قوس الکتریکی و خواص آن

جوشکاری قوس الکتریکی بیشترین کاربرد را در مهندسی مکانیک دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به ویژگی های جوش قوس الکتریکی بیندازیم.

قوس الکتریکی یک تخلیه مداوم است جریان الکتریسیتهبین دو الکترود، که در یک محیط گازی رخ می دهد. قوس الکتریکی که برای جوشکاری فلزات استفاده می شود قوس جوش نامیده می شود. در بیشتر موارد، چنین قوسی بین الکترود و محصول می سوزد، یعنی. قوس عمل مستقیم است.

یک قوس جریان مستقیم مستقیم که بین یک الکترود فلزی (کاتد) و فلز در حال جوشکاری (آند) می سوزد، چندین ناحیه کاملاً قابل تشخیص دارد (شکل 2.3). کانال گاز رسانای الکتریکی که الکترودها را به هم وصل می کند به شکل مخروط یا سیلندر بریده است. خواص آن در فواصل مختلف از الکترودها یکسان نیست. لایه های نازک گاز در مجاورت الکترودها دمای نسبتاً پایینی دارند. بسته به قطبیت الکترودی که در مجاورت آن قرار دارند، این لایه ها کاتد نامیده می شوند. 2 و آند 4 مناطق قوسی

طول ناحیه کاتد l kتوسط مسیر آزاد اتم های خنثی تعیین می شود و می باشد

̃حدود 10 -5 سانتی متر طول ناحیه آند l aتوسط مسیر آزاد الکترون تعیین می شود و تقریباً 3-10 سانتی متر است. بین نواحی نزدیک به الکترود طولانی ترین ناحیه تخلیه با دمای بالا وجود دارد - ستون قوس. ل ج 3.

لکه هایی روی سطح کاتد و آند ایجاد می شوند که به ترتیب کاتد نامیده می شوند 1 و آند 5 نقطه، که پایه های ستون قوس هستند که از طریق آن کل جریان جوشکاری. لکه های الکترود با درخشش درخشش آنها در دمای نسبتاً پایین (2600 ... 3200 K) متمایز می شوند. دما در ستون قوس به 6000 ... 8000 کلوین می رسد.

طول کل قوس l dبرابر مجموع طول هر سه ناحیه آن است (l d ​​= l a +l k)و برای شرایط واقعی 2...6 میلی متر است.

بر این اساس، ولتاژ کل قوس جوش، مجموع افت ولتاژ در مناطق جداگانه قوس است. و از 20 تا 40 ولت متغیر است. وابستگی ولتاژ در قوس جوشکاری به طول آن توسط معادله توصیف می شود. , جایی که آ -مجموع افت ولتاژ در مناطق کاتد و آند، V. l d- طول ستون قوس، میلی متر؛ ب-افت ولتاژ خاص در قوس، به عنوان مثال. به 1 میلی متر طول ستون قوس، V/mm اشاره دارد.

یکی از ویژگی های اصلی تخلیه قوس الکتریکی مشخصه جریان-ولتاژ ساکن است - وابستگی ولتاژ قوس در طول ثابت به قدرت جریان در آن (شکل 2.4).

با افزایش طول قوس، ولتاژ افزایش می یابد و منحنی مشخصه جریان-ولتاژ ساکن قوس بالاتر می رود، در حالی که تقریباً شکل خود را حفظ می کند (منحنی های a، b، c). این سه منطقه را متمایز می کند: کاهش I، صلب (تقریبا افقی) II و افزایش III. بسته به شرایط سوزاندن قوس، یکی از بخش های مشخصه با آن مطابقت دارد. هنگام جوشکاری قوس دستی با الکترودهای پوشش داده شده، جوشکاری محافظ گاز با الکترود غیر مصرفی و جوشکاری قوس زیردریایی در چگالی جریان نسبتاً کم، مشخصه قوس در ابتدا کاهش می یابد و با افزایش جریان، کاملاً به سخت تبدیل می شود. در این حالت با افزایش جریان جوش، سطح مقطع ستون قوس و سطح مقطع نقاط آند و کاتد به نسبت افزایش می یابد. چگالی جریان و ولتاژ قوس ثابت می ماند.

هنگام جوشکاری در زیر قوس غوطه ور و در گازهای محافظ با سیم الکترود نازک در چگالی جریان بالا، مشخصه قوس افزایش می یابد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که قطر نقاط کاتد و آند برابر با قطر الکترود می شود و نمی تواند بیشتر از این افزایش یابد. در شکاف قوس، یونیزاسیون کامل مولکول‌های گاز اتفاق می‌افتد و افزایش بیشتر در جریان جوشکاری تنها به دلیل افزایش سرعت حرکت الکترون‌ها و یون‌ها، یعنی به دلیل افزایش قدرت میدان الکتریکی اتفاق می‌افتد. بنابراین، برای افزایش بیشتر جریان جوشکاری، افزایش ولتاژ قوس مورد نیاز است.

قوس جوش یک منبع متمرکز قوی گرما است. تقریبا همه انرژی الکتریکی، که توسط قوس مصرف می شود، به گرما تبدیل می شود. پر شده قدرت حرارتیقوس ها Q=I St U d(J/s) به قدرت جریان جوشکاری بستگی دارد من سنت.(A) و ولتاژ قوس U d(که در).

لازم به ذکر است که تمام گرمای قوس صرف گرمایش و ذوب فلز نمی شود. بخشی از آن بیهوده صرف گرم کردن هوای اطراف یا گاز محافظ، تشعشع و غیره می شود. در این راستا، توان حرارتی موثر قوس qeff(J/s) (آن قسمت از گرمای قوس جوش که مستقیماً به محصول وارد می شود) با رابطه زیر تعیین می شود: که در آن η ضریب عملکرد (بازده) فرآیند گرم کردن یک محصول با قوس جوشکاری است که به صورت تجربی تعیین می شود.

ضریب η به روش جوشکاری، مواد الکترود، پوشش یا ترکیب شار و تعدادی از عوامل دیگر بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگام جوشکاری با قوس باز با الکترود کربن یا تنگستن، میانگین آن 0.6 است. هنگام جوشکاری با الکترودهای پوشش داده شده (با کیفیت بالا) - حدود 0.75؛ هنگام جوشکاری در زیر قوس های غوطه ور - 0.8 یا بیشتر.

مطالب از ویکی پدیا - دانشنامه آزاد

قوس الکتریکی (قوس ولتایی, تخلیه قوس) - یک پدیده فیزیکی، یکی از انواع تخلیه الکتریکی در گاز.

ساختار قوسی

قوس الکتریکی از نواحی کاتد و آند، ستون قوس و نواحی انتقال تشکیل شده است. ضخامت ناحیه آند 0.001 میلی متر، ناحیه کاتد حدود 0.0001 میلی متر است.

دما در ناحیه آندی هنگام جوشکاری با الکترود مصرفی حدود 2500 ... 4000 درجه سانتیگراد است، دما در ستون قوس از 7000 تا 18000 درجه سانتیگراد، در منطقه کاتد - 9000 - 12000 درجه سانتیگراد است.

ستون قوس الکتریکی خنثی است. در هر یک از بخش های آن به همان تعداد ذرات باردار با علائم مخالف وجود دارد. افت ولتاژ در ستون قوس متناسب با طول آن است.

قوس های جوشکاری بر اساس موارد زیر طبقه بندی می شوند:

• مواد الکترود - با الکترود مصرفی و غیر مصرفی.
• درجات فشرده سازی ستون - قوس آزاد و فشرده.
• با توجه به جریان استفاده شده - قوس DC و قوس AC.
• با توجه به قطبیت جریان الکتریکی مستقیم - قطبیت مستقیم ("-" روی الکترود، "+" - روی محصول) و قطبیت معکوس.
• هنگام استفاده از جریان متناوب - قوس تک فاز و سه فاز.

