17. siječnja 2012. u 10:00 sati

Prilikom otvaranja strujni krug javlja se električno pražnjenje u obliku električnog luka. Za pojavu električnog luka dovoljno je da napon na kontaktima bude iznad 10 V pri struji u krugu reda veličine 0,1A ili više. Pri značajnim naponima i strujama, temperatura unutar luka može doseći 10 ... 15 tisuća ° C, zbog čega se kontakti i dijelovi koji nose struju tope.

Na naponu od 110 kV i više, duljina luka može doseći nekoliko metara. Stoga je električni luk, posebno u strujnim krugovima velike snage, na naponu iznad 1 kV velika opasnost, iako ozbiljne posljedice mogu biti u instalacijama na naponu ispod 1 kV. Zbog toga se električni luk mora što je više moguće ograničiti i brzo ugasiti u krugovima za napone iznad i ispod 1 kV.

Uzroci električnog luka

Proces nastajanja električnog luka može se pojednostaviti na sljedeći način. Kada se kontakti razilaze, prvo se smanjuje kontaktni tlak, a time i kontaktna površina, povećava se kontaktni otpor (gustoća struje i temperatura - počinju lokalna (u određenim dijelovima kontaktnog područja) pregrijavanja, koja dodatno pridonose termoelektronskoj emisiji, kada pod utjecajem visoke temperature povećava se brzina elektrona i oni izbijaju s površine elektrode.

U trenutku divergencije kontakata, odnosno prekida strujnog kruga, napon se brzo vraća na kontaktni razmak. Budući da je udaljenost između kontakata mala, nastaje električno polje velike jakosti, pod utjecajem kojeg elektroni bježe s površine elektrode. Ubrzavaju u električno polje a kada udare u neutralni atom, daju mu svoju kinetičku energiju. Ako je ta energija dovoljna da otkine barem jedan elektron od ljuske neutralnog atoma, tada dolazi do procesa ionizacije.

Nastali slobodni elektroni i ioni čine plazmu osovine luka, odnosno ionizirani kanal u kojem gori luk i osigurava kontinuirano kretanje čestica. Pritom se negativno nabijene čestice, prvenstveno elektroni, kreću u jednom smjeru (prema anodi), a atomi i molekule plina, bez jednog ili više elektrona - pozitivno nabijene čestice - u suprotnom smjeru (prema katodi). Vodljivost plazme slična je vodljivosti metala.

Velika struja teče u vratilu luka i stvara toplina. Takva temperatura osovine električnog luka dovodi do toplinske ionizacije – procesa stvaranja iona uslijed sudara molekula i atoma velike kinetičke energije pri velikim brzinama njihova gibanja (molekule i atomi medija u kojem gori električni luk raspadaju se na elektrone i pozitivno nabijeni ioni). Intenzivna toplinska ionizacija održava visoku vodljivost plazme. Stoga je pad napona duž duljine luka mali.

U električnom luku kontinuirano se odvijaju dva procesa: osim ionizacije, postoji i deionizacija atoma i molekula. Potonje se događa uglavnom difuzijom, odnosno prijenosom nabijenih čestica u okoliš, te rekombinacija elektrona i pozitivno nabijenih iona, koji se rekombiniraju u neutralne čestice uz povrat energije utrošene na njihov raspad. U tom slučaju toplina se odvodi u okolinu.

Dakle, mogu se razlikovati tri faze procesa koji se razmatra: paljenje luka, kada uslijed udarne ionizacije i emisije elektrona s katode počinje lučno pražnjenje, a intenzitet ionizacije je veći od deionizacije, stabilno gorenje luka, podržano toplinskom ionizacijom u vratilu luka, kada je intenzitet ionizacije i deionizacije isti, gašenje luka kada je intenzitet deionizacije veći od ionizacije.

Metode gašenja luka u električnim sklopnim uređajima

Da biste odspojili elemente električnog kruga i time isključili oštećenje rasklopnog uređaja, potrebno je ne samo otvoriti njegove kontakte, već i ugasiti luk koji se pojavljuje između njih. Procesi gašenja luka, kao i gorenja, s izmjeničnim i DC drugačiji. To je određeno činjenicom da u prvom slučaju struja u luku prolazi kroz nulu svakog poluciklusa. U tim trenucima prestaje oslobađanje energije u luku i luk se svaki put spontano ugasi, a zatim ponovno zasvijetli.

