Нужно отметить, что правильный выбор оборудования даёт возможность изменять параметры дуги при сварке в довольно широких пределах, а это обстоятельство существенно расширяет ваши возможности и позволяет обеспечить хорошее качество работ. 

Заключение

Мы рассмотрели процесс возникновения сварочной дуги, её виды и использование при соединении металлов. Широкий ассортимент источников питания позволяет выбрать необходимый для работы аппарат с нужными характеристиками по управлению дугой короткого замыкания. Приобретение необходимых навыков сварки зависит от опыта и обучения, успешной работы.

Электрическая дуга: сила разряда в действии

Впервые явление вольтовой дуги наблюдал русский академик Петров, получив искровой разряд.

Вольтова дуга характеризуется двумя свойствами:

• выделением большого количества теплоты
• сильным лучеиспусканием.

И то и другое свойство электрической дуги использовано в технике.

Для сварочной техники первое свойство является положительным фактором, второе — отрицательным.

В качестве электропроводов для электрического разряда могут служить любые электропроводные материалы. Чаще всего в качестве проводников употребляют угольные и графитные стержни круглого сечения (дуговые фонари).

Типичный вариант между двумя углями изображена на рисунке.

Верхний электрод присоединен к положительному полюсу машины (анод). Второй уголь соединен с отрицательным полюсом (катод).

Температура электрической дуги, ее воздействие

Выделение теплоты неодинаково в различных точках дуги. У положительного электрода выделяется 43% всего количества, у отрицательного 36% и в самой дуге (между электродами) остальные 21%.

Схема зон и их температуры в сварочной дуге

В связи с этим и температура на электродах неодинакова. Анод имеет около 4000° С, а катод 3400°. В среднем считают температуру электрической дуги 3500° С.

Благодаря различной температуре на полюсах вольтовой дуги угольные проводники берутся различной толщины. Положительный уголь берется толще, отрицательный — тоньше. Стержень дуги (средняя часть) состоит из потока электронов, выбрасываемых катодом, которые с огромной скоростью несутся к аноду. Обладая большой кинетической энергией, они ударяются о поверхность анода, преобразуя кинетическую энергию в тепловую.

Окружающий его зеленоватый ореол является местом химических реакций, происходящих между парами вещества электродов и атмосферой, в которой горит вольтова дуга.

Возникновение электрической дуги

Процесс образования вольтовой дуги представляется в следующем виде. В момент соприкосновения электродов проходящий ток выделяет большое количество тепла в месте стыка, так как здесь имеется большое электрическое сопротивление (закон Джоуля).

Благодаря этому концы проводников раскаляются до светлого накала, и после разъединения электродов катод начинает испускать электроны, которые, пролетая через воздушный промежуток между электродами, расщепляют молекулы воздуха на положительно и отрицательно заряженные частички (катионы и анионы).

Вследствие этого воздух становится электропроводным.

В сварочной технике наибольшее применение имеет разряд между металлическими электродами, причем одним электродом являйся металлический стержень, который в то же время служит и присадочным материалом, а вторым электродом является сама свариваемая деталь.

Процесс остается тот же, что и в случае угольных электродов, но здесь появляется новый фактор. Если в угольной дуге проводники постепенно испарялись (сгорали), то в металлической дуге электроды весьма интенсивно плавятся и частично испаряются. Благодаря наличию металлических паров между электродами сопротивление (электрическое) металлической дуги ниже, чем угольной.

Угольный разряд горит при напряжении в среднем 40—60 в, тогда как напряжение металлической дуги в среднем 18—22 в (при длине 3 мм).

Длина дуги, кратер, провар

Сам процесс дуговой электросварки протекает следующим образом.

Как только мы коснемся находящимся под напряжением электродом изделия и тотчас же отведем его на некоторое расстояние, образуется вольтова дуга и сейчас же начинается плавление основного металла и металла проводника. Следовательно, конец электрода все время находится в расплавленном состоянии, и жидкий металл с него в виде капель переходит на свариваемый шов, где металл электрода смешивается с расплавленным металлом свариваемого изделия.

Исследования показали, что таких капель переходит, с электрода около 20—30 в секунду, т. е. процесс этот совершается очень быстро.

Хотя вольтова дуга и развивает очень высокую температуру, выделение тепла ею производится на очень небольшом пространстве как раз под дугой.

Схема длины дуги

Если мы будем рассматривать через темные стекла дугу, возбужденную металлическим электродом, то убедимся, что в месте образования дуги между электродом и основным металлом на основном металле выделяется добела нагретая поверхность, которая непосредственно под дутой имеет вид углубления, заполненного жидким металлом. Получается такое впечатление, что это углубление образовано как бы выдуванием жидкого металла дугой. Это углубление называется сварочной ванной. Она окружена металлом, нагретым до белого каления, причем температура нагрева области, прилегающей, быстро падает до красного цвета и уже на небольшом расстоянии, величина которой колеблется в зависимости от диаметра электрода и силы тока, температура сравнивается с температурой самого свариваемого предмета.

