Столб - электрическая дуга
Cтраница 4
Отключение электрических цепей контактными аппаратами сопровождается возникновением газового разряда, наиболее характерной разновидностью которого является для аппаратов электрическая дуга. Ее температура достигает десятков тысяч градусов. В процессе гашения дуги температура газоразрядного столба снижается в конечном счете до температуры окружающей среды. Для анализа процессов в столбе электрической дуги или другой разновидности газового разряда необходимо знать зависимость коэффициента теплопроводности дугового газа от температуры в пределах от сотен до десятков тысяч градусов. [46]
 |
Зависимость степени ионизации молекул воздуха от его температуры. [47] |
Температура является мерой кинетической энергии хаотического ( теплового) движения молекул и свободных электронов в газе. При повышении температуры увеличивается число столкновений молекул с электронами, что вызывает ионизацию молекул. При достижении температуры 20000 К практически все молекулы становятся ионизированными. Процесс термоионизации является определяющим в столбе электрической дуги, температура которой находится в пределах 4000 - 15000 К. [48]
Плазменная сварка ( нлп сшткз сжатой дугой) относится к способам сварки плавлением. В качестве источника нагрева используют сжатую дугу - г. л а з м у. Вообще плазмой называется четвертое агрегатное состояние вещества - ионизированный газ. Строго говоря, в электрической свободно горящей дуге существует плазма, поскольку газ хотя бы частично ионизирован. Применительно к сварке и резке плазмой условно принято называть поток газа, пропускаемый через столб электрической дуги. Устройство для создания плазменной с т р у и называют плазмотроном или плазменной горелкой. [49]
Электрическая дуга представляет собой ярко светящийся столб нагретого до нескольких тысяч градусов газа, состоящего из смеси электронов, нейтральных атомов, положительных и отрицательных ионов. Такое состояние вещества называется плазмой. Плазма в целом электрически нейтральна, так как количество положительных и отрицательных зарядов частиц вещества в ней одинаково. Плазменный столб дуги не граничит непосредственно с металлом электродов. Температура точек кипения металла электродов и изделия, между которыми расположены промежуточные газовые слои, ниже температуры столба электрической дуги. Газовые слои называются приэлектродными областями дуги. [50]
Источником тепловой энергии во всех способах электрической резки служит электрический дуговой разряд, происходящий в газовом промежутке между металлическими или угольными электродами и характеризующийся высокой плотностью тока и относительно низким напряжением. Температура газа, заполняющего столб дуги, составляет 4000 - 5000 С. Газ содержит большое количество положительно и отрицательно заряженных частиц, соотношение которых таково, что общий заряд их равен нулю, такой газ принято называть низкотемпературной плазмой. Под действием напряжения, которое подается на электроды от источника тока, заряженные частицы в столбе дуги с большой скоростью устремляются к электродам, электрический заряд которых противоположен по знаку заряду частиц. Наряду с процессом ионизации газовых частиц в столбе дуги происходит слияние ионов с электронами - рекомбинация. Столб электрической дуги является мощным источником тепловой энергии. Передача тепловой энергии от столба дуги происходит за счет теплопроводности окружающего газа. Интенсивное плазмообразование достигается продуванием через столб дуги неионизированного газа. Дуговой разряд, используя энергию источника тока, нагревает газ, ионизирует его и превращает в плазму. [51]
Страницы: 1 2 3 4