Elektryczny łuk spawalniczy to długotrwałe wyładowanie elektryczne w plazmie, która jest mieszaniną zjonizowanych gazów i par składników atmosfery ochronnej, wypełniacza i metalu nieszlachetnego.
Łuk wziął swoją nazwę od charakterystyczny kształt, który zajmuje spalanie między dwiema poziomo umieszczonymi elektrodami; ogrzane gazy mają tendencję do unoszenia się w górę, a wyładowanie elektryczne zakrzywia się, przybierając kształt łuku.
Z praktycznego punktu widzenia łuk można uznać za przewodnik gazu, który ulega przemianie energia elektryczna do termicznego. Zapewnia wysoką intensywność ogrzewania i można go łatwo kontrolować za pomocą parametrów elektrycznych.
Ogólną cechą gazów jest to, że są normalne warunki nie są przewodnikami prąd elektryczny. Jednak w sprzyjających warunkach (wysoka temperatura i obecność czynników zewnętrznych pole elektryczne wysokie napięcie) gazy mogą ulegać jonizacji, tj. ich atomy lub cząsteczki mogą uwalniać lub, w przypadku pierwiastków elektroujemnych, wręcz przeciwnie, wychwytywać elektrony, zamieniając się odpowiednio w jony dodatnie lub ujemne. Dzięki tym zmianom gazy przechodzą w czwarty stan skupienia zwany plazmą, który przewodzi prąd elektryczny.
Wzbudzanie łuku spawalniczego następuje w kilku etapach. Przykładowo podczas spawania metodą MIG/MAG, gdy koniec elektrody styka się ze spawaną częścią, następuje kontakt pomiędzy mikrowystępami ich powierzchni. Wysoka gęstość prądu przyczynia się do szybkiego stopienia tych występów i powstania warstwy ciekłego metalu, która stale zwiększa się w kierunku elektrody i ostatecznie pęka.
W momencie pęknięcia zworki następuje szybkie odparowanie metalu, a szczelina wyładowcza zostaje wypełniona powstającymi w tym przypadku jonami i elektronami. W wyniku przyłożenia napięcia do elektrody i produktu, elektrony i jony zaczynają się przemieszczać: elektrony i jony naładowane ujemnie do anody, a jony naładowane dodatnio do katody, w związku z czym następuje wzbudzenie łuku spawalniczego. Po wzbudzeniu łuku stężenie wolnych elektronów i jonów dodatnich w szczelinie łukowej nadal rośnie, ponieważ elektrony zderzają się z atomami i cząsteczkami na swojej drodze i „wybijają” z nich jeszcze więcej elektronów (jednocześnie atomy, które utraciły jeden lub więcej elektronów i stały się jonami naładowanymi dodatnio). Następuje intensywna jonizacja gazu w szczelinie łukowej, a łuk nabiera charakteru stabilnego wyładowania łukowego.
Kilka ułamków sekundy po wzbudzeniu łuku na metalu rodzimym zaczyna tworzyć się jeziorko spawalnicze, a na końcu elektrody zaczyna tworzyć się kropla metalu. Po około kolejnych 50–100 milisekundach następuje stabilne przeniesienie metalu z końca drutu elektrodowego do jeziorka spawalniczego. Można tego dokonać albo kroplami swobodnie przelatującymi nad szczeliną łukową, albo kroplami, które najpierw powodują zwarcie, a następnie spływają do jeziorka spawalniczego.
O właściwościach elektrycznych łuku decydują procesy zachodzące w jego trzech charakterystycznych strefach – kolumnie, a także w obszarach przyelektrodowych łuku (katodzie i anodzie), które znajdują się pomiędzy kolumną łuku z jednej strony a elektroda i produkt z drugiej.
Aby utrzymać łuk plazmowy podczas spawania elektrodą topliwą, wystarczy zapewnić prąd o natężeniu od 10 do 1000 amperów i przyłożyć napięcie elektryczne od około 15 do 40 woltów między elektrodą a produktem. W takim przypadku spadek napięcia na samej kolumnie łuku nie przekroczy kilku woltów. Pozostałe napięcie spada na katodzie i anodzie łuku. Długość kolumny łuku osiąga średnio 10 mm, co odpowiada około 99% długości łuku. Zatem natężenie pola elektrycznego w kolumnie łuku mieści się w zakresie od 0,1 do 1,0 V/mm. Natomiast obszary katody i anody charakteryzują się bardzo małą długością (około 0,0001 mm dla obszaru katody, co odpowiada średniej swobodnej drodze jonu i 0,001 mm dla obszaru anodowego, co odpowiada średniej swobodna droga elektronu). W związku z tym obszary te charakteryzują się bardzo wysokim natężeniem pola elektrycznego (do 104 V/mm w obszarze katodowym i do 103 V/mm w obszarze anodowym).
Ustalono doświadczalnie, że w przypadku spawania elektrodą topliwą spadek napięcia w obszarze katody jest większy niż spadek napięcia w obszarze anody: odpowiednio 12–20 V i 2–8 V. Biorąc pod uwagę wytwarzanie ciepła w obiektach obwód elektryczny zależy od prądu i napięcia, staje się jasne, że podczas spawania elektrodą topliwą więcej ciepła wydziela się w obszarze, w którym występuje większy spadek napięcia, tj. w katodzie. Dlatego podczas spawania elektrodą topliwą stosuje się głównie odwrotną polaryzację podłączenia prądu spawania, gdy produkt służy jako katoda zapewniająca głęboką penetrację metalu nieszlachetnego (w tym przypadku podłączony jest biegun dodatni źródła prądu do elektrody). Podczas napawania czasami stosuje się polaryzację bezpośrednią (wręcz przeciwnie, gdy pożądane jest, aby penetracja metalu nieszlachetnego była minimalna).
W warunkach spawania TIG (spawanie elektrodą nietopliwą) spadek napięcia na katodzie jest natomiast znacznie niższy niż spadek napięcia na anodzie i odpowiednio w tych warunkach na anodzie wytwarza się więcej ciepła. Dlatego podczas spawania elektrodą nietopliwą, aby zapewnić głęboką penetrację metalu nieszlachetnego, produkt podłącza się do dodatniego zacisku źródła prądu (i staje się anodą), a elektrodę podłącza się do ujemnego zacisku ( chroniąc w ten sposób elektrodę przed przegrzaniem).
W tym przypadku, niezależnie od rodzaju elektrody (topliwej lub nietopliwej), ciepło generowane jest głównie w aktywnych obszarach łuku (katoda i anoda), a nie w kolumnie łuku. Ta właściwość łuku służy do topienia tylko tych obszarów metalu nieszlachetnego, na które skierowany jest łuk.
Te części elektrod, przez które przepływa prąd łuku, nazywane są punktami aktywnymi (na elektrodzie dodatniej – plamka anodowa, a na elektrodzie ujemnej – plamka katodowa). Plamka katodowa jest źródłem wolnych elektronów, które przyczyniają się do jonizacji przerwy łukowej. Jednocześnie strumienie jonów dodatnich pędzą w stronę katody, bombardując ją i przekazując jej swoją energię kinetyczną. Temperatura na powierzchni katody w obszarze punktu aktywnego podczas spawania elektrodą topliwą osiąga 2500...3000°C.
