Bel-cable.ru

Блог инженера Электрика
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Причины возникновения и классификация сварочной дуги

Сварочная дуга — наиболее яркий представитель электрической дуги. Она представляет собой длительный электрический разряд в плазменной области, которая состоит из смеси элементов защитной среды, а также соединяемого и электродного материалов.

Исходя из этого, электрическая дуга – это разряд между двумя проводниками. Характерный дуговой или арочный изгиб является следствием воздействия газов, которые при повышении температурных параметров имеют вертикальную интеграцию движения.

[stextbox действию нагретого газа, следствием которого является криволинейное искажение параметров разряда, данное физическое явление получило название – дуга.[/stextbox]

Управление процессом осуществляется путем изменения электрических характеристик.

Видимый электрический разряд отличается высоким выделением тепловой энергии.

На расположенных ниже рисунках показаны параметры температурного воздействия дуги при аргонодуговой сварке, а также схематическое строение и вольт-амперной характеристики дуги.

Картинка 1.Распределние напряжения и напряженности электрического поля в дуге.

Картинка 2. а) Вольт-амперная характеристика, б) схематическое строение.

Картинка 3. Распределение температуры дуги.

Определение и применение элегаза

Элегаз – это шестифтористая сера, которую относят к электротехническим газам. Благодаря изоляционным свойствам ее активно применяют при производстве электротехнических устройств.

В нейтральном состоянии элегаз представляет собой негорючий газ без цвета и запаха. Если его сравнивать с воздухом, то можно отметить высокую плотность (6,7) и молекулярную массу, превышающую воздушную в 5 раз.

Одно из преимуществ элегаза – устойчивость к внешним проявлениям. Он не меняет характеристик при любых условиях. Если происходит распад во время электроразряда, то вскоре наступает полноценное, необходимое для работы восстановление.

Секрет в том, что молекулы элегаза связывают электроны и образуют отрицательные ионы. Качество «электроотрицания» наделило 6-фтористую серу такой характеристикой, как электрическая прочность.

На практике электропрочность воздуха в 2-3 раза слабее, чем то же свойство элегаза. Кроме прочего, он пожаробезопасен, так как относится к негорючим веществам, и обладает охлаждающей способностью.

Читайте так же:
Горизонтальное расположение автоматических выключателей

Элегаз для высоковольтных сетей

Перечисленные характеристики сделали элегаз максимально подходящим для применения в электротехнической сфере, в частности, в следующих устройствах:

  • силовые трансформаторы, работающие по принципу магнитной индукции;
  • распределительные устройства комплектного типа;
  • линии высокого напряжения, связывающие удаленные установки;
  • высоковольтные выключатели.

Но некоторые свойства элегаза привели к тому, что пришлось усовершенствовать конструкцию выключателя. Основной недостаток касается перехода газообразной фазы в жидкую, а это возможно при определенных соотношениях параметров давления и температуры.

Чтобы оборудование работало без перебоев, необходимо обеспечить комфортные условия. Предположим, для функционирования элегазовых устройств при -40º необходимо давление не более 0,4 МПа и плотность менее 0,03 г/см³. На практике при необходимости газ подогревают, что препятствует переходу в жидкую фазу.

Влияние электрической дуги на электрооборудование

В ряде устройств явление электрической дуги является вредным. Это в первую очередь контактные коммутационные устройства, используемые в электроснабжении и электроприводе: высоковольтные выключатели, автоматические выключатели, контакторы, секционные изоляторы на контактной сети электрифицированных железных дорог и городского электротранспорта. При отключении нагрузок вышеуказанными аппаратами между размыкающимися контактами возникает дуга.

Механизм возникновения дуги

  • Уменьшение контактного давления — количество контактных точек уменьшается, растёт сопротивление в контактном узле;
  • Начало расхождения контактов — образование «мостиков» из расплавленного металла контактов (в местах последних контактных точек);
  • Разрыв и испарение «мостиков» из расплавленного металла;
  • Образование электрической дуги в парах металла (что способствует большей ионизации контактного промежутка и трудности при гашении дуги);
  • Устойчивое горение дуги с быстрым выгоранием контактов.

Для минимального повреждения контактов необходимо погасить дугу в минимальное время, прилагая все усилия по недопущению нахождения дуги на одном месте (при движении дуги теплота, выделяющаяся в ней будет равномерно распределяться по телу контакта).

Читайте так же:
Выключатель двухклавишный legrand valena арт 774305

Как защитится от электродугового разряда

Ношение специализированной одежды является основным способом защиты от электродуги. Материалы, из которых изготавливаются комплекты должны отвечать следующим требованиям:

  • защищать от высоких температур;
  • не проводить электрический ток;
  • снижать воздействие ультрафиолетового излучения;
  • исключить возгорание и тление одежды;
  • уменьшить воздействие механических повреждений.

Спецодеждой обязательно обеспечиваются работники, взаимодействующие с электричеством, обслуживающие высоковольтные сети электроснабжения и промышленное оборудование. К защитной одежде относятся:

  • сварочные маски и шлемы со щитками;
  • диэлектрические перчатки, калоши и боты;
  • костюмы, комбинезоны и плащи;
  • ботинки, подшлемники, фуфайки.

Костюм выбирается с учётом времени года и погодных условий, должен максимально закрывать открытые участки тела, защищать от возгораний и ударов тока. Кроме этого, существуют вспомогательные приспособления, которые помогут защитить от пробоя. К ним относятся: изолирующие коврики, накладки, штанги, подставки и колпаки.

