Temperatūra ir kitos svarbios suvirinimo lanko charakteristikos. Elektros lankas ir jo savybės

Medžiaga iš Vikipedijos – laisvosios enciklopedijos

Elektros lankas (voltinis lankas, lanko išlydis) - fizinis reiškinys, vienas iš elektros iškrovos dujose tipų.

Lanko struktūra

Elektros lankas susideda iš katodo ir anodo sričių, lanko kolonėlės ir pereinamųjų sričių. Anodo srities storis yra 0,001 mm, katodo sritis yra apie 0,0001 mm.

Temperatūra anodinėje srityje, kai suvirinama eksploataciniu elektrodu, yra apie 2500 ... 4000 ° C, temperatūra lanko stulpelyje yra nuo 7 000 iki 18 000 ° C, katodo srityje - 9 000 - 12 000 ° C.

Lanko kolona yra elektra neutrali. Bet kurioje jo sekcijoje yra tiek pat priešingų ženklų įkrautų dalelių. Įtampos kritimas lanko stulpelyje yra proporcingas jo ilgiui.

Suvirinimo lankai klasifikuojami pagal:

• Elektrodų medžiagos - su vartojamuoju ir nevartojančiu elektrodu;
• Stulpelio suspaudimo laipsniai - laisvas ir suspaustas lankas;
• Pagal naudojamą srovę – nuolatinės srovės lankas ir lankas kintamoji srovė;
• Pagal konstantos poliškumą elektros srovė- tiesioginis poliškumas ("-" ant elektrodo, "+" - ant gaminio) ir atvirkštinis poliškumas;
• Naudojant kintamąją srovę - vienfaziai ir trifaziai lankai.

Lanko savireguliacija

Atsiradus išorinei kompensacijai – pasikeitus tinklo įtampai, vielos padavimo greičiui ir pan., atsiranda sutrikimas nusistovėjusioje pusiausvyroje tarp padavimo greičio ir lydymosi greičio. Didėjant lanko ilgiui grandinėje, suvirinimo srovė ir elektrodo vielos lydymosi greitis mažėja, o padavimo greitis, nors ir išlieka pastovus, tampa didesnis už lydymosi greitį, dėl ko atstatomas lanko ilgis. Mažėjant lanko ilgiui, vielos lydymosi greitis tampa didesnis už tiekimo greitį, todėl atstatomas normalus lanko ilgis.

Lanko savireguliacijos proceso efektyvumui didelę įtaką daro maitinimo šaltinio srovės-įtampos charakteristikos forma. Didelis lanko ilgio svyravimų greitis apdorojamas automatiškai su standžiomis I-V grandinės charakteristikomis.

Kova su elektros lanku

Kai kuriuose įrenginiuose elektros lanko reiškinys yra žalingas. Tai pirmiausia kontaktiniai perjungimo įtaisai, naudojami maitinimo šaltiniuose ir elektros pavarose: aukštos įtampos grandinės pertraukikliai, grandinės pertraukikliai, kontaktoriai, sekciniai izoliatoriai elektrifikuotų kontaktų tinkle. geležinkeliai ir miesto elektrinis transportas. Kai apkrovos atjungiamos aukščiau nurodytais įtaisais, tarp atidaromų kontaktų susidaro lankas.

Lanko atsiradimo mechanizmas tokiu atveju Kitas:

• Mažinamas kontaktinis slėgis – mažėja kontaktinių taškų skaičius, padidėja pasipriešinimas kontaktiniame bloke;
• Kontaktų nukrypimo pradžia - „tiltų“ susidarymas iš išlydyto kontaktų metalo (paskutiniuose kontaktiniuose taškuose);
• „Tiltų“ plyšimas ir išgarinimas iš išlydyto metalo;
• Elektros lanko susidarymas metalo garuose (tai prisideda prie didesnės kontaktinio tarpo jonizacijos ir lanko gesinimo sunkumų);
• Stabilus lanko degimas su greitu kontaktų perdegimu.

Kad būtų kuo mažiau pažeisti kontaktai, reikia užgesinti lanką per minimalų laiką, dedant visas pastangas, kad lankas neliktų vienoje vietoje (lankui judant, jame išsiskirianti šiluma tolygiai pasiskirstys kontakto korpuse ).

Siekiant patenkinti aukščiau nurodytus reikalavimus, naudojami šie lanko valdymo metodai:

• lanko aušinimas aušinimo terpės - skysčio srautu (alyvos jungiklis); dujos - (oro grandinės pertraukiklis, autodujų grandinės pertraukiklis, alyvos grandinės pertraukiklis, SF6 dujų grandinės pertraukiklis), o aušinimo terpės srautas gali eiti tiek išilgai lanko statinės (išilginis gesinimas), tiek skersai (skersinis gesinimas); kartais naudojamas išilginis-skersinis slopinimas;
• Vakuuminio lanko gesinimo galimybės panaudojimas - žinoma, kad sumažinus dujų, supančių įjungtus kontaktus, slėgį iki tam tikros vertės, vakuuminis grandinės pertraukiklis efektyviai užgesina lanką (dėl to, kad nėra laikiklių lanko formavimas).
• lankui atsparesnės kontaktinės medžiagos naudojimas;
• kontaktinės medžiagos, turinčios didesnį jonizacijos potencialą, naudojimas;
• lanko gesinimo grotelių (grandinės pertraukiklio, elektromagnetinio jungiklio) naudojimas. Lanko gesinimo ant grotelių naudojimo principas grindžiamas beveik katodo kritimo lanke efekto naudojimu (didžiąją dalį įtampos kritimo lanke sudaro įtampos kritimas prie katodo; lanko gesinimo grotelės iš tikrųjų yra seka nuoseklieji lanko kontaktai).
• lanko slopinimo kamerų naudojimas – įeinant į kamerą, pagamintą iš lankui atsparios medžiagos, pavyzdžiui, žėručio plastiko, su siaurais, kartais zigzaginiais kanalais, lankas išsitempia, susitraukia ir intensyviai vėsinamas nuo sąlyčio su kameros sienelėmis.
• „magnetinio sprogimo“ naudojimas - kadangi lankas yra labai jonizuotas, jį galima laikyti pirmuoju apytiksliu lanksčiu laidininku su srove; Sukūrus magnetinį lauką specialiais elektromagnetais (sujungtais nuosekliai su lanku), galima sukurti lanko judėjimą, kad šiluma tolygiai paskirstytų kontaktą ir nukreiptų ją į lanko gesinimo kamerą arba tinklelį. Kai kurios jungiklių konstrukcijos sukuria radialinį magnetinį lauką, kuris lankui suteikia sukimo momentą.
• kontaktų aplenkimas atidarymo momentu galios puslaidininkiniu jungikliu su tiristoriumi arba triaku, prijungtu lygiagrečiai su kontaktais; atidarius kontaktus, puslaidininkinis jungiklis išjungiamas tuo momentu, kai įtampa praeina per nulį (hibridinis kontaktorius, tirikonas) .

taip pat žr

Parašykite apžvalgą apie straipsnį "Elektros lankas"

Literatūra

• Elektros lankas- straipsnis iš.
• Kibirkštinis iškrovimas- straipsnis iš Didžiosios sovietinės enciklopedijos.
• Auklėtojas Yu. P. Dujų išleidimo fizika. - 2 leidimas. - M.: Nauka, 1992. - 536 p. - ISBN 5-02014615-3.
• Rodshtein L. A. Elektros prietaisai, L 1981
• Clerici, Matteo; Hu, Yi; Lassonde, Philippe; Milianas, Carlesas; Couairon, Arnaud; Christodoulides, Demetrios N.; Chen, Zhigang; Razzari, Luca; Vidalis, François (2015-06-01). „Elektros iškrovų aplink objektus valdymas lazeriu“. Mokslo pažanga 1(5):e1400111. Bibcode: 2015SciA....1E0111C. doi:10.1126/sciadv.1400111. ISSN 2375-2548.