Lk - obszar katody; La - obszar anodowy (La = Lk = 10 -5 -10 -3 cm); Lst - kolumna łukowa; Ld - długość łuku; Ld = Łk + La + Lst
Do plamki anodowej pędzą strumienie elektronów i ujemnie naładowanych jonów, które przekazują jej energię kinetyczną. Temperatura na powierzchni anody w obszarze punktu aktywnego podczas spawania elektrodą topliwą osiąga 2500...4000°C. Temperatura kolumny łuku podczas spawania elektrodą topliwą waha się od 7 000 do 18 000°C (dla porównania: temperatura topnienia stali wynosi około 1500°C).
Wpływ na łuk pól magnetycznych
Podczas spawania prądem stałym często obserwuje się zjawisko takie jak magnetyczne. Charakteryzuje się następującymi cechami:
Kolumna łuku spawalniczego gwałtownie odbiega od swojej normalnej pozycji;
- łuk pali się niestabilnie i często załamuje się;
- zmienia się dźwięk spalania łuku - pojawiają się trzaskające dźwięki.
Podmuch magnetyczny zakłóca powstawanie szwu i może przyczynić się do pojawienia się takich defektów w szwie, jak brak penetracji i brak wtopienia. Przyczyną podmuchu magnetycznego jest interakcja pole magnetycznełuk spawalniczy z innymi pobliskimi polami magnetycznymi lub masami ferromagnetycznymi.
Kolumnę łuku spawalniczego można uznać za część obwodu spawalniczego w postaci giętkiego przewodnika, wokół którego panuje pole magnetyczne.
W wyniku oddziaływania pola magnetycznego łuku i pola magnetycznego powstającego w spawanej części podczas przepływu prądu, łuk spawalniczy odchyla się w kierunku przeciwnym do miejsca przyłączenia przewodu prądowego.
Wpływ mas ferromagnetycznych na ugięcie łuku wynika z faktu, że ze względu na dużą różnicę w oporze przejścia linii pola magnetycznego łuku przez powietrze i materiały ferromagnetyczne (żelazo i jego stopy) pole magnetyczne okazuje się być bardziej skoncentrowany po stronie przeciwnej do położenia masy, więc kolumna łuku przesuwa się w stronę bocznego ciała ferromagnetycznego.
Pole magnetyczne łuku spawalniczego wzrasta wraz ze wzrostem prąd spawania. Dlatego efekt podmuchu magnetycznego częściej objawia się podczas spawania w wysokich warunkach.
Możesz zmniejszyć wpływ podmuchu magnetycznego na proces spawania:
Wykonywanie spawania łukiem krótkim;
- przechylenie elektrody tak, aby jej koniec był skierowany w stronę działania podmuchu magnetycznego;
- przybliżenie źródła prądu do łuku.
Efekt podmuchu magnetycznego można także ograniczyć zastępując stały prąd spawania prądem przemiennym, w którym podmuch magnetyczny pojawia się znacznie rzadziej. Należy jednak pamiętać, że łuk AC mniej stabilny, ponieważ z powodu zmiany polaryzacji gaśnie i zapala się ponownie 100 razy na sekundę. Aby łuk prądu przemiennego palił się stabilnie, konieczne jest zastosowanie stabilizatorów łuku (elementów łatwo zjonizowanych), które wprowadza się np. do powłoki elektrody lub do topnika.
Materiał z Wikipedii – wolnej encyklopedii
Łuk elektryczny (łuk elektryczny, wyładowanie łukowe) - zjawisko fizyczne, jeden z rodzajów wyładowań elektrycznych w gazie.
Struktura łuku
Łuk elektryczny składa się z obszarów katody i anody, kolumny łuku i obszarów przejściowych. Grubość obszaru anody wynosi 0,001 mm, obszaru katody wynosi około 0,0001 mm.
Temperatura w obszarze anodowym podczas spawania elektrodą topliwą wynosi około 2500 ... 4000 ° C, temperatura w kolumnie łuku wynosi od 7 000 do 18 000 ° C, w obszarze katody - 9 000 - 12 000 ° C.
Kolumna łukowa jest elektrycznie neutralna. W dowolnej jego części znajduje się taka sama liczba naładowanych cząstek o przeciwnych znakach. Spadek napięcia w kolumnie łuku jest proporcjonalny do jego długości.
Łuki spawalnicze klasyfikuje się według:
- Materiały elektrodowe - z elektrodą zużywalną i niezużywalną;
- Stopnie ściskania kolumny – łuk swobodny i sprężony;
- W zależności od stosowanego prądu - łuk prądu stałego i łuk prądu przemiennego;
- Zgodnie z polaryzacją prądu stałego - polaryzacja bezpośrednia („-” na elektrodzie, „+” - na produkcie) i polaryzacja odwrotna;
- Podczas korzystania z prądu przemiennego - łuki jednofazowe i trójfazowe.
Samoregulacja łuku
W przypadku wystąpienia kompensacji zewnętrznej – zmian napięcia sieciowego, prędkości podawania drutu itp., następuje zakłócenie ustalonej równowagi pomiędzy prędkością podawania a szybkością topienia. Wraz ze wzrostem długości łuku w obwodzie zmniejsza się prąd spawania i prędkość topienia drutu elektrodowego, a prędkość posuwu, pozostając stała, staje się większa od prędkości topienia, co prowadzi do przywrócenia długości łuku. W miarę zmniejszania się długości łuku prędkość topienia drutu staje się większa niż prędkość podawania, co prowadzi do przywrócenia normalnej długości łuku.
Na efektywność procesu samoregulacji łuku istotny wpływ ma kształt charakterystyki prądowo-napięciowej źródła prądu. Wysoka prędkość oscylacji długości łuku jest przetwarzana automatycznie ze sztywną charakterystyką prądowo-napięciową obwodu.
Walka z łukiem elektrycznym
W wielu urządzeniach zjawisko łuku elektrycznego jest szkodliwe. Są to przede wszystkim urządzenia przełączające stykowe stosowane w zasilaniu i napędach elektrycznych: wyłączniki wysokiego napięcia, wyłączniki nadprądowe, styczniki, izolatory sekcyjne na sieci trakcyjnej zelektryfikowanych kolei i miejskiego transportu elektrycznego. Kiedy obciążenia zostaną odłączone przez powyższe urządzenia, pomiędzy stykami rozwiernymi powstaje łuk.
Mechanizm powstawania łuku w tym przypadku jest następujący:
- Zmniejszenie nacisku styku - zmniejsza się liczba punktów styku, wzrasta rezystancja w zespole stykowym;
- Początek rozbieżności styków - tworzenie „mostów” ze stopionego metalu styków (w ostatnich punktach styku);
- Pęknięcie i odparowanie „mostków” ze stopionego metalu;
- Powstawanie łuku elektrycznego w parach metalu (co przyczynia się do większej jonizacji przerwy stykowej i trudności w wygaszeniu łuku);
- Stabilne spalanie łuku z szybkim przepalaniem styków.
Aby zminimalizować uszkodzenia styków, należy zgasić łuk w jak najkrótszym czasie, dokładając wszelkich starań, aby łuk nie pozostał w jednym miejscu (w miarę przesuwania się łuku ciepło w nim wyzwolone będzie równomiernie rozłożone na korpusie styku ).