Камеры КСО

Камеры сборные одностороннего обслуживания применяют в электроустановках с трехфазным переменным током частотой 50 (60) Гц, напряжением 6 (10) кВ.

Оборудование имеет вид металлической конструкции с ячейками. Внутри размещена аппаратура главных цепей, снаружи — вспомогательных. Кроме этого, на фасаде закреплены приводы выключателей и разъединителей. Обслуживание одностороннее.

КСО используют для электроснабжения в:

  • городах;
  • сельских населенных пунктах;
  • промышленных предприятиях;
  • на стройплощадках.

Прибор ставят на подстанциях с простыми схемами электрических соединений, небольшим током коротких замыканий (не более 20 кА). Камеры могут быть частью распредпункта, нейтраль системы которого должна быть изолирована или заземлена через дугогасящий реактор.

Ячейки ЯКНО

Ячейки карьерные наружной установки принимают и распределяют электроэнергию 3-фазного тока напряжением 6 (10) кВ частотой 50 Гц. ЯКНО подключают и защищают электроприборы крупных карьерных потребителей:

  • силовой трансформатор;
  • буровую установку;
  • электрические экскаваторы и др.

Оборудование состоит из сварного корпуса из стального листа, внутри которого находится коммутационный аппарат, измерительные, защитные, сигнальные и другие приборы. Вводы могут быть кабельные или воздушные. Дополнительная комплектация включает механические, электрические блокировки. Количество схем исполнения — девять.

Читайте так же:
Автоматические выключатели abb обзор

Пункты коммерческого учета

Оборудование измеряют, вычисляют и передают параметры электросети на диспетчерские пункты, либо требуют снятия показаний вручную. ПКУ применяют вместе с автоматическими системами контроля и учета электрической энергии. Прибор работает с цепями переменного тока напряжение 6 (10) / 35 кВ частотой 50 Гц.

Пункты монтируют на опоры воздушных линий электропередач на границе балансовой принадлежности электросетей. ПКУ состоит из:

  • модулей низковольтного и высоковольтного оборудования;
  • трансформаторов тока и напряжения;
  • шкафа учета.

Последний представляет собой сборно-сварной корпус с покатой крышей, на которой закреплены изоляторы.

ПКУ_1

Реклоузеры

Автоматический пункт секционирования производит мониторинг работы отдельных участков электролиний, предохраняет их от аварий. При появлении угрозы устройство переключает участок с основного источника питания на альтернативный. Реклоузер работает с электросетями на 6 (35) кВ, позволяет им функционировать в автономном режиме без вмешательства человека.

Прибор монтируют к опорам ЛЭП или размещают на земле в виде киоска. Реклоузер состоит из:

  • шкафов высоковольтной аппаратуры и управления;
  • измерительных трансформаторов напряжения;
  • кабелей;
  • пульта дистанционного управления.

Трансформаторные подстанции

Электроустановка принимает, преобразовывает напряжение в сетях переменного тока, распределяет энергию между потребителями. В роли последних могут выступать сельские населенные пункты, города, предприятия промышленности.

Главной деталью ТП являются силовые трансформаторы. Кроме этого, в состав прибора входят:

  • устройства распределительное и автоуправления, защиты;
  • модули управления;
  • другие дополнительные детали.

Размер и комплектация прибора зависит от номинальных значений мощности. ТП работает на понижение и повышение напряжения 6 (10) кВ.

Классификация КРУ

По способу установки аппаратов и приборов все комплектные распределительные устройства разделяют на два типа: выдвижные и стационарные.

Выдвижные ячейки КРУ

Оснащаются выкатными тележками, в которых и размещается основная «начинка» шкафа. Выдвижная часть – одинакова у всех однотипных камер, что позволяет в случае необходимости быстро заменять их, значительно упрощает ревизионные и ремонтные работы без прекращения работы КРУ. Подобный тип шкафов можно размещать в любом удобном месте помещения.

Читайте так же:
Вводной трехфазный выключатель тока

Стационарные ячейки КРУ

Можно устанавливать только у стены. В технической документации такие установки обозначаются как КСО. Данная аббревиатура расшифровывается как камеры сборные одностороннего обслуживания. По своей сути КСО являются лишь разновидностью КРУ и имеют ту же сферу применения.

Дополнительные виды КРУ

Дополнительная классификация комплектных распределительных устройств зависит от климатических условий (для умеренного, тропического или холодного климата); вида линейного вывода (кабельный или воздушный); вида оперативного тока (переменный или постоянный).

Также установки могут иметь различный вид коммутационного оборудования (масляные, электромагнитные или вакуумные силовые выключатели).

В зависимости от места расположения, комплектный распределительный щит может быть внутренним или наружным. Внутренний устанавливается в сооружениях или помещениях, наружный (КРУН) – на открытом пространстве.

Требования к трансформаторным подстанциям

Требованиями для установок любой мощности считаются:

  • использование блочных схем;
  • применение шин одной системы;
  • оснащение ТП телемеханикой и автоматическими системами.

В комплектных трансформаторных подстанциях с двумя трансформаторами их работа рассчитывается по отдельности, что дает возможность снизить токи КЗ. Помимо этого, у них простая коммутация и надежная релейная защита на вводах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector