
• ตัวเริ่มแม่เหล็ก
• คอนแทคและสิ่ง

ในอุปกรณ์ที่ใช้ในเครือข่าย 0.4 kV รวมถึง 220 V ปกติพวกเขาใช้อุปกรณ์ป้องกันพิเศษ - ห้องปฏิบัติการ พวกเขาจำเป็นต้องลดความเสียหายที่เกิดขึ้นกับผู้ติดต่อ

โดยทั่วไปหอ arcing เป็นชุดพาร์ติชันนำไฟฟ้าของการกำหนดค่าพิเศษและรูปร่างยึดด้วยผนังของวัสดุอิเล็กทริก

เมื่อเปิดหน้าสัมผัสพลาสม่าที่เกิดขึ้นจะงอเข้าหาห้องอาร์คโดยที่มันถูกตัดการเชื่อมต่อออกเป็นส่วนเล็ก ๆ เป็นผลให้มันเย็นและชื้น

ในเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงใช้น้ำมันสูญญากาศสวิตช์แก๊ส ในสวิตช์น้ำมันการยับยั้งเกิดขึ้นโดยการสลับหน้าสัมผัสในอ่างน้ำมัน เมื่อเผาอาร์คไฟฟ้าในน้ำมันมันจะสลายตัวเป็นไฮโดรเจนและก๊าซ ฟองแก๊สถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ หน้าสัมผัสซึ่งมีแนวโน้มที่จะแตกออกจากห้องด้วยความเร็วสูงและอาร์คเย็นลงเนื่องจากไฮโดรเจนมีการนำความร้อนที่ดี

ในเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศก๊าซจะไม่แตกตัวเป็นไอออนและไม่มีเงื่อนไขสำหรับการเผาอาร์ค นอกจากนี้ยังมีสวิตช์ที่เต็มไปด้วยก๊าซแรงดันสูง เมื่ออาร์คไฟฟ้าก่อตัวขึ้นอุณหภูมิจะไม่เพิ่มขึ้นความดันเพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้การไอออไนซ์ของก๊าซจะลดลงหรือเกิดการกำจัดไอออน พื้นที่ที่มีแนวโน้มคือ เบรกเกอร์วงจร SF6.

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนเป็นศูนย์ AC

แอปพลิเคชั่นที่มีประโยชน์

ปรากฏการณ์ที่พิจารณาพบว่ามีแอปพลิเคชั่นที่มีประโยชน์มากมายตัวอย่างเช่น:

1. โคมไฟ ตัวอย่างเช่นโคมไฟคายประจุ (DRL, ซีนอนและประเภทอื่น ๆ ) หากคุณเพิ่มเกลือของโลหะบางชนิดลงในขั้วไฟฟ้าสีของอาร์คไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป
2. การเชื่อมอาร์ค เมื่ออิเล็กโทรดสัมผัสกับพื้นผิวของโลหะกระแสไฟฟ้าไหลสูงซึ่งทำให้โลหะร้อน เมื่อคุณฉีกขาดอิเล็กโทรดกระแสไฟจะไม่ถูกขัดจังหวะพื้นผิวที่ร้อนจะปล่อยอิเล็กโทรดและอาร์กเกิดขึ้น เมื่อหลอมผิวโลหะที่มีรอยเชื่อมและหลอมขั้วไฟฟ้าเองก็เป็นไปได้ที่จะรวมสองส่วนหรือตัดมัน มีการเชื่อมหลายประเภทเช่นการใช้ขั้วไฟฟ้าหรือแก๊ส - คาร์บอนไดออกไซด์หรืออาร์กอน มันถูกใช้ทุกหนทุกแห่งและมีส่วนร่วมอย่างมากในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรม
3. อาร์คละลาย อาร์คไฟฟ้าขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของแหล่งพลังงานเพื่อให้คุณสามารถควบคุมการเผาไหม้ได้ เนื่องจากอุณหภูมิสูงจึงสามารถละลายโลหะจำนวนมากได้

สุดท้ายเราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อของบทความ:

ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าอาร์คไฟฟ้าคืออะไรอะไรคือสาเหตุของปรากฏการณ์นี้และการใช้งานที่เป็นไปได้ เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้นั้นสามารถเข้าใจได้และมีประโยชน์สำหรับคุณ!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• สาเหตุของการลัดวงจร
• สายเคเบิลเชื่อม
• กล่องแยกการเชื่อม