Nuorodos

Pastabos

Terminologija Elektros lankas Suvirinimas slėgiu kontaktinis suvirinimas Kiti suvirinimo tipai Įranga ir įranga Profesinės ligos Profesinės organizacijos

Ištrauka, apibūdinanti elektros lanką

– On fera du chemin cette fois ci. Oi! 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 reserve le plus beau palais de Moscow. Au revoir! Bonne random... L"as tu vu, l"Empereur? Vive l" Imperatorius!.. preur! Si on me fait gouverneur aux Indes, Gerard, je te fais ministre du Cachemire, c"est arrete. Vive l"Empereur! Gyvyba! gyvas! gyvas! Les gredins de Cosaques, comme ils filent. 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!.. [Dabar eime! O! kai tik jis imsis vadovauti, viskas užvirs. Dieve. .. Štai jis... Ura, imperatore!Taigi čia jos, Azijos stepės... Tačiau bloga šalis.Viso gero, Bose.Paliksiu tau geriausius rūmus Maskvoje.Viso gero, linkiu sėkmės. Ar matėte imperatorių? Ura! Jei mane padarys Indijos gubernatoriumi, aš padarysiu jus Kašmyro ministru... Ura! Imperatorius Štai jis! Ar matai jį? Mačiau jį du kartus kaip jūs. Mažasis kapralas... Mačiau, kaip jis pakabino kryžių ant vieno iš senolių... Ura, imperatore!] - skambėjo senų ir jaunų žmonių, pačių įvairiausių charakterių ir padėčių visuomenėje balsai.Visi šių žmonių veidai turėjo vieną bendrą. džiaugsmo išraiška ilgai lauktos kampanijos pradžioje ir pasitenkinimą bei atsidavimą vyrui pilku apsiaustu, stovinčiam ant kalno.
Birželio 13 d. Napoleonui buvo padovanotas mažas grynakraujis arabų arklys, jis atsisėdo ir šuoliavo prie vieno iš Nemuno tiltų, nuolat apkurtintas entuziastingų verksmų, kuriuos akivaizdžiai ištvėrė tik todėl, kad buvo neįmanoma uždrausti išreikšti savo meilės. jam su šiais šauksmais; bet šie riksmai, lydintys jį visur, slėgė jį ir atitraukė nuo karinių rūpesčių, kurie jį kamavo nuo tada, kai jis įstojo į armiją. Jis pervažiavo vieną iš tiltų, siūbuojančių valtimis į kitą pusę, staigiai pasuko į kairę ir šuoliavo link Kovno, o prieš tai entuziastingi gvardijos žirgų prižiūrėtojai, apimti iš laimės, atlaisvino kelią prieš jį šuoliuojančiai kariuomenei. Atvykęs prie plačios Vilijos upės, jis sustojo prie lenkų ulėnų pulko, stovėjusio ant kranto.
- Gyvybė! – entuziastingai šaukė ir lenkai, trikdydami frontą ir stumdydami vienas kitą, norėdami jį pamatyti. Napoleonas apžiūrėjo upę, nulipo nuo žirgo ir atsisėdo ant rąsto, gulinčio ant kranto. Prie bežodžio ženklo jam buvo įteikta pypkė, kurią jis padėjo ant laimingo lapo galo, kuris pribėgo ir pradėjo žiūrėti į kitą pusę. Tada jis įsigilino į žemėlapio lapą, padėtą ​​tarp rąstų. Nepakeldamas galvos, jis kažką pasakė, ir du jo adjutantai šuoliavo link lenkų pistoletų.
- Ką? Ką jis pasakė? - pasigirdo lenkų lancetinių gretose, kai prie jų šuoliavo vienas adjutantas.
Buvo įsakyta susirasti brastą ir pereiti į kitą pusę. Lenkų pulkininkas, gražus senas vyras, paraudęs ir sumišęs žodžiais iš susijaudinimo, paklausė adjutanto, ar jam bus leista plaukti per upę su pistoletais, neieškant brastos. Jis, akivaizdžiai bijodamas atsisakyti, kaip berniukas, prašantis leidimo užlipti ant žirgo, imperatoriaus akyse prašė leisti plaukti per upę. Adjutantas pasakė, kad imperatorius tikriausiai nebus nepatenkintas šiuo perdėtu uolumu.
Vos adjutantui tai pasakius, senas ūsuotas karininkas linksmu veidu ir spindinčiomis akimis, iškėlęs kardą, sušuko: „Vivat! - ir, įsakęs lėkštukams sekti paskui save, davė arkliui atšakas ir nušuoliavo iki upės. Jis piktai pastūmė po juo dvejojusį arklį ir įkrito į vandenį, patraukdamas gilyn į srovės slenksčius. Šimtai pistoletų šuoliavo paskui jį. Srovės viduryje ir slenksčiuose buvo šalta ir baisu. Lanceriai prilipo vienas prie kito, nukrito nuo žirgų, kai kurie arkliai nuskendo, nuskendo ir žmonės, likusieji bandė plaukti, kai kurie ant balno, kiti laikė karčius. Jie bandė plaukti pirmyn į kitą pusę ir, nepaisant to, kad už pusės mylios buvo perėja, didžiavosi, kad plaukia ir skęsta šioje upėje žiūrint ant rąsto sėdinčio ir net nežiūrinčio žmogaus. tuo, ką jie darė. Kai grįžęs adjutantas, pasirinkęs patogų momentą, leido sau atkreipti imperatoriaus dėmesį į lenkų atsidavimą jo asmeniui, mažas vyras pilku apsiaustu jis atsistojo ir, pasikvietęs Berthier, pradėjo vaikščioti su juo pirmyn ir atgal palei krantą, duodamas jam įsakymus ir retkarčiais nepatenkintas žvelgdamas į skęstančius jo dėmesį linksminančius pistoletus.
Jam nebuvo naujiena manyti, kad jo buvimas visuose pasaulio galuose, nuo Afrikos iki Maskvos stepių, vienodai stebina ir panardina žmones į savęs užmaršumo beprotybę. Jis įsakė atnešti jam arklį ir nujojo į stovyklą.
Nepaisant į pagalbą atsiųstų valčių, upėje nuskendo apie keturiasdešimt pistoletų. Dauguma nuplautos atgal į šį krantą. Pulkininkas ir keli žmonės perplaukė upę ir sunkiai išlipo į kitą krantą. Tačiau vos išlipę su šlapia suknele, besiplečiančia aplink juos ir varvančiais upeliais, jie šaukė: „Vivat!“, entuziastingai žiūrėdami į vietą, kur stovėjo Napoleonas, bet kur jo jau nebuvo, ir tą akimirką svarstė. patys laimingi.
Vakare Napoleonas, tarp dviejų įsakymų – vieno dėl paruoštų padirbtų rusiškų banknotų kuo greičiau pristatymo įvežimui į Rusiją, o kito – dėl Saksono, kurio perimtame laiške buvo rasta informacija apie užsakymus prancūzų kariuomenei, sušaudymo. trečias įsakymas – apie lenkų pulkininko, kuris be reikalo metėsi į upę, įtraukimo į garbės kohortą (Legion d'honneur), kurios vadovas buvo Napoleonas.
Qnos vult perdere – silpnaprotystė. [Ką jis norės sunaikinti, iš jo atims protą (lot.)]

Tuo tarpu Rusijos imperatorius jau daugiau nei mėnesį gyveno Vilniuje, darė apžvalgas ir manevrus. Niekas nebuvo pasiruošęs karui, ko visi tikėjosi ir kuriam ruoštis iš Sankt Peterburgo atvyko imperatorius. Bendrasis planas veiksmo nebuvo. Dvejonės, kurį planą iš visų pasiūlytų priimti, tik dar labiau sustiprėjo po mėnesį trukusio imperatoriaus buvimo pagrindiniame bute. Visos trys armijos turėjo po atskirą vyriausiąjį vadą, tačiau nebuvo bendro visoms armijoms vado, o imperatorius šio titulo neprisiėmė.
Kuo ilgiau imperatorius gyveno Vilniuje, tuo vis mažiau ruošėsi karui, pavargę jo laukti. Atrodė, kad visi suvereną supančių žmonių siekiai buvo skirti tik tam, kad suverenas, maloniai leidžiantis laiką, pamirštų artėjantį karą.
Po daugybės balių ir švenčių tarp lenkų magnatų, tarp dvariškių ir paties valdovo, birželį vienas iš Lenkijos generolo suvereno adjutantų sugalvojo jo generolo vardu padovanoti suverenui vakarienę ir balius. adjutantai. Šią idėją visi džiaugsmingai priėmė. Imperatorius sutiko. Generolo adjutantai pinigus rinkdavo abonementu. Baliaus šeimininke buvo pakviestas žmogus, kuris galėjo būti labiausiai patikęs suverenui. Šiai šventei savo sodybą pasiūlė Vilniaus gubernijos dvarininkas grafas Bennigsenas, o birželio 13 dieną Zakrete buvo numatyta vakarienė, balius, plaukiojimas valtimi ir fejerverkai. kaimo namas Grafas Benigsenas.
Tą pačią dieną, kai Napoleonas davė įsakymą kirsti Nemaną, o jo pažangūs būriai, atstumdami kazokus, kirto Rusijos sieną, Aleksandras vakarą praleido Bennigseno vasarnamyje - generolo adjutantų duotame balyje.
Tai buvo linksma, nuostabi šventė; verslo žinovai teigė, kad retai tiek gražuolių susirenka vienoje vietoje. Grafienė Bezukhova kartu su kitomis rusų damomis, atvykusiomis iš Sankt Peterburgo į Vilnių dėl valdovo, buvo šiame baliuje, temdydama įmantrias lenkes savo sunkiu, vadinamuoju rusišku grožiu. Ji buvo pastebėta, o suverenas pagerbė ją šokiu.
Borisas Drubetskojus, en garcon (bakalauras), kaip pats sakė, palikęs žmoną Maskvoje, taip pat buvo šiame baliuje ir, nors ir nebuvo generolas adjutantas, buvo už didelę baliaus abonemento dalyvis. Dabar Borisas buvo turtingas žmogus, toli pažengęs į garbę, nebesiekęs globos, o stovintis lygioje vietoje su aukščiausiais savo bendraamžiais.
Dvyliktą valandą nakties jie dar šoko. Helen, kuri neturėjo verto džentelmeno, pati pasiūlė Borisui mazurką. Jie sėdėjo trečioje poroje. Borisas, šaltai žvelgdamas į blizgančius nuogus Helenos pečius, kyšančius iš tamsios marlės ir auksinės suknelės, kalbėjo apie senus pažįstamus ir tuo pat metu, jo paties bei kitų nepastebėtas, nė sekundei nenustojo žiūrėti į toje pačioje salėje esantį valdovą. Imperatorius nešoko; jis stovėjo tarpduryje ir sustabdė pirmiausia vieną ar kitą tais švelniais žodžiais, kuriuos jis vienas mokėjo kalbėti.
Mazurkos pradžioje Borisas pamatė, kad prie jo priėjo generolas adjutantas Balaševas, vienas artimiausių suverenui asmenų, ir nedorai atsistojo prie valdovo, kuris kalbėjosi su lenke. Pakalbėjęs su ponia, suverenas klausiamai pažvelgė ir, matyt, suprato, kad Balaševas taip pasielgė tik dėl to, kad tam buvo priežasčių. svarbių priežasčių, šiek tiek linktelėjo panelei ir atsisuko į Balaševą. Vos tik Balaševas pradėjo kalbėti, suvereno veide buvo išreikšta nuostaba. Jis paėmė Balaševą už rankos ir ėjo su juo per salę, nesąmoningai išlaisvindamas tris metrus plataus kelio iš abiejų pusių nuo tų, kurie stovėjo nuošalyje priešais jį. Borisas pastebėjo susijaudinusį Arakčejevo veidą, kai valdovas vaikščiojo su Balaševu. Arakčejevas, iš po antakių žvelgdamas į valdovą ir knarkdamas raudona nosimi, pasitraukė iš minios, tarsi tikėdamasis, kad valdovas atsisuks į jį. (Borisas suprato, kad Arakčejevas pavydi Balaševui, ir buvo nepatenkintas, kad kai kurios akivaizdžiai svarbios naujienos per jį nebuvo perduotos valdovui.)
Tačiau valdovas ir Balaševas, nepastebėdami Arakčejevo, ėjo pro išėjimo duris į apšviestą sodą. Arakčejevas, laikydamas kardą ir piktai dairydamasis aplink, nuėjo apie dvidešimt žingsnių už jų.

Mūsų svetainė svarak.ru publikuoja straipsnius šia tema. Pirmą kartą voltinio lanko fenomeną pastebėjo rusų akademikas Petrovas, gavęs kibirkštinį išlydį.

Volto lankui būdingos dvi savybės:

• išskiriant didelį šilumos kiekį
• stipri spinduliuotė.

Abi savybės elektros lankas naudojami technikoje.

Suvirinimo technologijai pirmoji savybė yra teigiamas veiksnys, antrasis - neigiamas.

Bet kokios elektrai laidžios medžiagos gali būti elektros išlydžio laidininkai. Dažniausiai kaip laidininkai naudojami anglies ir grafito strypai. apvali dalis(lankiniai žibintai).

Tipiškas dviejų anglių variantas parodytas paveikslėlyje.

Viršutinis elektrodas yra prijungtas prie teigiamo mašinos poliaus (anodo). Antroji anglis yra prijungta prie neigiamo poliaus (katodo).

Elektrinis suvirinimo lankas

Elektros lanko temperatūra, jos poveikis.

Šilumos išsiskyrimas skirtinguose lanko taškuose nėra vienodas. Prie teigiamo elektrodo išsiskiria 43% viso kiekio, prie neigiamo - 36%, o pačiame lanke (tarp elektrodų) likę 21%.

Zonų ir jų temperatūrų diagrama suvirinimo lanke

Ryšium su šiuo ir temperatūros ant elektrodų nėra tas pats. Anodas turi apytiksl. 4000°C, ir katodas 3400°. Vidutiniškai apskaičiuojama elektros lanko temperatūra 3500°C.

Dėka įvairių temperatūrosįtampos lanko poliuose yra anglies laidininkai

būna įvairaus storio. Teigiama anglis imama storesnė, neigiama -

plonesnis. Lanko strypas (vidurinė dalis) susideda iš katodo skleidžiamo elektronų srauto, kuris dideliu greičiu veržiasi link anodo. Turėdamas didelį kinetinė energija, jie atsitrenkia į anodo paviršių, kinetinę energiją paversdami šilumine energija.

Ją supanti žalsva aureolė yra ta vieta cheminės reakcijos, atsirandantis tarp elektrodo medžiagos garų ir atmosferos, kurioje dega voltinis lankas.

Suvirinimo lanko kūrimo procesas

Elektros lanko atsiradimas

Ugdymo procesas voltinis lankas pateikiama tokia forma. Elektrodų sąlyčio momentu praeina srovė didelis skaičiusšiluma sankryžoje, nes ten yra didelis elektrinė varža(Džaulio dėsnis).