خود تنظیمی قوس

هنگامی که جبران خارجی رخ می دهد - تغییر در ولتاژ شبکه، سرعت تغذیه سیم و غیره، اختلالی در تعادل برقرار شده بین سرعت تغذیه و سرعت ذوب رخ می دهد. با افزایش طول قوس در مدار، جریان جوشکاری و سرعت ذوب سیم الکترود کاهش می یابد و سرعت تغذیه در حالی که ثابت می ماند، از سرعت ذوب بیشتر می شود که منجر به بازیابی طول قوس می شود. با کاهش طول قوس، سرعت ذوب سیم از سرعت تغذیه بیشتر می شود، این منجر به بازیابی طول قوس طبیعی می شود.

کارایی فرآیند خود تنظیم قوس به طور قابل توجهی تحت تأثیر شکل مشخصه جریان-ولتاژ منبع تغذیه است. سرعت بالای نوسانات طول قوس به طور خودکار با مشخصه های جریان-ولتاژ صلب مدار پردازش می شود.

مبارزه با قوس الکتریکی

در تعدادی از دستگاه ها پدیده قوس الکتریکی مضر است. اینها عمدتاً دستگاه های سوئیچینگ تماسی هستند که در منبع تغذیه و درایوهای الکتریکی استفاده می شوند: قطع کننده های مدار ولتاژ بالا، قطع کننده های مدار، کنتاکتورها، عایق های مقطعی در شبکه تماس برق دار راه آهنو حمل و نقل برق شهری هنگامی که بارها توسط دستگاه های فوق قطع می شوند، یک قوس بین کنتاکت های باز کننده ایجاد می شود.

مکانیسم وقوع قوس در در این موردبعد:

• کاهش فشار تماس - تعداد نقاط تماس کاهش می یابد، مقاومت در واحد تماس افزایش می یابد.
• آغاز واگرایی تماس - تشکیل "پل" از فلز مذاب مخاطبین (در آخرین نقاط تماس).
• پارگی و تبخیر "پل ها" از فلز مذاب؛
• تشکیل قوس الکتریکی در بخار فلز (که به یونیزاسیون بیشتر شکاف تماس و مشکل در خاموش کردن قوس کمک می کند).
• سوزاندن قوس پایدار با فرسودگی سریع مخاطبین.

برای به حداقل رساندن آسیب به کنتاکت ها، باید قوس را در حداقل زمان خاموش کرد و تمام تلاش خود را برای جلوگیری از باقی ماندن قوس در یک مکان انجام داد (با حرکت قوس، گرمای آزاد شده در آن به طور یکنواخت بر روی بدنه تماس پخش می شود. ).

برای برآوردن الزامات فوق، از روش های کنترل قوس زیر استفاده می شود:

• خنک کننده قوس الکتریکی توسط جریان مایع خنک کننده - مایع (سوئیچ روغن)؛ گاز - (شکن مدار هوا، قطع کننده مدار خودکار گاز، قطع کننده مدار روغن، قطع کننده مدار گاز SF6) و جریان محیط خنک کننده می تواند هم از امتداد بشکه قوس (خاموش شدن طولی) و هم از عرض (خاموش شدن عرضی) عبور کند. گاهی اوقات از میرایی طولی - عرضی استفاده می شود.
• استفاده از قابلیت خاموش کردن قوس خلاء - مشخص است که وقتی فشار گازهای اطراف کنتاکت های سوئیچ شده به مقدار معینی کاهش می یابد، یک قطع کننده مدار خلاء منجر به خاموش شدن موثر قوس می شود (به دلیل عدم وجود حامل برای تشکیل قوس).
• استفاده از مواد تماسی مقاوم در برابر قوس؛
• استفاده از مواد تماس با پتانسیل یونیزاسیون بالاتر؛
• استفاده از شبکه های خاموش کننده قوس (شکن مدار، کلید الکترومغناطیسی). اصل استفاده از خاموش کردن قوس بر روی توری ها بر اساس استفاده از اثر افت نزدیک به کاتد در قوس است (بیشتر افت ولتاژ در قوس افت ولتاژ در کاتد است؛ توری خاموش کننده قوس در واقع یک سری از افت ولتاژ در قوس است. مخاطبین سریال برای قوسی که به آنجا می رسد).
• استفاده از محفظه های سرکوب قوس - با ورود به محفظه ای ساخته شده از مواد مقاوم در برابر قوس مانند پلاستیک میکا، با کانال های باریک، گاهی اوقات زیگزاگ، قوس کشیده می شود، منقبض می شود و از تماس با دیواره های محفظه به شدت سرد می شود.
• استفاده از "انفجار مغناطیسی" - از آنجایی که قوس بسیار یونیزه است، می توان آن را به عنوان اولین تقریب به عنوان یک هادی انعطاف پذیر با جریان در نظر گرفت. با ایجاد یک میدان مغناطیسی با آهنرباهای الکترومغناطیسی ویژه (که به صورت سری با قوس متصل هستند)، می توان حرکت قوس را ایجاد کرد تا گرما را به طور یکنواخت بر روی تماس توزیع کند و آن را به داخل محفظه یا شبکه خاموش کننده قوس هدایت کند. برخی از طرح های سوئیچ یک میدان مغناطیسی شعاعی ایجاد می کنند که گشتاور را به قوس می دهد.
• دور زدن کنتاکت ها در لحظه باز شدن توسط یک کلید نیمه هادی قدرت با تریستور یا تریاک متصل به موازات کنتاکت ها؛ پس از باز کردن کنتاکت ها، کلید نیمه هادی در لحظه عبور ولتاژ از صفر خاموش می شود (کنتاکتور هیبریدی، تیریکون) .

همچنین ببینید

نظری در مورد مقاله قوس الکتریکی بنویسید

ادبیات

• قوس الکتریکی- مقاله از.
• تخلیه جرقه- مقاله از دایره المعارف بزرگ شوروی.
• رایزر یو پی.فیزیک تخلیه گاز. - ویرایش دوم - م.: ناوکا، 1992. - 536 ص. - شابک 5-02014615-3.
• Rodshtein L. A. Electrical devices, L 1981
• کلیریچی، ماتئو؛ هو، یی؛ لاسوند، فیلیپ؛ میلیان، کارلس؛ کوآیرون، آرنو؛ کریستودولیدس، دمتریوس ن. چن، ژیگانگ؛ رازاری، لوکا؛ ویدال، فرانسوا (2015-06-01). "هدایت تخلیه های الکتریکی در اطراف اجسام به کمک لیزر". پیشرفت های علم 1(5):e1400111. Bibcode:2015SciA....1E0111C. doi:10.1126/sciadv.1400111. ISSN 2375-2548.

پیوندها

یادداشت

واژه شناسی قوس الکتریکی جوشکاری تحت فشار جوشکاری تماسی انواع دیگر جوش تجهیزات و تجهیزات بیماری های شغلی سازمان های حرفه ای

گزیده ای که قوس الکتریکی را مشخص می کند

– روی fera du chemin cette fois ci. اوه! quand il s"en mele lui meme ca chauffe... Nom de Dieu... Le voila!.. Vive l"Empereur! Les voila donc les Steppes de l"Asie! Vilain pays tout de meme. Au revoir, Beauche; je te rezerv le plus beau palais de Moscow. Au revoir! Bonne شانس... L"as tu vu, l"Empereur? Vive ل" امپراطور!.. preur! Si on me fait gouverneur aux Indes, Gerard, je te fais ministre du Cachemire, c"est arrete. Vive l"Empereur! زنده! زنده باش زنده باش Les gredins de Cosaques، comme ils filet. Vive l"Empereur! Le voila! Le vois tu? Je l"ai vu deux fois comme jete vois. Le petit caporal... Je l"ai vu donner la croix a l"un des vieux... Vive l"Empereur!.. [حالا بریم! اوه! به محض اینکه او مسئولیت را به دست بگیرد، همه چیز به جوش می آید. به خدا قسم. .. او اینجاست... هورای امپراطور!پس اینجا هستند، استپ های آسیایی... با این حال، کشور بدی است، خداحافظ بوز، من بهترین قصر مسکو را برایت می گذارم، خداحافظ، برایت آرزوی موفقیت دارم. امپراتور را دیده ای؟هورا!اگر من را در هند والی کنند تو را وزیر کشمیر می کنم...هورا!امپراتور اینجاست!می بینیش؟من او را دوبار مثل تو دیدم.سرجوخ کوچولو... دیدم که چگونه صلیب را بر یکی از پیرمردها آویزان کرد... هورای امپراطور!] - صدای پیر و جوان، از متنوع ترین شخصیت ها و موقعیت های جامعه می گفت. همه چهره های این افراد یک اشتراک داشتند. ابراز شادی در آغاز کمپین مورد انتظار و لذت و ارادت به مردی با کت خاکستری که روی کوه ایستاده است.
در 13 ژوئن به ناپلئون یک اسب کوچک اصیل عربی داده شد و او نشست و به سمت یکی از پل‌های روی نمان تاخت و دائماً از فریادهای مشتاقانه گوش می‌کرد که آشکارا فقط به این دلیل تحمل کرد که نمی‌توان آنها را از ابراز عشق منع کرد. برای او با این گریه ها؛ اما این فریادها که همه جا او را همراهی می‌کرد، بر او سنگینی می‌کرد و او را از نگرانی‌های نظامی که از زمانی که به ارتش پیوسته بود، پرت می‌کرد. او سوار بر یکی از پل‌ها که روی قایق‌ها به طرف دیگر تاب می‌خورد، به شدت به سمت چپ چرخید و به سمت کوونو تاخت، و قبل از آن، تکاوران اسب‌بان مشتاق گارد که از خوشحالی غرق شده بودند، راه را برای نیروهایی که پیش‌روی او تاختند باز کردند. با رسیدن به رودخانه عریض ویلیا، در کنار یک هنگ اوهلان لهستانی مستقر در ساحل توقف کرد.
- ویوات! - لهستانی ها نیز با شور و شوق فریاد زدند و جبهه را به هم زدند و یکدیگر را هل دادند تا او را ببینند. ناپلئون رودخانه را بررسی کرد، از اسبش پیاده شد و روی کنده‌ای که در ساحل افتاده بود نشست. با علامتی بی کلام، لوله ای به او داده شد، آن را پشت صفحه ای شاد گذاشت که دوید و شروع به نگاه کردن به طرف دیگر کرد. سپس عمیقاً به بررسی یک برگه نقشه که بین سیاههها گذاشته شده بود رفت. بدون اینکه سرش را بلند کند چیزی گفت و دو نفر از کمک هایش به سمت لنسرهای لهستانی تاختند.
- چی؟ چی گفت؟ - در صفوف لنسرهای لهستانی شنیده شد که یکی از آجودان به سمت آنها تاخت.
دستور داده شد که یک پیشروی بیابند و از آن طرف عبور کنند. سرهنگ لنسر لهستانی، پیرمردی خوش تیپ، که از شدت هیجان برافروخته و گیج شده بود، از آجودان پرسید که آیا اجازه دارد با لنسرهای خود از رودخانه عبور کند، بدون اینکه به دنبال جاده باشد. او، با ترس آشکار از امتناع، مانند پسری که اجازه سوار شدن بر اسب را می خواهد، از او خواست تا در چشمان امپراتور به او اجازه داده شود که رودخانه را شنا کند. آجودان گفت که احتمالاً امپراتور از این غیرت بیش از حد ناراضی نخواهد بود.
به محض گفتن آجودان، یک افسر پیر سبیل با چهره ای شاد و چشمانی درخشان در حالی که شمشیر خود را بالا می برد، فریاد زد: «ویوات! - و به لنسرها دستور داد تا او را تعقیب کنند، به اسب خود خار داد و تا رودخانه تاخت. او با عصبانیت اسبی را که در زیر او مردد بود هل داد و در آب افتاد و به سمت تندترهای جریان رفت. صدها لنسر به دنبال او تاختند. هوا سرد و وحشتناک بود وسط و در شتاب های جریان. لنسرها به هم چسبیدند، از اسب‌هایشان افتادند، برخی اسب‌ها غرق شدند، مردم هم غرق شدند، بقیه سعی کردند شنا کنند، برخی روی زین، برخی یال را نگه داشتند. آنها سعی کردند به سمت آن طرف شنا کنند و با وجود اینکه در فاصله نیم مایلی گذرگاهی وجود داشت، افتخار می کردند که زیر نگاه مردی که روی کنده ای نشسته و حتی نگاه نمی کند در این رودخانه شنا می کنند و غرق می شوند. در کاری که انجام می دادند هنگامی که آجودان بازگشت، با انتخاب یک لحظه مناسب، به خود اجازه داد تا توجه امپراتور را به ارادت لهستانی ها به شخص خود جلب کند. مرد کوچکبا کتی خاکستری، برخاست و برتیه را نزد خود خواند و با او در امتداد ساحل به این طرف و آن طرف رفت و به او دستور داد و گهگاه با ناراحتی به لنسرهای غرق شده که توجه او را جلب می کردند نگاه می کرد.
باور این که حضور او در اقصی نقاط جهان، از آفریقا گرفته تا استپ های مسکووی، مردم را به همان اندازه شگفت زده می کند و در جنون خود فراموشی فرو می برد، برای او تازگی نداشت. دستور داد اسبی را نزد او بیاورند و به اردوگاه او سوار شوند.
با وجود قایق هایی که برای کمک فرستاده شده بودند، حدود چهل لنسر در رودخانه غرق شدند. بیشتر آنها به این ساحل بازگشتند. سرهنگ و چند نفر از رودخانه عبور کردند و به سختی به ساحل دیگر رفتند. اما به محض بیرون آمدن در حالی که لباس خیس خود را به دور خود می‌چرخانیدند و در جویبارها می‌چکیدند، فریاد زدند: «ویوات!»، با شوق به جایی که ناپلئون ایستاده بود، اما جایی که دیگر آنجا نبود، نگاه کردند و در آن لحظه فکر کردند. خودشون خوشحال
در غروب، ناپلئون بین دو دستور - یکی در مورد تحویل اسکناس های تقلبی آماده شده روسی برای واردات در روسیه در اسرع وقت، و دیگری در مورد تیراندازی به ساکسون که در نامه رهگیری شده او اطلاعاتی در مورد سفارشات ارتش فرانسه یافت شد - صادر کرد. دستور سوم - در مورد گنجاندن سرهنگ لهستانی ، که بی جهت خود را به رودخانه انداخت ، به گروه افتخار (Legion d'honneur) که ناپلئون رئیس آن بود.
Qnos vult perdere – زوال عقل. [هر که را بخواهد هلاک کند عقلش را از او می گیرد (لات.)]

در همین حال، امپراتور روسیه قبلاً بیش از یک ماه در ویلنا زندگی کرده بود و بررسی ها و مانورهایی را انجام می داد. هیچ چیز برای جنگی که همه انتظار داشتند و امپراتور از سن پترزبورگ آمده بود تا برای آن آماده شود، آماده نبود. هیچ برنامه عملیاتی کلی وجود نداشت. تردید در مورد اینکه کدام طرح، از میان همه طرح‌هایی که پیشنهاد شد، باید اتخاذ شود، تنها پس از اقامت یک ماهه امپراتور در آپارتمان اصلی، تشدید شد. این سه لشکر هر کدام یک فرمانده کل جداگانه داشتند، اما هیچ فرمانده مشترکی بر تمام لشکرها وجود نداشت و امپراتور این عنوان را به عهده نمی گرفت.
هر چه امپراتور بیشتر در ویلنا زندگی می کرد، آنها کمتر و کمتر برای جنگ آماده می شدند و از انتظار برای آن خسته می شدند. به نظر می رسید که تمام آرزوهای مردمی که حاکمیت را احاطه کرده اند فقط در جهت این است که حاکمیت در عین داشتن اوقات خوشی، جنگ آینده را فراموش کند.
پس از گذراندن جشن‌ها و تعطیلات فراوان در میان بزرگان لهستانی، در میان درباریان و خود حاکم، در ماه ژوئن، یکی از آجودان ژنرال لهستانی به این فکر افتاد که از طرف ژنرال خود، یک شام و توپ به پادشاه بدهد. آجودان ها این ایده با خوشحالی توسط همه پذیرفته شد. امپراتور موافقت کرد. کمک های ژنرال با اشتراک پول جمع آوری کردند. شخصی که می توانست بیشتر از همه برای حاکم خوشایند باشد به عنوان میزبان توپ دعوت شد. کنت بنیگسن، صاحب زمین استان ویلنا، خانه روستایی خود را برای این تعطیلات تقدیم کرد و در 13 ژوئن یک شام، یک توپ، قایق سواری و آتش بازی در زاکرت برنامه ریزی شد. خانه روستاییکنت بنیگسن
درست در روزی که ناپلئون دستور عبور از نمان و سربازان پیشرفته اش را صادر کرد و قزاق ها را عقب راندند و از مرز روسیه عبور کردند، اسکندر عصر را در خانه بنیگسن گذراند - در یک توپ که توسط کمک های ژنرال داده شد.
این یک تعطیلات شاد و درخشان بود. کارشناسان این تجارت گفتند که به ندرت این همه زیبایی در یک مکان جمع می شوند. کنتس بزوخوا، همراه با دیگر بانوان روسی که برای پادشاهی از سن پترزبورگ به ویلنا آمده بودند، در این رقص حضور داشتند و با زیبایی سنگین و به اصطلاح روسی خود، زنان پیچیده لهستانی را تاریک می کردند. او مورد توجه قرار گرفت و حاکم او را با رقصی تجلیل کرد.
بوریس دروبتسکوی، ان گارکن (لیسانس)، همانطور که می گفت، همسرش را در مسکو ترک کرده بود، همچنین در این مراسم بود و اگرچه ژنرال آجودان نبود، اما در مقدار زیادیدر اشتراک برای توپ. بوریس اکنون مردی ثروتمند بود که از نظر شرافت بسیار پیشرفته بود و دیگر به دنبال حمایت نبود، بلکه در موقعیتی برابر با بالاترین همتایان خود ایستاده بود.
ساعت دوازده شب هنوز مشغول رقصیدن بودند. هلن که نجیب زاده شایسته ای نداشت، خود مازورکا را به بوریس تقدیم کرد. آنها در جفت سوم نشستند. بوریس، با خونسردی به شانه های برهنه هلن که از گاز تیره و لباس طلایی او بیرون زده بود نگاه می کرد، از آشنایان قدیمی صحبت می کرد و در عین حال، بدون توجه به خود و دیگران، هرگز برای لحظه ای از تماشای حاکم که در همان سالن بود دست برنداشت. امپراتور نرقصید. در آستانه در ایستاد و با آن کلمات ملایمی که به تنهایی بلد بود حرف بزند، اول یکی را متوقف کرد.
در ابتدای مازورکا، بوریس دید که ژنرال آجودان بالاشف، یکی از نزدیک‌ترین افراد به حاکم، به او نزدیک شد و بی‌حاشیه در کنار حاکمی که با یک خانم لهستانی صحبت می‌کرد، ایستاد. پس از صحبت با خانم، حاکم با نگاهی پرسشگرانه و ظاهراً متوجه شد که بالاشف فقط به دلیل وجود دلایل مهم این کار را انجام داده است، کمی به خانم سر تکان داد و رو به بالاشف کرد. به محض اینکه بالاشف شروع به صحبت کرد، تعجب در چهره حاکم نشان داده شد. او دست بالاشف را گرفت و با او در سالن قدم زد و ناخودآگاه سه نقطه از جاده عریض را در دو طرف از کسانی که در کنارش ایستاده بودند پاک کرد. بوریس متوجه چهره هیجان زده اراکچف شد در حالی که حاکم با بالاشف راه می رفت. آراکچف، در حالی که از زیر ابروهایش به حاکم نگاه می کرد و بینی قرمزش را خروپف می کرد، از میان جمعیت بیرون رفت، گویی انتظار داشت که حاکم به سمت او برگردد. (بوریس متوجه شد که اراکچف نسبت به بالاشف حسادت می‌ورزد و از اینکه برخی اخبار آشکارا مهم از طریق او به حاکمیت منتقل نشده بود، ناراضی بود.)
اما حاکم و بالاشف بدون توجه به اراکچف از درب خروجی به باغ روشن عبور کردند. آراکچف در حالی که شمشیر خود را در دست داشت و با عصبانیت به اطراف نگاه می کرد، حدود بیست قدم پشت سر آنها راه رفت.

قوس الکتریکی می تواند بسیار مخرب برای تجهیزات و مهمتر از آن برای افراد خطرناک باشد. تعداد نگران کننده ای از تصادفات ناشی از آن هر ساله رخ می دهد که اغلب منجر به سوختگی یا مرگ جدی می شود. خوشبختانه پیشرفت های قابل توجهی در صنعت برق در زمینه ایجاد وسایل و روش های محافظت در برابر قرار گرفتن در معرض قوس الکتریکی حاصل شده است.

علل و مکان وقوع

قوس الکتریکی یکی از کشنده ترین و کم درک ترین خطرات الکتریکی است و در بیشتر صنایع رایج است. به طور گسترده پذیرفته شده است که هر چه ولتاژ سیستم الکتریکی بالاتر باشد، خطر بیشتری برای افرادی که روی سیم‌ها و تجهیزات برق یا نزدیک آن کار می‌کنند، بیشتر می‌شود.

با این حال، انرژی حرارتی ناشی از فلاش قوس در واقع می‌تواند بیشتر باشد و در ولتاژهای پایین‌تر با همان پیامدهای مخرب بیشتر اتفاق بیفتد.

قوس الکتریکی معمولاً زمانی اتفاق می‌افتد که به طور تصادفی بین یک هادی برقی، مانند سیم تماس ترالی‌بوس یا خط تراموا با هادی دیگر، یا یک سطح زمین، تماس برقرار شود.

هنگامی که این اتفاق می‌افتد، جریان اتصال کوتاه حاصل، سیم‌ها را ذوب می‌کند، هوا را یونیزه می‌کند و یک کانال آتشین از پلاسما رسانا با شکل مشخصه‌ای به شکل قوس (از این رو نام آن) ایجاد می‌کند و دمای قوس الکتریکی در هسته آن می‌تواند به بیش از حد برسد. 20000 درجه سانتیگراد

قوس الکتریکی چیست؟

در واقع، این نام رایج برای تخلیه قوس است که در فیزیک و مهندسی برق به خوبی شناخته شده است - نوعی تخلیه الکتریکی مستقل در گاز. چه هستند مشخصات فیزیکیقوس الکتریکی؟ در محدوده وسیعی از فشار گاز، در ولتاژ ثابت یا متناوب (تا 1000 هرتز) بین الکترودها در محدوده از چند ولت (قوس جوش) تا ده ها کیلو ولت می سوزد. حداکثر چگالی جریان قوس در کاتد (10 2 -10 8 A/cm 2) مشاهده می شود، جایی که به یک نقطه کاتدی، بسیار روشن و کوچک منقبض می شود. به طور تصادفی و پیوسته در کل ناحیه الکترود حرکت می کند. دمای آن به گونه ای است که ماده کاتد در آن می جوشد. بنابراین، وجود دارد شرایط ایده آلبرای گسیل ترمیونی الکترون ها به فضای کاتد. لایه کوچکی در بالای آن تشکیل شده است که بار مثبت دارد و باعث شتاب الکترون‌های ساطع شده به سرعتی می‌شود که در آن اتم‌ها و مولکول‌های یونیزه‌کننده محیط در شکاف بین الکترودی را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

همان نقطه، اما تا حدودی بزرگتر و کمتر متحرک، روی آند تشکیل می شود. درجه حرارت در آن نزدیک به نقطه کاتد است.

