Unitas.ru

Сантехника водопровод
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое сварочная дуга

Что такое сварочная дуга

Сварочная дуга используется человечеством для неразъемного, герметичного соединения металлов более века назад. Ее изучением занимался физик Вольт. Затем появились устройства для сварки. Электрический разряд возникает в момент короткого замыкания между электродом и свариваемой деталью. Электрическая энергия преобразуется в тепловую, образуется ванна расплава. Создается диффузный однородный слой металла на месте свариваемого стыка.

Изучив вольт-амперные характеристики процесса, ученые усовершенствовали процесс сварки, создали сварочные аппараты, поддерживающие стабильное горение дуги.

Сварочная дуга

Элегазовые выключатели (ВЭ)

Главные и дугогасительные контакты каждой фазы ВЭ размещаются в герметичной камере (цилиндрической или другой формы), заполненной элегазом с избыточным давлением 0,5-1,5 бар (атмосфер).

Расположение главных и дугогасительных контактов отличается у различных выключателей.

Элегазовый выключатель типа SF1

Элегазовый выключатель SF1 (разрез).

На рис. 1-12а показан процесс гашения дуги в камере ВЭ типа LF (Шнейдер Электрик), на рис. 1-126 — в камере ВЭ типа SF1 (Шнейдер Электрик). На рис. 1.13 и 1.14 показан общий вид данных выключателей.

Процесс гашения дуги в ВЭ типа LF.

Рис. 1-12а. Процесс гашения дуги в камере ВЭ типа LF.

Коммутационный цикл в дугогасительной камере ВЭ типа LF происходит следующим образом:

Поз.1 Выключатель включён.

Поз.2 При размыкании главных контактов (а) ток проходит по цепи дугогасительных контактов (б).

Поз.З При расхождении дугогасительных контактов в дугогасительной камере возникает электрическая дуга (с); эта дуга вращается под воздействием магнитного поля, создаваемого катушкой (d); избыточное давление, появившееся в результате повышения температуры элегаза в дугогасительной камере (с), создаёт газовый поток, который затягивает дугу в полый дугогасительный контакт (е) и гасит её, когда значение тока проходит через ноль.

Таким образом, процесс гашения дуги происходит в ограниченной зоне (дугогасительной камере), отделённой от главных контактов.

Читайте так же:
Силовой выключатель среднего напряжения

Поз.4 Выключатель отключён.

Процесс гашения дуги в ВЭ типа SF1.

Рис. 1-12б. Процесс гашения дуги в камере ВЭ типа SF1.

Предварительное сжатие:

В начале процесса расхождения контактов поршень слегка сжимает элегаз в камере повышенного давления.

Стадия горения дуги:

При расхождении дугогасительных контактов между ними возникает дута, при этом поршень продолжает своё движение вниз. Небольшое количество газа через изолирующее сопло направляется на дугу. Таким образом, охлаждение дуги при отключении малых токов происходит за счет принудительной конвекции.

При отключении больших токов происходит тепловое расширение газа в области горения дуги и его перемещение с большой скоростью в сторону частей полюса с более низкой температурой. При прохождении тока через ноль расстояние между двумя дугогасительными контактами достаточно для отключения тока благодаря диэлектрическим свойствам элегаза.

Подвижные части прекращают своё движение, поступление холодного газа продолжается до полного расхождения контактов.

Внешний вид элегазовых выключателей типа LF и SF1.

Рис. 1-13/14. Общий вид элегазовых выключателей LF и SF1.

На данных выключателях установлены пружинно-моторные привода с возможностью ручного взведения пружины. ВЭ типа SF 1 устанавливаются в ячейках типа SM6 (см. рис. 1-23).

Какое выдерживать расстояние между электродом и металлом

Расстояние между концом электрода и свариваемым металлом называется сварочной дугой. От длины дуги зависит многое. В первую очередь это ширина сварного шва, проплавление металлов, их разбрызгивание и т. д.

Какое выдерживать расстояние между электродом и металлом

Во время сварки нужно всегда выдерживать короткую дугу, которая должна быть от 0,5-1,5 диаметра покрытого электрода. При сварке на длинной дуге возникают различного рода дефекты, которые потом устранить очень сложно.

Какое выдерживать расстояние между электродом и металлом

Кроме того, длинная дуга становится нестабильной, электрод гаснет, также увеличивается разбрызгивание металла и на нем появляются прожоги. В целом ухудшается защита сварочной ванны, что приводит к интенсивному окислению и образованию крупных пор в сварочном соединении.

Читайте так же:
Только у нас выключатель задорнов

Гашения нежелательной электрической дуги

Самый яркий из полезных примеров применения электрической дуги на практике – электросварка. Но дуга часто вредит человеку, образуясь, например, в некоторых электроприборах. В этом случае применяют механизмы гашения нежелательной электрической дуги (основные из них приведены ниже).

Удлинение дуги

Увеличивая расстояние между контактами, можно добиться эффекта удлинения электрической дуги. Таким образом, для горения дуги нужно большее напряжение. Как следствие – она угасает.

Деление дуги

Если длинную дугу при помощи электромагнитного поля затянуть в металлическую решетку, она разделится на ряд коротких, и в результате погаснет.

