• bullet
  • Rejestracja
  • bullet
Artykuły: Zjawisko...

Nawigacja

Zjawisko łuku elektrycznego i sposoby jemu przeciwdziałania.



Zjawisko łuku elektrycznego i sposoby jemu przeciwdziałania.




ŁUK ELEKTRYCZNY- jest to samoistne wyładowanie charakteryzujące się dużą gęstością prądu. Występuje najczęściej przy przerywaniu obciążonych prądem obwodw elektrycznych. Wyładowanie samoistne jest to wyładowanie podtrzymywane przez samoistną jonizację przestrzeni międzyelektrodowej.

Przewodność gazu jest uwarunkowana istnieniem elektronw swobodnych. Normalnie znajdują się one w ruchu bezładnym, ale gdy znajdą się w polu elektrycznym, to na jony i elektrony zacznie działać siła powodująca ich przyspieszenie. Przy odpowiedniej prędkości podczas wzajemnych zderzeń z atomw obojętnych są wytrącane elektrony, powodujące jonizację gazu. Ten typ jonizacji nazywa się jonizacją zderzeniową. Jonizacja termiczna ma podobny charakter lecz inną przyczynę, polega na tym że wzrost energii kinetycznej cząsteczek, konieczny do jonizacji, jest uzyskiwany na skutek odpowiednio wysokiej temperatury (rozpoczyna się w około temperatury 10 000?C).

Opisane rodzaje jonizacji zachodzą w całej objętości gazu ( jonizacja objętościowa ).



Oprcz jonizacji objętościowej zachodzić może rwnież jonizacja powierzchniowa jak:

? Termoemisja- polega na uwalnianiu się z metalu katody elektronw swobodnych, ktre zwiększały swą energię kinetyczną na skutek wzrostu temperatury zaczyna się od około kilku tysięcy stopni Celcjusza.

? Autoemisja- polega na uwalnianiu się elektronw pod wpływem pola elektrycznego, rżni się od termoemisji że może zachodzić rwnież przy zimnej katodzie.

? Emisja wtrna- jest to zjawisko wybijania elektronw z powierzchni katody (poprzez padające na nią jony) pod wpływem energii uderzenia.

Zjawiskiem odwrotnym do procesu jonizacji jest dejonizacja, czyli zobojętnianie się elektronw i jonw.

Dejonizacja może być spowodowana szeregiem zjawisk, do najistotniejszych należą:

? Rekombinacja objętościowa jest to łączenie się cząstek rżnoimiennie naładowanych i ich wzajemne zobojętnianie.

? Rekombinacja powierzchniowa polega na łączeniu się jonw dodatnich z elektronami wyrwanymi ze ścianek stykających się z obszarem zjonizowanym oraz z elektrod.

? Dyfuzja jest to przemieszczanie się elektronw i jonw z przestrzeni o dużej ich koncentracji do przestrzeni o mniejszej koncentracji.

? Dysocjacja polega na rozpadaniu się drobin gazu na atomy, co jest związane z pobieraniem ciepła, tym samym obniżeniem temperatury w zjonizowanym obszarze.



O możliwości zgaszenia łuku decyduje intensywność zachodzących jednocześnie zjawisk jonizacji i dejonizacji. Intensywność dejonizacji można sztucznie zwiększyć przez chłodzenie łuku. Wynika z tego że łuk może być zgaszony, jeżeli w czasie chłodzenia ilość ciepła odbieranego z łuku jest większa niż możliwość wytworzenia ciepła przez łuk.

Łuk chłodzi się za pomocą

1. gazu o dużej przewodności cieplnej; / polega na oddawaniu ciepła przez przewodzenie/

2. wymuszonego środowiska w ktrym łuk się pali; /polega na oddawaniu ciepła na zasadzie konwekcji/

3. ciekłego środowiska wokł łuku; /łuk palący się w ciekłym środowisku powoduje gwałtowne parowanie cieczy, co umożliwia pobieranie dużej ilości ciepła/

4. strumienia chłodnego gazu przepuszczanego przez kolumnę łuku.

