Peligros de los arcos
Cuando el disyuntor abre el circuito, siempre que el voltaje en el circuito sea superior a 10)20v. La corriente es superior a 80)100 mA. Puede producirse un arco entre los contactos móviles y estacionarios. En este momento, aunque los contactos se han separado, la corriente continúa fluyendo a través del arco entre los contactos hasta que los contactos se separan a una distancia suficiente, y el circuito se corta después de que se extingue el arco. Por tanto, el arco es un fenómeno generado durante el proceso de corte de disyuntores de alta tensión.
Cuando los contactos del interruptor están separados, la distancia entre los contactos es muy pequeña y la intensidad del campo eléctrico E es muy grande (E=U/d). ¿Cuando la intensidad del campo eléctrico excede un cierto valor? Los electrones de la superficie del cátodo serán arrastrados por la fuerza del campo eléctrico, formando electrones libres en el espacio de contacto.
Los electrones libres emitidos desde la superficie del cátodo y los pocos electrones entre los contactos aceleran hacia el ánodo bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico, chocando constantemente con partículas neutras en el camino. Mientras la velocidad del electrón v sea lo suficientemente alta, ¿es la energía cinética A=2mv lo suficientemente grande? Es posible extraer electrones de partículas neutras para formar electrones libres e iones positivos. Este fenómeno se llama disociación colisional. Los electrones libres recién formados también aceleran hacia el ánodo y también chocarán y disociarán con partículas neutras. El resultado de la ionización por impacto continuo es que los contactos se llenan de electrones e iones positivos, con gran conductancia (bajo el voltaje aplicado, el dieléctrico se descompone para generar un arco y el circuito se conecta nuevamente).
Cuando se abre el disyuntor de alto voltaje, el alto voltaje Al transportar un circuito, dado que los contactos mismos y el medio circundante contienen una gran cantidad de electrones ionizables, se generan arcos. Cuando se aplica suficiente voltaje entre los contactos de ruptura, la corriente del circuito también alcanza la corriente de arco mínima. Debido a una fuerte disociación, se generará un arco. La formación de un arco es el proceso de disociación de protones neutros (moléculas y átomos) entre contactos. Esta descarga de arco con fuertes efectos de sonido, luz y calor es el proceso de formación de arco. Por lo tanto, el arco es esencialmente el flujo de electrones e iones conductores, incluido el flujo ardiente de moléculas de cobre. ¿Peligros del arco?
Las principales características del arco. Características
1. El arco es un fenómeno de descarga de gas con energía concentrada, alta temperatura y alto brillo. Se abre un disyuntor sin aceite de 10 kV a 20 KA, la potencia del arco puede alcanzar los 10.000 kW en poco tiempo, casi toda esta energía se convierte en energía térmica, provocando fuertes cambios físicos y químicos en el arco y sus alrededores. /p>
2. El arco se compone de tres partes: el área del cátodo, el área del ánodo y el área de la columna del arco. La temperatura del ánodo a menudo excede el punto de vaporización del metal. entre el ánodo y el cátodo. La temperatura en el centro de la columna del arco puede alcanzar los 7 °C. El diámetro de la columna del arco es muy pequeño, generalmente de unos pocos milímetros a unos pocos centímetros. La columna es baja. La parte donde el brillo se reduce significativamente se llama llama solitaria, y casi toda la corriente fluye en la columna del arco.
3. como el voltaje es bajo, no se apaga. Por ejemplo, el voltaje de mantenimiento de un centímetro de DC Fox en la atmósfera es de solo 15-30 V, y es de solo 100-2OOV en aceite de transformador. 4. El arco es un haz de gas libre y es extremadamente liviano, fácil de deformar. Bajo la acción de fuerzas externas, como el flujo de gas y líquido, el arco puede moverse, extenderse y curvarse rápidamente, especialmente en el caso de arcos expuestos. a la atmósfera.
5. El arco es un gas libre de alta temperatura y altamente conductivo. La brecha entre los contactos se llama brecha del arco. Después de que se forma el arco, la alta temperatura entre los espacios del arco. hace que los electrones en la superficie del cátodo sean suficientes.
La temperatura mantenida en el centro del arco puede emitirse hacia afuera con suficiente energía para formar un campo eléctrico térmico. Al mismo tiempo, bajo la acción de alta temperatura. (por encima de 10.000), la velocidad del movimiento térmico irregular de las partículas neutras del gas aumenta cuando tienen suficiente energía cinética. Cuando las partículas neutras chocan entre sí, se disociarán para formar electrones e iones positivos. entre los contactos aumenta, la intensidad del campo eléctrico E entre los contactos disminuye gradualmente y la combustión del arco se basa principalmente en el calor.
Al mismo tiempo, se produce un proceso de disociación entre los contactos. de aparatos de conmutación, que también conduce a un proceso de desionización, que reduce las partículas cargadas. El sistema de distribución de energía industrial es principalmente un sistema de CA, por lo que se utilizan principalmente arcos de corriente alterna. cada medio ciclo. Cuando la corriente cruza cero, el arco se extinguirá temporalmente. ¿Así que lo que? En la mayoría de los métodos de extinción de arco de aparamenta de CA, se utiliza la característica de que el arco se extingue temporalmente cuando la corriente de CA cruza cero.
¿Cuáles son los peligros del arco? Características y composición del arco.
Composición del arco
1. Área de la columna del arco
El área de la columna del arco es eléctricamente neutra. Está compuesto por moléculas, átomos, átomos excitados, iones positivos, iones negativos y electrones. Los iones con carga positiva y los iones con carga negativa son casi iguales, por eso también se le llama plasma. ¿El movimiento direccional de partículas cargadas en plasma básicamente no consume energía? Por lo tanto, se pueden transmitir grandes corrientes en condiciones de bajo voltaje. ¿Las principales partículas cargadas que transmiten corriente son los electrones y representan aproximadamente el 99,9% del número total de partículas cargadas? El resto son iones positivos.
¿Porque la longitud del área del cátodo y del área del ánodo es extremadamente corta? Por lo tanto, la longitud de la región de la columna del arco puede considerarse como la longitud del arco. La intensidad del campo eléctrico en el área de la columna de arco suele ser sólo de 5)10 V/cm.
2. Región catódica
El cátodo se considera la fuente de electrones. Proporciona el 99,9% de las partículas cargadas ~ electrones a la columna del arco. La capacidad del cátodo para emitir electrones tiene una gran influencia en la estabilidad del arco. La longitud del área del cátodo es de 10-5)10-6 cm. Si la caída de voltaje del cátodo es de 10 V, la intensidad del campo eléctrico en el área del cátodo es de 106)107 V/cm.
3. Área del ánodo
El área del ánodo acepta principalmente electrones, pero también proporciona un 0,1 % de partículas cargadas ~ iones positivos a la columna del arco. Generalmente, la longitud del área del ánodo es 10-2)10-3 cm, por lo que la intensidad del campo eléctrico del área del ánodo es 103)104 V/cm. Debido a que el material del ánodo y la corriente de soldadura tienen una gran influencia en la caída de voltaje en el área del ánodo, ésta puede variar entre 0)10V. Por ejemplo, si la densidad de corriente es alta y la temperatura del ánodo es alta, la caída de voltaje del ánodo disminuirá, incluso hasta 0 V.
¿Cuáles son los peligros del arco? Características y composición del arco.
Peligros del arco
El dispositivo de extinción de arco está configurado para evitar pérdidas innecesarias causadas por las chispas del arco generadas cuando se desconectan los contactos. En circuitos de alta corriente, los contactos o interruptores producirán chispas de arco, lo que puede causar los siguientes peligros:
1. Con el tiempo, esto crea malas conexiones en el circuito y daña el circuito.
2. Puede provocar quemaduras por arco en los ojos, la piel, etc. y causar daños impredecibles al cuerpo humano.
3. En algunos lugares que son sensibles a las chispas de arco, como plantas de gas o lugares llenos de gases inflamables, una pequeña chispa de arco puede provocar una explosión.