теория и классификация, источники питания, температура, способы гашения и возбуждения, вольт-амперная характеристика – Дуговая сварка на Svarka.guru

Эксплуатация электрической цепи сопровождается процессами замыкания и размыкания — что это такое? Электрическая дуга – это физическое явление, которое наблюдается при размыкании цепи.

Данное физическое явление характерно как полезным технологическим применением, так и вредом, который выражается в виде перегрева и оплавления контактов.

Образование, строение и свойства

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 id=’info’]Благодаря 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.

Почему возникает?

По теории в нормальных условиях газы являются диэлектриками. При возникновении подходящих условий они могут поддаваться ионизации, наделяя свои элементы положительными или отрицательными зарядами.

Внешнее электрическое поле, обладающее заданными параметрами, и высокая температура влияют на газ, преобразуя его в плазму, которая обладает всем свойствами проводника электричества.

Данное свойство получило широкое распространение в промышленности, используя дугу в качестве газового проводника.

Алгоритм образования электрической сварочной дуги следующий:

1. Контакт. Он соединяет электрод и металл.
2. Разрыв контакта. Под влиянием тока поверхность электрода и металла начинает плавиться, образуя прослойку жидкого металла. В течение некоторого времени, с увеличением слоя расплава происходит разрыв контакта.
3. Возбуждение дуги. Пространство между анодом и катодом заполняют ионы и электроны испарений расплавленного металла, которые под действием напряжения притягиваются противоположным полюсам, возбуждая дугу.
4. Стабилизация дуги. С ростом концентрации заряженных частиц дуговое соединение подвергается интенсивной ионизации, в этой точке достигается полная стабилизация горения.
5. Образование сварочной ванны. Под действием дуги металлы электрода и поверхности переходят в жидкое агрегатное состояние, образуя смесь.
6. Кристаллизация. После отключения источника питания для сварки поверхность остывает, образуя сварное соединение.

Явления ионизации и деионизации

Внутренними процессами, которые способствуют возникновению и гашению дуги, являются ионизация и деионизация. Изучение данных явлений позволяет разобраться с факторами, влияющими на внешние процессы. Преобладание процессов ионизации характерно для причин возникновения дуги. При ее стабилизации явления происходят с равной периодичностью. С превалированием явлений деионизации дуга потухнет.

Виды ионизации:

1. Термическая. Наиболее распространенный процесс, который способствует сохранению дуги после ее образования. Благодаря значительному температурному воздействию возрастает количество и скорость элементов, что благотворно сказывается на ионизации.
2. Ударная. При перемещении на высокой скорости электрон неизбежно сталкивается с нейтральной частицей. После взаимодействия образуется новая заряженная частица – ион.
3. Полевая электронная эмиссия. Под действием внешнего электрического поля с высокой напряженностью электроны покидают поверхность без предварительного возбуждения.
4. Эффект Эдисона или термоэлектронная эмиссия. Под воздействием высокой температуры уровень энергии электронов увеличивается. При достижении определенного показателя они способные преодолеть потенциальный барьер на границе с металлом.

К явлениям деионизации относятся:

1. Рекомбинация. Процесс взаимодействия частиц с противоположными зарядами сопровождается образованием нейтрально заряженных элементов.
2. Диффузия. Процесс переноса заряженных частиц в окружающую среду, сопровождающийся выводом тепловой энергии.

При постоянном токе

Для лучшего восприятия информации рассмотрим свойства дуги на примере сварочных процессов. Источники питания сварочной дуги могут различаться по типу тока. При постоянном токе выделяют три основные зоны:

• анодная область;
• катодная область;
• столб дуги.

Зоны анода и катода, которые поддаются наиболее интенсивному температурному воздействию, называют активными пятнами. Через них проходит весь разряд дуги. При сварочном токе в 300 А размер катодного пятна в два раза меньше анодного. Распределение выделения тепловой энергии выглядит следующим образом:

• анодная область – 43 %;
• катодная область – 36 %;
• столб дуги – 21 %.

При этом наибольшей температурой отличается столб дуги. При сварке неплавящимися электродом температура столба может быть в диапазоне 5000-6000 Сº.

При переменном токе

Переменный источник энергии отличается меньшей стабильностью дуги. Это связано с изменением полярности напряжения – при переходе через нуль дуговой разряд угасает. Таким образом, за один полупериод дуга горит около 70 % времени. На производственных предприятиях частота переменного тока составляет 50 Гц. Это значит, что за одну секунду происходит 100 перерывов в горении. Они сопровождаются потерями тепла, что негативно влияет на степень ионизации.