Dėl to laidininkų galai įšyla iki lengvo švytėjimo, o atjungus elektrodus katodas pradeda skleisti elektronus, kurie, skrisdami per oro tarpą tarp elektrodų, suskaido oro molekules į teigiamai ir neigiamai įkrautas daleles. (katijonai ir anijonai).

Dėl to oras tampa laidus elektrai.

Suvirinimo technologijoje didžiausias pritaikymas yra išlydis tarp metalinių elektrodų, kai yra vienas elektrodas metalinis strypas, kuris tuo pat metu tarnauja kaip užpildas, o antrasis elektrodas yra pati suvirinama dalis.

Procesas išlieka toks pat kaip ir anglies elektrodų atveju, tačiau čia atsiranda naujas veiksnys. Jei anglies lanke laidininkai palaipsniui išgaravo (perdegė), tai metaliniame lanke elektrodai labai intensyviai tirpsta ir iš dalies išgaruoja. Dėl to, kad tarp elektrodų yra metalo garų, metalo lanko varža (elektrinė) yra mažesnė nei anglies lanko.

Anglies išlydis dega esant vidutinei 40–60 V įtampai, o metalo lanko įtampai – 18–22 V (3 mm ilgio).

Lanko ilgis, krateris, skverbtis.

Pats elektros lankinio suvirinimo procesas vyksta taip.

Kai tik paliečiame įtampą turintį elektrodą prie gaminio ir iš karto atitraukiame jį iki tam tikro atstumo, susidaro įtampos lankas ir iškart prasideda netauriųjų metalų ir laidininko metalo lydymasis. Vadinasi, elektrodo galas visada būna išlydytas, o skystas metalas iš jo lašelių pavidalu pereina į virinamą siūlę, kur elektrodo metalas susimaišo su išlydytu suvirinamo gaminio metalu.

Tyrimai parodė, kad per sekundę nuo elektrodo persikelia apie 20-30 tokių lašų, ​​t.y. šis procesas vyksta labai greitai.

Nors voltinis lankas sukuria labai aukštą temperatūrą, jis išskiria šilumą labai mažoje erdvėje po lanku.

Lanko ilgio diagrama

Jei pažvelgsime pro tamsius stiklus į metalinio elektrodo sužadintą lanką, įsitikinsime, kad toje vietoje, kur susidaro lankas tarp elektrodo ir netauriojo metalo, ant netauriojo metalo išsiskiria baltai įkaitęs paviršius, kuris tiesiogiai po prapūsta skyle atrodo kaip įduba, užpildyta skystu metalu. Atrodo, kad ši depresija susidarė tarsi pučiant skystas metalas lankas. Ši įduba vadinama suvirinimo baseinu. Jį supa metalas, įkaitintas iki baltos šilumos, o gretimos zonos šildymo temperatūra greitai nukrenta iki raudonos spalvos ir jau nedideliu atstumu, kurio reikšmė kinta priklausomai nuo elektrodo skersmens ir srovės stiprumo, temperatūros. lyginamas su virinamo objekto temperatūra.

Geras ir blogas suvirinimo lankas, kaip atskirti? Naudingi patarimai.

Atstumas tarp elektrodo galo ir vonios dugno, t.y., išlydyto metalo paviršiaus, vadinamas lanko ilgiu. Ši vertė turi labai didelę reikšmę suvirinimo technologijoje. Norint gauti gerą suvirinimą, lanko ilgis turi būti kuo trumpesnis, tai yra, lankas turi būti trumpesnis, o jo ilgis neturi viršyti 3-4 mm. Žinoma, lanko ilgis nėra pastovi reikšmė, nes elektrodo galas visą laiką tirpsta, todėl atstumas tarp jo ir kraterio padidėtų; jei elektrodas būtų laikomas nejudėdamas tol, kol nutrūks jungtis. Todėl suvirinant reikia nuolat priartinti elektrodą prie netauriojo metalo, kai jis tirpsta, kad lanko ilgis būtų maždaug pastovus 2-4 mm ribose.

Būtinybę palaikyti trumpą lanką (t. y. ne ilgesnį kaip 3-4 mm) lemia tai, kad išlydytas elektrodo metalas sugeria deguonį ir azotą iš lanką supančio oro jam pereinant nuo elektrodo į kraterį, dėl to pablogėja jo mechaninės savybės (santykinis pailgėjimas ir atsparumas smūgiams). Akivaizdu, kad kuo trumpiau skystas metalas praeis per orą, tuo mažiau kenksmingas bus oro poveikis.

Trumpai:

Esant trumpam lankui, šis laikas bus mažesnis nei esant ilgam lankui, todėl elektrodo metalas nespės sugerti tiek deguonies ir azoto, kiek galėtų, įveikdamas ilgą atstumą dėl ilgo lanko. Kadangi kiekvieno suvirintojo noras visada turi būti gauti aukščiausios kokybės suvirinimo siūlę, todėl naudojamas trumpas lankas Reikalinga sąlyga geras suvirinimas. Trumpą lanką galima atskirti ne tik pagal regėjimą, bet ir iš klausos, nes trumpas lankas skleidžia būdingą sausą traškėjimą, primenantį aliejaus pilamo ant karštos keptuvės garsą. Kiekvienas suvirintojas turėtų būti susipažinęs su šiuo trumpo lanko garsu.

Ilgai:

Turėdami ilgą lanką (t. y., kurių ilgis didesnis nei 4 mm), niekada negausime geros siūlės. Jau nekalbant apie tai, kad esant ilgam lankui bus stipri suvirinimo metalo oksidacija, pati siūlė taip pat atrodo labai netolygi. Taip nutinka todėl, kad ilgas iškrovimas yra mažiau stabilus nei trumpas, kibirkštis linkusi klaidžioti ir nukrypti į šonus nuo suvirinimo vietos, dėl to kaitinimas iš jos nesusidaro kaip trumpu lanku, o plinta į didelis plotas. Dėl šios priežasties lanko skleidžiama šiluma ne visa nukreipiama į metalo lydymą suvirinimo vietoje, o iš dalies veltui išsisklaido dideliame paviršiuje.

Todėl su ilgu lanku gaunamas prastas įsiskverbimas, be to, lašai nuo elektrodo, nukritę ant prastai šildomos vietos, nesusilieja su netauriuoju metalu, o aptaškomi į šonus.

Autorius išvaizda Visada galite iš karto atskirti trumpu ar ilgu lanku suvirintą siūlę. Teisingai trumpu lanku suvirinta siūlė turi teisingą kontūrą, lygų išgaubtą paviršių ir švarią, blizgančią išvaizdą. Ilgu lanku suvirinta siūlė atrodo netolygi, beformė, ją supa daugybė sušalusio metalo lašų ir purslų nuo elektrodo. Tokia siūlė, žinoma, visiškai netinkama.

Apsauga nuo lanko

Apsauginių kostiumų nuo elektros lanko pavyzdžiai

Jeigu suvirintojai naudoti lanką, tada daug kitų prietaisų ir, be to, žmogus turėtų jo vengti. Įrangos atsiradimo lanko rizika priklauso nuo kelių veiksnių:

• darbuotojo įrangos naudojimo dažnumas;
• su technine įranga susijusių darbuotojų patirtis ir žinios
• įrangos nusidėvėjimo lygis;

Jei žmogus nedėvi būtino asmens apsaugos kostiumo ir patenka į elektros lanko poveikio zoną, tikimybė išgyventi gana smarkiai sumažėja. Sunkių nudegimų rizika yra labai didelė.

Lentelė: elektros lanko poveikio laipsnis

Kokios yra apsaugos nuo el. Dougie?