U praksi, struja u luku postaje blizu nule malo prije prijelaza nule, budući da kada se struja smanji, energija dovedena u luk se smanjuje, temperatura luka se u skladu s tim smanjuje i toplinska ionizacija prestaje. U ovom slučaju, proces deionizacije se intenzivno odvija u lučnom rasporu. Ako u ovaj trenutak otvorite i brzo odvojite kontakte, tada se možda neće dogoditi naknadni električni kvar i strujni krug će se odspojiti bez luka. Međutim, u praksi je to izuzetno teško izvesti, pa je stoga prihvaćeno posebne mjere ubrzano gašenje luka, osiguravajući hlađenje prostora luka i smanjenje broja nabijenih čestica.

Kao rezultat deionizacije, dielektrična čvrstoća razmaka postupno raste i, u isto vrijeme, napon povratka na njemu raste. O omjeru ovih vrijednosti ovisi hoće li luk svijetliti sljedeću polovicu perioda ili ne. Ako dielektrična čvrstoća razmaka raste brže i veća je od povratnog napona, luk se više neće paliti, inače će luk biti stabilan. Prvi uvjet definira problem gašenja luka.

Upotreba sklopnih uređaja razne načine gašenje luka.

Proširenje luka

Kada se kontakti raziđu u procesu isključivanja električnog kruga, luk koji je nastao rasteže se. U tom slučaju poboljšavaju se uvjeti za hlađenje luka, jer se njegova površina povećava i za izgaranje je potreban veći napon.

Dijeljenje dugog luka u niz kratkih lukova

Ako se luk koji nastaje pri otvaranju kontakata podijeli na K kratkih lukova, na primjer, zatezanjem u metalnu rešetku, tada će se ugasiti. Luk se obično uvlači u metalnu rešetku pod utjecajem elektro magnetsko polje inducirane u pločama rešetke vrtložnim strujama. Ova metoda gašenja luka naširoko se koristi u rasklopnim uređajima za napone ispod 1 kV, posebno u automatskim zračnim prekidačima.

Lučno hlađenje u uskim utorima

Olakšano je gašenje luka u malom volumenu. Stoga se lučni kanali s uzdužnim utorima naširoko koriste u sklopnim uređajima (os takvog utora podudara se u smjeru s osi lučnog vratila). Takav se razmak obično formira u komorama izrađenim od izolacijskih materijala otpornih na luk. Uslijed kontakta luka s hladnim površinama dolazi do njegovog intenzivnog hlađenja, difuzije nabijenih čestica u okolinu i, sukladno tome, brze deionizacije.

Osim proreza s planparalelnim stijenkama koriste se i prorezi s rebrima, izbočinama i nastavcima (džepovima). Sve to dovodi do deformacije osovine luka i pridonosi povećanju površine njegovog kontakta s hladnim stijenkama komore.

Uvlačenje luka u uske utore obično se događa pod utjecajem magnetskog polja koje djeluje s lukom, koji se može smatrati vodičem s strujom.

Vanjsko magnetsko polje za pomicanje luka najčešće daje zavojnica spojena u seriju s kontaktima između kojih nastaje luk. Gašenje luka u uskim prorezima koristi se u uređajima za sve napone.

Gašenje luka pod visokim pritiskom

Pri konstantnoj temperaturi stupanj ionizacije plina opada s povećanjem tlaka, dok se toplinska vodljivost plina povećava. Ako su ostale stvari jednake, to dovodi do povećanog hlađenja luka. Gašenje luka sa visokotlačni, koju stvara sam luk u čvrsto zatvorenim komorama, široko se koristi u osiguračima i nizu drugih uređaja.

Gašenje luka u ulju

Ako su kontakti prekidača postavljeni u ulje, tada luk koji nastaje kada se otvore dovodi do intenzivnog isparavanja ulja. Kao rezultat toga, oko luka se formira plinski mjehurić (ljuska), koji se uglavnom sastoji od vodika (70 ... 80%), kao i uljne pare. Emitirani plinovi velikom brzinom prodiru izravno u zonu lučnog vratila, uzrokuju miješanje hladnog i vrućeg plina u mjehuriću, osiguravaju intenzivno hlađenje i, sukladno tome, deionizaciju lučnog raspora. Osim toga, deionizirajuća sposobnost plinova povećava tlak koji nastaje tijekom brzog raspadanja ulja unutar mjehurića.

Intenzitet procesa gašenja luka u ulju je to veći što je luk bliži kontaktu s uljem i što se ulje brže kreće u odnosu na luk. S obzirom na to, lučni razmak ograničen je zatvorenim izolacijskim uređajem - lučnim žlijebom. U tim komorama stvara se bliži kontakt ulja s lukom, a uz pomoć izolacijskih ploča i ispušnih otvora formiraju se radni kanali kroz koje se kreću ulje i plinovi, osiguravajući intenzivno puhanje (puhanje) luka.

