17 ianuarie 2012 ora 10:00

La deschidere circuit electric se produce o descărcare electrică sub formă de arc electric. Pentru ca un arc electric să apară, este suficient ca tensiunea la contacte să fie peste 10 V cu un curent în circuit de ordinul a 0,1 A sau mai mult. La tensiuni și curenți semnificativi, temperatura din interiorul arcului poate ajunge la 10...15 mii °C, drept urmare contactele și piesele purtătoare de curent se topesc.

La tensiuni de 110 kV și mai mari, lungimea arcului poate ajunge la câțiva metri. Prin urmare, un arc electric, în special în circuitele de putere puternice, la tensiuni de peste 1 kV reprezintă un mare pericol, deși pot apărea consecințe grave și în instalațiile la tensiuni sub 1 kV. Ca urmare, arcul electric trebuie limitat pe cât posibil și stins rapid în circuitele cu tensiuni atât peste cât și sub 1 kV.

Cauzele arcurilor electrice

Procesul de formare a unui arc electric poate fi simplificat după cum urmează. Când contactele diverge, presiunea de contact și, în consecință, suprafața de contact scad inițial, rezistența de tranziție (densitatea curentului și temperatura) crește - începe supraîncălzirea locală (în anumite zone ale zonei de contact), care contribuie și mai mult la emisia termoionică atunci când, sub influența temperaturii ridicate, viteza de mișcare a electronilor crește și ei ies de pe suprafața electrodului.

În momentul în care contactele diverg, adică circuitul se întrerupe, tensiunea este restabilită rapid la intervalul de contact. Deoarece distanța dintre contacte este mică, apare un câmp electric de mare intensitate, sub influența căruia electronii sunt ejectați de pe suprafața electrodului. Ele accelerează în câmp electric iar când lovesc un atom neutru, îi dau energia lor cinetică. Dacă această energie este suficientă pentru a elimina cel puțin un electron din învelișul unui atom neutru, atunci are loc procesul de ionizare.

Electronii și ionii liberi rezultați alcătuiesc plasma cilindrului arcului, adică canalul ionizat în care arde arcul și este asigurată mișcarea continuă a particulelor. În acest caz, particulele încărcate negativ, în primul rând electronii, se deplasează într-o direcție (spre anod), iar atomii și moleculele de gaz lipsite de unul sau mai mulți electroni - particule încărcate pozitiv - în direcția opusă (spre catod). Conductivitatea plasmei este apropiată de conductivitatea metalelor.

Un curent mare trece prin arborele arcului și creează temperatură ridicată. Această temperatură a cilindrului arcului duce la ionizare termică - procesul de formare a ionilor din cauza ciocnirii moleculelor și atomilor cu energie cinetică mare la viteze mari de mișcare a acestora (moleculele și atomii mediului în care arde arcul se dezintegrează în electroni și ioni încărcați pozitiv). Ionizarea termică intensă menține o conductivitate ridicată a plasmei. Prin urmare, căderea de tensiune de-a lungul lungimii arcului este mică.

Într-un arc electric au loc în mod continuu două procese: pe lângă ionizare, și deionizarea atomilor și moleculelor. Acesta din urmă are loc în principal prin difuzie, adică prin transferul particulelor încărcate în mediuși recombinarea electronilor și ionilor încărcați pozitiv, care se recombină în particule neutre, eliberând energia cheltuită în dezintegrarea lor. În acest caz, căldura este disipată în mediu.

Astfel, se pot distinge trei etape ale procesului luat în considerare: aprinderea arcului, când, datorită ionizării prin impact și emisiei de electroni din catod, începe o descărcare de arc și intensitatea ionizării este mai mare decât deionizarea, arderea arcului stabil, susținută de ionizare termică în baril arc, când intensitatea ionizării și a deionizării este aceeași, stingerea arcului când intensitatea deionizării este mai mare decât ionizarea.

Metode de stingere a arcurilor în dispozitivele electrice de comutare

Pentru a deconecta elementele circuitului electric și pentru a evita deteriorarea dispozitivului de comutare, este necesar nu numai deschiderea contactelor acestuia, ci și stingerea arcului care apare între ele. Procesele de stingere a arcului, precum și arderea, sub alternanță și DC sunt diferite. Acest lucru este determinat de faptul că, în primul caz, curentul din arc trece prin zero la fiecare jumătate de ciclu. În aceste momente, eliberarea de energie în arc se oprește și arcul se stinge spontan de fiecare dată, apoi se aprinde din nou.

