Mi az elektromos ív és hogyan keletkezik?
Ívképződés, szerkezete és tulajdonságai
Képzelje el, hogy egy laboratóriumban végezzünk kísérletet. Két vezetőnk van, például fémszögek. Rövid távolságra mutatjuk őket egymáshoz, és csatlakoztassuk a szabályozott feszültségforrás kivezetéseit a szögekhez. Ha fokozatosan növeli az energiaforrás feszültségét, akkor egy bizonyos értéken szikrákat fog látni, amelyek után stabil villámlásos izzás jön létre.
Így megfigyelhető annak kialakulásának folyamata. Az elektródok között megjelenő izzás plazma. Valójában ez az elektromos ív vagy az elektromos áram áramlása a gázközegen az elektródok között. Az alábbi ábrán látható annak szerkezete és az áram-feszültség karakterisztika:
És itt vannak a hozzávetőleges hőmérsékletek:
Miért fordul elő elektromos ív?
Minden nagyon egyszerű, egy cikkben megvizsgáltuk elektromos mezővalamint a töltéseloszlás a vezetőbenha bármilyen vezető testet (például acélszöget) vezetnek be egy elektromos mezőbe, a töltések felhalmozódni kezdenek a felületén. Sőt, minél kisebb a felület hajlítási sugara, annál többet halmozódnak fel. Egyszerűen fogalmazva, a töltések felhalmozódnak a köröm hegyére.
Az elektródok között a levegő gáz. Egy elektromos mező hatására annak ionizációja megtörténik. Mindezek eredményeként körülmények alakulnak ki egy elektromos ív kialakulásához.
Az ív feszültsége az adott közegtől és állapotától függ: nyomástól, hőmérséklettől és egyéb tényezőktől.
Vajon: az egyik változat szerint ezt a jelenséget alakja miatt úgynevezik. A tény az, hogy a kisülés égetésekor a környező levegő vagy más gáz felmelegszik és felmelegszik, ami egyenes vonalú alak torzulását eredményezi, és ívet vagy ívet látunk.
Az ív meggyújtásához vagy le kell küzdenie a közeg lebontási feszültségét az elektródák között, vagy meg kell szakítani az elektromos áramkört. Ha nagy az induktivitás az áramkörben, akkor a kapcsolási törvények szerint az abban levő áramot nem lehet azonnal megszakítani, az továbbra is áramlik. Ebben a tekintetben a leválasztott érintkezők közötti feszültség növekszik, és az ív addig ég, amíg a feszültség eltűnik, és az induktor mágneses mezőjében felhalmozódott energia el nem oszlik.
Vegye figyelembe a gyújtás és az égés körülményeit:
Az elektródok között levegőnek vagy más gáznak kell lennie. A közeg lebontási feszültségének kiküszöböléséhez több tízezer volt magas feszültségre van szükség - ez az elektródok közötti távolságtól és más tényezőktől függ. Az ívégés fenntartásához 50–60 volt és legalább 10 amper áram szükséges. A specifikus értékek a környezettől, az elektródák alakjától és a köztük lévő távolságtól függnek.
Árt és harcol vele
Megvizsgáltuk az elektromos ív előfordulásának okait, most nézzük meg, hogy mekkora károkat okoz ez, és hogyan lehet azt eloltani. Egy elektromos ív károsítja a kapcsolóberendezést. Észrevette, hogy ha bekapcsol egy nagy teljesítményű elektromos eszközt a hálózatban, és egy idő után kihúzza a csatlakozót a konnektorból, akkor kis villanás lép fel. Ez az ív egy nyitott áramkör eredményeként jön létre a dugó és a kimenet érintkezői között.
Fontos! Egy elektromos ív égése során sok hő keletkezik, égési hőmérséklete eléri a 3000 Celsius fokot. Nagyfeszültségű áramkörökben az ívhossz legalább egy métert elér. Fennáll annak a veszélye, hogy káros az emberi egészség és a felszerelés állapota.
Ugyanez történik a világítókapcsolókkal, más kapcsolóberendezésekkel, köztük:
- megszakítók;
- mágneses indítók;
- kontaktorok és dolgok.
A 0,4 kV-os hálózatokban használt készülékekben, beleértve a szokásos 220 V-ot is, speciális védőfelszerelést - ívkamrákat - használnak. Ezekre szükség van az érintkezők által okozott károk csökkentésére.
Az ívkamra általában egy speciális kialakítású és alakú vezető válaszfalakból áll, amelyeket dielektromos anyagú falak rögzítenek.
Az érintkezők kinyitásakor a képződött plazma az íves kamra felé hajlik, ahol kis részekre leválasztja. Ennek eredményeként lehűti és nedvesíti.
Nagyfeszültségű hálózatokban használjon olajat, vákuumot, gázkapcsolókat. Az olajkapcsolóban az elnyomás az olajfürdőn lévő érintkezők cseréjével történik. Ha egy elektromos ívot elégetnek olajban, akkor hidrogénné és gázokká bomlik. Az érintkezők körül gázbuborék alakul ki, amely hajlamos nagy sebességgel kitörni a kamrából, és az ív lehűl, mivel a hidrogén jó hővezető képességgel rendelkezik.
A vákuummegszakítókban a gázok nem ionizálódnak, és nincs feltétele az ívégésnek. Vannak kapcsolók, amelyek nagynyomású gázzal vannak feltöltve. Ha elektromos ív képződik, akkor a hőmérséklet nem növekszik, a nyomás megemelkedik, és ennek következtében a gázok ionizációja csökken, vagy ionmentesedés következik be. Az ígéretes területeket figyelembe vesszük SF6 megszakítók.
Lehetséges a váltás nulla AC-n is.
Hasznos alkalmazás
A vizsgált jelenség számos hasznos alkalmazást talált, például:
- Világító készülékek. Például kisülőlámpák (DRL, xenon és egyéb típusok). Ha bizonyos fémek sóit ad az elektródákhoz, akkor az elektromos ív színe megváltozik.
- Elektromos ívhegesztés. Amikor az elektróda megérinti a fém felületét, nagy áram folyik, amely melegíti a fém. Az elektróda leszakításakor az áram nem szakadhat meg, a felmelegített felületek az elektródokat bocsátják ki, és ív merül fel. Fémhegesztett felületek olvasztásakor és maga az elektróda megolvasztásakor két rész összekapcsolható vagy vágható. Különböző típusú hegesztések léteznek, például elektródák vagy gáz - szén-dioxid vagy argon felhasználásával. Mindenhol használják, és óriási hozzájárulást nyújtott a lakó- és ipari építéshez.
- Ív olvad. Az elektromos ív függ az energiaforrások elektromos paramétereitől, így ellenőrizheti annak égését. A magas hőmérséklet miatt számos fémet meg lehet olvadni.
Végül azt javasoljuk, hogy nézzen meg egy hasznos videót a cikk témájáról:
Most már tudja, mi az elektromos ív, mi okozza ezt a jelenséget és az esetleges alkalmazási területeket. Reméljük, hogy a megadott információ érthető és hasznos volt az Ön számára!
Kapcsolódó anyagok:
Betöltés ...