Električni luk je lučno pražnjenje koje nastaje između dvije elektrode, odnosno elektrode i obratka, a koje omogućuje spajanje dva ili više dijelova zavarivanjem.

Zavarivački luk, ovisno o okolini u kojoj se javlja, dijeli se u nekoliko skupina. Može biti otvoren, zatvoren, a također iu okruženju zaštitnih plinova.

Otvoreni luk nastaje na otvorenom kroz ionizaciju čestica u području izgaranja, kao i zbog metalnih para zavarenih dijelova i materijala elektrode. Zatvoreni luk, pak, gori ispod sloja fluksa. To vam omogućuje promjenu sastava plinovitog medija u području izgaranja i zaštitu metala izradaka od oksidacije. U ovom slučaju, električni luk teče kroz metalne pare i ione aditiva za fluks. Luk koji gori u okruženju zaštitnog plina teče kroz ione tog plina i metalne pare. To također pomaže u sprječavanju oksidacije dijelova, a time i povećanju pouzdanosti formiranog spoja.

Električni luk se razlikuje po vrsti dovedene struje - izmjenična ili stalna - i po trajanju gorenja - pulsno ili stacionarno. Osim toga, luk može imati izravni ili obrnuti polaritet.

Prema vrsti elektrode koja se koristi, razlikuju se nepotrošne i potrošne elektrode. Upotreba jedne ili druge elektrode izravno ovisi o karakteristikama koje Stroj za zavarivanje. Luk koji se javlja pri korištenju nepotrošne elektrode, kao što naziv implicira, ne deformira je. Prilikom zavarivanja potrošnom elektrodom, struja luka topi materijal i on se taloži na izvornom obratku.

Lukni razmak može se uvjetno podijeliti na tri karakteristična dijela: katodu, anodu i osovinu luka. U ovom slučaju, posljednji odjeljak, tj. deblo luka ima najveću duljinu, međutim karakteristike luka, kao i mogućnost njegovog nastanka, određuju upravo prielektrodna područja.

Općenito, karakteristike koje ima električni luk mogu se kombinirati u sljedeći popis:

1. Duljina luka. To se odnosi na ukupnu udaljenost područja katode i anode, kao i osovine luka.

2. Napon luka. Sastoji se od zbroja na svakom od područja: stablo, blizu katode i blizu anode. U ovom slučaju, promjena napona u područjima blizu elektrode je mnogo veća nego u preostalom području.

3. Temperatura. Električni luk, ovisno o sastavu plinovitog medija, materijalu elektroda, može razviti temperature do 12 tisuća stupnjeva Kelvina. Međutim, takvi se vrhovi ne nalaze preko cijele ravnine čeone površine elektrode. Jer čak i kod najviše bolja obrada postoje razne neravnine i neravnine na materijalu vodljivog dijela, zbog čega nastaju mnoga pražnjenja koja se percipiraju kao jedno. Naravno, temperatura luka uvelike ovisi o okolini u kojoj gori, kao io parametrima dovedene struje. Na primjer, ako povećate trenutnu vrijednost, tada će se, sukladno tome, povećati i vrijednost temperature.

I, konačno, strujno-naponska karakteristika ili VAC. Predstavlja ovisnost napona o duljini i veličini struje.

Uvod

Načini gašenja električnog luka ... Tema je relevantna i zanimljiva. Dakle, počnimo. Postavljamo pitanja: Što je električni luk? Kako to kontrolirati? Koji se procesi odvijaju tijekom njegovog nastanka? Od čega se sastoji? I kako izgleda.

Što je električni luk?

Električni luk (naponski luk, lučno pražnjenje) je fizikalna pojava, jedna od vrsta električnog pražnjenja u plinu. Prvi put ju je 1802. godine opisao ruski znanstvenik V. V. Petrov.

Električni luk je poseban slučaj četvrtog oblika agregatnog stanja - plazme - i sastoji se od ioniziranog, električki kvazineutralnog plina. Prisutnost slobodnih električnih naboja osigurava vodljivost električnog luka.

Nastanak i svojstva luka

Kada se napon između dviju elektroda poveća do određene razine u zraku, dolazi do električnog sloma između elektroda. Napon električnog proboja ovisi o udaljenosti između elektroda, itd. Često, da bi se pokrenuo proboj na raspoloživom naponu, elektrode se približavaju jedna drugoj. Tijekom kvara obično dolazi do pražnjenja iskre između elektroda, koje impulsno zatvara električni krug.