În practică, curentul din arc devine aproape de zero ceva mai devreme decât trecerea prin zero, deoarece pe măsură ce curentul scade, energia furnizată arcului scade, iar temperatura arcului scade în consecință și ionizarea termică se oprește. În acest caz, procesul de deionizare are loc intens în golul arcului. Dacă în în acest moment deschideți și separați rapid contactele, atunci este posibil să nu apară o defecțiune electrică ulterioară și circuitul va fi deconectat fără arc. Cu toate acestea, în practică, acest lucru este extrem de dificil de făcut și, prin urmare, acceptă masuri speciale stingerea accelerată a arcului, asigurând răcirea spațiului arcului și reducând numărul de particule încărcate.

Ca urmare a deionizării, rezistența electrică a golului crește treptat și, în același timp, tensiunea de recuperare pe el crește. Raportul dintre aceste cantități determină dacă arcul se va aprinde în următoarea jumătate a perioadei sau nu. Dacă rezistența electrică a golului crește mai repede și există mai multă tensiune de restabilire, arcul nu se va mai aprinde, altfel se va asigura un arc stabil. Prima condiție determină sarcina de stingere a arcului.

În dispozitivele de comutare pe care le folosesc diverse moduri stingerea arcului.

Prelungirea arcului

Când contactele diverg în timpul procesului de deconectare a circuitului electric, arcul rezultat se întinde. În același timp, condițiile de răcire pentru arc se îmbunătățesc, deoarece suprafața acestuia crește și este necesară mai multă tensiune pentru ardere.

Împărțirea unui arc lung într-un număr de arce scurte

Dacă arcul format atunci când contactele se deschid este împărțit în K arce scurte, de exemplu prin trasarea lui într-o rețea metalică, atunci se va stinge. Arcul este de obicei tras în grila metalică prin forță electro câmp magnetic induse în plăcile grilei de curenții turbionari. Această metodă de stingere a arcului este utilizată pe scară largă în dispozitivele de comutare pentru tensiuni sub 1 kV, în special în întreruptoarele automate cu aer.

Răcire cu arc în fante înguste

Stingerea arcului într-un volum mic este mai ușoară. Prin urmare, în dispozitivele de comutare, camerele de stingere a arcului cu fante longitudinale sunt utilizate pe scară largă (axa unei astfel de fante coincide în direcția axei arborelui arcului). Un astfel de gol se formează de obicei în camerele realizate din materiale izolante rezistente la arc. Datorită contactului arcului cu suprafețele reci, are loc o răcire intensă, difuzia particulelor încărcate în mediu și, în consecință, deionizarea rapidă.

Pe lângă fante cu pereți plani-paraleli, se mai folosesc fante cu nervuri, proeminențe și prelungiri (buzunare). Toate acestea duc la deformarea cilindrului arcului și ajută la creșterea zonei de contact cu pereții reci ai camerei.

Desenarea unui arc în fante înguste are loc de obicei sub influența unui câmp magnetic care interacționează cu arcul, care poate fi considerat ca un conductor cu curent.

Câmpul magnetic extern pentru deplasarea arcului este asigurat cel mai adesea de o bobină conectată în serie cu contactele între care are loc arcul. Stingerea arcului în fante înguste este utilizată în dispozitive pentru toate tensiunile.

Stingerea arcului de înaltă presiune

La o temperatură constantă, gradul de ionizare a gazului scade odată cu creșterea presiunii, în timp ce conductivitatea termică a gazului crește. Toate celelalte lucruri fiind egale, acest lucru duce la o răcire crescută a arcului. Stingerea arcului folosind presiune mare, creat de arcul în sine în camere închise etanș, este utilizat pe scară largă în siguranțe și o serie de alte dispozitive.

Stingerea arcului în petrol

Dacă contactele comutatorului sunt plasate în ulei, arcul care apare atunci când se deschid duce la evaporarea intensă a uleiului. Ca urmare, în jurul arcului se formează o bulă de gaz (înveliș), constând în principal din hidrogen (70...80%), precum și vapori de ulei. Gazele eliberate pătrund direct în zona arborelui arcului cu viteză mare, provoacă amestecarea gazului rece și fierbinte în bule, asigură o răcire intensă și, în consecință, deionizarea spațiului arcului. În plus, capacitatea de deionizare a gazelor crește presiunea din interiorul bulei creată în timpul descompunerii rapide a petrolului.

Intensitatea procesului de stingere a arcului în ulei este mai mare, cu cât arcul intră mai aproape în contact cu uleiul și cu atât uleiul se mișcă mai repede în raport cu arcul. Luând în considerare acest lucru, ruperea arcului este limitată de un dispozitiv de izolare închis - o cameră de stingere a arcului. În aceste camere se creează un contact mai strâns al uleiului cu arcul, iar cu ajutorul plăcilor izolatoare și a orificiilor de evacuare se formează canale de lucru prin care se deplasează uleiul și gazele, asigurând o suflare intensă a arcului.