1. laikytis visko būtinų taisyklių ir saugos standartai;
2. ilgai naudojant apsauginę medžiagą, dažnai skalbiant, kostiumas neturėtų susidėvėti; (viskas priklauso nuo modelio);
3. audinys turi degti ne ilgiau kaip 2 sekundes;
4. privalote avėti specialius batus, kurie turi antistatinį poveikį ir taip pat turi elektros lanko apsaugos kostiumas.

Elektrinis suvirinimo lankas yra ilgalaikė elektros iškrova plazmoje, kuri yra apsauginės atmosferos komponentų, užpildo ir netauriųjų metalų jonizuotų dujų ir garų mišinys.

Lankas gavo savo pavadinimą dėl būdingos formos, kurią ji įgauna degant tarp dviejų horizontaliai išdėstytų elektrodų; įkaitusios dujos linkusios kilti aukštyn ir ši elektros iškrova sulinksta, įgaudama arkos arba lanko formą.

Praktiniu požiūriu lankas gali būti laikomas dujų laidininku, kuris transformuojasi elektros energijaį terminį. Jis užtikrina aukštą šildymo intensyvumą ir yra lengvai valdomas naudojant elektrinius parametrus.

Bendra dujų savybė yra ta, kad jos yra normaliomis sąlygomis nėra elektros srovės laidininkai. Tačiau esant palankioms sąlygoms (aukštai temperatūrai ir esant išoriniams elektrinis laukas aukštos įtampos) dujos gali būti jonizuotos, t.y. jų atomai ar molekulės gali išlaisvinti arba, priešingai, elektronneigiamiems elementams, sugauti elektronus, atitinkamai virsdami teigiamais arba neigiamais jonais. Dėl šių pokyčių dujos pereina į ketvirtąją materijos būseną, vadinamą plazma, kuri yra elektrai laidži.

Suvirinimo lanko sužadinimas vyksta keliais etapais. Pavyzdžiui, suvirinant MIG/MAG, kai elektrodo galas ir virinama dalis susiliečia, atsiranda kontaktas tarp jų paviršių mikro išsikišimų. Didelio tankio srovė prisideda prie greito šių iškyšų tirpimo ir skysto metalo sluoksnio susidarymo, kuris nuolat didėja link elektrodo ir ilgainiui plyšta.

Šiuo metu trumpiklis nutrūksta, greitai išgaruoja metalas, o iškrovos tarpas užpildomas šiuo atveju atsirandančiais jonais ir elektronais. Dėl to, kad elektrodui ir gaminiui suteikiama įtampa, pradeda judėti elektronai ir jonai: elektronai ir neigiamo krūvio jonai į anodą, o teigiamai įkrauti jonai į katodą ir taip sužadinamas suvirinimo lankas. Sužadinus lanką, laisvųjų elektronų ir teigiamų jonų koncentracija lanko tarpelyje toliau didėja, nes elektronai savo kelyje susiduria su atomais ir molekulėmis ir „išmuša“ iš jų dar daugiau elektronų (tuo pačiu metu praradę vieną ar daugiau elektronų tapo teigiamai įkrautais jonais). Vyksta intensyvi dujų jonizacija lanko tarpas ir lankas įgauna stabilaus lankinio išlydžio pobūdį.

Praėjus kelioms sekundės dalims po lanko sužadinimo, ant netauriojo metalo pradeda formuotis suvirinimo baseinas, o elektrodo gale pradeda formuotis metalo lašas. Ir po dar maždaug 50 - 100 milisekundžių nustatomas stabilus metalo perkėlimas iš elektrodo vielos galo į suvirinimo baseiną. Tai gali būti atliekama lašais, kurie laisvai skraido per lanko tarpą, arba lašais, kurie pirmiausia sudaro trumpąjį jungimą ir tada patenka į suvirinimo baseiną.

Lanko elektrines savybes lemia procesai, vykstantys trijose jam būdingose ​​zonose – stulpelyje, taip pat artielektrodinėse lanko srityse (katodo ir anodo), kurios, viena vertus, yra tarp lanko stulpelio. o elektrodas ir gaminys – kitoje.

Norint išlaikyti lanko plazmą suvirinant sunaudojamuoju elektrodu, pakanka užtikrinti 10–1000 amperų srovę ir tarp elektrodo ir gaminio prijungti maždaug 15–40 voltų elektros įtampą. Tokiu atveju įtampos kritimas pačiame lanko stulpelyje neviršys kelių voltų. Likusi įtampa krenta lanko katodo ir anodo srityse. Lanko stulpelio ilgis vidutiniškai siekia 10 mm, o tai atitinka maždaug 99% lanko ilgio. Taigi elektrinio lauko stipris lanko stulpelyje yra nuo 0,1 iki 1,0 V/mm. Katodo ir anodo sritys, priešingai, pasižymi labai trumpu ilgiu (apie 0,0001 mm katodo srityje, kuri atitinka vidutinį laisvą jono kelią, ir 0,001 mm anodinei sričiai, kuri atitinka vidurkį laisvas elektrono kelias). Atitinkamai, šios zonos turi labai didelį elektrinio lauko stiprumą (iki 104 V/mm katodo srityje ir iki 103 V/mm anodinėje srityje).

Eksperimentiškai nustatyta, kad suvirinant sunaudojamuoju elektrodu, įtampos kritimas katodo srityje viršija įtampos kritimą anodo srityje: atitinkamai 12 - 20 V ir 2 - 8 V. Atsižvelgiant į tai, kad šilumos išsiskyrimas ant elektros grandinės objektų priklauso nuo srovės ir įtampos, tampa aišku, kad suvirinant sunaudojamuoju elektrodu daugiau šilumos išsiskiria toje vietoje, kur nukrenta daugiau įtampos, t.y. katode. Todėl, suvirinant sunaudojamuoju elektrodu, daugiausia naudojamas atvirkštinis suvirinimo srovės poliškumas, kai gaminys yra katodas, užtikrinantis gilų netauriojo metalo įsiskverbimą (šiuo atveju teigiamas maitinimo šaltinio polius yra prijungtas prie elektrodas). Tiesioginis poliškumas kartais naudojamas atliekant paviršių dengimą (kai, atvirkščiai, pageidautina, kad netauriojo metalo prasiskverbimas būtų minimalus).

TIG suvirinimo sąlygomis (nenaudojamo elektrodo suvirinimas) katodo įtampos kritimas, priešingai, yra žymiai mažesnis nei anodo įtampos kritimas ir atitinkamai tokiomis sąlygomis prie anodo susidaro daugiau šilumos. Todėl suvirinant nenaudojamu elektrodu, siekiant užtikrinti gilų netauriojo metalo įsiskverbimą, gaminys prijungiamas prie teigiamo maitinimo šaltinio gnybto (ir jis tampa anodu), o elektrodas prijungiamas prie neigiamo gnybto ( taip ir apsaugodamas elektrodą nuo perkaitimo).

Šiuo atveju, neatsižvelgiant į elektrodo tipą (sunaudojamasis ar nevartojamas), šiluma daugiausia generuojama aktyviosiose lanko srityse (katodas ir anodas), o ne lanko stulpelyje. Ši lanko savybė naudojama išlydyti tik tas netauriojo metalo vietas, į kurias nukreiptas lankas.

Tos elektrodų dalys, per kurias praeina lanko srovė, vadinamos aktyviosiomis dėmėmis (ant teigiamo elektrodo - anodo taškas, o ant neigiamo elektrodo - katodo taškas). Katodo taškas yra laisvųjų elektronų, prisidedančių prie lanko tarpo jonizacijos, šaltinis. Tuo pačiu metu teigiamų jonų srautai veržiasi link katodo, bombarduodami jį ir perduodami jam savo kinetinę energiją. Temperatūra katodo paviršiuje aktyviosios vietos srityje suvirinant sunaudojamuoju elektrodu siekia 2500...3000 °C.