Elektroni u iskričastom pražnjenju ioniziraju molekule u zračnom rasporu između elektroda. Uz dovoljnu snagu izvora napona, u zračnom rasporu se stvara dovoljna količina plazme tako da probojni napon (ili otpor zračnog raspora) na tom mjestu značajno opada. U tom se slučaju iskričasto pražnjenje pretvara u lučno pražnjenje - plazma kabel između elektroda, što je plazma tunel. Ovaj luk je u biti vodič, te zatvara električni krug između elektroda, prosječna struja još više raste zagrijavanjem luka na 5000-50000 K. U tom slučaju se smatra da je paljenje luka završeno.

Interakcija elektroda s plazmom luka dovodi do njihovog zagrijavanja, djelomičnog taljenja, isparavanja, oksidacije i drugih vrsta korozije. Električni luk za zavarivanje je snažno električno pražnjenje koje teče u plinovitom mediju. Lučno pražnjenje karakteriziraju dvije glavne značajke: oslobađanje značajne količine topline i jak svjetlosni učinak. Temperatura konvencionalnog luka za zavarivanje je oko 6000°C.

Svjetlo luka je zasljepljujuće svijetlo i koristi se u različitim primjenama rasvjete. Luk zrači veliki broj vidljive i nevidljive toplinske (infracrvene) i kemijske (ultraljubičaste) zrake. Nevidljive zrake uzrokuju upalu očiju i opekotine na ljudskoj koži, pa zavarivači koriste posebne štitnike i kombinezone za zaštitu od njih.

Pomoću luka

Ovisno o okolini u kojoj dolazi do pražnjenja luka, razlikuju se sljedeći lukovi zavarivanja:

1. Otvoreni luk. Gori u zraku Sastav plinovitog medija zone luka je zrak s primjesom para zavarenog metala, elektrodnog materijala i elektrodnih obloga.

2. Zatvoreni luk. Gori ispod sloja fluksa. Sastav plinovitog medija lučne zone je par osnovnog metala, materijala elektrode i zaštitnog fluksa.

3. Luk s dovodom zaštitnih plinova. U luk se pod pritiskom uvode različiti plinovi - helij, argon, ugljikov dioksid, vodik, plin za paljenje i razne mješavine plinova. Sastav plinovitog medija u zoni luka je atmosfera zaštitnog plina, para materijala elektrode i osnovnog metala.

Luk se može napajati iz izvora istosmjerne ili izmjenične struje. U slučaju istosmjerne struje razlikuje se ravni luk polariteta (minus izvora napajanja na elektrodi, plus na osnovnom metalu) i obrnuti polaritet (minus na osnovnom metalu, plus na elektrodi). Ovisno o materijalu elektroda, lukovi se razlikuju na topljive (metalne) i netopljive (ugljične, volframove, keramičke itd.) elektrode.

Pri zavarivanju luk može biti izravnog djelovanja (osnovni metal sudjeluje u električnom krugu luka) i neizravnog djelovanja (osnovni metal ne sudjeluje u električnom krugu luka). Luk neizravnog djelovanja koristi se relativno malo.

Gustoća struje u luku zavarivanja može biti različita. Koriste se lukovi s normalnom gustoćom struje - 10--20 A / mm2 (normalno ručno zavarivanje, zavarivanje u nekim zaštitnim plinovima) i s visokom gustoćom struje - 80--120 A / mm2 i više (automatski, poluautomatski potopljeni elektrolučno zavarivanje, u okruženju zaštitnog plina).

Pojava lučnog pražnjenja moguća je samo kada je stupac plina između elektrode i osnovnog metala ioniziran, tj. sadržavat će ione i elektrone. To se postiže prijenosom odgovarajuće energije, koja se naziva energija ionizacije, molekuli plina ili atomu, uslijed čega se iz atoma i molekula oslobađaju elektroni. Medij lučnog pražnjenja može se prikazati plinskim vodičem električna struja koji ima okrugli cilindrični oblik. Luk se sastoji od tri područja - katodno područje, stupac luka, anodno područje.

Tijekom gorenja luka uočavaju se aktivne točke na elektrodi i osnovnom metalu, a to su zagrijana područja na površini elektrode i osnovnog metala; čitava struja luka prolazi kroz ta mjesta. Na katodi se mrlja naziva katodna mrlja, a na anodi anodna mrlja. Odsjek srednjeg dijela lučnog stupca donekle je više veličina katodne i anodne mrlje. Njegova veličina prema tome ovisi o veličini aktivnih točaka.