اگر جریان قوس در حد چند ده آمپر باشد، جت‌های پلاسما یا مشعل‌ها با سرعت بالا از هر دو الکترود خارج می‌شوند (عکس زیر را ببینید).

در جریان های بالا (100-300 A)، جت های پلاسما اضافی ظاهر می شوند و قوس شبیه به دسته ای از رشته های پلاسما می شود (عکس زیر را ببینید).

چگونه قوس در تجهیزات الکتریکی خود را نشان می دهد؟

همانطور که در بالا ذکر شد، کاتالیزور برای وقوع آن، تولید گرمای قوی در نقطه کاتد است. دمای قوس الکتریکی همانطور که قبلاً ذکر شد می تواند به 20000 درجه سانتیگراد برسد که تقریباً چهار برابر بیشتر از سطح خورشید است. این گرما می تواند مس هادی ها را که دارای نقطه ذوب حدود 1084 درجه سانتیگراد است، به سرعت ذوب یا حتی تبخیر کند، بسیار کمتر از یک قوس. بنابراین اغلب بخارات مس و پاشش فلز مذاب در آن ایجاد می شود. هنگامی که مس از جامد به بخار تبدیل می شود، تا چند ده هزار برابر حجم اولیه خود منبسط می شود. این معادل یک قطعه مس یک سانتی متری است که در کسری از ثانیه به اندازه 0.1 متر مکعب تغییر می کند. این باعث ایجاد فشار و امواج صوتی با شدت بالا می شود که با سرعت بالا (که می تواند بیش از 1100 کیلومتر در ساعت باشد) منتشر می شود.

قرار گرفتن در معرض قوس الکتریکی

اگر این اتفاق بیفتد، صدمات جدی و حتی مرگ، نه تنها برای افرادی که روی تجهیزات الکتریکی کار می کنند، بلکه برای افراد نزدیک نیز می تواند رخ دهد. صدمات قوس می تواند شامل سوختگی پوست خارجی، سوختگی داخلی ناشی از استنشاق گازهای داغ و فلز تبخیر شده، آسیب شنوایی، آسیب بینایی مانند کوری ناشی از نور فلاش فرابنفش و بسیاری آسیب های مخرب دیگر باشد.

یک قوس بسیار قوی نیز ممکن است باعث منفجر شدن آن شود و فشاری بیش از 100 کیلو پاسکال (کیلو پاسکال) ایجاد کند و با سرعت 300 متر در ثانیه، ترکش‌هایی مانند ترکش آزاد کند.

افرادی که دچار آسیب قوس الکتریکی شده اند ممکن است به درمان و توانبخشی پزشکی گسترده نیاز داشته باشند و هزینه صدمات آنها می تواند بسیار زیاد باشد - از نظر جسمی، عاطفی و مالی. اگرچه کسب‌وکارها طبق قانون ملزم به انجام ارزیابی ریسک برای همه فعالیت‌های کاری هستند، خطر خطرات قوس الکتریکی اغلب نادیده گرفته می‌شود زیرا اکثر مردم نمی‌دانند چگونه خطر را ارزیابی و به طور مؤثر مدیریت کنند. حفاظت در برابر اثرات قوس الکتریکی شامل استفاده از طیف وسیعی از ابزارها، از جمله استفاده در هنگام کار با تجهیزات الکتریکی پرانرژی، تجهیزات حفاظتی الکتریکی ویژه، لباس‌های ویژه و همچنین خود تجهیزات، عمدتاً سوئیچینگ برق با ولتاژ پایین است. دستگاه هایی که با استفاده از وسایل خاموش کننده قوس طراحی شده اند.

قوس در دستگاه های الکتریکی

در این دسته از وسایل برقی ( قطع کننده مدار، کنتاکتورها، استارترهای مغناطیسی) مبارزه با این پدیده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هنگامی که کنتاکت های کلیدی که مجهز به دستگاه های خاصی برای جلوگیری از ایجاد قوس نیست باز می شود، مطمئناً بین آنها مشتعل می شود.

در لحظه ای که کنتاکت ها شروع به جدا شدن می کنند، مساحت دومی به سرعت کاهش می یابد که منجر به افزایش چگالی جریان و در نتیجه افزایش دما می شود. گرمای ایجاد شده در شکاف بین کنتاکت ها (محیط معمول روغن یا هوا است) برای یونیزه شدن هوا یا تبخیر و یونیزه شدن روغن کافی است. هوا یا بخار یونیزه شده به عنوان رسانایی برای جریان قوس بین کنتاکت ها عمل می کند. اختلاف پتانسیل بین آنها بسیار کم است، اما برای حفظ قوس کافی است. در نتیجه، جریان در مدار تا زمانی که قوس از بین برود پیوسته باقی می ماند. نه تنها فرآیند وقفه را به تاخیر می اندازد، بلکه مقدار زیادی گرما تولید می کند که می تواند به خود شکن آسیب برساند. بنابراین مشکل اصلی در یک کلید (در درجه اول یک کلید فشار قوی) خاموش کردن قوس الکتریکی در کوتاه ترین زمان ممکن است تا گرمای تولید شده در آن نتواند به مقدار خطرناکی برسد.

عوامل حفظ قوس بین کنتاکت های سوئیچ

این شامل:

2. ذرات یونیزه شده بین آنها.

با پذیرفتن این موضوع، علاوه بر این متذکر می شویم:

• هنگامی که یک شکاف کوچک بین کنتاکت ها وجود دارد، حتی یک اختلاف پتانسیل کوچک برای حفظ قوس کافی است. یکی از راه های خاموش کردن آن جدا کردن کنتاکت ها در فاصله ای است که اختلاف پتانسیل برای حفظ قوس کافی نباشد. با این حال، این روش در کاربردهای ولتاژ بالا که ممکن است نیاز به جداسازی بیش از چندین متر باشد، عملی نیست.
• ذرات یونیزه شده بین تماس ها تمایل به حمایت از قوس دارند. اگر مسیر آن دیونیزه شود، فرآیند کوئنچ تسهیل می شود. این را می توان با خنک کردن قوس یا حذف ذرات یونیزه شده از فضای بین تماس ها به دست آورد.
• حفاظت قوس الکتریکی در کلیدهای مدار به دو روش انجام می شود:

روش مقاومت بالا؛

روش جریان صفر.

خاموش کردن قوس با افزایش مقاومت آن

در این روش، مقاومت در طول مسیر قوس به مرور زمان افزایش می‌یابد به طوری که جریان به مقداری کاهش می‌یابد که برای پشتیبانی از آن کافی نیست. در نتیجه قطع می شود و قوس الکتریکی خاموش می شود. عیب اصلی این روش این است که زمان انقراض بسیار طولانی است و انرژی عظیمی زمان دارد تا در قوس تلف شود.