Aby spełnić powyższe wymagania stosuje się następujące metody kontroli łuku:
- chłodzenie łukowe przepływem czynnika chłodzącego - cieczy (przełącznik olejowy); gaz - (wyłącznik powietrzny, wyłącznik autogazu, wyłącznik olejowy, wyłącznik gazowy SF6), a przepływ czynnika chłodzącego może przebiegać zarówno wzdłuż lufy (hartowanie wzdłużne), jak i w poprzek (hartowanie poprzeczne); czasami stosuje się tłumienie wzdłużno-poprzeczne;
- wykorzystanie zdolności próżni do gaszenia łuku - wiadomo, że gdy ciśnienie gazów otaczających przełączane styki obniży się do określonej wartości, wyłącznik próżniowy prowadzi do skutecznego wygaszenia łuku (ze względu na brak nośników dla powstawanie łuku).
- zastosowanie bardziej odpornego na łuk materiału stykowego;
- zastosowanie materiału kontaktowego o wyższym potencjale jonizacji;
- stosowanie kratek gaszących łuk (wyłącznik, wyłącznik elektromagnetyczny). Zasada stosowania gaszenia łuku na siatkach opiera się na wykorzystaniu efektu spadku przykatodowego w łuku (większość spadku napięcia w łuku to spadek napięcia na katodzie; siatka gasząca łuk to w rzeczywistości szereg styki szeregowe dla łuku, który tam dociera).
- zastosowanie komór tłumiących łuk - wchodząc do komory wykonanej z materiału łukoodpornego, np. tworzywa mikowego, o wąskich, czasem zygzakowatych kanałach, łuk rozciąga się, kurczy i jest intensywnie chłodzony w wyniku kontaktu ze ściankami komory.
- zastosowanie „podmuchu magnetycznego” – ponieważ łuk jest silnie zjonizowany, w pierwszym przybliżeniu można go uznać za elastyczny przewodnik z prądem; Wytwarzając pole magnetyczne za pomocą specjalnych elektromagnesów (połączonych szeregowo z łukiem) możliwe jest wytworzenie ruchu łuku w celu równomiernego rozprowadzenia ciepła na styku i wprowadzenia go do komory lub siatki gaszącej łuk. Niektóre konstrukcje przełączników wytwarzają promieniowe pole magnetyczne, które przekazuje moment obrotowy łukowi.
- obejście styków w momencie rozwarcia przez półprzewodnikowy wyłącznik mocy z tyrystorem lub triakiem połączonym równolegle ze stykami, po rozwarciu styków wyłącznik półprzewodnikowy zostaje wyłączony w momencie przejścia napięcia przez zero (stycznik hybrydowy, tyrykon) .
Zobacz także
Napisz recenzję o artykule „Łuk elektryczny”
Literatura
- Łuk elektryczny- artykuł z.
- Wyładowanie iskrowe- artykuł z Wielkiej Encyklopedii Radzieckiej.
- Raiser Yu. Fizyka wyładowań gazowych. - wyd. 2 - M.: Nauka, 1992. - 536 s. - ISBN 5-02014615-3.
- Rodshtein LA Urządzenia elektryczne, L 1981
- Clerici, Matteo; Hu, Yi; Lassonde, Philippe; Milian, Carles; Couairon, Arnaud; Christodoulides, Demetrios N.; Chen, Zhigang; Razzari, Luca; Vidal, François (01.06.2015). „Wspomagane laserowo prowadzenie wyładowań elektrycznych wokół obiektów”. Postępy nauki 1(5):e1400111. Kod Biblijny:2015SciA....1E0111C. doi:10.1126/sciadv.1400111. ISSN 2375-2548.
Spinki do mankietów
Notatki
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fragment charakteryzujący łuk elektryczny
– On fera du chemin cette fois ci. Oh! 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 Moskwa. Au revoir! Bonne szansa... L"as tu vu, l"Empereur? Vive l" Cesarz!.. preur! Si on me fait gouverneur aux Indes, Gerard, je te fais ministre du Cachemire, c"est arrete. Vive l"Empereur! Żyj! żyć! żyć! 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!.. [A teraz chodźmy! Och! Jak tylko przejmie dowodzenie, wszystko się zagotuje. Na Boga. .. Oto on... Hurra, cesarzu! A więc są, azjatyckie stepy... Jednak żegnam, Bose, zostawiam ci najlepszy pałac w Moskwie. Czy widziałeś tutaj cesarza? jest! Widziałem go dwa razy jak ty, mały kapralu... Widziałem, jak zawiesił krzyż na jednym ze starców... Hurra, cesarzu!] - odezwały się głosy starych i młodych ludzi, najróżniejszych. charaktery i pozycje społeczne Wszystkie twarze tych ludzi miały jeden wspólny wyraz radości na początku długo oczekiwanej kampanii oraz zachwytu i oddania stojącemu na górze mężczyźnie w szarym surducie.13 czerwca Napoleon dostał małego konia arabskiego czystej krwi, usiadł i pogalopował do jednego z mostów na Niemnie, nieustannie ogłuszany entuzjastycznymi okrzykami, które najwyraźniej znosił tylko dlatego, że nie można było im zabronić wyrażania swojej miłości dla niego tymi krzykami; ale te krzyki, towarzyszące mu wszędzie, ciążyły mu i odwracały uwagę od wojskowych zmartwień, które nękały go od chwili wstąpienia do wojska. Przejechał przez jeden z mostów, kołysząc się łódkami na drugą stronę, skręcił ostro w lewo i pogalopował w kierunku Kowna, poprzedzony przez rozentuzjazmowanych strzelców konnych Gwardii, przerażonych radością, torujących drogę galopującym przed nim oddziałom. Dotarłszy do szerokiej rzeki Wilii, zatrzymał się obok stacjonującego na brzegu pułku polskich ułanów.
- Żyj! – krzyczeli też entuzjastycznie Polacy, rozbijając front i przepychając się, żeby go zobaczyć. Napoleon zbadał rzekę, zsiadł z konia i usiadł na kłodzie leżącej na brzegu. Na niemy znak podano mu fajkę, położył ją na odwrocie wesołej kartki, która podbiegła i zaczęła patrzeć na drugą stronę. Następnie wnikliwie przyjrzał się arkuszowi mapy umieszczonemu pomiędzy kłodami. Nie podnosząc głowy, powiedział coś i dwóch jego adiutantów pogalopowało w stronę polskich ułanów.
- Co? Co powiedział? - słychać było w szeregach polskich ułanów, gdy podbiegł do nich jeden adiutant.
Rozkazano znaleźć bród i przeprawić się na drugą stronę. Pułkownik ułanów polskich, przystojny starzec, zarumieniony i zmieszany w słowach z podniecenia, zapytał adiutanta, czy wolno mu przepłynąć rzekę ze swoimi ułanami bez szukania brodu. On z wyraźną obawą przed odmową, niczym chłopiec, który prosi o pozwolenie na wsiadanie na konia, prosił w oczach cesarza o pozwolenie na przeprawę przez rzekę. Adiutant powiedział, że cesarz prawdopodobnie nie będzie niezadowolony z tej nadmiernej gorliwości.
Gdy tylko adiutant to powiedział, stary wąsaty oficer o wesołej twarzy i błyszczących oczach, podnosząc szablę, krzyknął: „Vivat! - i wydawszy ułanów, aby szli za nim, dał koniowi ostrogi i pogalopował w stronę rzeki. Ze złością odepchnął konia, który się pod nim zawahał, i wpadł do wody, kierując się głębiej w bystrza prądu. Za nim galopowały setki ułanów. W środku i przy bystrzach prądu było zimno i strasznie. Ułanie chwycili się siebie, spadli z koni, część koni utonęła, ludzie też utonęli, reszta próbowała pływać, niektórzy na siodle, inni trzymając się za grzywę. Próbowali przepłynąć na drugą stronę i mimo że przeprawa była pół mili dalej, byli dumni, że płyną i toną w tej rzece pod okiem człowieka siedzącego na kłodzie i nawet nie patrzącego w tym, co robili. Kiedy powracający adiutant, wybierając dogodny moment, pozwolił sobie zwrócić uwagę cesarza na oddanie Polaków jego osobie, wstał niski człowieczek w szarym surducie i przywołując do siebie Berthiera, zaczął z nim chodzić tam i z powrotem wzdłuż brzegu, wydając mu rozkazy i od czasu do czasu patrząc z niezadowoleniem na tonących ułanów, którzy przyciągali jego uwagę.
Nie było dla niego nowością przekonanie, że jego obecność na wszystkich krańcach świata, od Afryki po stepy Moskwy, w równym stopniu zadziwia i pogrąża ludzi w szaleństwie zapomnienia o sobie. Kazał przyprowadzić konia i pojechał do swego obozu.
Mimo wysłania łodzi na pomoc w rzece utonęło około czterdziestu ułanów. Większość została wyrzucona z powrotem na ten brzeg. Pułkownik i kilka osób przepłynęli rzekę i z trudem przedostali się na drugi brzeg. Ale gdy tylko wyszli z mokrą suknią powiewającą wokół nich i ociekającą strumieniami, krzyknęli: „Vivat!”, patrząc z entuzjazmem na miejsce, gdzie stał Napoleon, ale gdzie go już nie było, i w tej chwili zastanawiali się sami szczęśliwi.
Wieczorem Napoleon, pomiędzy dwoma rozkazami – jednym o jak najszybszym dostarczeniu przygotowanych fałszywych banknotów rosyjskich w celu importu do Rosji, a drugim o rozstrzelaniu Sasa, w którego przechwyconym liście znalazła się informacja o rozkazach dla armii francuskiej – wykonał rozkaz trzeci - o włączenie polskiego pułkownika, który niepotrzebnie rzucił się do rzeki, do kohorty honorowej (Legion d'honneur), której przywódcą był Napoleon.
Qnos vult perdere – dementat. [Kogokolwiek zechce zniszczyć, pozbawi go umysłu (łac.)]
Tymczasem cesarz rosyjski mieszkał w Wilnie już od ponad miesiąca, dokonując przeglądów i manewrów. Na wojnę, której wszyscy oczekiwali i do której cesarz przybył z Petersburga, aby się przygotować, nie było nic przygotowanego. Nie było ogólnego planu działania. Wahania, który plan spośród wszystkich zaproponowanych przyjąć, nasiliły się jeszcze bardziej po miesięcznym pobycie cesarza w głównej komnacie. Każda z trzech armii miała odrębnego naczelnego wodza, ale nie było wspólnego dowódcy nad wszystkimi armiami, a cesarz nie przyjął tego tytułu.
Jak żył dłużej Cesarz wileński coraz mniej przygotowywał się do wojny, zmęczony jej czekaniem. Wszelkie dążenia otoczenia władcy zdawały się mieć na celu jedynie to, aby władca, bawiąc się przyjemnie, zapomniał o nadchodzącej wojnie.
Po wielu balach i uroczystościach wśród magnatów polskich, wśród dworzan i samego władcy, w czerwcu jeden z polskich adiutantów generalnych władcy wpadł na pomysł wydania władcy obiadu i balu w imieniu jego generała adiutanci. Pomysł ten został przez wszystkich przyjęty z radością. Cesarz zgodził się. Adiutanci generała zbierali pieniądze w drodze subskrypcji. Na gospodynię balu zapraszano osobę, która mogła najbardziej podobać się władcy. Hrabia Bennigsen, właściciel ziemski województwa wileńskiego, ofiarował na to święto swój wiejski dom, a na 13 czerwca w Zakrecie zaplanowano kolację, bal, pływanie łódką i pokaz sztucznych ogni, wiejski dom Hrabia Bennigsen.
Tego samego dnia, w którym Napoleon wydał rozkaz przeprawy przez Niemen, a jego nacierające wojska, odpychając Kozaków, przekroczyły granicę rosyjską, Aleksander spędził wieczór w daczy Bennigsena – na balu wydanym przez adiutantów generała.
To były radosne, wspaniałe wakacje; eksperci w branży stwierdzili, że rzadko zdarza się, aby w jednym miejscu gromadziło się tak wiele piękności. Hrabina Bezuchowa wraz z innymi Rosjankami, które przybyły po władcę z Petersburga do Wilna, była na tym balu, zaciemniając wyrafinowane Polki swoją ciężką, tzw. rosyjską urodą. Została zauważona, a władca zaszczycił ją tańcem.
Borys Drubetskoj, en garcon (kawaler), jak powiedział, zostawiwszy żonę w Moskwie, również był na tym balu i choć nie był adiutantem generalnym, był uczestnikiem duża ilość w abonamencie na bal. Borys był teraz bogatym człowiekiem, daleko zaszedł w zaszczytach i nie szukał już mecenatu, ale prosta noga stojąc z najwyższymi ze swoich rówieśników.
O dwunastej w nocy nadal tańczyli. Helena, która nie miała godnego pana, sama ofiarowała mazurka Borysowi. Usiedli w trzeciej parze. Borys, patrząc chłodno na lśniące, nagie ramiona Heleny wystające spod ciemnej gazy i złotej sukni, opowiadał o starych znajomych, a jednocześnie niezauważony przez siebie i innych, ani na sekundę nie przestawał przyglądać się władcy, który znajdował się w tej samej sali. Cesarz nie tańczył; stanął w drzwiach i zatrzymał się pierwszy lub drugi, mówiąc te łagodne słowa, które tylko on umiał wypowiadać.
Na początku mazurka Borys zobaczył, że generał adiutant Balashev, jedna z najbliższych osób władcy, podszedł do niego i niegrzecznie stanął blisko władcy, który rozmawiał z Polką. Po rozmowie z damą władca spojrzał pytająco i najwyraźniej zdając sobie sprawę, że Balashev zachował się w ten sposób tylko z ważnych powodów, skinął lekko damie i zwrócił się do Balasheva. Gdy tylko Balashev zaczął mówić, na twarzy władcy odmalowało się zdziwienie. Wziął Bałaszewa za ramię i szedł z nim przez korytarz, nieświadomie oczyszczając trzy sążni szerokiej drogi po obu stronach tych, którzy unikali go przed nim. Borys zauważył podekscytowaną twarz Arakcheeva, gdy władca szedł z Balashevem. Arakcheev, patrząc spod brwi na władcę i chrapiąc swój czerwony nos, wyszedł z tłumu, jakby spodziewając się, że władca zwróci się do niego. (Borys zdał sobie sprawę, że Arakcheev jest zazdrosny o Balasheva i był niezadowolony, że za jego pośrednictwem nie przekazano władcy jakichś oczywiście ważnych wiadomości.)
Ale władca i Balashev przeszli, nie zauważając Arakcheeva, przez drzwi wyjściowe do oświetlonego ogrodu. Arakcheev, trzymając miecz i rozglądając się ze złością, szedł około dwudziestu kroków za nimi.
Jeśli chodzi o charakterystykę łuku galwanicznego, warto wspomnieć, że ma on niższe napięcie niż wyładowanie jarzeniowe i opiera się na termionowym promieniowaniu elektronów z elektrod podtrzymujących łuk. W krajach anglojęzycznych termin ten jest uważany za archaiczny i przestarzały.
Aby zmniejszyć czas trwania lub prawdopodobieństwo powstania łuku, można zastosować techniki tłumienia łuku.
Pod koniec XIX wieku łuk galwaniczny był szeroko stosowany w oświetleniu publicznym. Niektóre łuki elektryczne niskociśnieniowe są wykorzystywane w wielu zastosowaniach. Na przykład do oświetlenia, którego używają lampy fluorescencyjne, rtęciowe, sodowe i metalohalogenkowe. Ksenon lampy łukowe stosowany w projektorach filmowych.
Otwarcie łuku elektrycznego
Uważa się, że zjawisko to zostało po raz pierwszy opisane przez Sir Humphry'ego Davy'ego w artykule z 1801 roku opublikowanym w czasopiśmie Journal of Natural Philosophy, Chemistry and Arts Williama Nicholsona. Jednak zjawisko opisane przez Davy'ego nie było łukiem elektrycznym, a jedynie iskrą. Późniejsi badacze napisali: „Jest to oczywiście opis nie łuku, ale iskry. Istotą pierwszego jest to, że musi być ciągły, a jego bieguny nie mogą stykać się po powstaniu. Iskra wytworzona przez Sir Humphry'ego Davy'ego wyraźnie nie była ciągła i chociaż pozostawała naładowana przez jakiś czas po kontakcie z atomami węgla, prawdopodobnie nie było wymagane połączenie łukowe, aby można ją było sklasyfikować jako galwaniczną.
W tym samym roku Davy publicznie zademonstrował efekt przed Towarzystwem Królewskim, przepuszczając prąd elektryczny przez dwa stykające się pręty węglowe, a następnie odciągając je na niewielką odległość. Demonstracja pokazała „słaby” łuk, ledwo odróżnialny od utrzymującej się iskry, pomiędzy punktami węgiel drzewny. Środowisko naukowe zapewniło mu więcej potężna bateria 1000 płytek, a w 1808 roku zademonstrował na dużą skalę występowanie łuku galwanicznego. Przypisuje mu się również nazwanie go w języku angielskim (łuk elektryczny). Nazwał go łukiem, ponieważ przybiera kształt wznoszącego się łuku, gdy odległość między elektrodami staje się mała. Dzieje się tak ze względu na właściwości przewodzące gorącego gazu.
Jak pojawił się łuk galwaniczny? Pierwszy ciągły łuk został niezależnie zaobserwowany w 1802 r. i opisany w 1803 r. jako „specjalna ciecz o właściwościach elektrycznych” przez rosyjskiego naukowca Wasilija Pietrowa, eksperymentującego z baterią miedziano-cynkową składającą się z 4200 dysków.
Dalsze badania
Pod koniec XIX wieku łuk galwaniczny był szeroko stosowany w oświetleniu publicznym. Poważnym problemem była tendencja łuków elektrycznych do migotania i syczenia. W 1895 roku Hertha Marx Ayrton napisała serię artykułów na temat elektryczności, wyjaśniając, że łuk galwaniczny powstaje w wyniku kontaktu tlenu z prętami węglowymi używanymi do wytworzenia łuku.
W 1899 roku jako pierwsza kobieta przeczytała własną pracę przed Instytucją Inżynierów Elektryków (IEE). Jej raport zatytułowany był „Mechanizm łuku elektrycznego”. Wkrótce potem Ayrton została wybrana pierwszą kobietą członkinią Instytutu Inżynierów Elektryków. Następną kobietę przyjęto do instytutu w 1958 roku. Ayrton złożyła podanie o przeczytanie artykułu przed Towarzystwem Królewskim, ale nie pozwolono jej tego zrobić ze względu na płeć, a Mechanizm łuku elektrycznego został przeczytany w jej miejsce przez Johna Perry'ego w 1901 roku.
Opis
Łuk elektryczny jest typem o największej gęstości prądu. Maksymalna ilość prądu przenoszonego przez łuk jest ograniczona jedynie przez środowisko zewnętrzne, a nie przez sam łuk.
Łuk pomiędzy dwiema elektrodami może zostać zainicjowany przez jonizację i wyładowanie jarzeniowe, gdy wzrasta prąd płynący przez elektrody. Napięcie przebicia szczeliny elektrodowej jest połączoną funkcją ciśnienia, odległości między elektrodami i rodzaju gazu otaczającego elektrody. Kiedy zaczyna się łuk, jego napięcie na zaciskach jest znacznie niższe niż w przypadku wyładowania jarzeniowego, a prąd jest wyższy. Łuk w gazach bliskich ciśnieniu atmosferycznemu charakteryzuje się światłem widzialnym, wysoka gęstość prąd i wysoka temperatura. Różni się od wyładowania jarzeniowego w przybliżeniu tymi samymi efektywnymi temperaturami zarówno elektronów, jak i jonów dodatnich, a w wyładowaniu jarzeniowym jony mają znacznie niższą energia cieplna niż elektrony.
Podczas spawania
Wydłużony łuk może zostać zainicjowany przez dwie elektrody początkowo stykające się i rozdzielone podczas eksperymentu. To działanie może zainicjować łuk bez wyładowania jarzeniowego o wysokim napięciu. W ten sposób spawacz rozpoczyna spawanie złącza poprzez natychmiastowe dotknięcie elektroda spawalnicza do tematu.
Innym przykładem jest oddzielenie styków elektrycznych na przełącznikach, przekaźnikach lub wyłączniki automatyczne. Obwody o dużej energii mogą wymagać tłumienia łuku, aby zapobiec uszkodzeniu styków.
Łuk galwaniczny: charakterystyka
Opór elektryczny wzdłuż ciągłego łuku wytwarza ciepło, które jonizuje więcej cząsteczek gazu (przy czym stopień jonizacji zależy od temperatury) i zgodnie z tą sekwencją gaz stopniowo zamienia się w plazmę termiczną, która znajduje się w równowadze termicznej, ponieważ temperatura rozkłada się stosunkowo równomiernie wszystkie atomy, cząsteczki, jony i elektrony. Energia przenoszona przez elektrony jest szybko rozpraszana przez cięższe cząstki w wyniku zderzeń sprężystych ze względu na ich dużą ruchliwość i duże liczby.
Prąd w łuku jest utrzymywany przez emisję termiczną i polową elektronów na katodzie. Prąd można skoncentrować w bardzo małym, gorącym punkcie na katodzie – rzędu miliona amperów na centymetr kwadratowy. W przeciwieństwie do wyładowania jarzeniowego, łuk ma subtelną strukturę, ponieważ kolumna dodatnia jest dość jasna i rozciąga się prawie do elektrod na obu końcach. Spadek katody i spadek anody o kilka woltów występuje w ułamku milimetra każdej elektrody. Kolumna dodatnia ma niższy gradient napięcia i może być nieobecna w bardzo krótkich łukach.
Łuk o niskiej częstotliwości
Łuk prądu przemiennego o niskiej częstotliwości (poniżej 100 Hz) przypomina łuk prądu stałego. W każdym cyklu łuk jest inicjowany przez przebicie, a elektrody zamieniają się rolami, gdy prąd zmienia kierunek. Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu nie ma wystarczająco dużo czasu na jonizację przy rozbieżności każdego półcyklu, a przebicie nie jest już potrzebne do utrzymania łuku - charakterystyka napięcia i prądu staje się bardziej omowa.
Miejsce wśród innych zjawisk fizycznych
Różne kształtyŁuki elektryczne są wyłaniającymi się właściwościami nieliniowych modeli prądu i pola elektrycznego. Łuk pojawia się w wypełnionej gazem przestrzeni pomiędzy dwiema elektrodami przewodzącymi (często wolframowymi lub węglowymi), co powoduje powstanie bardzo wysokich temperatur zdolnych do stopienia lub odparowania większości materiałów. Łuk elektryczny jest wyładowaniem ciągłym, podczas gdy podobne wyładowanie iskrowe jest natychmiastowe. Łuk galwaniczny może wystąpić w obwodach prądu stałego lub w obwodach prądu przemiennego. W tym drugim przypadku może uderzyć ponownie w każdym półcyklu obecnej generacji. Łuk elektryczny różni się od wyładowania jarzeniowego tym, że gęstość prądu jest dość duża, a spadek napięcia wewnątrz łuku jest niski. Na katodzie gęstość prądu może osiągnąć jeden megaamper na centymetr kwadratowy.
Potencjał destrukcyjny
Łuk elektryczny charakteryzuje się nieliniową zależnością pomiędzy prądem i napięciem. Po wytworzeniu łuku (albo w drodze przejścia od wyładowania jarzeniowego, albo przez chwilowe dotknięcie elektrod, a następnie ich rozdzielenie), zwiększenie prądu powoduje więcej niskie napięcie pomiędzy końcówkami łuku. Ten ujemny efekt rezystancji wymaga umieszczenia w obwodzie jakiejś dodatniej formy impedancji (takiej jak statecznik elektryczny), aby utrzymać stabilny łuk. Ta właściwość powoduje, że niekontrolowane łuki elektryczne w urządzeniu stają się tak destrukcyjne, ponieważ gdy łuk się pojawi, będzie on pobierał coraz więcej prądu ze źródła napięcia stałego, aż do zniszczenia urządzenia.
Praktyczne zastosowanie
W skalę przemysłowąŁuki elektryczne znajdują zastosowanie przy spawaniu, cięciu plazmowym, obróbce elektroerozyjnej, jako lampa łukowa w projektorach filmowych oraz w oświetleniu. Elektryczne piece łukowe służą do produkcji stali i innych substancji. W ten sposób otrzymuje się węglik wapnia, ponieważ do osiągnięcia reakcji endotermicznej (w temperaturach 2500 ° C) wymagane jest duża liczba energia.
Pierwszym światłem elektrycznym były lampy łukowe z węglem. Stosowano je w latarniach ulicznych w XIX wieku oraz w urządzeniach specjalistycznych, takich jak reflektory, aż do II wojny światowej. Obecnie w wielu obszarach stosowane są niskociśnieniowe łuki elektryczne. Na przykład do oświetlenia stosuje się lampy fluorescencyjne, lampy rtęciowe, lampy sodowe i lampy metalohalogenkowe, natomiast lampy ksenonowe łukowe stosuje się w projektorach filmowych.
Podstawą wybuchowych detonatorów jest powstawanie intensywnego łuku elektrycznego, podobnego do błysku łuku na małą skalę. Kiedy naukowcy dowiedzieli się, czym jest łuk galwaniczny i jak można go wykorzystać, różnorodność światowej broni została uzupełniona skutecznymi materiałami wybuchowymi.
Głównym pozostałym zastosowaniem jest wysokie napięcie rozdzielnica dla sieci przesyłowych. Nowoczesne urządzenia wykorzystują również sześciofluorek siarki pod wysokie ciśnienie.
Wniosek
Pomimo częstotliwości występowania łuku galwanicznego, jest to uważane za bardzo przydatne zjawisko fizyczne, wciąż szeroko stosowane w przemyśle, produkcji i tworzeniu przedmiotów dekoracyjnych. Ma własną estetykę, a jej wizerunek często pojawia się w filmach science fiction. Porażenie łukiem elektrycznym nie jest śmiertelne.
DO kategoria:
Montaż konstrukcji metalowych
Łuk elektryczny i jego właściwości
Łuk elektryczny to długotrwałe wyładowanie elektryczne występujące w szczelinie gazowej pomiędzy dwoma przewodnikami – elektrodą i spawanym metalem przy znacznym prądzie. Jonizacja warstwy powietrza, która stale powstaje pod wpływem szybkiego przepływu jonów dodatnich i ujemnych oraz elektronów w łuku, tworzy niezbędne warunki dla długiego, stabilnego spalania łuku spawalniczego.
Ryż. 1. Łuk elektryczny pomiędzy elektrodą metalową a spawanym metalem: a - wykres łuku, b - wykres napięć łuku o długości 4 mm; 1 - elektroda, 2 - halo płomienia, 3 - kolumna łuku, 4 - spawany metal, 5 - plamka anodowa, 6 - jeziorko stopionego, 7 - krater, 8 - plamka katodowa; h – głębokość wtopienia w łuk, A – moment zajarzenia łuku, B – moment stabilnego spalania
Łuk składa się z kolumny, której podstawa znajduje się w zagłębieniu (kraterze) utworzonym na powierzchni roztopionego basenu. Łuk jest otoczony aureolą płomienia utworzoną przez pary i gazy wydobywające się z kolumny łuku. Kolumna ma kształt stożka i stanowi główną część łuku, ponieważ skupia się w niej główna ilość energii, odpowiadająca największej gęstości prądu elektrycznego przepływającego przez łuk. Górna część Kolumna znajdująca się na elektrodzie 1 (katodzie) ma małą średnicę i tworzy plamkę katodową 8. Najwięcej elektrod emituje przez plamkę katodową. Podstawa stożka kolumny łuku znajduje się na spawanym metalu (anodzie) i tworzy miejsce anodowe. Średnica plamki anodowej przy średnich wartościach prądu spawania większa średnica punkt katodowy około 1,5 ... 2 razy.
Do spawania wykorzystuje się prąd stały i przemienny. W przypadku prądu stałego minus źródła prądu jest podłączony do elektrody (biegunowość prosta) lub do spawanego przedmiotu „” (biegunowość odwrotna). Odwrotną polaryzację stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest ograniczenie wydzielania się ciepła na spawany produkt: podczas spawania cienkich lub niskotopliwych metali, stopów, stali nierdzewnych i wysokowęglowych wrażliwych na przegrzanie, a także podczas stosowania niektóre rodzaje elektrod.
Wytwarza dużą ilość ciepła i ma wysoką temperaturę. łuk elektryczny Jednocześnie daje bardzo skoncentrowane nagrzewanie metalu. Dlatego podczas spawania metal pozostaje stosunkowo lekko nagrzany nawet w odległości kilku centymetrów od łuku spawalniczego.
Działanie łuku topi metal do określonej głębokości h, zwanej głębokością penetracji lub penetracji.
Łuk zostaje wzbudzony, gdy elektroda zbliża się do spawanego metalu i powoduje zwarcie w obwodzie spawalniczym. Ze względu na dużą rezystancję w miejscu styku elektrody z metalem, końcówka elektrody szybko się nagrzewa i zaczyna emitować strumień elektronów. Gdy koniec elektrody zostanie szybko odsunięty od metalu na odległość 2...4 mm, powstaje łuk elektryczny.
Napięcie w łuku, czyli napięcie pomiędzy elektrodą a metalem nieszlachetnym, zależy głównie od jego długości. Przy tym samym prądzie napięcie w krótkim łuku jest niższe niż w długim łuku. Wynika to z faktu, że przy długim łuku opór jego szczeliny gazowej jest większy. Wzrost rezystancji w obwodzie elektrycznym, gdy stała siła prąd wymaga zwiększenia napięcia w obwodzie. Im wyższa rezystancja, tym wyższe musi być napięcie, aby zapewnić przepływ tego samego prądu przez obwód.
Łuk pomiędzy metalową elektrodą a metalem pali się pod napięciem 18…28 V. Do zainicjowania łuku potrzebne jest napięcie wyższe niż to wymagane do utrzymania jego normalnego spalania. Wyjaśnia to fakt, że w początkowej chwili szczelina powietrzna nie jest jeszcze wystarczająco ogrzana i konieczne jest nadanie elektronom dużej prędkości, aby oddzielić cząsteczki i atomy powietrza. Można to osiągnąć jedynie przy wyższym napięciu w momencie zajarzenia łuku.
Wykres zmian prądu I w łuku podczas jego zapłonu i stabilnego spalania (ryc. 1, b) nazywany jest charakterystyką statyczną łuku i odpowiada równomiernemu spalaniu łuku. Punkt A charakteryzuje moment zajarzenia łuku. Napięcie łuku V szybko spada wzdłuż krzywej AB do normalnej wartości odpowiadającej stabilnemu łukowi w punkcie B. Dalszy wzrost prądu (na prawo od punktu B) zwiększa nagrzewanie elektrody i szybkość jej topienia, ale nie wpływa na stabilność łuku.
Łuk stabilny to taki, który pali się równomiernie, bez arbitralnych przerw wymagających ponownego zapłonu. Jeśli łuk pali się nierównomiernie, często pęka i gaśnie, wówczas taki łuk nazywa się niestabilnym. Stabilność łuku zależy od wielu czynników, a głównymi z nich są rodzaj prądu, skład powłoki elektrody, rodzaj elektrody, polaryzacja i długość łuku.
W przypadku prądu przemiennego łuk pali się mniej równomiernie niż w przypadku prądu stałego. Wyjaśnia to fakt, że w momencie, gdy prąd n osiągnie zero, jonizacja przerwy łukowej maleje i łuk może zgasnąć. Aby zwiększyć stabilność łuku prądu przemiennego, konieczne jest nałożenie powłok na metalową elektrodę. Pary pierwiastków zawarte w powłoce zwiększają jonizację przerwy łukowej i tym samym przyczyniają się do stabilnego spalania łuku przy prądzie przemiennym.
Długość łuku zależy od odległości między końcem elektrody a powierzchnią stopionego metalu spawanego przedmiotu. Zazwyczaj normalna długość łuku nie powinna przekraczać 3...4 mm dla elektrody stalowej. Taki łuk nazywa się krótkim. Krótki łuk pali się równomiernie i zapewnia prawidłowy przebieg procesu spawania. Łuk dłuższy niż 6 mm nazywany jest długim. Dzięki niemu proces topienia metalu elektrody przebiega nierównomiernie. W tym przypadku krople metalu wypływające z końca elektrody można w większym stopniu utlenić tlenem i wzbogacić azotem z powietrza. Osadzony metal okazuje się porowaty, szew ma nierówną powierzchnię, a łuk pali się niestabilnie. Przy długim łuku spada wydajność spawania, zwiększają się odpryski metalu i zwiększa się liczba miejsc braku wtopienia lub niepełnego stopienia napawanego metalu z metalem rodzimym.
Przeniesienie metalu elektrody na produkt podczas spawania łukowego elektrodą topliwą jest procesem złożonym. Po zajarzeniu łuku (pozycja /) na powierzchni końcówki elektrody tworzy się warstwa roztopionego metalu, która pod wpływem grawitacji i napięcia powierzchniowego zbiera się w kroplę (pozycja //). Krople mogą dotrzeć duże rozmiary i zablokować kolumnę łuku (pozycja III), powodując na krótki czas zwarcie w obwodzie spawania, po czym powstały mostek z ciekłego metalu pęka, łuk pojawia się ponownie i proces tworzenia kropel się powtarza.
Wielkość i liczba kropel przechodzących przez łuk w jednostce czasu zależy od polaryzacji i siły prądu, skład chemiczny oraz stan fizyczny metalu elektrody, skład powłoki i szereg innych warunków. Duże krople, dochodzące do 3...4 mm, powstają najczęściej podczas spawania elektrodami niepowlekanymi, małe krople (do 0,1 mm) - podczas spawania elektrodami otulonymi i dużym prądem. Proces drobnokropelkowy zapewnia stabilne spalanie łuku i sprzyja warunkom przenoszenia stopionego metalu elektrody w łuku.
Ryż. 2. Schemat przejścia metalu z elektrody na spawany metal
Ryż. 3. Ugięcie łuku elektrycznego pod wpływem pól magnetycznych (a-g)
Grawitacja może pomóc lub utrudnić przenoszenie kropelek w łuku. W przypadku spawania sufitowego i częściowo pionowego, siła kropli przeciwdziała jej przeniesieniu na produkt. Jednak dzięki sile napięcia powierzchniowego ciekły metal nie wypływa podczas spawania sufitowego i pionowego.
Przepływ prądu elektrycznego przez elementy obwodu spawalniczego, w tym spawany produkt, wytwarza pole magnetyczne, którego siła zależy od siły prądu spawania. Kolumna gazowa łuku elektrycznego jest elastycznym przewodnikiem prądu elektrycznego, dlatego podlega działaniu powstałego pola magnetycznego powstającego w obwodzie spawalniczym. W normalnych warunkach słup gazu łuku płonącego otwarcie w atmosferze jest umiejscowiony symetrycznie do osi elektrody. Pod wpływem sił elektromagnetycznych łuk odchyla się od osi elektrody w kierunku poprzecznym lub wzdłużnym, co powoduje znaki zewnętrzne podobne do przemieszczania się otwartego płomienia przy dużej sile prądy powietrzne. Zjawisko to nazywa się podmuchem magnetycznym.