Napon luka varira s gustoćom struje. Ova ovisnost, prikazana grafički, naziva se statička karakteristika luka. Pri niskim vrijednostima gustoće struje, statička karakteristika ima padajući karakter, tj. napon luka se smanjuje kako struja raste. To je zbog činjenice da se s povećanjem struje povećava površina poprečnog presjeka stupca luka i električna vodljivost, dok se gustoća struje i gradijent potencijala u stupcu luka smanjuju. Veličina padova katodnog i anodnog napona luka ne mijenja se s jačinom struje i ovisi samo o materijalu elektrode, osnovnom metalu, plinovitom mediju i tlaku plina u zoni luka.

Pri gustoćama struje zavarivačkog luka konvencionalnih načina koji se koriste za ručno zavarivanje, napon luka ne ovisi o veličini struje, budući da se površina poprečnog presjeka stupca luka povećava proporcionalno struji, a električna vodljivost se vrlo malo mijenja, a gustoća struje u stupcu luka ostaje praktički konstantan. U tom slučaju veličina padova katodnog i anodnog napona ostaje nepromijenjena. U luku velike gustoće struje, s povećanjem jakosti struje, katodna mrlja i presjek stupca luka ne mogu se povećati, iako gustoća struje raste proporcionalno jakosti struje. U tom se slučaju temperatura i električna vodljivost stupca luka nešto povećavaju.

napon električno polje a potencijalni gradijent stupca luka će se povećavati s povećanjem struje. Katodni pad napona se povećava, zbog čega će statička karakteristika biti rastuće prirode, tj. napon luka će rasti s povećanjem struje luka. Rastuća statička karakteristika značajka je luka visoke gustoće struje u raznim plinska okruženja. Statičke karakteristike odnose se na stacionarno stanje luka s nepromijenjenom duljinom.

Stabilan proces gorenja luka tijekom zavarivanja može se pojaviti pod određenim uvjetima. Na stabilnost procesa stvaranja luka utječe niz čimbenika; napon prazan hod izvor napajanja luka, vrsta struje, veličina struje, polaritet, prisutnost induktiviteta u krugu luka, prisutnost kapaciteta, frekvencija struje itd.

Doprinijeti poboljšanju stabilnosti luka, povećanju struje, naponu otvorenog kruga izvora napajanja luka, uključivanju induktiviteta u krugu luka, povećanju frekvencije struje (kada se napaja izmjeničnom strujom) i broju drugih uvjeta. Stabilnost se također može značajno poboljšati upotrebom posebnih elektrodnih obloga, topitelja, zaštitnih plinova i niza drugih tehnoloških čimbenika.

elektrolučno zavarivanje gašenjem

Pozdrav svim posjetiteljima mog bloga. Tema današnjeg članka je električni luk i zaštita od električnog luka. Tema nije slučajna, pišem iz bolnice Sklifosovski. Pogodi zašto?

Što je električni luk

Ovo je jedna od vrsta električnog pražnjenja u plinu (fizikalna pojava). Naziva se još i - lučno pražnjenje ili voltov luk. Sastoji se od ioniziranog, električki kvazi-neutralnog plina (plazme).

Može se dogoditi između dvije elektrode kada se napon između njih poveća ili kada se one približavaju jedna drugoj.

Ukratko o Svojstva: temperatura električnog luka, od 2500 do 7000 °C. Međutim, nije mala temperatura. Međudjelovanje metala s plazmom dovodi do zagrijavanja, oksidacije, taljenja, isparavanja i drugih vrsta korozije. Popraćeno svjetlosnim zračenjem, udarnim valom, ultravisokom temperaturom, vatrom, oslobađanjem ozona i ugljičnog dioksida.

Na internetu ima puno informacija o tome što je električni luk, koja su njegova svojstva, ako vas zanima više detalja, pogledajte. Na primjer, u en.wikipedia.org.

Sada o mojoj nesreći. Teško je povjerovati, ali prije 2 dana sam se izravno susreo s ovom pojavom i to neuspješno. Bilo je ovako: 21. studenog na poslu sam dobio upute da napravim ožičenje svjetiljki u razvodnoj kutiji, a zatim ih spojim na mrežu. Nije bilo problema s ožičenjem, ali kad sam ušao u štit, pojavile su se neke poteškoće. Šteta što je androyd zaboravio svoju kuću, nije snimio električnu ploču, inače bi bilo jasnije. Možda ću učiniti više kad dođem na posao. Dakle, štit je bio vrlo star - 3 faze, nulta sabirnica (aka uzemljenje), 6 automata i paketni prekidač (čini se da je sve jednostavno), stanje u početku nije bilo vjerodostojno. Dugo sam se mučio s nultom gumom, jer su svi vijci bili zahrđali, nakon čega sam lako stavio fazu na mašinu. Sve je u redu, provjerio sam lampe, rade.