Lk - katodo sritis; La - anodo sritis (La = Lk = 10 -5 -10 -3 cm); Lst - lanko stulpelis; Ld - lanko ilgis; Ld = Lk + La + Lst

Į anodo vietą veržiasi elektronų ir neigiamo krūvio jonų srautai, kurie perduoda jai savo kinetinę energiją. Temperatūra ant anodo paviršiaus aktyviosios vietos srityje suvirinant eksploataciniu elektrodu siekia 2500...4000°C. Lanko kolonėlės temperatūra suvirinant sunaudojamuoju elektrodu svyruoja nuo 7000 iki 18000 °C (palyginimui: plieno lydymosi temperatūra yra maždaug 1500 °C).

Įtaka magnetinių laukų lankui

Suvirinant nuolatine srove, dažnai pastebimas toks reiškinys kaip magnetinis. Jis pasižymi šiomis savybėmis:

Suvirinimo lanko kolonėlė smarkiai nukrypsta nuo normali padėtis;
- lankas dega netvirtai ir dažnai nutrūksta;
- pasikeičia lanko degimo garsas - atsiranda spragsėjimo garsai.

Magnetinis sprogimas sutrikdo siūlės susidarymą ir gali prisidėti prie tokių siūlės defektų atsiradimo kaip prasiskverbimo ir susiliejimo trūkumas. Magnetinio sprogimo priežastis yra sąveika magnetinis laukas suvirinimo lankas su kitais šalia esančiais magnetiniais laukais arba feromagnetinėmis masėmis.

Suvirinimo lanko kolonėlė gali būti laikoma suvirinimo grandinės dalimi lankstaus laidininko, aplink kurį yra magnetinis laukas, forma.

Sąveikos lanko magnetinis laukas ir magnetinis laukas, atsirandantis virinamoje dalyje, praeinant srovei, suvirinimo lankas nukrypsta priešinga kryptimi nei srovės laidininko prijungimo vieta.

Feromagnetinių masių įtaka lanko deformacijai atsiranda dėl to, kad dėl didelio atsparumo lanko magnetinio lauko linijų praėjimui per orą ir per feromagnetines medžiagas (geležies ir jos lydinius) skirtumo magnetinis laukas atsiranda. labiau susikoncentruoti toje pusėje, kuri yra priešinga masės vietai, todėl lanko stulpelis pasislenka į šoninį feromagnetinį kūną.

Suvirinimo lanko magnetinis laukas didėja didėjant suvirinimo srovei. Todėl magnetinio sprogimo poveikis dažniau pasireiškia suvirinant aukštomis sąlygomis.

Galite sumažinti magnetinio sprogimo įtaką suvirinimo procesui:

Trumpojo lankinio suvirinimo atlikimas;
- elektrodo pakreipimas taip, kad jo galas būtų nukreiptas į magnetinio sprogimo veikimą;
- srovės tiekimo priartinimas prie lanko.

Magnetinio sprogimo poveikį taip pat galima sumažinti pakeičiant tiesioginę suvirinimo srovę kintamąja srove, kurioje magnetinis sprogimas atrodo daug mažesnis. Tačiau reikia atsiminti, kad kintamosios srovės lankas yra mažiau stabilus, nes dėl poliškumo pasikeitimo jis užgęsta ir vėl užsidega 100 kartų per sekundę. Kad kintamosios srovės lankas degtų stabiliai, reikia naudoti lanko stabilizatorius (lengvai jonizuojamus elementus), kurie įvedami, pavyzdžiui, į elektrodo dangą arba į srautą.

1. Lanko atsiradimo ir degimo sąlygos

Atidarius elektros grandinę, kai joje yra srovė, tarp kontaktų atsiranda elektros iškrova. Jei atjungtoje grandinėje srovė ir įtampa tarp kontaktų yra didesnės nei kritinės nurodytomis sąlygomis, tai a lankas, kurio degimo trukmė priklauso nuo grandinės parametrų ir lanko tarpo dejonizacijos sąlygų. Lankymas atidarant variniai kontaktai galima jau esant 0,4-0,5 A srovei ir 15 V įtampai.

Ryžiai. 1. Vieta stacionariame lanke nuolatinė srovėįtampa U(a) ir įtempimasE(b).

Lanke išskiriama artimojo katodo erdvė, lanko velenas ir artimojo anodo erdvė (1 pav.). Visas stresas paskirstomas tarp šių sričių Uį, U sd, U A. Katodo įtampos kritimas nuolatinės srovės lanke yra 10-20 V, o šios atkarpos ilgis 10-4-10-5 cm, todėl šalia katodo stebimas didelis elektrinio lauko stiprumas (105-106 V/cm) . Esant tokiai aukštai įtampai, vyksta smūginė jonizacija. Jo esmė slypi tame, kad elektronai, atplėšti nuo katodo dėl elektrinio lauko jėgų (lauko emisija) arba dėl katodo įkaitimo (terminė elektronų emisija), pagreitėja į elektrinis laukas ir kai jie atsitrenkia į neutralų atomą, suteikia jam savo kinetinę energiją. Jei šios energijos pakanka vienam elektronui pašalinti iš neutralaus atomo apvalkalo, tada įvyks jonizacija. Gauti laisvieji elektronai ir jonai sudaro lanko statinės plazmą.

Ryžiai. 2. .

Plazmos laidumas priartėja prie metalų laidumo [ adresu= 2500 1/(Ohm×cm)]/ Lanko statine praeina didelė srovė ir susidaro aukšta temperatūra. Srovės tankis gali siekti 10 000 A/cm2 ir daugiau, o temperatūra – nuo ​​6000 K at Atmosferos slėgis iki 18000 K ar daugiau aukštas kraujo spaudimas.

Aukšta temperatūra lanko statinėje sukelia intensyvią šiluminę jonizaciją, kuri palaiko aukštą plazmos laidumą.

Šiluminė jonizacija – tai jonų susidarymo procesas dėl molekulių ir atomų susidūrimo, turinčių didelę kinetinę energiją. dideliu greičiu jų judesiai.

Kuo didesnė srovė lanke, tuo mažesnė jo varža, todėl lankui sudeginti reikia mažesnės įtampos, t.y., esant didelei srovei, sunkiau užgesinti lanką.

Su kintamosios srovės maitinimo įtampa u cd kinta sinusiškai, kinta ir srovė grandinėje i(2 pav.), o srovė nuo įtampos atsilieka maždaug 90°. Lanko įtampa u d, dega tarp jungiklio kontaktų, su pertraukomis. Esant mažoms srovėms, įtampa padidėja iki vertės u h (uždegimo įtampa), tada didėjant srovei lanke ir didėjant terminei jonizacijai, įtampa krenta. Pusės ciklo pabaigoje, kai srovė artėja prie nulio, lankas užgęsta esant gesinimo įtampai u d) Per kitą pusę ciklo reiškinys kartojasi, jei nesiimama priemonių tarpai dejonizuoti.

Jei lankas vienu ar kitu būdu užgesinamas, įtampa tarp jungiklių kontaktų turi būti atkurta iki maitinimo įtampos - u vz (2 pav., taškas A). Tačiau kadangi grandinėje yra indukcinės, aktyviosios ir talpinės varžos, vyksta pereinamasis procesas, atsiranda įtampos svyravimai (2 pav.), kurių amplitudė U in,max gali žymiai viršyti normali įtampa. Perjungimo įrangai svarbu, kaip greitai atstatoma įtampa AB skyriuje. Apibendrinant galima pasakyti, kad lanko iškrova inicijuojama smūgine jonizacija ir elektronų emisija iš katodo, o po uždegimo lankas palaikomas termine jonizacija lanko statinėje.