5. wydłużenia łuku;



Przy rozłączaniu stykw , przez ktre płynie prąd, powstaje między nimi łuk elektryczny, ktry pod wpływem własnego pola magnetycznego ma tendencję do tworzenia coraz szerszej pętli, a więc wydłużania się. Zjawisko to wykorzystuje się do łatwiejszego zgaszenia łuku, gdyż jego wydłużenie stwarza lepsze warunki oddawania ciepła i zwiększa rezystancję, a tym samym spadek napięcia na łuku.

Dlatego w praktyce często, oprcz właściwych stykw przewodzących prąd, stosuje się połączone z nimi styki opalne, wykonane z trudno topliwych materiałw. Po rozwarciu stykw roboczych powstały łuk przesuwa się natychmiast na styki opalne i dopiero wtedy jest gaszony. Unika się w ten sposb nadmiernego przegrzania stykw roboczych.

W praktyce stosuje się najczęściej następujące sposoby gaszenia łuku:

1. szybkie / migowe / rozdzielenie się stykw – jest stosowane w łącznikach niskiego napięcia na niewielkie prądy;

2. wydłużenie łuku przez odpowiednie ukształtowanie stykw i wydmuch elektromagnetyczny – stosuje się do większych prądw formując odpowiednio styki opalne, ktre są często wspomagane dodatkowym wydmuchem elektromagnetycznym przyspieszającym wydłużenie się łuku;

3. wydłużenie łuku w przegrodach falistych – stosowane przy wydmuchu elektromagnetycznym gdzie łuk jest przepuszczony przez poprzeczne przegrody z materiałw izolacyjnych dzięki ktrym jest rozbity na kilka mniejszych ;

4. podział łuku na części między płytkami dejonizacyjnimi – nie wydłużają one łuku lecz dzieląc go na kilka mniejszych ułatwiają chłodzenie i przyspieszają zgaszenie, zazwyczaj wykonywane są z miedzi, mosiądzu lub stali;

5. chłodzenie łuku w dyszach szczelinowych – polega na wypychaniu łuku do coraz bardziej zwężającej się szczeliny powoduje jego jednoczesne zwężenie i wydłużenie, co w efekcie doprowadza do ochłodzenia i zgaszenia łuku;

6. chłodzenie łuku przez wydmuch gazu - stosowane jest najczęściej w łącznikach wysokiego napięcia, stosuje się do tego sprężone powietrze lub sześciofluorek siarki ( SF6);

7. chłodzenie łuku w oleju lub w innych cieczach – stosowane powszechnie w łącznikach wysokiego napięcia, natomiast w łącznikach niskonapięciowych jest stosowany rzadko i raczej w łącznikach starszego typu. Polega na tym ,iż w czasie powstania łuku wytwarza się wodr i węglowodr, pobierając w procesie powstawania znaczne ilości ciepła i tym samym chłodząc łuk;



- przedstawione sposoby gaszenia łuku przy wyższych napięciach wymagają zwiększenia objętości komr gaszących, a tym samym większej masy aparatw



8. zastosowanie prżni – polega na wykorzystywaniu dielektrycznych właściwości prżni w ktrej o ciśnieniu 10-6?10-8 hPa znajduje się niewiele cząsteczek gazu resztkowego. Nośnikami ładunkw elektrycznych mogą być tylko cząsteczki par metali odrywane z katody na skutek wysokiej temperatury. Gaszenie łuku elektrycznego następuje w sposb naturalny, w zasadzie przy pierwszym przejściu prądu przez wartość zerową, gdy cząsteczki podtrzymujące łuk rozlatują się promieniście (w kierunku niższego ciśnienia). Brak cząsteczek metalu między stykami uniemożliwia ponowny zapłon łuku. Najczęściej prżniowe komory gaszeniowe stosuje się w stycznikach np. SV, oraz w wyłącznikach prżniowych na napięcie do 24kV.



Przykład wykorzystania zestyku opalnego wyłączniku APU- 30 w celu ochrony zestykw podstawowych, ktre normalnie przewodzą prąd i nie są w stanie dokonywać czynności łączeniowych:

Przy zamykaniu wyłącznika najpierw zamyka się zestyk opalny i na nim zapala się łuk, a dopiero potem zamyka się zestyk podstawowy. Przy otwieraniu wyłącznika najpierw otwiera się zestyk podstawowy i zamknięty zestyk opalny przejmuje przepływ prądu, a dopiero potem otwiera się zestyk opalny i na nim zapala się łuk, ktry jest gaszony w komorze łukowej z płytkami dejonizacyjnymi.