Nakon toga se vratio do oklopa kako bi pažljivo položio žice i zatvorio ga. Želim napomenuti da je električna ploča bila na visini od ~ 2 metra, u uskom prolazu, a da bih došao do nje, koristio sam stepenice (ljestve). Polažući žice, pronašao sam iskre na kontaktima drugih strojeva, što je uzrokovalo treptanje svjetiljki. U skladu s tim, produžio sam sve kontakte i nastavio pregledavati preostale žice (da to učinim jednom i da se više ne vraćam na ovo). Otkrivši da jedan kontakt na vrećici ima visoku temperaturu, odlučio sam i njega produžiti. Uzeo sam odvijač, prislonio ga na šaraf, okrenuo ga, bang! Čula se eksplozija, bljesak, odbačen sam unazad, udario u zid, pao sam na pod, ništa se nije vidjelo (zaslijepio), štit nije prestajao eksplodirati i zujati. Zašto zaštita nije radila ne znam. Osjetivši kako iskre padaju na sebe, shvatio sam da moram izaći. Izvukao sam se na dodir, puzeći. Izašavši iz ovog uskog prolaza, počeo je dozivati ​​svog partnera. Već sam u tom trenutku osjetio da svojim desna ruka(držao sam joj odvijač) nešto nije bilo u redu, osjetila se užasna bol.

Zajedno s partnerom odlučili smo da moramo otrčati do prve pomoći. Što se dalje dogodilo, mislim da ne vrijedi pričati, samo su uboli i otišli u bolnicu. Nikada neću zaboraviti taj strašni zvuk dugog kratkog spoja - svrbež sa zujanjem.

Sada sam u bolnici, imam ogrebotinu na koljenu, doktori misle da sam šokirana, ovo je izlaz pa mi prate srce. Vjerujem da me struja nije pobijedila, već je opeklina na mojoj ruci izazvana električnim lukom koji je nastao pri kratkom spoju.

Što se tu dogodilo, zašto je došlo do kratkog spoja, ne znam još, mislim, kad se zavrtio vijak, sam kontakt se pomaknuo i došlo je do kratkog spoja faza na fazu, ili je bio paketni komutator iza gola žica i kad se vijak približio, ustao je električni luk. Saznat ću kasnije ako skuže.

K vragu, išla sam na obloge, toliko su mi omotali ruku da sad pišem s jednom lijevom)))

Nisam se slikao bez zavoja, nije baš ugodan prizor. Ne želim plašiti električare početnike ....

Koje su mjere zaštite od električnog luka koje bi me mogle zaštititi? Nakon analize interneta, vidio sam da je najpopularnije sredstvo za zaštitu ljudi u električnim instalacijama od električnog luka odijelo otporno na toplinu. NA Sjeverna Amerika posebni strojevi iz Siemensa vrlo su popularni, koji štite i od električnog luka i od maksimalne struje. U Rusiji se trenutno takvi strojevi koriste samo na visokonaponskim trafostanicama. U mom slučaju bi mi bila dovoljna dielektrična rukavica, ali razmislite sami kako spojiti lampe u njih? Vrlo je neugodno. Također preporučujem korištenje zaštitnih naočala za zaštitu očiju.

U električnim instalacijama borba protiv električnog luka provodi se pomoću vakuumskih i uljnih prekidača, kao i pomoću elektromagnetskih zavojnica zajedno s lučnim žljebovima.

to je sve? Ne! Najpouzdaniji način da se zaštitite od električnog luka, po mom mišljenju, jesu rad na oslobađanju od stresa . Ne znam za vas, ali ja više neću raditi pod stresom...

Ovo je moj članak električni luk i zaštita od luka završava. Treba li što dodati? Ostavite komentar.

Električni luk za zavarivanje- ovo je dugotrajno električno pražnjenje u plazmi, koja je mješavina ioniziranih plinova i para komponenti zaštitnu atmosferu, punilo i osnovni metal.

Luk je dobio ime po karakterističnom obliku koji poprima kada gori između dvije vodoravno postavljene elektrode; zagrijani plinovi nastoje se podići i ovo električno pražnjenje je savijeno, poprimajući oblik luka ili luka.

S praktičnog gledišta, luk se može smatrati plinskim vodičem koji pretvara električna energija u toplinsku. Omogućuje visok intenzitet grijanja i lako se kontrolira pomoću električnih parametara.

Zajednička karakteristika plinova je da u normalnim uvjetima nisu vodiči električne struje. Međutim, kod povoljni uvjeti(visoka temperatura i prisutnost vanjskog električnog polja visokog intenziteta) plinovi se mogu ionizirati, t.j. njihovi atomi ili molekule mogu otpustiti ili, za elektronegativne elemente, naprotiv, uhvatiti elektrone, pretvarajući se u pozitivne odnosno negativne ione. Zbog tih promjena plinovi prelaze u četvrto agregatno stanje koje se naziva plazma, a koje je električki vodljivo.

Pobuđivanje luka zavarivanja odvija se u nekoliko faza. Na primjer, kod MIG / MAG zavarivanja, kada kraj elektrode i obratka dođu u kontakt, dolazi do kontakta između mikro izbočina njihovih površina. Velika gustoća struje pridonosi brzom taljenju ovih izbočina i stvaranju sloja tekućeg metala, koji se stalno povećava prema elektrodi, i na kraju puca.

U trenutku pucanja skakača dolazi do brzog isparavanja metala, a praznina za pražnjenje ispunjena je ionima i elektronima koji nastaju u ovom slučaju. Zbog dovođenja napona na elektrodu i radni predmet, elektroni i ioni se počinju kretati: elektroni i negativno nabijeni ioni na anodu, a pozitivno nabijeni ioni na katodu, te se tako pobuđuje zavarivački luk. Nakon što se luk pobudi, koncentracija slobodnih elektrona i pozitivnih iona u lučnom međuprostoru nastavlja rasti, jer se elektroni sudaraju s atomima i molekulama na svom putu i "izbacuju" još više elektrona iz njih (u ovom slučaju, atoma koji izgubili su jedan ili više elektrona i postali pozitivno nabijeni ioni). Dolazi do intenzivne ionizacije plina lučnog raspora i luk dobiva karakter stabilnog lučnog pražnjenja.

Nekoliko djelića sekunde nakon pokretanja luka, na osnovnom metalu počinje se stvarati zavarena kupka, a na kraju elektrode počinje se stvarati kapljica metala. I nakon još otprilike 50 - 100 milisekundi uspostavlja se stabilan prijenos metala od kraja žice elektrode do zavarene kupke. Može se izvesti kapljicama koje slobodno lete iznad lučnog raspora ili kapljicama koje prvo tvore kratki spoj, a zatim teku u zavareni bazen.

Električna svojstva luka određena su procesima koji se odvijaju u njegove tri karakteristične zone - stupcu, kao iu područjima blizu elektrode luka (katoda i anoda), koji se nalaze između stupca luka s jedne strane i elektroda i proizvod s druge strane.

Za održavanje plazme luka tijekom zavarivanja potrošnom elektrodom dovoljno je osigurati struju od 10 do 1000 ampera i primijeniti električni napon od oko 15-40 volti između elektrode i obratka. U tom slučaju pad napona na samom stupcu luka neće prijeći nekoliko volti. Ostatak napona pada na području katode i anode luka. Duljina stupca luka u prosjeku doseže 10 mm, što odgovara približno 99% duljine luka. Dakle, jakost električnog polja u stupcu luka je u rasponu od 0,1 do 1,0 V/mm. Katodna i anodna područja, naprotiv, karakterizirana su vrlo kratkim opsegom (oko 0,0001 mm za katodno područje, što odgovara srednjem slobodnom putu iona, i 0,001 mm za anodno područje, što odgovara srednjoj slobodan put elektrona). Prema tome, ova područja imaju vrlo visoku jakost električnog polja (do 104 V/mm za katodno područje i do 103 V/mm za anodno područje).

Eksperimentalno je utvrđeno da u slučaju zavarivanja potrošnom elektrodom pad napona u području katode premašuje pad napona u području anode: 12–20 V, odnosno 2–8 V. S obzirom da oslobađanje topline na objektima električnog kruga ovisi o struji i naponu, postaje jasno da se kod zavarivanja toplom elektrodom više topline oslobađa u području gdje više pada napon, tj. u katodi. Stoga se pri zavarivanju potrošnom elektrodom koristi obrnuti polaritet priključka struje zavarivanja, kada proizvod služi kao katoda za osiguravanje dubokog prodiranja osnovnog metala (u ovom slučaju, pozitivni pol izvora napajanja spojen je na elektroda). Izravni polaritet se ponekad koristi pri navarivanju (kada je, naprotiv, poželjno da prodiranje osnovnog metala bude minimalno).