Для стабилизации разряды применяют устройства, с повышенным уровнем напряжения холостого хода.

Вред и борьба с ней

Физические параметры разряда могут нести угрозу как здоровью человека, так и оборудованию. Особенно высокий риск возникновения несут высоковольтные сети – длина такого разряда может достигать полутора метров.

[stextbox id=’alert’]Важно! Горение дуги сопровождается выделением огромного количества тепла. Средняя температура может достигать значения 2500-3000 Сº.[/stextbox]

Но даже в быту, выдернув шнур питания мощного электрообогревателя, можно увидеть небольшую вспышку, которая образовалась в момент прерывания контакта.

В качестве средств защиты контактов применяют специальные дугогасительные камеры – корпус из диэлектрического материала с набором из нескольких проводящих перегородок. Они принимают на себя разряд, разделяя его на несколько частей, что способствует его охлаждению.

Строение вакуумного выключателя.

Эксплуатация высоковольтных сетей предусматривает использование различных типов выключателей:

• масляный;
• вакуумный;
• газовый;

Гашение в коммутационной аппаратуре

Развитие коммутационной аппаратуры и разнообразие методов ее исполнения послужило толчком к изучению способов гашения дуги. Рассмотрим их подробнее.

Увеличением ее сопротивления

Метод заключается в последовательном увеличении сопротивлении, что способствует уменьшению силы тока. По достижению определенного предела ток будет не способен поддерживать разряд, после чего он погаснет.

Основной недостаток – длительное время гашения, который сопровождается тепло- и энергопотерями.

Методом нулевого тока

Выключатели современнго оборудования, работающие на переменном токе, сконструированы для применения данного метода. Согласно законам физики, ток проходит через ноль в конце каждого полупериода. При переходе происходит кратковременное тушение дуги. Вместе с тем, площадь между контактами насыщена заряженным элементами, которые понижают диэлектрические свойства газа.

Суть метода заключается в резком увеличении диэлектрических свойств газа, путем деионизации среды.

Способы деионизации среды между контактами

Деионизация – одна из основных причин прекращения разряда. Существует несколько способов активации данного процесса:

1. Увеличение зазора между контактами.
2. Повышение давления частиц в контактной среде.
3. Охлаждение контактной среды.
4. Эффект взрывной волны.

[stextbox id=’warning’]В выключателях последнего типа в качестве средства тушения используют шестифтористую серу, которая под большим давлением воздействует на пространство между контактами. В результате образуются малоподвижные ионы, которые не способные поддерживать горение дуги.[/stextbox]

Полезное применение

1. Электродуговая резка и сварка металла. Высокая температура используется для соединения и резки металлов. Электрическую сварочную дугу классифицируют по источнику питания, видам электродов, свободе и длине дуги, а также типу тока. Разработано множество способов соединения – от технологии с использованием специальных электродов для электродуговой сварки в среде защитного газа до сварки трехфазной дугой.
2. Изготовление осветительных приборов. Все газоразрядные лампы, которые используют разряд в качестве источника света.
3. Металлургическая промышленность. Яркий пример – дуговая сталеплавильная печь, в которой металлы плавятся под воздействием высокой температуры дуги.

Заключение

Электрическая дуга – любопытное физическое явление, которое способно облегчить жизнь человечеству, однако требует пользоваться ею с осторожностью.

Каждый уважающий себя сварщик обязан знать характер ее появления и способы защиты.

[stextbox id=’info’]Электромонтер 6-го разряда Анохин Юрий Николаевич, опыт работы – 12 лет: «Наш инструктаж по ОТ и ТБ содержит информацию о защите от электрической дуги, к которой, к сожалению не все прислушиваются. Неделю назад мой коллега получил наряд на проведение освещения в гараже для грузового транспорта. В распределительной коробке он проверял соединения и подтягивал пакетные автоматы и получил повреждения коротким замыканием – один контакт на пакетнике был под напряжением, и при сокращении расстояния до отвертки возникла электрическая дуга. Итог – 4 недели в больнице. Правда сначала врачи подозревали удар токам, но потом изменили диагноз на повреждение разрядом».[/stextbox]

Электрическая дуга

Электрическая дуга — это электрический разряд в газах. Газ сам по себе является изолятором, в нем нет носителей тока. При образовании в газе большого количества электрически заряженных частиц — свободных электронов с отрицательным знаком заряда и положительно и отрицательно заряженных ионов газ начинает проводить ток.

При контакте торца электрода с основным металлом выделяется большое количество тепла, в результате чего ускоряется движение свободных электронов.