4. Las chispas del arco pueden causar daños por avería a ciertos productos electrónicos con circuitos (como los circuitos integrados).
Por lo tanto, por razones de seguridad, se deben instalar cajas metálicas en los contactos y otros lugares donde las grandes corrientes pueden provocar chispas de arco en el blindaje, que es lo más común en los contactores de CA.
¿Cuáles son los peligros del arco? Características y composición del arco.
Eliminación del arco
1, extinción rápida del arco
Cuando la corriente alterna pasa por el valor cero, la distancia entre los contactos se vuelve más amplia cuando el voltaje entre ellos. Si las cabezas son insuficientes para superar esta distancia, el arco no se volverá a encender. Cuanto más rápido se separan los contactos, más rápido se extingue el arco. Por lo general, se instala un resorte de disparo fuerte en el disyuntor de alto voltaje para acelerar la separación de los contactos.
2. Método de soplado y extinción del arco
a) Utilice fuerza externa para soplar el arco, como flujo de aire, flujo de aceite o fuerza electromagnética, para acelerar el enfriamiento del arco. y al mismo tiempo alargar el arco para reducirlo. La intensidad del campo eléctrico en el arco acelera la extinción del arco. Según la dirección del soplado, se puede dividir en dos tipos: soplado horizontal y soplado longitudinal. b) ¿Cuándo se abre rápidamente la puerta de cuchilla de bajo voltaje para explicar la puerta de cuchilla? No solo puede alargar rápidamente el arco, sino que también hace que la fuerza electromotriz generada por su propia corriente de bucle actúe sobre el arco, soplando el arco y alargándolo hasta que se extingue.
c) Si el interruptor utiliza una bobina de soplado de arco dedicada para soplar el arco, la fuerza que mueve el arco es en realidad la fuerza electromotriz generada por la corriente del arco en el campo magnético de la bobina.
d) Algunos interruptores utilizan materiales ferromagnéticos (placas de acero) para atraer arcos.
3. Método de extinción del arco por enfriamiento
Reducir la temperatura del arco para mejorar la recombinación de iones positivos y negativos ayuda a que el arco se extinga rápidamente. Este es un método básico de extinción del arco.
4. Método de extinción de arco corto
Si una lámina de metal corta un arco largo en varios arcos cortos, la caída de voltaje en el arco aumentará varias veces. ¿Cuándo el voltaje aplicado es menor que la caída de voltaje a través del arco? El arco no se puede mantener y se extingue rápidamente. ¿Generalmente se utiliza una rejilla de supresión de arco de acero? Deje que el arco entre en la placa de acero
Uno es usar electricidad para soplar el arco y el otro es usar ferromagnetismo para absorber el arco. La lámina de acero también tiene un efecto de enfriamiento sobre el arco.
5. Método de extinción por arco de hendidura
El arco arde en una ranura estrecha formada por el medio sólido para enfriar el arco. El aumento de la presión de combustión del arco en la ranura estrecha favorece el enfriamiento. extinción de arco. Algunos fusibles están llenos de arena de cuarzo, que se basa en el principio de extinción de arco de ranura estrecha, y otra rejilla de extinción de arco hecha de material aislante resistente al arco, cerámica, también se basa en este principio.
6. Método de extinción del arco al vacío
La resistencia del aislamiento al vacío es alta si el dispositivo de contacto del interruptor se coloca en un recipiente al vacío, el arco se puede extinguir cuando la corriente cruza cero. ¿Cuándo no deben separarse los contactos para evitar sobretensiones? La corriente de repente llega a cero. En términos generales, se generará una pequeña cantidad de vapor metálico entre los contactos, formando un canal de arco. Cuando la corriente alterna cae naturalmente a cero, estos vapores metálicos de plasma vuelan rápidamente en el vacío, extinguiendo el arco.