مقاومت قوس را می توان با موارد زیر افزایش داد:

• ازدیاد طول قوس - مقاومت قوس با طول آن نسبت مستقیم دارد. طول قوس را می توان با تغییر فاصله بین کنتاکت ها افزایش داد.
• خنک کردن قوس یا به طور دقیق تر محیط بین مخاطبین. خنک کننده کارآمدجریان هوا باید در امتداد قوس هدایت شود.
• با قرار دادن کنتاکت ها در محیط گازی که یونیزاسیون دشواری دارد (کلیدهای گاز) یا در محفظه خلاء (کلیدهای خلاء).
• کاهش سطح مقطع قوس با عبور از یک سوراخ باریک، یا کاهش سطح تماس.
• با تقسیم قوس - مقاومت آن را می توان با تقسیم آن به تعدادی قوس کوچک به صورت سری افزایش داد. هر یک از آنها عمل ازدیاد طول و خنک شدن را تجربه می کنند. قوس را می توان با معرفی چند صفحه رسانا بین کنتاکت ها تقسیم کرد.

خاموش شدن قوس با استفاده از روش جریان صفر

این روش فقط در مدارهای AC استفاده می شود. مقاومت قوس را تا زمانی که جریان به صفر برسد پایین نگه می دارد و در آنجا به طور طبیعی خاموش می شود. با وجود افزایش ولتاژ در کنتاکت ها از احتراق مجدد آن جلوگیری می شود. تمام مدارشکن های مدرن با جریان متناوب بالا از این روش خاموش کردن قوس استفاده می کنند.

در یک سیستم جریان متناوب، جریان دوم پس از هر نیم سیکل به صفر می رسد. در هر تنظیم مجدد، قوس برای مدت کوتاهی خاموش می شود. در این حالت، محیط بین کنتاکت ها حاوی یون ها و الکترون ها است، بنابراین قدرت دی الکتریک آن کم است و به راحتی با افزایش ولتاژ در کنتاکت ها از بین می رود.

اگر این اتفاق بیفتد، قوس الکتریکی برای نیم سیکل بعدی جریان می سوزد. اگر بلافاصله پس از تنظیم مجدد به صفر، قدرت دی الکتریک محیط بین کنتاکت ها سریعتر از ولتاژ دو طرف آنها افزایش یابد، قوس مشتعل نمی شود و جریان قطع می شود. افزایش سریع قدرت دی الکتریک محیط نزدیک به صفر جریان را می توان با موارد زیر به دست آورد:

• ترکیب مجدد ذرات یونیزه شده در فضای بین تماس ها به مولکول های خنثی.
• با حذف ذرات یونیزه شده و جایگزینی آنها با ذرات خنثی.

بنابراین، مشکل واقعی در قطع جریان قوس متناوب، یونیزاسیون سریع محیط بین کنتاکت ها به محض صفر شدن جریان است.

روش‌های یونیزاسیون محیط بین تماس‌ها

1. افزایش طول شکاف: استحکام دی الکتریک محیط با طول شکاف بین کنتاکت ها متناسب است. بنابراین، با باز کردن سریع کنتاکت ها، می توان به استحکام دی الکتریک بالاتری از محیط دست یافت.

2. فشار خون بالا. اگر در مجاورت قوس افزایش یابد، چگالی ذرات تشکیل دهنده کانال تخلیه قوس نیز افزایش می یابد. افزایش چگالی ذرات منجر به سطح بالادیونیزاسیون آنها و در نتیجه قدرت دی الکتریک محیط بین کنتاکت ها افزایش می یابد.

3. خنک کننده. بازترکیب طبیعی ذرات یونیزه با سرد شدن سریعتر اتفاق می افتد. بنابراین، قدرت دی الکتریک محیط بین کنتاکت ها را می توان با خنک کردن قوس افزایش داد.

4. اثر انفجار. اگر ذرات یونیزه شده بین کنتاکت ها از بین رفته و با ذرات غیریونیزه شده جایگزین شوند، قدرت دی الکتریک محیط را می توان افزایش داد. این را می توان با استفاده از یک انفجار گاز که به منطقه تخلیه هدایت می شود، یا با تزریق روغن به فضای تماس حاصل شد.

این سوئیچ ها از گاز هگزا فلوراید گوگرد (SF6) به عنوان رسانه خاموش کننده قوس استفاده می کنند. تمایل زیادی به جذب الکترون آزاد دارد. سوئیچ مخاطبین باز در جریان فشار بالا SF6) بین آنها (شکل زیر را ببینید).

این گاز الکترون های آزاد را در قوس جذب می کند و مقدار زیادی یون منفی کم تحرک را تشکیل می دهد. تعداد الکترون های قوس به سرعت کاهش می یابد و خاموش می شود.

سلام به همه بازدیدکنندگان وبلاگ من. موضوع مقاله امروز قوس الکتریکی و حفاظت در برابر قوس الکتریکی است. موضوع تصادفی نیست، من از بیمارستان Sklifosovsky می نویسم. می توانید حدس بزنید چرا؟

قوس الکتریکی چیست؟

این یکی از انواع تخلیه الکتریکی در گاز (پدیده فیزیکی) است. به آن تخلیه قوس یا قوس ولتایی نیز می گویند. از گاز یونیزه شده و شبه خنثی الکتریکی (پلاسما) تشکیل شده است.

هنگامی که ولتاژ بین دو الکترود افزایش یابد یا به یکدیگر نزدیک شوند، می تواند بین دو الکترود رخ دهد.

به طور خلاصه در مورد خواص: دمای قوس الکتریکی، از 2500 تا 7000 درجه سانتی گراد. با این حال، دمای پایینی ندارد. برهمکنش فلزات با پلاسما منجر به گرم شدن، اکسیداسیون، ذوب، تبخیر و انواع دیگر خوردگی می شود. همراه با تابش نور، امواج انفجاری و ضربه ای، دمای فوق العاده بالا، آتش سوزی، انتشار ازن و دی اکسید کربن.

در اینترنت اطلاعات زیادی در مورد اینکه قوس الکتریکی چیست، چه ویژگی هایی دارد، وجود دارد، اگر به جزئیات بیشتر علاقه دارید، نگاهی بیندازید. به عنوان مثال، در ru.wikipedia.org.

حالا در مورد تصادف من باورش سخت است، اما 2 روز پیش مستقیماً با این پدیده مواجه شدم و البته ناموفق. این اتفاق به این صورت افتاد: در 21 نوامبر، در محل کار، وظیفه داشتم لامپ های سیم کشی را در جعبه اتصال و سپس آنها را به شبکه وصل کنم. هیچ مشکلی در سیم کشی وجود نداشت، اما وقتی به سپر رفتم، مشکلاتی پیش آمد. حیف که اندرویدم را در خانه فراموش کردم، از تابلو برق عکس نگرفتم وگرنه واضح تر بود. شاید وقتی به سر کار برگردم کارهای بیشتری انجام دهم. بنابراین، سپر بسیار قدیمی بود - 3 فاز، یک اتوبوس صفر (همچنین به عنوان زمین شناخته می شود)، 6 قطع کننده مدار و یک سوئیچ بسته (به نظر ساده می رسید)، این شرایط در ابتدا اعتماد به نفس ایجاد نمی کرد. من مدت زیادی با اتوبوس صفر دست و پنجه نرم کردم، چون همه پیچ ها زنگ زده بودند، بعد از آن به راحتی فاز را روی دستگاه نصب کردم. همه چیز خوب است، من لامپ ها را بررسی کردم، آنها کار می کنند.