U uvjetima TIG zavarivanja (zavarivanje neplodnom elektrodom), pad napona na katodi je, naprotiv, mnogo manji od pada napona na anodi i, sukladno tome, u tim uvjetima već se na anodi stvara više topline. Stoga se kod zavarivanja neplodnom elektrodom, kako bi se osiguralo duboko prodiranje osnovnog metala, izradak spaja na pozitivni priključak izvora struje (i postaje anoda), a elektroda se spaja na negativni priključak. terminal (također osigurava zaštitu elektrode od pregrijavanja).

U ovom slučaju, bez obzira na vrstu elektrode (potrošna ili nepotrošna), toplina se oslobađa uglavnom u aktivnim područjima luka (katoda i anoda), a ne u stupcu luka. Ovo svojstvo luka koristi se za topljenje samo onih područja osnovnog metala na koje je luk usmjeren.

Oni dijelovi elektroda kroz koje prolazi struja luka nazivaju se aktivnim točkama (na pozitivnoj elektrodi anodna točka, a na negativnoj elektrodi katodna točka). Katodna točka je izvor slobodnih elektrona, koji doprinose ionizaciji lučnog raspora. Istodobno, tokovi pozitivnih iona hrle na katodu, koji je bombardiraju i prenose joj svoju kinetičku energiju. Temperatura na površini katode u području aktivne točke tijekom zavarivanja potrošnom elektrodom doseže 2500 ... 3000 ° C.

Lk - katodno područje; La - anodno područje (La = Lk = 10 -5 -10 -3 cm); Lst - stupac luka; Ld - duljina luka; Ld \u003d Lk + La + Lst

Struje elektrona i negativno nabijenih iona jure prema mjestu anode, koji joj predaju svoju kinetičku energiju. Temperatura na površini anode u području aktivne točke tijekom zavarivanja potrošnom elektrodom doseže 2500 ... 4000 ° C. Temperatura stupca luka kod zavarivanja potrošnom elektrodom kreće se od 7000 do 18000°C (za usporedbu: temperatura taljenja čelika je približno 1500°C).

Utjecaj na luk magnetskih polja

Kod zavarivanja istosmjernom strujom često se opaža fenomen poput magnetskog. Karakteriziraju ga sljedeće značajke:

Stup zavarivačkog luka naglo odstupa od svog normalnog položaja;
- luk gori nestabilno, često se prekida;
- mijenja se zvuk gorenja luka - pojavljuju se pucketanja.

Magnetsko puhanje ometa stvaranje šava i može pridonijeti pojavi takvih nedostataka u šavu kao što su nedostatak fuzije i nedostatak fuzije. Razlog za pojavu magnetskog praska je interakcija magnetskog polja zavarivačkog luka s drugim obližnjim magnetskim poljima ili feromagnetskim masama.

Stup luka može se smatrati dijelom kruga zavarivanja u obliku savitljivog vodiča oko kojeg postoji magnetsko polje.

Kao rezultat međudjelovanja magnetskog polja luka i magnetskog polja koje se javlja u zavarenom dijelu tijekom prolaska struje, zavarivački luk odstupa u smjeru suprotnom od mjesta gdje je spojen vodič.

Utjecaj feromagnetskih masa na otklon luka posljedica je činjenice da zbog velike razlike u otporu prolazu silnica magnetskog polja polja luka kroz zrak i kroz feromagnetske materijale (željezo i njegove legure), magnetsko polje je jače koncentrirano na strani suprotnoj od položaja mase, pa je stup luka pomaknut na stranu feromagnetskog tijela.

Magnetsko polje zavarivačkog luka raste s povećanjem struja zavarivanja. Stoga se učinak magnetskog udara češće očituje tijekom zavarivanja na povišenim načinima rada.

Kako biste smanjili učinak magnetskog udara na proces zavarivanja, možete:

Izvođenje zavarivanja kratkim lukom;
- naginjanjem elektrode tako da njen kraj bude usmjeren prema djelovanju magnetskog udara;
- približavanje strujnog voda luku.

Učinak magnetskog propuhivanja može se smanjiti i zamjenom istosmjerne struje zavarivanja izmjeničnom, pri čemu je magnetsko propuhivanje mnogo manje izraženo. Međutim, treba imati na umu da je izmjenični luk manje stabilan, jer se zbog promjene polariteta gasi i ponovno pali 100 puta u sekundi. Da bi izmjenični luk stabilno gorio, potrebno je koristiti stabilizatore luka (elementi koji se lako ioniziraju), koji se uvode, na primjer, u oblogu elektrode ili fluks.