Przykład umiejscowienia komr łukowych w styczniku SU

1. zacisk

2. łapa mocująca

3. łącznik pomocniczy

4. zwora

5. cewka napędu

6. komora łukowa

7. śruba uziomowa

8. układ sterowania stycznika



Zjawisko najczęściej bardzo niekorzystne jak powstawanie łuku elektrycznego przy przerywaniu obwodw prądowych znalazło inne praktyczne zastosowania :

? w piecach łukowych gdzie łuk elektryczny może się palić albo między dwiema elektrodami węglowymi (piece pośrednie), albo między elektrodą i topionym metalem (piece bezpośrednie) – temperatura samego łuku osiąga wartość nawet do 10 000?C.

? W źrdłach światła w ktrych strumień świetlny jest wytwarzany na skutek wyładowań w gazach lub parach.

? W spawarkach elektrycznych w ktrych łuk służy do łączenia ze sobą metali.








Przykadowe prace

Negocjacje nastawione na wspłpracę

Negocjacje nastawione na wspłpracę Stałym elementem porozumiewania się w życiu zawodowym i osobistym są konflikty. W większości przypadkw są one postrzegane jako coś niepożądanego, destrukcyjnego. Z drugiej strony konflikty wydają się być elementem in...

Analiza rynku hotelarskiego na terenie piostowskiego grodu- Wroclawia

Analiza rynku hotelarskiego na terenie piostowskiego grodu- Wroclawia 1. Oglny szkic analizowanego rynku. Rynek poddany analizie zalicza się do sektora usługowego, a po części na pewno do rozrywkowego. Pod względem wieku jest to jeden ze starszych globalnych rynkw. Z biegiem lat ewoluował on jedna...

Homoseksualizm

Homoseksualizm Dziś w czasach wolnej miłości często możemy spotkać na ulicy, w kinie, supermarkecie nie ukrywające swojej orientacji pary homoseksualne. Czym tak naprawdę jest homoseksualizm i jak postrzegany jest przez ludzi o innej orientacji seksualnej? Definicja homoseksual...

Druga zasada dynamiki

Druga zasada dynamiki Druga zasada dynamiki, zwana także drugim prawem Newtona mwi o zachowaniu się ciała, na ktre działa stała siła. Jeśli na ciało działa stała siła, to ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Przyspieszenie ciał...

Popyt i podaż na rynkach oraz instrumenty nimi sterujące

Popyt i podaż na rynkach oraz instrumenty nimi sterujące Rynek jest jednym z najczęściej używanych słw, a jego rola w gospodarce jest nieoceniona. Najoglniej można powiedzieć, że rynek to miejsce. Na ktrym spotykają się kupujący i sprzedający w celu zawarcia kupna...

Troja Petersena - recenzja

Troja Petersena - recenzja Jeśli miała być to kontynuacja zapoczątkowanej przez ,,Gladiatora mody na filmy antyczne , to, niestety, dorwnuje mu jedynie ogromnymi kosztami. Niby wszystko jest tu wielkie: i skala widowiska rozmiary walczących armii i tytułowe miasto-twierdza ale artystyczny ...

Podatki.

Podatki. Podatki: obowiązkowe i bezzwrotne świadczenia pieniężne pobierane przez państwo lub inne instytucje publiczne do tego uprawnione(podatek od nieruchomości pobierany przez urząd gminy) Głwnym źrdłem wpływw budżetowych budżetowych Polsce są poda...

Jednofunkcyjne pochodne węglowodorw – kwasy, alkohole i estry

Jednofunkcyjne pochodne węglowodorw – kwasy, alkohole i estry Pochodne węglowodorw są produktami, ktre uzyskuje się na skutek przeprowadzanej reakcji węglowodorw. Jednofunkcyjnymi pochodnymi są pochodne węglowodorw zawierające jeden rodzaj grup funkcyjnych w cząsteczce, al...

Zobacz wszystkie

Nawigacja

Tagi

studia szkoa streszczenie notatka ciga referat wypracowanie biografia opis praca dyplomowa opracowania test liceum matura ksika

Prawa

Do g?ry