Охлаждение электрической дуги при помощи дугогасительных камер в узких щелях

От того, что дуга соприкасается с охлажденной поверхностью, происходит ее деионизация и затухание.

Гашение дуги высоким давлением

Уровень ионизации газа, при воздействии на него высокого давления, падает. А его теплопроводность – резко возрастает, что приводит к охлаждению дуги.

Гашение дуги в масле

В основе этого способа гашения лежит деионизация дугового промежутка парами масла, возникшими от воздействия на масло самой электрической дуги.

Контакты автоматов защиты

После срабатывания, то есть нештатной ситуации, прибор способен возвратиться к нормальному режиму функционирования. Потому вводится параметр – максимальный ток расцепления. Это гигантское число, недостижимое в бытовой реальности, показывающее некий предел, ниже которого автомат защиты останется целым, не сгорит и не расплавится. Отмечаются конструктивные особенности:

Конструкция защитного устройства

Конструкция защитного устройства

  1. Для номинальных токов ниже 200 А токонесущая часть состоит из одинарных контактов. Сюда уложится даже обладатель небольшого поместья: потребляемая мощность приборов составит 44 кВт. Для административного здания уже маловато, если вспомнить, что созданы электрические котлы на 100 и более кВт.
  2. Перекатывающиеся контакты имеют Г или Т-образную форму со скруглённой вершиной. В момент замыкания и размыкания дуга возникает и гаснет на боковине. А рабочая площадь, используемая в штатном режиме, разрушительными процессами не затрагивается. В результате срок службы изделия намного повышается.
  3. Типовым решением сбережения поверхности рабочей поверхности от подгорания становится применение дугогасительных контактов. Цепь разрывается в два этапа. Вначале выходят из взаимодействия друг с другом главные контакты. Когда процесс завершён, начинается образование разряда. Но дуга горит между защитными контактами, там образуется нагар. Рабочая поверхность не страдает.
  4. Торцевые контакты несимметричные. Один имеет вид трубы, второй напоминает гриб, шляпка которого подпружинена и покачивается для лучшего соприкосновение обеих поверхностей. В результате нивелируются износ и несоосность. Вдобавок увеличивается площадь контакта.
Читайте так же:
Устройство выключатель нагрузки вна

От площади контактов почти не зависит сопротивление, но сильно изменяются условия работы. К примеру, массивные поверхности позволяют пропустить больший ток. Наиболее охотно в качестве проводящих материалов используются медь и сплавы. Для снижения уровня окислительных процессов применяются лужение оловом и защитные серебряные прокладки. Периодически применяются алюминий и сталь. Они защищаются от коррозии, соответственно, слоем цинка и кадмия. Но самыми прочными признаны вольфрамовые контакты, допускающие нагрев до высоких температур.

Контакты на автомате защиты

Контакты на автомате защиты

Тем, где необходима высокая точность, но значительные токи отсутствуют, используют серебро, платину и никель. Плёнка AgO быстро покрывает металл характеризуясь замечательной электропроводностью. Платина не окисляется вовсе.

В момент размыкания и замыкания контактов возникают вибрации вызванные сильными изменения электромагнитного поля. Многочисленные скачки тока вызывают неоднородное искрение. Вибрации заставляют контакты соударяться и приводят в негодность рабочую поверхность, являясь одним из ограничивающих факторов срока службы автомата защиты.

Что делать, если потушить огонь не удается

Наполненные деревянными и пластиковыми изделиями квартиры могут сгорать в считанные минуты. Но главную опасность для жизни человека представляет не огонь, а дым. Это нужно учитывать, принимая решение о порядке действий в критической ситуации.

Если потушить огонь не удается, рекомендуется применять следующие меры:

  1. Плотно закрыть все окна, межкомнатные двери и покинуть жилье, забрав с собой телефон, документы и ценности. В закрытом помещении огонь продвигается медленно. Есть шанс, что он не разгорится до приезда пожарных.
  2. Если входная дверь оказалась блокирована огнем или дымом, закрыться в ванной. После этого намочить полотенца и заткнуть ими щели. Затем поливать дверное полотно, чтобы предотвратить его воспламенение и сквозное прогорание.
  3. Когда произошла блокировка в дальней комнате, нужно воспользоваться окном для дыхания, призывов о помощи или выхода на пожарную лестницу, что будет большой удачей.

Если все перечисленные способы оказались недоступными, нужно лечь на пол у окна, дышать через натуральную ткань и ждать спасения. Не следует пытаться прорваться сквозь огонь и дым к выходу. От теплового воздействия и отравляющих газов можно мгновенно потерять сознание и сгореть заживо.

Воздействие на человека и электрооборудование

Электрическая дуга представляет опасность для человека своим термическим воздействием, а также ультрафиолетовым действием излучающего света. Огромную опасность таит в себе высокое напряжение переменных токов. Если незащищённый человек окажется на критически близком расстоянии от токоведущих частей приборов, может произойти пробой электричества с образованием дуги. Тогда на тело, кроме воздействия тока, окажет действие термической составляющей.

Читайте так же:
Принцип действия двухклавишного проходного выключателя

Распространение дугового разряда по конструктивным частям оборудования грозит выжиганием электронных элементов, плат и соединений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector