Ang prinsipyo at pagpapawi ng pamamaraan ng henerasyon ng arko sa mga elektronikong aparato tulad ng mga piyus

Ano ang isang electric arc?

Kapag ang fuse sa circuit ay hinipan, kapag ang boltahe at kasalukuyang maabot ang isang tiyak na halaga, ang link ng fuse ay natunaw at naka -disconnect, at isang arko ang magaganap sa pagitan ng mga hiwalay na mga link na fuse, na tinatawag na isang arko. Ito ay dahil sa malakas na larangan ng kuryente, na nag -ionize ng gas at nagiging sanhi ng kasalukuyang dumaan sa normal na insulating medium. Ang paggamit ng mga electric arcs ay maaaring magkaroon ng maraming mga aplikasyon, tulad ng welding, electric arc furnaces sa mga halaman na bakal, atbp. Ngunit kung ang arko ay nabuo sa isang hindi makontrol na estado, magiging sanhi ito ng pinsala sa paghahatid ng kuryente, pamamahagi, at elektronikong kagamitan. Kaya dapat nating maunawaan at kontrolin ang arko.

Komposisyon ng electric arc

1. Arc Column Zone

Ang rehiyon ng Arc Column ay electrically neutral at binubuo ng mga molekula, atoms, nasasabik na mga atom, positibong ions, negatibong ions, at electron. Kabilang sa mga ito, ang mga positibong sisingilin na mga ion ay halos katumbas ng mga negatibong sisingilin na mga ions, kaya tinatawag din itong plasma. Ang mga sisingilin na mga particle ay gumagalaw nang direkta sa plasma nang hindi kumonsumo ng maraming enerhiya, na ang dahilan kung bakit maaari silang magpadala ng mataas na alon sa ilalim ng mga mababang kondisyon ng boltahe. Ang pangunahing sisingilin na mga particle na nagpapadala ng kasalukuyang mga electron, na nagkakahalaga ng humigit -kumulang na 99.9% ng kabuuang bilang ng mga sisingilin na mga particle, na ang natitirang mga positibong ion. Dahil sa sobrang maikling haba ng mga rehiyon ng cathode at anode, ang haba ng rehiyon ng arc column ay maaaring isaalang -alang bilang haba ng arko. Ang lakas ng electric field sa rehiyon ng haligi ng arko ay medyo mababa, karaniwang 5-10V/cm lamang.

2. Cathode Area

Ang katod ay itinuturing na mapagkukunan ng mga electron. Nagbibigay ito ng 99.9% ng mga sisingilin na mga particle (electron) sa haligi ng arko. Ang kakayahan ng katod na maglabas ng mga electron ay may makabuluhang epekto sa katatagan ng arko. Ang haba ng rehiyon ng katod ay 10-5-10-6cm. Kung ang pagbagsak ng boltahe ng cathode ay 10V, ang lakas ng patlang ng kuryente ng rehiyon ng katod ay 106-107V/cm.

3. Anode area

Ang rehiyon ng anode ay pangunahing responsable para sa pagtanggap ng mga electron, ngunit dapat din itong magbigay ng 0.1% ng mga sisingilin na mga particle (positibong ion) sa haligi ng arko. Ang haba ng rehiyon ng anode ay karaniwang 10-2-10-3cm, kaya ang lakas ng electric field ng rehiyon ng anode ay 103-104V/cm. Dahil sa makabuluhang epekto ng materyal na anode at kasalukuyang hinang sa pagbagsak ng boltahe sa rehiyon ng anode, maaari itong mag -iba sa pagitan ng 0 at 10V. Halimbawa, kapag ang kasalukuyang density ay mataas at ang temperatura ng anode ay mataas, na nagiging sanhi ng materyal na anode na sumingaw, ang pagbagsak ng boltahe ng anode ay bababa, kahit na sa 0V.

Mga katangian ng mga electric arc

1. Ang boltahe ng arko na kinakailangan upang mapanatili ang matatag na pagkasunog ng arko ay napakababa, at ang boltahe ng isang 1cm DC arc na haligi sa kapaligiran ay 10-50V lamang.

2. Ang isang malaking kasalukuyang maaaring dumaan sa arko, mula sa ilang mga amperes hanggang sa ilang libong mga amperes.

3. Ang arko ay may mataas na temperatura, at ang temperatura ng haligi ng arko ay hindi pantay. Ang temperatura ng sentro ay ang pinakamataas, na umaabot sa 6000-10000 degree, habang ang temperatura ay bumababa sa gitna.

