• 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

Powstanie Kościuszkowskie

Powstanie Kościuszkowskie POWSTANIE KOŚCIUSZKOWSKIE Tadeusz Kościuszko ? Urodził się 4 lutego 1746 roku w Mereczowszczyźnie na Polesiu, w rodzinie średnioszlacheckiej. Kształcił się najpierw w domu, a następnie został wysłany w 1755 roku do kolegium pijarw w Lu...

"Dobrze widzi się tylko wtedy, gdy się patrzy sercem. Najważniejsze jest dla oczu niewidoczne".

"Dobrze widzi się tylko wtedy, gdy się patrzy sercem. Najważniejsze jest dla oczu niewidoczne". "Dobrze widzi się tylko wtedy, gdy się patrzy sercem. Najważniejsze jest dla oczu niewidoczne". Rozważania na podstawie "Małego Księcia". W pełni...

Czego może się nauczyć od starożytnych człowiek dzisiejszy i człowiek jutra ?

Czego może się nauczyć od starożytnych człowiek dzisiejszy i człowiek jutra ? Kultura starozytna to nie tylko wspaniałe wynalazki, dziś uważane za rzeczy normalne, takie jak posługiwanie się ogniem, wynalezienie koła, prostych, a pźniej bardziej skomplikowanych na...

Przyczyny upadku Rzeczpospolitej

Przyczyny upadku Rzeczpospolitej W 1795 roku państwo Polskie zniknęło z mapy Europy. Dlaczego tak się stało nie wiadomo do dziś. Wielu historykw uważa, że wpływ na rozpad Polski miały rżne przyczyny wewnętrzne, np.: słabość władzy wykonawczej, nies...

Bezpieczeństwo w Unii Europejskiej i Polsce.

Bezpieczeństwo w Unii Europejskiej i Polsce. Bezpieczeństwo w Unii Europejskiej i Polsce. Wsplna Polityka Bezpieczeństwa i Obrony Polityka obronna Unii Europejskiej od lat zajmuje czołowe miejsce w zagadnieniach dotyczących integracji europejskiej. Na przestrzeni ostatnich lat polityka ta pr...

Człowiek jako istota społeczeństwa

Człowiek jako istota społeczeństwa Człowiek jako istota społeczna a) podstawy biologiczne życia społecznego b) podstawy psychologiczne c) socjalizacja a) socjalizacja pierwotna b) socjalizacja wtrna 3.Role społeczne i konflikty rl społecznych 4. Sposoby eliminow...

Wyprawy krzyżowe

Wyprawy krzyżowe W roku 1095 ‘święta wojna’ z Turkami: - Turcy doszli, aż do morza Śrdziemnego - Uniemożliwiali pielgrzymowanie do Grobu Świętego PIERWSZA WYPRAWA KRZYŻOWA 1096 Ruszyła wiosną 1096 roku drogą przez Cesarstwo Bizantyjs...

Felieton o manipulacji w reklamie

Felieton o manipulacji w reklamie Sternicy świadomości. Rb tak, jak Ci mwię, przecież wiem, co jest dla Ciebie najlepsze. Nie Twoją rzeczą jest myśleć, zrobię to za Ciebie. Ty tylko działaj pod moje dyktando. Doktryna technokratw? Na pierwszy rzut oka, owszem, można tak p...

Zobacz wszystkie

Nawigacja

Tagi

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

Prawa

Do g?ry