پس از آن به تابلو برگشتم تا سیم ها را با دقت ببندم و ببندم. لازم به ذکر است که تابلو برق در ارتفاع ~2 متری و در یک گذرگاه باریک قرار داشت و برای رسیدن به آن از نردبان (نردبان) استفاده کردم. در حین چیدن سیم ها، جرقه هایی را روی کنتاکت ماشین های دیگر کشف کردم که باعث چشمک زدن لامپ ها شد. بر این اساس، من تمام کنتاکت ها را بیرون کشیدم و به بازرسی سیم های باقیمانده ادامه دادم (برای اینکه این کار را یک بار انجام دهم و دوباره به آن برنگردم). با کشف اینکه یک تماس روی کیسه دمای بالایی دارد، تصمیم گرفتم آن را نیز گسترش دهم. یک پیچ گوشتی برداشتم، به پیچ تکیه دادم، چرخاندم، بنگ! یک انفجار بود، یک فلاش، به عقب پرت شدم، به دیوار برخورد کردم، به زمین افتادم، چیزی مشخص نبود (کور شد)، سپر از انفجار و وزوز متوقف نشد. من نمی دانم چرا حفاظت کار نمی کند. با احساس کردن جرقه های افتادن روی خودم، متوجه شدم که باید بیرون بیایم. با لمس بیرون آمدم، خزیدم. پس از بیرون آمدن از این گذرگاه باریک، شروع به صدا زدن شریک زندگی خود کرد. قبلاً در آن لحظه من آن را با خودم احساس کردم دست راست(پیچ گوشتی را به سمت او گرفتم) چیزی اشتباه بود، احساس درد وحشتناکی کردم.

به اتفاق شریک زندگیم تصمیم گرفتیم که باید به مرکز کمک های اولیه بدویم. فکر نمی کنم ارزشش را داشته باشد که بعداً چه اتفاقی افتاد، من فقط آمپول زدم و به بیمارستان رفتم. من هرگز این صدای وحشتناک طولانی را فراموش نمی کنم مدار کوتاه- خارش همراه با وزوز

الان در بیمارستان هستم، زانویم ساییدگی دارد، دکترها فکر می کنند برق گرفتم، این راه نجات است، بنابراین قلبم را زیر نظر دارند. معتقدم شوکه نشدم، اما سوختگی دستم بر اثر قوس الکتریکی که در جریان اتصال کوتاه رخ داد، ایجاد شد.

من هنوز نمی دانم آنجا چه اتفاقی افتاد، چرا اتصال کوتاه رخ داد، فکر می کنم وقتی پیچ چرخانده شد، خود کنتاکت حرکت کرد و یک اتصال کوتاه فاز به فاز رخ داد یا یک سیم خالی پشت سوئیچ بسته وجود داشت. و وقتی پیچ نزدیک شد، الف قوس الکتریکی. بعداً متوجه می‌شوم اگر آنها آن را بفهمند.

لعنتی رفتم پانسمان کنم انقدر دستمو پیچوندن که الان دارم با دست چپم مینویسم)))

من بدون بانداژ عکس نگرفتم، منظره بسیار ناخوشایندی بود. من نمی خواهم برقکارهای تازه کار را بترسانم….

اقدامات حفاظتی قوس الکتریکی که می تواند از من محافظت کند چیست؟ پس از تجزیه و تحلیل اینترنت، دیدم که محبوب ترین وسیله برای محافظت از افراد در تاسیسات الکتریکی از قوس الکتریکی، لباس مقاوم در برابر حرارت است. که در آمریکای شمالیماشین های ویژه زیمنس بسیار محبوب هستند که هم در برابر قوس الکتریکی و هم در برابر حداکثر جریان محافظت می کنند. در روسیه، در حال حاضر، چنین ماشین هایی فقط در پست های ولتاژ بالا استفاده می شود. در مورد من، یک دستکش دی الکتریک برای من کافی است، اما به این فکر کنید که چگونه لامپ ها را در آنها وصل کنم؟ خیلی ناراحت کننده است. من همچنین استفاده از عینک ایمنی را برای محافظت از چشمان خود توصیه می کنم.

در تاسیسات الکتریکی، مبارزه با قوس الکتریکی با استفاده از کلیدهای خلاء و روغن و همچنین با استفاده از سیم پیچ های الکترومغناطیسی همراه با محفظه های خاموش کننده قوس انجام می شود.

این همه است؟ نه! مطمئن ترین راه برای محافظت از خود در برابر قوس الکتریکی، به نظر من، این است کار کاهش استرس . من شما را نمی دانم، اما من دیگر تحت ولتاژ کار نمی کنم ...

این برای مقاله من است قوس الکتریکیو حفاظت قوسبه پایان می رسد. چیزی برای اضافه کردن دارید؟ پیام بگذارید.

در حین کار، مدارهای الکتریکی به طور مداوم بسته و باز می شوند. مدتهاست که ذکر شده است که در لحظه باز شدن یک قوس الکتریکی بین کنتاکت ها تشکیل می شود. برای ظاهر آن، ولتاژ بیش از 10 ولت و جریان بیش از 0.1 آمپر کافی است. در مقادیر جریان و ولتاژ بالاتر، دمای داخلی قوس اغلب به 3-15 هزار درجه می رسد. این عامل اصلی تماس های ذوب شده و قطعات زنده می شود.

اگر ولتاژ 110 کیلو ولت یا بیشتر باشد، در این حالت طول قوس می تواند به طول بیش از یک متر برسد. چنین قوس برای افرادی که با نیروگاه های قدرتمند کار می کنند یک خطر جدی است، بنابراین حداکثر محدودیت و خاموش کردن سریع آن در هر مداری، صرف نظر از ولتاژ، مورد نیاز است.

قوس الکتریکی چیست؟

نمونه معمولی قوس الکتریکی جوشکاری است که خود را به شکل تخلیه الکتریکی طولانی مدت در پلاسما نشان می دهد. به نوبه خود، پلاسما گازهای یونیزه شده با یکدیگر و جفت اجزای اتمسفر محافظ، پایه و فلز پرکننده است.

بنابراین، قوس الکتریکی سوزاندن تخلیه الکتریکی بین دو الکترود واقع در یک صفحه افقی است. تحت تأثیر گازهای گرم شده که به سمت بالا تمایل دارند، این تخلیه خم می شود و به صورت قوس یا قوس قابل مشاهده می شود.

این ویژگی ها امکان استفاده از قوس را در عمل به عنوان یک رسانای گاز فراهم می کند که با کمک آن انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود و شدت گرمایش بالایی ایجاد می کند. این فرآیند را می توان با تغییر پارامترهای الکتریکی نسبتاً آسان کنترل کرد.

که در شرایط عادیگازها جریان را هدایت نمی کنند. با این حال، اگر وجود داشته باشد شرایط مساعد، می توانند یونیزه شوند. اتم ها یا مولکول های آنها به یون های مثبت یا منفی تبدیل می شوند. تحت تاثیر درجه حرارت بالاو یک میدان الکتریکی خارجی با شدت بالا، گازها تغییر می کنند و به حالت پلاسما تبدیل می شوند که تمام خواص رسانا را دارد.

نحوه تشکیل قوس جوشکاری

• در ابتدا، تماس بین انتهای الکترود و قطعه کار ظاهر می شود و هر دو سطح را تحت تأثیر قرار می دهد.
• تحت تأثیر جریان با چگالی بالا، ذرات سطحی به سرعت ذوب می شوند و لایه ای از فلز مایع را تشکیل می دهند. به طور مداوم در جهت الکترود افزایش می یابد و پس از آن پاره می شود.
• در این لحظه، فلز خیلی سریع تبخیر می شود و یون ها و الکترون ها شروع به پر کردن شکاف تخلیه می کنند. ولتاژ اعمال شده باعث می شود که آنها به سمت آند و کاتد حرکت کنند و در نتیجه یک قوس جوش ایجاد شود.
• فرآیند یونیزاسیون حرارتی آغاز می شود، که طی آن یون های مثبت و الکترون های آزاد به تمرکز خود ادامه می دهند، گاز موجود در شکاف قوس حتی بیشتر یونیزه می شود و خود قوس نیز پایدار می شود.
• تحت تأثیر آن، فلزات قطعه کار و الکترود ذوب می شوند و در حالت مایع با یکدیگر مخلوط می شوند.
• پس از سرد شدن در این محل درز جوش ایجاد می شود.