4. Ang mga electric arc ay maaaring maglabas ng malakas na ilaw. Ang haba ng haba ng light radiation mula sa arko ay (1.7-50) × 10-7m. Kasama dito ang tatlong bahagi: Infrared, Visible Light, at Ultraviolet Light

Pag -uuri ng mga electric arc

1. Ayon sa uri ng kasalukuyang, maaari itong nahahati sa AC arc, dc arc, at pulse arc.

2. Ayon sa estado ng arko, maaari itong nahahati sa libreng arko at naka -compress na arko (tulad ng plasma arc).

3. Ayon sa materyal na elektrod, maaari itong nahahati sa: natutunaw na elektrod arc at hindi natutunaw na arko ng elektrod.

Ang mga peligro ng mga electric arc

1. Ang pagkakaroon ng mga arko ay nagpapatagal ng oras para sa switchgear upang idiskonekta ang mga faulty circuit at pinatataas ang posibilidad ng mga maikling circuit sa sistema ng kuryente.

2. Ang mataas na temperatura na nabuo ng arko ay natutunaw at sumasabay sa ibabaw ng contact, na nasusunog ang materyal na pagkakabukod. Ang langis na puno ng de -koryenteng kagamitan ay maaari ring magdulot ng mga panganib tulad ng sunog at pagsabog.

3. Dahil sa ang katunayan na ang mga electric arc ay maaaring lumipat sa ilalim ng pagkilos ng mga puwersa ng kuryente at thermal. Madali itong maging sanhi ng pag -arcing ng mga maikling circuit at pinsala, na humahantong sa pagtaas ng mga aksidente.

Ang prinsipyo ng anim na extinguishing arcs

1. Temperatura ng arko

Ang arko ay pinananatili ng thermal ionization, at ang pagbaba ng temperatura ng arko ay maaaring magpahina ng thermal ionization at mabawasan ang henerasyon ng mga bagong sisingilin na ion. Kasabay nito, binabawasan din nito ang bilis ng mga sisingilin na mga particle at pinapahusay ang pinagsama -samang epekto. Sa pamamagitan ng mabilis na pagpahaba ng arko, hinipan ang arko na may gas o langis, o pagdadala ng arko sa pakikipag -ugnay sa ibabaw ng isang solidong daluyan, maaaring mabawasan ang temperatura ng arko.

2. Mga Katangian ng Medium

Ang mga katangian ng daluyan kung saan ang arko ay nasusunog na higit sa lahat ay tinutukoy ang lakas ng dissociation sa arko. Kabilang ang thermal conductivity, kapasidad ng init, thermal free temperatura, dielectric lakas, atbp.

3. Pressure ng gas medium

Ang presyon ng medium medium ay may makabuluhang epekto sa dissociation ng arko. Dahil mas mataas ang presyon ng gas, mas mataas ang konsentrasyon ng mga particle sa arko, mas maliit ang distansya sa pagitan ng mga particle, mas malakas ang pinagsama -samang epekto, at mas madali para sa arko na mapapatay. Sa isang mataas na kapaligiran ng vacuum, ang posibilidad ng pagbangga ay nabawasan, na pinipigilan ang dissociation ng banggaan, habang ang epekto ng pagsasabog ay malakas.

4. Materyal na Makipag -ugnay

Ang materyal ng contact ay nakakaapekto sa proseso ng detatsment. Kapag gumagamit ng mataas na temperatura na lumalaban sa mga metal na may mataas na mga punto ng pagtunaw, mahusay na thermal conductivity, at malaking kapasidad ng init bilang mga contact, binabawasan nito ang paglabas ng mga mainit na elektron at singaw ng metal sa arko, na kapaki-pakinabang para sa pagpatay sa arko.

Ang pamamaraan ng pagpapalabas ng arko

1. Gamitin ang daluyan upang mapatay ang arko

Ang detatsment ng arc gap ay higit sa lahat ay nakasalalay sa mga katangian ng extinguishing medium sa paligid ng arko. Ang sulfur hexafluoride gas ay isang mahusay na arc extinguishing medium na may malakas na electronegativity. Maaari itong mabilis na mag -adsorb ng mga electron at bumubuo ng mga matatag na negatibong ion, na naaayon sa muling pagsasaayos at ionization. Ang kakayahang pang -arc ng pagpatay nito ay halos 100 beses na mas malakas kaysa sa hangin; Ang vacuum (presyon sa ibaba 0.013Pa) ay isang mahusay din na daluyan para sa pagpatay sa arko. Dahil sa maliit na bilang ng mga neutral na particle sa vacuum, hindi madaling mabangga at ihiwalay, at ang vacuum ay kaaya -aya sa pagsasabog at dissociation. Ang kakayahang pang -arc ng pagpatay nito ay halos 15 beses na mas malakas kaysa sa hangin.

2. Gumamit ng gas o langis upang pumutok ang arko

Ang pamumulaklak ng isang arko ay nagiging sanhi ng pagsasabog at paglamig ng recombination ng mga sisingilin na mga particle sa agwat ng arko. Sa mga high-boltahe na circuit breakers, ang iba't ibang mga anyo ng mga istruktura ng extinguishing ng silid ay ginagamit upang makabuo ng napakalaking presyon mula sa gas o langis at malakas na pumutok ito patungo sa agwat ng arko. Mayroong dalawang pangunahing paraan upang pumutok ng isang arko: patayong pamumulaklak at pahalang na pamumulaklak. Ang Vertical blowing ay ang direksyon ng pamumulaklak na kahanay sa arko, na nagiging sanhi ng arko na maging mas payat; Ang pahalang na pamumulaklak ay ang direksyon ng pamumulaklak na patayo sa arko, na pumipigil at pinutol ang arko.

3. Gumamit ng mga espesyal na materyales na metal bilang mga contact na nagpapalabas ng arko

Gamit ang mga high-temperatura na lumalaban na mga metal na may mataas na mga punto ng pagtunaw, thermal conductivity, at malaking kapasidad ng init dahil ang mga materyales sa pakikipag-ugnay ay maaaring mabawasan ang paglabas ng mga mainit na electron at metal na singaw sa mga electric arc, sa gayon nakamit ang epekto ng pagsugpo sa ionization; Ang materyal na contact na ginamit nang sabay -sabay ay nangangailangan din ng mataas na pagtutol sa arko at hinang. Kasama sa mga karaniwang contact material ang tanso na tungsten haluang metal, pilak na tungsten haluang metal, atbp.

4. Electromagnetic arc blowing

Ang kababalaghan ng electric arc na gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng electromagnetic force ay tinatawag na electromagnetic blowing arc. Dahil sa paggalaw ng arko sa nakapalibot na daluyan, mayroon itong parehong epekto tulad ng pamumulaklak ng hangin, sa gayon nakamit ang layunin ng pagpatay sa arko. Ang pamamaraan ng pagpapalabas ng arc na ito ay mas malawak na ginagamit sa mababang boltahe na switchgear.

5. Gawin ang paglipat ng arko sa makitid na slit ng solid medium

Ang ganitong uri ng pamamaraan ng pagpapalabas ng arko ay kilala rin bilang slit arc extinguishing. Dahil sa paggalaw ng arko sa makitid na slit ng daluyan, sa isang banda, ito ay pinalamig, na nagpapabuti sa epekto ng ionization; Sa kabilang banda, ang arko ay pinahaba, ang diameter ng arko ay nabawasan, ang pagtaas ng arko ay tumataas, at ang arko ay napapatay.

6. Paghiwalayin ang mahabang arko sa mga maikling arko

Kapag ang arko ay dumadaan sa isang hilera ng mga grids ng metal na patayo dito, ang mahabang arko ay nahahati sa ilang mga maikling arko; Ang pagbagsak ng boltahe ng mga maikling arko ay pangunahing nahuhulog sa mga rehiyon ng anode at katod. Kung ang bilang ng mga grids ay sapat upang matiyak na ang kabuuan ng minimum na patak ng boltahe na kinakailangan upang mapanatili ang pagkasunog ng arko sa bawat segment ay mas malaki kaysa sa inilapat na boltahe, ang arko ay mapatay sa sarili nito. Bilang karagdagan, pagkatapos ng AC kasalukuyang crosses zero, dahil sa malapit na epekto ng katod, ang dielectric na lakas ng bawat agwat ng arko ay biglang tumaas sa 150-250V. Sa pamamagitan ng paggamit ng maramihang mga arko gaps sa serye, maaaring makuha ang isang mas mataas na lakas ng dielectric, upang ang arko ay hindi maghari matapos na mapapatay sa zero crossing.

7. Mag -ampon ng multi fracture arc extinguishing

Ang bawat yugto ng isang high-boltahe na circuit breaker ay konektado sa serye na may dalawa o higit pang mga pahinga, na binabawasan ang boltahe na dala ng bawat pahinga at nagdodoble sa bilis ng pakikipag-ugnay sa pagbasag, na nagiging sanhi ng mabilis na pagpahaba ng arko at nakikinabang sa pagpatay sa arko.

8 Pagbutihin ang bilis ng paghihiwalay ng mga contact sa circuit breaker

Pinahusay ang bilis ng pagpahaba ng arko, na kung saan ay kapaki -pakinabang para sa paglamig ng arko, muling pagsasaayos, at pagsasabog.