Un arc electric este o descărcare de arc care are loc între doi electrozi sau un electrod și o piesă de prelucrat și care permite conectarea a două sau mai multor piese prin sudare.

Arcul de sudare, în funcție de mediul în care are loc, este împărțit în mai multe grupe. Poate fi deschis, închis sau într-un mediu de gaz protector.

Un arc deschis curge în aer liber prin ionizarea particulelor din zona de ardere, precum și datorită vaporilor de metal ai pieselor sudate și a materialului electrodului. Arcul închis, la rândul său, arde sub un strat de flux. Acest lucru vă permite să modificați compoziția mediului gazos din zona de ardere și să protejați metalul piesei de prelucrat de oxidare. În acest caz, arcul electric curge prin vapori de metal și ioni aditivi de flux. Arcul, care arde într-un mediu gazos protector, curge prin ionii acestui gaz și vapori de metal. Acest lucru vă permite, de asemenea, să preveniți oxidarea pieselor și, în consecință, să creșteți fiabilitatea conexiunii formate.

Un arc electric diferă prin tipul de curent furnizat - alternativ sau direct - și prin durata arderii - pulsat sau staționar. În plus, arcul poate avea polaritate directă sau inversă.

Pe baza tipului de electrod utilizat, se disting netopirea și topirea. Utilizarea unui anumit electrod depinde direct de caracteristicile pe care le are aparat de sudura. Arcul care apare la utilizarea unui electrod neconsumabil, după cum sugerează și numele, nu îl deformează. La sudarea cu un electrod consumabil, curentul arcului topește materialul și este fuzionat pe piesa originală.

Spațiul arcului poate fi împărțit condiționat în trei secțiuni caracteristice: aproape catod, aproape anod și, de asemenea, arborele arcului. În acest caz, ultima secțiune, i.e. Arborele arcului are cea mai mare lungime, cu toate acestea, caracteristicile arcului, precum și posibilitatea de apariție a acestuia, sunt determinate tocmai de zonele apropiate de electrod.

În general, caracteristicile pe care le are un arc electric pot fi combinate în următoarea listă:

1. Lungimea arcului. Aceasta se referă la distanța totală a regiunilor catodului și anodului, precum și la arborele arcului.

2. Tensiunea arcului. Constă din suma pe fiecare dintre zone: baril, aproape catod și aproape anod. În acest caz, modificarea tensiunii în regiunile apropiate de electrod este semnificativ mai mare decât în ​​regiunea rămasă.

3. Temperatura. Un arc electric, în funcție de compoziția mediului gazos și de materialul electrozilor, poate dezvolta o temperatură de până la 12 mii de grade Kelvin. Cu toate acestea, astfel de vârfuri nu sunt situate pe întregul plan al capătului electrodului. Pentru că chiar și cu cele mai multe prelucrare mai bună materialul părții conductoare are diverse nereguli și tuberculi, din cauza cărora apar multe descărcări, care sunt percepute ca una. Desigur, temperatura arcului depinde în mare măsură de mediul în care arde, precum și de parametrii curentului furnizat. De exemplu, dacă creșteți valoarea curentă, atunci, în consecință, valoarea temperaturii va crește.

Și, în sfârșit, caracteristica curent-tensiune sau caracteristica I-V. Reprezintă dependența tensiunii de lungime și mărimea curentului.

Introducere

Metode de stingere a unui arc electric... Subiectul este relevant și interesant. Deci să începem. Ne punem întrebările: Ce este un arc electric? Cum să-l controlezi? Ce procese au loc în timpul formării sale? În ce constă? Și cum arată.

Ce este un arc electric?

Arc electric (Arc Voltaic, Descărcare arc) este un fenomen fizic, unul dintre tipurile de descărcare electrică dintr-un gaz. A fost descris pentru prima dată în 1802 de omul de știință rus V.V.

Arc electric este un caz special al celei de-a patra forme de stare a materiei - plasmă - și constă dintr-un gaz ionizat, cvasi-neutru din punct de vedere electric. Prezența sarcinilor electrice libere asigură conductivitatea arcului electric.

Formarea arcului și proprietăți

Când tensiunea dintre doi electrozi crește la un anumit nivel, are loc o defecțiune electrică în aerul dintre electrozi. Tensiunea electrică de defectare depinde de distanța dintre electrozi etc. Adesea, pentru a iniția defectarea la tensiunea existentă, electrozii sunt apropiați unul de celălalt. În timpul unei defecțiuni, între electrozi apare de obicei o descărcare de scânteie, închiderea circuitului electric prin impuls.

