intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN - Chương 5: HỒ QUANG ĐIỆN

Chia sẻ: Nguyen Hoang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:75

261
lượt xem
47
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bản chất của hồ quang điện là hiện tượng phóng điện trong chất khí với mật độ dòng điện rất lớn ( tới khoảng 102 đến 103 A/mm2) có nhiệt độ rất cao (tới khoảng 5000 đến 60000C) và thường kèm theo hiện tượng phát sáng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN - Chương 5: HỒ QUANG ĐIỆN

  1. CHƯƠNG 5 HỒ QUANG ĐIỆN
  2. Chương 5: HỒ QUANG ĐIỆN 5.1. Khái niệm chung về HQĐ. 5.2. Quá trính phát sinh và dập tắt hồ quang điện. 5.3. Hồ quang điện một chiều. 5.4. Hồ quang điện xoay chiều. 5.5. Các biện pháp và trang bị dập hồ quang.    
  3. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG B¶n chÊt cña hå quang ®iÖn lµ hiÖn t­îng phãng ®iÖn trong chÊt khÝ víi mËt ® dßng ® é iÖn rÊt lín ( tíi kho¶ng 102 ® Õn 103 A/mm2) cã nhiÖt ® rÊt cao (tíi é kho¶ng 5000 ® 60000C) vµ th­êng kÌm theo hiÖn t­îng Õn ph¸t s¸ng. Hå quang ®iÖn cã Ých : Hå quang ® iÖn thùc sù cã Ých khi ® sö dông trong c¸c lÜnh vùc nh­ hµn ® ­îc iÖn, luyÖn thÐp,...nh÷ lóc nµy hå quang cÇn ® duy tr× ch¸y æn ng ­îc ® Þnh.
  4. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG Hå quang ®iÖn cã h¹i : Khi ® ãng c¾t c¸c thiÕt bÞ ® iÖn nh­ cont¾ct¬ cÇu dao, m¸y c¾t,...hå quang sÏ xuÊt , hiÖn gi÷ c¸c cÆp tiÕp ® a iÓm. Hå quang ch¸y nµy l© sau khi thiÕt bÞ ® u iÖn ® ® · ãng c¾t sÏ lµm h­ h¹i c¸c tiÕp ®iÓm vµ b¶n th© thiÕt bÞ ® n iÖn. Trong tr­êng hîp nµy ® ® Ó ¶m b¶o ® lµm viÖc tin é cËy cña thiÕt bÞ ® iÖn yªu cÇu ph¶i tiÕn hµnh dËp t¾t hå quang cµng nhanh cµng tèt.
  5. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG
  6. Vïng K Vïng th©n Vïng A K A E [V] EK EK UA UTh EA UK E th Ihq[m] H× 5.1: §Æc tÝnh hå quang nh
  7. 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG Muốn tìm hiểu kỹ HQĐ, ta phải khảo sát nguyên nhân phát sinh và dập tắt hồ quang: đó là quá trình ion hóa và quá trình phản ion trong vùng hồ quang.
  8. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH VÀ DẬP TẮT HỒ QUANG ĐIỆN.    
  9. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG Hå quang ® iÖn ph¸t sinh lµ do m«i tr­êng gi÷ c¸c a ® iÖn cùc (hoÆc gi÷ c¸c cÆp tiÕp ® a iÓm) bÞ ion hãa (xuÊt h iÖn c¸c h¹t dÉn ®iÖn ). Khi các phần tử trung hòa trong môi trường khí (không dẫn điện) bị phân tích thành các điện tử tự do, ion dương, ion âm thì nó sẽ dẫn điện. Và quá trình này gọi là quá trình ion hóa. Ion hãa cã thÓ x¶y ra b»ng c¸c con ® ­êng kh¸c nhau duíi t¸c dông cña ¸nh s¸ng, nhiÖt ® ® é, iÖn tr­êng m¹nh,....
  10. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG Trong thùc tÕ qu¸ tr× ph¸t sinh hå quang ® nh iÖn cã nh÷ d¹ng ion hãa sau : ng 1) Qu¸ tr× ph¸t x¹ nhiÖt ® nh iÖn tö. 2) Qu¸ tr× tù ph¸t x¹ ® nh iÖn tö. 3) Qu¸ tr× ion hãa do va ch¹m. nh 4) Qu¸ tr× ion hãa do nhiÖt. nh
  11. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 1) SỰ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ §iÖn cùc vµ tiÕp ® iÓm ® chÕ t¹o tõ kim lo¹i, mµ ­îc trong cÊu tróc kim lo¹i lu«n lu«n tån t¹i c¸c ®iÖn tö tù do chuyÓn ® éng vÒ mäi h­íng trong quü ® cña cÊu tróc h¹t ¹o nh© nguyªn tö. n Khi tiÕp ®iÓm b¾t ® më ra lùc nÐn vµo tiÕp ® Çu iÓm gi¶m dÇn khiÕn ® iÖn trë tiÕp xóc t¨ng lªn chç tiÕp xóc, dßng ® iÖn bÞ th¾t l¹i dÉn ® mËt ® dßng ® Õn é iÖn t¨ng rÊt lín lµm nãng c¸c ® iÖn cùc (nhÊt lµ ë cùc © cã nhiÒu m electron).