Perjungimo įrenginiuose būtina ne tik atidaryti kontaktus, bet ir užgesinti tarp jų atsirandantį lanką.

Kintamosios srovės grandinėse srovė lanke kas pusę ciklo eina per nulį (2 pav.), šiais momentais lankas savaime užgęsta, bet kitame pusciklyje vėl gali kilti. Kaip rodo oscilogramos, srovė lanke tampa artima nuliui šiek tiek anksčiau nei natūralus perėjimas per nulį (3 pav. A). Tai paaiškinama tuo, kad mažėjant srovei mažėja į lanką tiekiama energija, todėl mažėja lanko temperatūra ir sustoja terminė jonizacija. Mirusio laiko trukmė t n yra mažas (nuo dešimčių iki kelių šimtų mikrosekundžių), bet groja svarbus vaidmuo lanko išnykimo metu. Jei kontaktus atidarysite per negyvą laiką ir pakankamai dideliu greičiu išstumsite vienas nuo kito iki tokio atstumo, kad neįvyktų elektros gedimas, grandinė labai greitai išsijungs.

Negyvos pauzės metu jonizacijos intensyvumas žymiai sumažėja, nes šiluminė jonizacija nevyksta. Perjungimo įrenginiuose, be to, imamasi dirbtinių priemonių lanko erdvei vėsinti ir įkrautų dalelių skaičiui sumažinti. Dėl šių dejonizacijos procesų tarpo elektrinis stiprumas palaipsniui didėja u pr (3 pav., b).

Staigus tarpo elektrinio stiprumo padidėjimas po to, kai srovė praeina per nulį, daugiausia atsiranda dėl to, kad padidėja artimojo katodo erdvės stiprumas (kintamosios srovės grandinėse 150–250 V). Tuo pačiu metu didėja atkūrimo įtampa u V. Jei bet kuriuo metu u pr > u tarpas nebus pradurtas, lankas vėl neįsižiebs srovei perėjus per nulį. Jei tam tikru momentu u pr = u c, tada tarpelyje lankas vėl užsidega.

Ryžiai. 3. :

A– lanko užgesimas, kai srovė natūraliai eina per nulį; b– lanko tarpo elektrinio stiprumo padidėjimas, kai srovė teka per nulį

Taigi, lanko gesinimo užduotis yra sudaryti tokias sąlygas, kad tarpo tarp kontaktų elektrinis stiprumas u tarp jų buvo didesnė įtampa u V.

Įtampos didėjimo procesas tarp išjungto įrenginio kontaktų gali būti skirtingo pobūdžio, priklausomai nuo įjungiamos grandinės parametrų. Jei grandinė, kurioje vyrauja aktyvioji varža, išjungiama, įtampa atkuriama pagal periodinį dėsnį; jei grandinėje vyrauja indukcinė varža, tai atsiranda svyravimai, kurių dažniai priklauso nuo grandinės talpos ir induktyvumo santykio. Virpesių procesas lemia didelį įtampos atkūrimo greitį ir tuo didesnį greitį du V/ dt, tuo didesnė tikimybė, kad tarpas nutrūks ir lankas vėl užsidegs. Siekiant palengvinti lanko gesinimo sąlygas, į atjungtą srovės grandinę įvedamos aktyvios varžos, tada įtampos atsistatymas bus periodiškas (3 pav. b).

3. Lankų gesinimo būdai perjungimo įrenginiuose iki 1000IN

Perjungimo įrenginiuose iki 1 kV plačiai naudojami šie lanko gesinimo būdai:

Lanko pailginimas greitu kontaktų nukrypimu.

Kuo ilgesnis lankas, tuo didesnė jo egzistavimui reikalinga įtampa. Jei maitinimo šaltinio įtampa mažesnė, lankas užgęsta.

Ilgo lanko padalijimas į keletą trumpų (4 pav., A).
Kaip parodyta pav. 1, lanko įtampa yra katodo įtampos suma U k ir anodas U ir įtampos kritimai bei lanko veleno įtampa U sd:

U d= U k+ U a+ U sd= U e+ U sd.

Jei ilgas lankas, atsirandantis atidarius kontaktus, bus įtrauktas į lanko gesinimo tinklelį, pagamintą iš metalinių plokščių, tada jis suskils į N trumpi lankai. Kiekvienas trumpasis lankas turės savo katodo ir anodo įtampos kritimus U e. Lankas užgęsta, jei:

U n U ai,

Kur U- tinklo įtampa; U e - katodo ir anodo įtampos kritimų suma (20-25 V nuolatinės srovės lanke).

Kintamosios srovės lanką taip pat galima suskirstyti į N trumpi lankai. Šiuo metu srovė eina per nulį, beveik katodinė erdvė akimirksniu įgyja 150–250 V elektros stiprumą.

Lankas užgęsta, jei

Lanko išnykimas siaurose plyšiuose.

Jei lankas dega siaurame tarpelyje, sudarytame iš lankui atsparios medžiagos, tai dėl sąlyčio su šaltais paviršiais vyksta intensyvus aušinimas ir įkrautų dalelių difuzija. aplinką. Tai lemia greitą dejonizaciją ir lanko išnykimą.

Ryžiai. 4.

A– ilgo lanko padalijimas į trumpus; b– lanko traukimas į siaurą plyšį lanko gesinimo kameroje; V– lanko sukimasis magnetiniame lauke; G– lanko gesinimas alyvoje: 1 – fiksuotas kontaktas; 2 – lankinis kamienas; 3 – vandenilio apvalkalas; 4 – dujų zona; 5 – alyvos garų zona; 6 – judantis kontaktas

Lanko judėjimas magnetiniame lauke.

Elektros lankas gali būti laikomas laidininku, tekančiu srovę. Jei lankas yra magnetiniame lauke, tada jį veikia jėgos, nustatytos pagal kairiosios rankos taisyklę. Jei sukuriate magnetinį lauką, nukreiptą statmenai lanko ašiai, jis gaus transliacinį judesį ir bus įtrauktas į lanko gesinimo kameros plyšį (4 pav., b).

Radialiniame magnetiniame lauke lankas gaus sukamasis judėjimas(4 pav., V). Galima sukurti magnetinį lauką nuolatiniai magnetai, specialios ritės arba pati įtampingųjų dalių grandinė. Greitas lanko sukimasis ir judėjimas prisideda prie jo aušinimo ir dejonizacijos.

Paskutiniai du lanko gesinimo būdai (siaurose plyšiuose ir magnetiniame lauke) taip pat naudojami atjungiant įrenginius, kurių įtampa viršija 1 kV.

4. Pagrindiniai lanko gesinimo būdai įrenginiuose, didesniuose nei 1kV.

Perjungimo įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1 kV, naudojami pastraipose aprašyti 2 ir 3 metodai. 1.3. taip pat plačiai naudojami šie lanko gesinimo būdai:

1. Lanko išnykimas aliejuje .

Jei atjungimo įtaiso kontaktai įdedami į alyvą, tada atidarant atsirandantis lankas sukelia intensyvų dujų susidarymą ir alyvos išgaravimą (4 pav. G). Aplink lanką susidaro dujų burbulas, daugiausia susidedantis iš vandenilio (70-80%); dėl greito aliejaus skilimo padidėja slėgis burbule, o tai prisideda prie geresnio jo aušinimo ir dejonizacijos. Vandenilis turi aukštas lanko gesinimo savybes. Tiesiogiai kontaktuodamas su lanko velenu, jis prisideda prie jo dejonizacijos. Dujų burbulo viduje nuolat juda dujų ir naftos garai. Lanko gesinimas alyvoje plačiai naudojamas grandinės pertraukikliuose.

2. Dujos-oras pučiantis .

Aušinimas lanku pagerėja, jei sukuriamas kryptingas dujų judėjimas – sprogdinimas. Pūtimas išilgai arba skersai lanko (5 pav.) skatina dujų dalelių prasiskverbimą į jo statinę, intensyvią difuziją ir lanko aušinimą. Dujos susidaro skaidant naftą lanku (alyvos jungikliai) arba kietomis dujas generuojančiomis medžiagomis (autodujų sprogimas). Efektyviau pūsti šaltu, nejonizuotu oru, sklindančiu iš specialių suslėgto oro cilindrų (oro jungiklių).

3. Kelių srovės grandinės pertrauka .

Sunku išjungti dideles sroves esant aukštai įtampai. Tai paaiškinama tuo, kad kai didelės vertės Su papildoma energija ir atkūrimo įtampa lanko tarpo dejonizacija tampa sudėtingesnė. Todėl aukštos įtampos grandinės pertraukikliuose kiekvienoje fazėje naudojami keli lankiniai pertraukikliai (6 pav.). Tokie jungikliai turi keletą gesinimo įtaisų, skirtų daliai vardinės vertės. verpalai. Pertraukų skaičius vienoje fazėje priklauso nuo jungiklio tipo ir jo įtampos. 500-750 kV grandinės pertraukikliuose gali būti 12 ir daugiau pertraukų. Kad būtų lengviau užgesinti lanką, atkūrimo įtampa turi būti tolygiai paskirstyta tarp pertraukų. Fig. 6 paveiksle schematiškai parodytas alyvos jungiklis su dviem pertraukomis vienoje fazėje.

Kai vienfazis trumpasis jungimas yra atjungtas, atsigavimo įtampa tarp pertraukų bus paskirstyta taip:

U 1/U 2 = (C 1+C 2)/C 1

Kur U 1 ,U 2 - įtempiai, taikomi pirmajam ir antrajam lūžiui; SU 1 – talpa tarp šių tarpų kontaktų; C 2 – kontaktinės sistemos talpa žemės atžvilgiu.

Ryžiai. 6. Įtampos pasiskirstymas per pertraukas jungiklyje: a – įtampos pasiskirstymas per pertraukas alyvos jungiklyje; b – talpiniai įtampos dalikliai; c – aktyvieji įtampos dalikliai.

Nes SU 2 yra daug daugiau C 1, tada įtampa U 1 > U 2, todėl gesinimo įtaisai veiks skirtingomis sąlygomis. Norint išlyginti įtampą, lygiagrečiai su pagrindiniais jungiklio (MC) kontaktais jungiamos talpos arba aktyviosios varžos (16 pav. b, V). Talpos ir aktyviųjų šunto varžų reikšmės parenkamos taip, kad įtampa pertraukose būtų paskirstyta tolygiai. Jungikliuose su šuntinėmis varžomis, užgesinus lanką tarp pagrindinių grandinių, lydinčiąją srovę, kurią riboja varžos, nutraukia pagalbiniai kontaktai (AC).

Šunto varžos sumažina atkūrimo įtampos kilimo greitį, todėl lanką lengviau užgesinti.

4. Lanko išnykimas vakuume .

Labai išretintų dujų (10-6-10-8 N/cm2) elektrinis stiprumas yra dešimtis kartų didesnis nei dujų esant atmosferos slėgiui. Jei kontaktai atsidaro vakuume, tada iš karto po pirmojo srovės pratekėjimo lanku per nulį tarpo stiprumas atstatomas ir lankas vėl neužsidega.

5. Lanko išnykimas dujose aukštas spaudimas .

Oras, kurio slėgis yra 2 MPa ar didesnis, turi didelį elektrinį stiprumą. Tai leidžia sukurti gana kompaktiškus prietaisus, skirtus gesinti lanką suspausto oro atmosferoje. Didelio stiprumo dujų, tokių kaip sieros heksafluorido SF6 (SF6 dujos), naudojimas yra dar efektyvesnis. SF6 dujos turi ne tik didesnį elektrinį stiprumą nei oras ir vandenilis, bet ir geresnes lanko gesinimo savybes net esant atmosferos slėgiui.

• Elektros lankas (voltinis lankas, lankinis išlydis) yra fizikinis reiškinys, vienas iš elektros iškrovos dujose rūšių.

  Pirmą kartą jį 1802 metais aprašė rusų mokslininkas V. Petrovas knygoje „Galvaninės-Voltas eksperimentų, naudojant didžiulę bateriją, kartais susidedančią iš 4200 vario ir cinko apskritimų“, naujienos (Sankt Peterburgas, 1803). Elektros lankas yra ypatingas ketvirtosios materijos būsenos formos – plazmos – atvejis ir susideda iš jonizuotų, elektriškai beveik neutralių dujų. Laisvųjų elektros krūvių buvimas užtikrina elektros lanko laidumą.

  Elektros lankas tarp dviejų elektrodų ore esant atmosferos slėgiui susidaro taip:

  Kai įtampa tarp dviejų elektrodų padidėja iki tam tikro lygio, ore tarp elektrodų įvyksta elektros gedimas. Elektros gedimo įtampa priklauso nuo atstumo tarp elektrodų ir kitų veiksnių. Metalo atomų pirmojo elektrono jonizacijos potencialas yra maždaug 4,5 - 5 V, o lanko įtampa dvigubai didesnė (9 - 10 V). Norint išlaisvinti elektroną iš vieno elektrodo metalo atomo ir jonizuoti antrojo elektrodo atomą, reikia eikvoti energiją. Procesas veda į plazmos susidarymą tarp elektrodų ir degimo lanką (palyginimui: minimali įtampa kibirkštinio išlydžio susidarymui yra šiek tiek didesnė už elektronų išėjimo potencialą - iki 6 V).

  Norint pradėti gedimą esant esamai įtampai, elektrodai priartinami vienas prie kito. Gedimo metu tarp elektrodų dažniausiai atsiranda kibirkšties iškrova, kuri impulsu uždaro elektros grandinę.

  Kibirkštinio išlydžio elektronai jonizuoja molekules, esančias oro tarpelyje tarp elektrodų. Esant pakankamai įtampos šaltinio galiai oro tarpelyje, susidaro pakankamas plazmos kiekis, kad ženkliai sumažėtų gedimo įtampa arba oro tarpo varža. Tokiu atveju kibirkštiniai išlydžiai virsta lankiniu išlydžiu – plazminiu laidu tarp elektrodų, kuris yra plazminis tunelis. Gautas lankas iš tikrųjų yra laidininkas ir uždaro elektros grandinę tarp elektrodų. Dėl to vidutinė srovė dar labiau padidėja, įkaitinant lanką iki 5000-50000 K. Šiuo atveju laikoma, kad lanko uždegimas baigtas. Po uždegimo stabilų lanko degimą užtikrina katodo, šildomo srovės ir jonų bombardavimo, šilumos emisija.

  Elektrodų sąveika su lankine plazma sukelia jų kaitinimą, dalinį lydymąsi, išgaravimą, oksidaciją ir kitų rūšių koroziją.

  Po uždegimo lankas gali išlikti stabilus, kai jis ištiestas elektros kontaktai iki tam tikro atstumo.

  Eksploatuojant aukštos įtampos elektros įrenginius, kuriuose elektros lanko atsiradimas yra neišvengiamas, su juo kovojama naudojant elektromagnetines rites kartu su lanko gesinimo kameromis. Be kitų metodų, žinomas vakuuminių, oro, SF6 ir alyvos grandinės pertraukiklių naudojimas, taip pat srovės nukreipimo į laikiną apkrovą, kuri savarankiškai nutraukia elektros grandinę, būdai.