Electronii din descărcări de scânteie ionizează moleculele din spațiul de aer dintre electrozi. Cu o putere suficientă a sursei de tensiune, în spațiul de aer se formează o cantitate suficientă de plasmă, astfel încât tensiunea de defalcare (sau rezistența întrefierului) în acest loc să scadă semnificativ. În acest caz, descărcările de scânteie se transformă într-o descărcare cu arc - un cordon de plasmă între electrozi, care este un tunel de plasmă. Acest arc este în esență un conductor, și închide circuitul electric dintre electrozi, curentul mediu crește și mai mult, încălzind arcul la 5000-50000 K. În acest caz, se consideră că aprinderea arcului este încheiată.

Interacțiunea electrozilor cu plasma arcului duce la încălzirea lor, topirea parțială, evaporarea, oxidarea și alte tipuri de coroziune. Un arc electric de sudare este o descărcare electrică puternică care curge într-un mediu gazos. Descărcarea cu arc se caracterizează prin două caracteristici principale: eliberarea unei cantități semnificative de căldură și un efect puternic de lumină. Temperatura unui arc de sudare convențional este de aproximativ 6000°C.

Lumina arcului este uimitor de strălucitor și este utilizată într-o varietate de aplicații de iluminat. Arcul radiază număr mare razele termice (infraroșii) și chimice (ultraviolete) vizibile și invizibile. Razele invizibile provoacă inflamarea ochilor și ard pielea umană, așa că sudorii folosesc scuturi speciale și îmbrăcăminte speciale pentru a se proteja împotriva lor.

Folosind un arc

În funcție de mediul în care are loc descărcarea arcului, se disting următoarele arcuri de sudare:

1. Arc deschis. Arsuri în aer. Compoziția mediului gazos din zona arcului este aer amestecat cu vapori ai metalului care se sudează, materialul electrozilor și acoperirile electrozilor.

2. Arc închis. Arsuri sub un strat de flux. Compoziția mediului gazos din zona arcului - vapori ai metalului de bază, materialul electrodului și fluxul de protecție.

3. Arc cu alimentare cu gaze protectoare. Diferite gaze sunt introduse în arc sub presiune - heliu, argon, dioxid de carbon, hidrogen, gaz de iluminare și diverse amestecuri de gaze. Compoziția mediului gazos din zona arcului este o atmosferă de gaz protector, vapori din materialul electrodului și metalul de bază.

Arcul poate fi alimentat din surse de curent continuu sau alternativ. În cazul puterii de curent continuu, se face distincția între un arc de polaritate directă (minus sursa de alimentare pe electrod, plus pe metalul de bază) și polaritatea inversă (minus pe metalul de bază, plus pe electrod). În funcție de materialul electrozilor, arcurile se disting cu electrozi fuzibili (metal) și nefuzibili (carbon, wolfram, ceramică etc.).

La sudare, arcul poate avea acțiune directă (metalul de bază participă la circuitul electric al arcului) și acțiune indirectă (metalul de bază nu participă la circuitul electric al arcului). Arcul de acțiune indirectă este folosit relativ puțin.

Densitatea de curent în arcul de sudare poate fi diferită. Arcurile sunt utilizate cu o densitate normală de curent - 10--20 a/mm2 (sudare manuală obișnuită, sudare în unele gaze de protecție) și cu o densitate mare de curent - 80--120 a/mm2 și mai mult (automată, semiautomată scufundată). sudare cu arc, într-un mediu gazos protector).

Apariția unei descărcări cu arc este posibilă numai în cazul în care coloana de gaz dintre electrod și metalul de bază este ionizată, adică conține ioni și electroni. Acest lucru se realizează prin împărțirea energiei adecvate moleculei sau atomului de gaz, numită energie de ionizare, în urma căreia electronii sunt eliberați din atomi și molecule. Mediul de descărcare a arcului poate fi reprezentat ca un conductor de gaz curent electric având o formă rotundă-cilindrică. Arcul este format din trei regiuni - regiunea catodică, coloana arcului și regiunea anodului.

În timpul arderii arcului, se observă pete active pe electrod și metalul de bază, care sunt zone încălzite de pe suprafața electrodului și a metalului de bază; Întregul curent de arc trece prin aceste puncte. Pe catod, punctul se numește catod, pe anod - anodic. Secțiunea transversală a părții mijlocii a coloanei arcului este mai multe mai multe dimensiuni pete catodice și anodice. Mărimea sa depinde în consecință de dimensiunea petelor active.

Tensiunea arcului variază în funcție de densitatea curentului. Această dependență, reprezentată grafic, se numește caracteristica statică a arcului. La valori scăzute ale densității de curent, caracteristica statică are un caracter descrescător, adică tensiunea arcului scade pe măsură ce curentul crește. Acest lucru se datorează faptului că, odată cu creșterea curentului, aria secțiunii transversale a coloanei arcului și conductivitatea electrică cresc, iar densitatea curentului și gradientul potențial în coloana arcului scad. Mărimea căderilor de tensiune arcului catod și anod nu se modifică cu valoarea curentă și depinde numai de materialul electrodului, metalul de bază, mediul gazului și presiunea gazului în zona arcului.

La densitățile de curent ale arcului de sudare ale modurilor convenționale utilizate pentru sudare manuală, tensiunea arcului nu depinde de valoarea curentului, deoarece aria secțiunii transversale a coloanei arcului crește proporțional cu curentul, iar conductivitatea electrică se modifică foarte puțin, iar densitatea curentului în coloana arcului rămâne practic constantă . În acest caz, magnitudinea căderilor de tensiune a catodului și anodului rămâne neschimbată. Într-un arc cu densitate mare de curent, cu creșterea puterii curentului, punctul catodic și secțiunea transversală a coloanei arcului nu pot crește, deși densitatea curentului crește proporțional cu puterea curentului. În acest caz, temperatura și conductibilitatea electrică a coloanei arcului cresc ușor.

Voltaj câmp electric iar gradientul de potențial al coloanei arcului va crește odată cu creșterea curentului. Căderea de tensiune a catodului crește, ca urmare a faptului că caracteristica statică va avea un caracter crescător, adică tensiunea arcului va crește odată cu creșterea curentului arcului. Creșterea caracteristicii statice este o caracteristică a arcurilor cu densitate mare de curent în diverse medii gazoase. Caracteristicile statice se referă la starea staționară a arcului cu lungimea neschimbată.

Un proces stabil de ardere a arcului în timpul sudării poate avea loc dacă sunt îndeplinite anumite condiții. Stabilitatea procesului de ardere a arcului este influențată de o serie de factori; Voltaj viteza de mers în gol sursa de putere a arcului, tipul de curent, magnitudinea curentului, polaritatea, prezența inductanței în circuitul arcului, prezența capacității, frecvența curentului etc.

Contribuiți la îmbunătățirea stabilității arcului prin creșterea curentului, a tensiunii în circuit deschis a sursei de putere a arcului, inclusiv a inductanței în circuitul arcului, creșterea frecvenței curentului (atunci când este alimentat de curent alternativ) și o serie de alte condiții. Stabilitatea poate fi, de asemenea, îmbunătățită semnificativ prin utilizarea de acoperiri speciale de electrozi, fluxuri, gaze de protecție și o serie de alți factori tehnologici.

stingerea sudării cu arc electric

Salutare tuturor vizitatorilor blogului meu. Subiectul articolului de astăzi este arcul electric și protecția împotriva arcului electric. Subiectul nu este întâmplător, scriu de la Spitalul Sklifosovsky. Poți ghici de ce?

Ce este un arc electric

Acesta este unul dintre tipurile de descărcări electrice în gaz (fenomen fizic). Se mai numește – Descărcare arc sau arc voltaic. Constă din gaz ionizat, cvasi-neutru din punct de vedere electric (plasmă).

Poate apărea între doi electrozi atunci când tensiunea dintre ei crește sau se apropie unul de celălalt.

Pe scurt despre proprietăți: temperatura arcului electric, de la 2500 la 7000 °C. Nu o temperatură scăzută, însă. Interacțiunea metalelor cu plasma duce la încălzire, oxidare, topire, evaporare și alte tipuri de coroziune. Însoțit de radiații luminoase, unde explozive și de șoc, temperatură ultra-înaltă, incendiu, eliberare de ozon și dioxid de carbon.

Există o mulțime de informații pe Internet despre ce este un arc electric, care sunt proprietățile lui, dacă sunteți interesat de mai multe detalii, aruncați o privire. De exemplu, în ru.wikipedia.org.

Acum despre accidentul meu. E greu de crezut, dar acum 2 zile m-am confruntat direct cu acest fenomen, si fara succes. S-a întâmplat așa: pe 21 noiembrie, la serviciu, am fost însărcinat să cablam lămpi într-o cutie de joncțiune și apoi să le conectez la rețea. Nu au fost probleme cu cablajul, dar când m-am urcat în scut, au apărut unele dificultăți. Păcat că mi-am uitat androidul acasă, nu am făcut o fotografie cu panoul electric, altfel ar fi fost mai clar. Poate voi face mai multe când mă întorc la muncă. Așadar, scutul era foarte vechi - 3 faze, o magistrală zero (cunoscută și sub numele de împământare), 6 întreruptoare și un comutator de lot (părea simplu), starea inițial nu a inspirat încredere. M-am luptat mult timp cu autobuzul zero, deoarece toate șuruburile erau ruginite, după care am pus ușor faza pe mașină. Totul este bine, am verificat lămpile, funcționează.

După aceea, m-am întors la tablou pentru a așeza cu grijă firele și a-l închide. Aș dori să remarc că tabloul electric era situat la o înălțime de ~2 metri, într-un pasaj îngust, iar pentru a ajunge la el am folosit o scară (scara). În timp ce întindeam firele, am descoperit scântei pe contactele altor mașini, care au făcut ca lămpile să clipească. În consecință, am scos toate contactele și am continuat să inspectez firele rămase (pentru a o face o dată și a nu reveni la asta din nou). După ce am descoperit că un contact de pe geantă are o temperatură ridicată, am decis să-l extind și eu. Am luat o șurubelniță, am sprijinit-o de șurub, am răsucit-o, bang! A fost o explozie, un fulger, am fost aruncat înapoi, lovind peretele, am căzut la podea, nu se vedea nimic (orbit), scutul nu a încetat să explodeze și să bâzâie. Nu știu de ce nu a funcționat protecția. Simțind scânteile care cădeau asupra mea, mi-am dat seama că trebuie să ies. Am ieșit prin atingere, târându-mă. După ce a ieșit din acest pasaj îngust, a început să-și sune partenerul. Deja în acel moment am simțit asta cu mine mâna dreaptă(Am ținut șurubelnița spre ea) ceva nu era în regulă, am simțit dureri groaznice.

Împreună cu partenerul meu, am decis că trebuie să alergăm la postul de prim ajutor. Nu cred că merită să spun ce s-a întâmplat în continuare, tocmai mi s-a făcut o injecție și m-am dus la spital. Nu voi uita niciodată acest sunet teribil al unui scurtcircuit lung - mâncărime cu un bâzâit.

Acum sunt în spital, am o abraziune la genunchi, medicii cred că am fost electrocutat, asta e calea de ieșire, așa că îmi monitorizează inima. Cred că nu am fost șocată, dar arsura de pe mână a fost cauzată de un arc electric care a apărut în timpul unui scurtcircuit.

Încă nu știu ce s-a întâmplat acolo, de ce s-a produs scurtcircuitul, cred că atunci când șurubul a fost rotit, contactul însuși s-a mutat și a avut loc un scurtcircuit fază-la-fază sau a existat un fir expus iar când elicea s-a apropiat, s-a ridicat arc electric. Voi afla mai târziu dacă își dau seama.

La naiba, m-am dus să iau un bandaj, mi-au înfășurat atât de mult mâna încât acum scriu cu mâna stângă)))

Nu am făcut o fotografie fără bandaje; a fost o vedere foarte neplăcută. Nu vreau să sperii electricienii începători...

Care sunt măsurile de protecție împotriva arcului electric care m-ar putea proteja? După ce am analizat internetul, am văzut că cel mai popular mijloc de a proteja oamenii din instalațiile electrice împotriva arcurilor electrice este costumul rezistent la căldură. ÎN America de Nord Mașinile speciale de la Siemens sunt foarte populare, protejând atât împotriva arcului electric, cât și a curentului maxim. În Rusia, în prezent, astfel de mașini sunt utilizate numai la stațiile de înaltă tensiune. În cazul meu, o mănușă dielectrică mi-ar fi suficientă, dar gândiți-vă cum să conectați lămpile în ele? Acest lucru este foarte incomod. De asemenea, vă recomand să folosiți ochelari de protecție pentru a vă proteja ochii.

În instalațiile electrice, lupta împotriva arcului electric se realizează folosind întrerupătoare de vid și ulei, precum și folosind bobine electromagnetice împreună cu camere de stingere a arcului.

Asta e tot? Nu! Cel mai fiabil mod de a te proteja de un arc electric, în opinia mea, este munca de reducere a stresului . Nu știu despre tine, dar nu voi mai lucra sub tensiune...

Asta e pentru articolul meu arc electricŞi protectie la arc se termină. Ai ceva de adăugat? Lasă un comentariu.

Arc electric de sudare- aceasta este o descărcare electrică pe termen lung în plasmă, care este un amestec de gaze ionizate și vapori de componente atmosfera protectoare, material de umplutură și metal de bază.

Arcul își ia numele de la forma caracteristică pe care o ia atunci când arde între doi electrozi așezați orizontal; gazele încălzite tind să se ridice în sus și această descărcare electrică se îndoaie, luând forma unui arc sau arc.

Din punct de vedere practic, arcul poate fi considerat ca un conductor de gaz care se transformă energie electrica la termică. Oferă o intensitate mare de încălzire și este ușor de controlat prin parametrii electrici.

O caracteristică comună a gazelor este că în condiții normale nu sunt conductoare de curent electric. Cu toate acestea, când conditii favorabile(temperatura ridicata si prezenta unui camp electric extern de mare intensitate) gazele pot fi ionizate, i.e. atomii sau moleculele acestora pot elibera sau, pentru elementele electronegative, dimpotrivă, pot capta electroni, transformându-se în ioni pozitivi, respectiv negativi. Datorită acestor modificări, gazele trec în a patra stare a materiei numită plasmă, care este conductoare electric.

Excitarea arcului de sudare are loc în mai multe etape. De exemplu, la sudarea MIG/MAG, când capătul electrodului și piesa care este sudată intră în contact, are loc contactul între microproeminențele suprafețelor acestora. Densitatea mare de curent contribuie la topirea rapidă a acestor proeminențe și la formarea unui strat de metal lichid, care crește constant spre electrod și în cele din urmă se rupe.

În momentul ruperii jumperului, are loc o evaporare rapidă a metalului, iar golul de descărcare este umplut cu ioni și electroni care apar în acest caz. Datorită faptului că electrodului și produsului se aplică tensiune, electronii și ionii încep să se miște: electronii și ionii încărcați negativ către anod și ionii încărcați pozitiv către catod și, astfel, este excitat un arc de sudură. După ce arcul este excitat, concentrația de electroni liberi și de ioni pozitivi în golul arcului continuă să crească, deoarece electronii se ciocnesc cu atomii și moleculele pe drum și „elimină” și mai mulți electroni din ei (în același timp, atomii care au pierdut unul sau mai mulți electroni au devenit ioni încărcați pozitiv). Are loc ionizarea intensă a gazului în spațiul arcului, iar arcul capătă caracterul unei descărcări stabile a arcului.

La câteva fracțiuni de secundă după ce arcul este excitat, un bazin de sudură începe să se formeze pe metalul de bază și o picătură de metal începe să se formeze la capătul electrodului. Și după încă aproximativ 50 - 100 de milisecunde, se stabilește un transfer stabil de metal de la capătul firului de electrod în bazinul de sudură. Poate fi realizat fie prin picături care zboară liber peste golul arcului, fie prin picături care formează mai întâi un scurtcircuit și apoi curg în bazinul de sudură.

Proprietățile electrice ale arcului sunt determinate de procesele care au loc în cele trei zone caracteristice ale sale - coloană, precum și în regiunile apropiate de electrod ale arcului (catod și anod), care sunt situate între coloana arcului pe o parte și electrodul și produsul pe de altă parte.

Pentru a menține plasma arcului la sudarea cu un electrod consumabil, este suficient să furnizați un curent de 10 până la 1000 de amperi și să aplicați o tensiune electrică de aproximativ 15 până la 40 de volți între electrod și produs. În acest caz, căderea de tensiune pe coloana arcului în sine nu va depăși câțiva volți. Tensiunea rămasă scade în regiunile catodice și anodice ale arcului. Lungimea coloanei arcului ajunge în medie la 10 mm, ceea ce corespunde la aproximativ 99% din lungimea arcului. Astfel, puterea câmpului electric în coloana arcului se află în intervalul de la 0,1 la 1,0 V/mm. Regiunile catod și anod, dimpotrivă, se caracterizează printr-o lungime foarte scurtă (aproximativ 0,0001 mm pentru regiunea catodului, care corespunde drumului liber mediu al ionului, și 0,001 mm pentru regiunea anodică, care corespunde mediei). calea liberă a electronului). În consecință, aceste regiuni au o intensitate foarte mare a câmpului electric (până la 104 V/mm pentru regiunea catodică și până la 103 V/mm pentru regiunea anodică).

S-a stabilit experimental că în cazul sudării cu un electrod consumabil, căderea de tensiune în regiunea catodului depășește căderea de tensiune în regiunea anodică: 12 - 20 V și, respectiv, 2 - 8 V. Având în vedere că degajarea de căldură pe obiectele din circuitul electric depinde de curent și tensiune, devine clar că la sudarea cu un electrod consumabil se eliberează mai multă căldură în zona în care scade mai multă tensiune, adică. în catod. Prin urmare, la sudarea cu un electrod consumabil, se utilizează în principal polaritatea inversă a conexiunii curentului de sudare, atunci când produsul servește ca catod pentru a asigura penetrarea adâncă a metalului de bază (în acest caz, polul pozitiv al sursei de alimentare este conectat). la electrod). Polaritatea directă este uneori utilizată atunci când se efectuează suprafața (când pătrunderea metalului de bază, dimpotrivă, este de dorit să fie minimă).

În condiții de sudare TIG (sudare cu electrod neconsumabil), căderea de tensiune a catodului, dimpotrivă, este semnificativ mai mică decât căderea de tensiune a anodului și, în consecință, în aceste condiții se generează mai multă căldură la anod. Prin urmare, atunci când sudați cu un electrod neconsumabil, pentru a asigura penetrarea adâncă a metalului de bază, produsul este conectat la borna pozitivă a sursei de alimentare (și devine anodul), iar electrodul este conectat la borna negativă ( astfel, protejând și electrodul de supraîncălzire).

În acest caz, indiferent de tipul de electrod (consumabil sau neconsumabil), căldura este generată în principal în regiunile active ale arcului (catod și anod), și nu în coloana arcului. Această proprietate a arcului este folosită pentru a topi numai acele zone ale metalului de bază către care este îndreptat arcul.

Acele părți ale electrozilor prin care trece curentul arcului se numesc puncte active (pe electrodul pozitiv - spot anod, iar pe electrodul negativ - spot catod). Punctul catodic este o sursă de electroni liberi, care contribuie la ionizarea intervalului de arc. În același timp, fluxuri de ioni pozitivi se îndreaptă spre catod, bombardându-l și transferându-i energia cinetică. Temperatura de pe suprafața catodului în zona punctului activ în timpul sudării cu un electrod consumabil ajunge la 2500 ... 3000 °C.

Lk - regiunea catodică; La - regiunea anodica (La = Lk = 10 -5 -10 -3 cm); Lst - coloană arc; Ld - lungimea arcului; Ld = Lk + La + Lst

Fluxuri de electroni și ioni încărcați negativ se îndreaptă spre locul anodului, care își transferă energia cinetică. Temperatura de pe suprafața anodului din zona punctului activ în timpul sudării cu un electrod consumabil ajunge la 2500 ... 4000 ° C. Temperatura coloanei cu arc la sudarea cu un electrod consumabil variază de la 7.000 la 18.000°C (pentru comparație: punctul de topire al oțelului este de aproximativ 1500°C).

Influența asupra arcului câmpurilor magnetice

La sudarea cu curent continuu, se observă adesea un fenomen precum magnetic. Se caracterizează prin următoarele caracteristici:

Coloana arcului de sudură se abate brusc de la poziția sa normală;
- arcul arde instabil și adesea se rupe;
- sunetul arderii arcului se schimbă - apar sunete de popping.

Suflarea magnetică perturbă formarea cusăturii și poate contribui la apariția unor astfel de defecte în cusătură, cum ar fi lipsa de penetrare și lipsa de fuziune. Cauza exploziei magnetice este interacțiunea câmpului magnetic al arcului de sudare cu alte câmpuri magnetice sau mase feromagnetice din apropiere.

Coloana arcului de sudare poate fi considerată ca parte a circuitului de sudare sub forma unui conductor flexibil în jurul căruia există un câmp magnetic.

Ca urmare a interacțiunii câmpului magnetic al arcului cu câmpul magnetic care apare în piesa care se sudează în timpul trecerii curentului, arcul de sudare este deviat în direcția opusă locului în care este conectat conductorul de curent.

Influența maselor feromagnetice asupra deviației arcului se datorează faptului că, din cauza diferenței mari de rezistență la trecerea liniilor de câmp magnetic ale arcului prin aer și prin materiale feromagnetice (fier și aliajele sale), câmpul magnetic apare pentru a fi mai concentrat pe partea opusă locației masei, astfel încât coloana arcului se deplasează pe partea laterală a corpului feromagnetic.

Câmpul magnetic al arcului de sudare crește odată cu creșterea curent de sudare. Prin urmare, efectul exploziei magnetice se manifestă mai des la sudarea în condiții ridicate.

Puteți reduce influența exploziei magnetice asupra procesului de sudare:

Efectuarea sudării cu arc scurt;
- inclinarea electrodului astfel incat capatul acestuia sa fie indreptat catre actiunea suflarii magnetice;
- aducerea curentului de alimentare mai aproape de arc.

Efectul exploziei magnetice poate fi redus și prin înlocuirea curentului direct de sudare cu curent alternativ, în care explozia magnetică apare mult mai puțin. Cu toate acestea, trebuie amintit că arcul de curent alternativ este mai puțin stabil, deoarece din cauza modificării polarității se stinge și se aprinde din nou de 100 de ori pe secundă. Pentru ca arcul de curent alternativ să ardă stabil, este necesar să se utilizeze stabilizatori de arc (elemente ușor ionizate), care sunt introduși, de exemplu, în acoperirea electrodului sau în flux.