  12. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 1) SỰ PHÁT XẠ NHIỆT ĐIỆN TỬ Khi bÞ ® nãng, ® èt éng n¨ng cña c¸c ®iÖn tö t¨ng nhanh ® khi n¨ng l­îng nhËn W®n ® lín h¬ c«ng tho¸t Õn ­îc n At liªn kÕt h¹t nh© th× ® n iÖn tö sÏ tho¸t ra khái bÒ mÆt cùc © trë thµnh ® m iÖn tù do. Qu¸ tr× nµy phô thuéc vµo nh nhiÖt ® ® é iÖn cùc, vËt liÖu lµm ®iÖn cùc.
  13. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 2) SỰ PHÁT XẠ ĐIỆN TỬ Khi tiÕp ® iÓm hay ® iÖn cùc võa më ra lóc ® Çu kho¶ng c¸ch cßn rÊt bÐ. NÕu cã mét ® iÖn tr­êng ® lín ® lªn ® ñ Æt iÖn cùc (nhÊt lµ vïng cùc © cã kho¶ng c¸ch nhá cã thÓ tíi hµng m triÖu V/cm), víi c­êng ® ® é iÖn tr­êng lín ë cùc © c¸c ® m iÖn tö tù do ® cung cÊp thªm n¨ng l­îng sÏ bÞ kÐo bËt ra khái ­îc bÒ mÆt catèt ® trë thµnh c¸c ® Ó iÖn tö tù do. Qu¸ tr× nµy phô thuéc vµo c­êng ® ® nh é iÖn tr­êng E vµ vËt liÖu lµm ® iÖn cùc.
  14. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 3) ION HÓA DO VA CHẠM Sau khi tiÕp ® iÓm më ra, d­íi t¸c dông cña nhiÖt ® é cao hoÆc cña ® iÖn tr­êng lín (mµ th«ng th­êng lµ c¶ hai) th×c¸c ® iÖn tö tù do sÏ ph¸t sinh chuyÓn ® éng tõ cùc d­¬ng sang cùc © m. Do ® iÖn tr­êng rÊt lín nªn c¸c ® iÖn tö chuyÓn ® éng víi tèc ® rÊt cao. Trªn ® é ­êng ® c¸c ® i iÖn tö nµy va ch¹m víi c¸c nguyªn tö vµ ph© tö khÝ sÏ lµm bËt ra c¸c ® n iÖn tö vµ c¸c ion d­¬ ng.
  15. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 3) ION HÓA DO VA CHẠM C¸c phÇn tö mang ® iÖn nµy l¹i tiÕp tôc tham gia chuyÓn ® éng vµ va ch¹m ® lµm xuÊt hiÖn c¸c phÇn tö Ó mang ® iÖn kh¸c. Do vËy mµ sè l­îng c¸c phÇn tö mang ® iÖn t¨ng lªn kh«ng ngõng, lµm mËt ® ® é iÖn tÝch trong kho¶ng kh«ng gian gi÷ c¸c tiÕp ® a iÓm rÊt lín. Qu¸ tr× nµy phô thuéc vµo c­êng ® ® nh é iÖn tr­êng, mËt ® c¸c phÇn tö trong vïng ® é iÖn cùc, lùc liªn kÕt ph© tö, n khèi l­îng cña ph© tö ... n
  16. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 4) ION HÓA DO NHIỆT Do cã c¸c qóa tr× ph¸t x¹ ® nh iÖn tö vµ ion hãa do va ch¹m, mét l­îng lín n¨ng l­îng ® gi¶i phãng lµm nhiÖt ® ­îc é vïng hå quang t¨ng cao vµ th­êng kÌm theo hiÖn t­îng ph¸t s¸ng. NhiÖt ® khÝ cµng t¨ng th× tèc ® chuyÓn ® é é éng cña c¸c phÇn tö khÝ cµng t¨ng vµ sè lÇn va ch¹m do ® còng ã cµng t¨ng lªn. Do va ch¹m, mét sè ph© tö khÝ sÏ ph© li thµnh c¸c n n nguyªn tö. Cßn l­îng c¸c ion hãa t¨ng lªn do va ch¹m khi nhiÖt ® t¨ng th×gäi ® lµ l­îng ion hãa do nhiÖt. é ã
  17. 5.2. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH HỒ QUANG 4) ION HÓA DO NHIỆT Hay nói cách khác, khi nhiệt độ chất khí càng cao, chuyển động nhiệt của nó lớn, dễ va chạm và tách thành các ion, đó là quá trình ion hóa do nhiệt độ. Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ vùng HQ, mật độ các phân tử khí và đặc tính của chất khí. Với không khí, nếu nhiệt độ thân HQ cỡ 8000 đến 9000ºK thì ion hóa do nhiệt độ đóng vai trò chủ yếu. Vì vậy quá trình tạo HQĐ được gắn liền với quá trình nhiệt.
  18. 5.2. QUÁ TRÌNH DẬP TẮT HỒ QUANG Hå quang ® iÖn sÏ bÞ dËp t¾t khi m«i tr­êng gi÷ c¸c a ® iÖn cùc kh«ng cßn dÉn ® iÖn hay nãi c¸ch kh¸c hå quang ® iÖn sÏ t¾t khi cã qu¸ tr× ph¶n ion hãa x¶y ra m¹nh h¬ nh n qu¸ tr× ion hãa. Tức là quá trình suy giảm số lượng ion nh trong vùng HQ. Nguyên nhân chính của qu¸ tr× ph¶n ion là do hai nh hiÖn t­îng sau: 1. HiÖn t­îng t¸i hîp 2. HiÖn t­îng khuÕch t¸n
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2