Przystąpienie drut spawalniczy w pobliżu łuku znacznie zmniejsza jego odchylenie, ponieważ własne kołowe pole magnetyczne prądu ma równomierny wpływ na kolumnę łuku. Dopływ prądu do produktu w pewnej odległości od łuku doprowadzi do jego odchylenia w wyniku kondensacji linii energetycznych kołowego pola magnetycznego od strony przewodnika prądowego.
Witam wszystkich odwiedzających mój blog. Tematem dzisiejszego artykułu jest łuk elektryczny i ochrona przed łukiem elektrycznym. Temat nie jest przypadkowy, piszę ze Szpitala Sklifosowskiego. Czy domyślasz się dlaczego?
Co to jest łuk elektryczny
Jest to jeden z rodzajów wyładowań elektrycznych w gazie (zjawisko fizyczne). Nazywa się to również – wyładowaniem łukowym lub łukiem galwanicznym. Składa się ze zjonizowanego, elektrycznie quasi-obojętnego gazu (plazmy).
Może wystąpić między dwiema elektrodami, gdy napięcie między nimi wzrasta lub zbliża się do siebie.
Krótko o właściwości: temperatura łuku elektrycznego, od 2500 do 7000 °C. Jednak nie jest to niska temperatura. Oddziaływanie metali z plazmą prowadzi do nagrzewania, utleniania, topienia, parowania i innych rodzajów korozji. Towarzyszy temu promieniowanie świetlne, fale wybuchowe i uderzeniowe, bardzo wysoka temperatura, ogień, uwalnianie ozonu i dwutlenku węgla.
W Internecie można znaleźć wiele informacji na temat tego, czym jest łuk elektryczny, jakie ma właściwości, jeśli interesuje Cię więcej szczegółów, zajrzyj. Na przykład w ru.wikipedia.org.
A teraz o moim wypadku. Trudno w to uwierzyć, ale 2 dni temu bezpośrednio zetknąłem się z tym zjawiskiem i to bezskutecznie. Stało się to tak: 21 listopada w pracy dostałem zadanie okablowania lamp w puszce instalacyjnej, a następnie podłączenia ich do sieci. Z okablowaniem nie było problemów, ale kiedy wspiąłem się na tarczę, pojawiły się pewne trudności. Szkoda, że zapomniałem androida z domu, nie zrobiłem zdjęcia panelu elektrycznego, bo inaczej byłoby wyraźniej. Może zrobię więcej, jak wrócę do pracy. Tak więc tarcza była bardzo stara - 3 fazy, szyna zerowa (znana również jako uziemienie), 6 wyłączników automatycznych i przełącznik wsadowy (wydawało się to proste), stan początkowo nie budził zaufania. Walczyłem z tym długo autobus zerowy, ponieważ wszystkie śruby były zardzewiałe, po czym z łatwością zainstalowałem fazę na maszynie. Wszystko ok, sprawdzałem lampy, działają.
Następnie wróciłem do rozdzielnicy, aby dokładnie ułożyć przewody i zamknąć ją. Pragnę zaznaczyć, że panel elektryczny znajdował się na wysokości ~2 metrów, w wąskim przejściu, a aby się do niego dostać, korzystałem z drabiny (drabiny). Układając przewody odkryłem iskry na stykach innych maszyn co powodowało mruganie lampek. W związku z tym wyciągnąłem wszystkie styki i kontynuowałem sprawdzanie pozostałych przewodów (aby zrobić to raz i nie wracać do tego ponownie). Po odkryciu, że jeden kontakt na pakiecie ma wysoka temperatura, również zdecydowałem się go przedłużyć. Wziąłem śrubokręt, oparłem go o śrubę, przekręciłem i bum! Nastąpił wybuch, błysk, zostałem odrzucony, uderzyłem w ścianę, upadłem na podłogę, nic nie było widać (oślepienie), tarcza nie przestała eksplodować i brzęczeć. Nie wiem dlaczego ochrona nie zadziałała. Czując spadające na mnie iskry, zdałem sobie sprawę, że muszę się wydostać. Wydobyłem się na dotyk, czołgając się. Wychodząc z tego wąskiego przejścia, zaczął wołać swoją partnerkę. Już w tym momencie poczułem, że coś jest nie tak z moją prawą ręką (w której trzymałem śrubokręt), poczułem straszny ból.
Wspólnie z partnerem zdecydowaliśmy, że trzeba biec do punktu pierwszej pomocy. Nie sądzę, że warto opowiadać, co stało się później, po prostu dostałem zastrzyk i pojechałem do szpitala. Nigdy nie zapomnę tego okropnego dźwięku przez długi czas zwarcie– swędzenie z brzęczeniem.
Teraz jestem w szpitalu, mam otarcie na kolanie, lekarze uważają, że zostałem porażony prądem, to jest wyjście, więc monitorują moje serce. Wydaje mi się, że nie przeżyłem szoku, ale oparzenie na dłoni powstało w wyniku łuku elektrycznego, który powstał podczas zwarcia.
Nie wiem jeszcze co tam się stało, dlaczego doszło do zwarcia, wydaje mi się, że przy odkręcaniu śrubki sam styk się przesunął i nastąpiło zwarcie międzyfazowe, albo za wyłącznikiem pakietów był goły przewód a kiedy zbliżyła się śruba, a łuk elektryczny. Dowiem się później, jeśli to zrozumieją.
Cholera, poszedłem po bandaż, tak bardzo owinęli mi rękę, że teraz piszę lewą ręką)))
Nie zrobiłam zdjęcia bez bandaży, to był bardzo nieprzyjemny widok. Nie chcę straszyć początkujących elektryków….
Jakie środki ochrony przed łukiem elektrycznym mogą mnie chronić? Analizując Internet, zauważyłem, że najpopularniejszym sposobem ochrony ludzi w instalacjach elektrycznych przed łukami elektrycznymi jest kombinezon żaroodporny. W Ameryce Północnej dużą popularnością cieszą się specjalne maszyny firmy Siemens, które chronią zarówno przed łukiem elektrycznym, jak i maksymalny prąd. W Rosji, na w tej chwili, takie maszyny są używane tylko w podstacjach wysokiego napięcia. W moim przypadku to by wystarczyło rękawica dielektryczna, ale zastanów się sam jak podłączyć do nich lampy? Jest to bardzo niewygodne. Zalecam również używanie okularów ochronnych w celu ochrony oczu.
W instalacjach elektrycznych walka z łukiem elektrycznym odbywa się za pomocą wyłączników próżniowych i olejowych, a także cewek elektromagnetycznych wraz z komorami gaszenia łuku.
To wszystko? NIE! Moim zdaniem najbardziej niezawodnym sposobem ochrony przed łukiem elektrycznym jest praca odprężająca . Nie wiem jak Wy, ale ja nie będę już pracować pod napięciem...
To tyle, jeśli chodzi o mój artykuł łuk elektryczny I ochrona przed łukiem kończy się. Czy masz coś do dodania? Zostaw komentarz.