خاموش کردن قوس الکتریکی در تجهیزات سوئیچینگ

غیرفعال کردن عناصر مدار الکتریکی باید با دقت و بدون آسیب رساندن به تجهیزات سوئیچینگ انجام شود. باز کردن مخاطبین به تنهایی کافی نخواهد بود، لازم است قوس بین آنها را به درستی خاموش کنید.

فرآیندهای احتراق و خاموش کردن قوس به میزان قابل توجهی بسته به استفاده از شبکه متفاوت است. اگر با دی سیهیچ مشکل خاصی وجود ندارد، پس در حضور جریان متناوب تعدادی فاکتور وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. اول از همه، جریان قوس از علامت صفر در هر نیم چرخه عبور می کند. در این لحظه آزاد شدن انرژی متوقف می شود، در نتیجه قوس خود به خود خاموش می شود و دوباره روشن می شود. در عمل، جریان حتی قبل از عبور از علامت صفر به صفر نزدیک می شود. این به دلیل کاهش جریان و کاهش انرژی تامین شده به قوس است.

بر این اساس دمای آن کاهش می یابد که باعث توقف یونیزاسیون حرارتی می شود. دیونیزاسیون شدید در خود شکاف قوس رخ می دهد. اگر در این لحظه به سرعت مخاطبین را باز کرده و مسیریابی کنید، ممکن است خرابی رخ ندهد، مدار بدون ظاهر شدن قوس خاموش می شود.

در عمل ایجاد چنین شرایط ایده آلی بسیار دشوار است. در این راستا تدابیر ویژه ای برای تسریع انقراض قوس ابداع شده است. مختلف راه حل های فنیبه شما این امکان را می دهد که شکاف قوس را به سرعت خنک کنید و تعداد ذرات باردار را کاهش دهید. در نتیجه افزایش تدریجی قدرت الکتریکی این شکاف و افزایش همزمان ولتاژ برگشتی روی آن وجود دارد.

هر دو کمیت به یکدیگر وابسته هستند و بر احتراق قوس در نیم چرخه بعدی تأثیر می گذارند. اگر قدرت الکتریکی از ولتاژ بازیابی بیشتر شود، قوس دیگر مشتعل نخواهد شد. در غیر این صورت، به طور پیوسته می سوزد.

روش های اصلی خاموش کردن قوس

اغلب از روش گسترش قوس استفاده می شود، زمانی که در فرآیند واگرایی تماس ها هنگامی که مدار قطع می شود، کشیده می شود (شکل 1). با افزایش سطح، شرایط خنک کننده به طور قابل توجهی بهبود می یابد و ولتاژ بالاتری برای پشتیبانی از احتراق مورد نیاز است.

1.

در مورد دیگر، قوس الکتریکی کلی به قوس های کوتاه جداگانه تقسیم می شود (شکل 2). برای این منظور، ویژه کوره فلزی. یک میدان الکترومغناطیسی در صفحات آن القا می شود که برای جداسازی به داخل قوس می کشد. این روش به طور گسترده در تجهیزات سوئیچینگ با ولتاژ کمتر از 1 کیلو ولت استفاده می شود. یک مثال معمولی قطع کننده مدار هوا است.

2.

خاموش کردن در حجم های کوچک، یعنی در داخل محفظه های قوس، کاملا موثر در نظر گرفته می شود. این دستگاه ها دارای شکاف های طولی هستند که در امتداد محورها با جهت محور قوس منطبق است. در نتیجه تماس با سطوح سرد، قوس شروع به خنک شدن شدید می کند و ذرات باردار را به طور فعال در محیط آزاد می کند.

استفاده از فشار بالا در این حالت دما بدون تغییر می ماند، فشار افزایش می یابد و یونیزاسیون کاهش می یابد. در چنین شرایطی، قوس به شدت خنک می شود. از محفظه های محکم بسته برای ایجاد فشار بالا استفاده می شود. این روش به ویژه برای فیوزها و سایر تجهیزات موثر است.

خاموش کردن قوس می تواند با کمک روغن در جایی که کنتاکت ها قرار می گیرند رخ دهد. هنگامی که آنها باز می شوند، یک قوس ظاهر می شود که تحت تاثیر آن روغن به طور فعال شروع به تبخیر می کند. معلوم می شود که با یک حباب یا پوسته گاز پوشیده شده است که از 70-80٪ هیدروژن و بخار روغن تشکیل شده است. تحت تأثیر گازهای آزاد شده که مستقیماً وارد منطقه بشکه می شوند، گاز سرد و داغ داخل حباب مخلوط می شوند و شکاف قوس را به شدت خنک می کنند.

سایر روش های خاموش کردن

خاموش کردن قوس الکتریکی را می توان با افزایش مقاومت آن انجام داد. به تدریج افزایش می یابد و جریان به مقداری کاهش می یابد که برای حفظ احتراق کافی نیست. عیب اصلی این روش زمان خاموش کردن طولانی است که در طی آن قوس از بین می رود. تعداد زیادی ازانرژی.

افزایش مقاومت قوس به روش های مختلفی حاصل می شود:

• ازدیاد طول قوس، زیرا مقاومت آن نسبت مستقیم با طول دارد. برای انجام این کار، باید فاصله بین مخاطبین را به سمت بالا تغییر دهید.
• خنک سازی محیط بین کنتاکت هایی که قوس در آن قرار دارد. بیشتر اوقات ، دمیدن در امتداد قوس استفاده می شود.
• کنتاکت ها در یک محیط گاز با درجه یونیزاسیون کم یا در یک محفظه خلاء قرار می گیرند. این روش در قطع کننده های گاز و وکیوم استفاده می شود.
• سطح مقطعقوس را می توان با عبور از یک سوراخ باریک یا کاهش ناحیه تماس کاهش داد.

در مدارهای ولتاژ متناوب از روش جریان صفر برای خاموش کردن قوس استفاده می شود. در این حالت، مقاومت تا زمانی که مقدار فعلی به صفر برسد، در سطح پایین باقی می‌ماند. در نتیجه، خاموش کردن به طور طبیعی اتفاق می‌افتد و احتراق مجدداً تکرار نمی‌شود، اگرچه ممکن است ولتاژ در کنتاکت‌ها افزایش یابد. افت به صفر در پایان هر نیم چرخه اتفاق می افتد و قوس برای مدت کوتاهی خاموش می شود. اگر قدرت دی الکتریک شکاف بین کنتاکت ها را افزایش دهید، قوس خاموش می ماند.

عواقب قوس الکتریکی

اثرات مخرب قوس نه تنها برای تجهیزات، بلکه برای افراد شاغل نیز خطر جدی ایجاد می کند. در شرایط نامساعد، ممکن است دچار سوختگی جدی شوید. گاهی اوقات آسیب قوس کشنده است.

به عنوان یک قاعده، یک قوس الکتریکی در لحظه تماس تصادفی با قطعات یا رساناهای زنده رخ می دهد. در اثر جریان اتصال کوتاه، سیم ها ذوب می شوند، هوا یونیزه می شود و سایر شرایط مطلوب برای تشکیل یک کانال پلاسما ایجاد می شود.

در حال حاضر، در زمینه مهندسی برق، نتایج مثبت قابل توجهی با کمک تجهیزات حفاظتی مدرن توسعه یافته در برابر قوس الکتریکی به دست آمده است.