При отрыве электрода от основного металла в межэлектродном промежутке электроны сталкиваются с нейтральными атомами газа и ионизируют их, т.е. разделяют на ионы с разными знаками заряда. В результате газ становится электропроводным. Виды эмиссии (выхода) электронов с поверхности торца электрода:

• термоэлектронная эмиссия; 
• автоэлектронная эмиссия; 
• фотоэлектронная эмиссия; 
• эмиссия электронов за счет потоков тяжелых ионов. 
  

На стабильное горение дуги оказывают влияние процессы образования (ионизации) свободных электронов и ионов в объеме нейтрального газа электрической дуги. Рассмотрим виды ионизации в электрическом разряде.

Ионизация соударением. Движение электронов сильно ускоряется под действием электрического поля в катодной области. Они встречают на своем пути нейтральные атомы газов, ударяются о них и выбивают электроны. Ионизация нагревом (термическая ионизация). Образование ионов в газовой среде наблюдается при температуре выше 1750°С. Ионизация нагревом протекает за счет неупругих столкновений частиц газа с большим запасом кинетической энергии. Ионизация облучения (фотоионизация). При этом ионизация газов в электрической дуге вызывает воздействие на газовый промежуток энергии светового излучения. Ионизация излучением будет происходить в том случае, если энергия световых квантов превысит энергию, необходимую для ионизации частиц газа.

Свойства сварочной дуги

Зажигание сварочной дуги начинается с момента касания электродом свариваемого металла, т.е. с короткого замыкания.

На рис. 1 приведена последовательность процессов при зажигании сварочной дуги.

Так как торец электрода и поверхность свариваемого металла имеют неровности, то контакт между ними при коротком замыкании происходит в отдельных точках (рис. 1а).

Рис.1. Последовательность зажигания сварочной дуги
а — короткое замыкание; б — образование перемычки из жидкого металла; в — возникновение дуги

Поэтому плотность тока в точках контакта достигает больших значений, металл мгновенно расплавляется, образуя перемычку из жидкого металла между электродом и свариваемым металлом (рис. 1б).

При отводе электрода от поверхности металла на некоторую длину, называемую длиной дуги L, жидкая перемычка растягивается с уменьшение сечения, затем в момент достижения металлом перемычки температура кипения испаряется и происходит разрыв перемычки (рис. 1в).

Образуется разрядный промежуток, который заполняется заряженными частицами паров металла, покрытия электрода и газов. Так возникает сварочная дуга, которая представляет собой светящийся столб нагретого газа, состоящего из электронов, ионов и нейтральных атомов.

Это состояние газа называется плазмой, которая электрически нейтральна, так как в ней количество положительных и отрицательных частиц одинаково.

Температура столба дуги выше температуры точки кипения металла электрода и изделия, и конец электрода и изделие отделены от столба дуги промежуточными газовыми слоями, называемыми приэлектродными областями дуги, (рис. 2).

Рис. 2. Схема сварочной дуги.
1 — электроды; 2 — катодное пятно; 3 — катодная область; 4 — столб дуги; 5 — анодная область; 6 — анодное пятно; 7 — сварочная ванна; 8 — свариваемая деталь.

В катодной области 3 из катодного пятна 2 происходит эмиссия электронов в столб дуги 4, где они ионизируют нейтральные атомы.

В катодной области на длине в доли миллиметра сосредоточена значительная часть напряжения дуги, которое называется катодным падением напряжения и достигает 10…16 В.

В анодной области 5 около анодного пятна 6 происходит резкое падение напряжения на длине свободного пробега электрона. Это падение напряжения называется анодным падением напряжения, величина которого составляет 6…8 В. На этом участке электроны резко увеличивают скорость своего движения и нейтрализуются на анодном пятне. Анод получает энергию от дуги в виде потока электронов и теплового излучения, поэтому температура анодной области выше температуры катодной области, и на аноде выделяется большое количество тепла.

При сварке на постоянном токе прямой полярности температура в различных зонах сварочной дуги:

• в середине столба дуги — около 6000°С;
  
• в анодной области — 2600°С;
  
• в катодной области — 2400°С;
  
• в сварочной ванне – 1700…2000 °С.
  

При сварке на переменном токе распределение тепла дуги и температура в катодной и анодной областях примерно одинаково (катодная область на электроде).

Что такое электрическая дуга?

Электрическая дуга — это скачок электрического тока через разрыв в цепи или между двумя электродами (проводниками электричества). Возможно, вы знакомы с этим заданием из классического научного эксперимента — Лестницы Иакова. Однако возникновение дуги может вызвать вспышку дуги, при которой электричество течет или разряжается по непредусмотренному пути. Эти вспышки воспламеняются твердыми частицами в окружающей среде, которые могут быть чем угодно, от пыли до газа. Электрическая дуга может превышать 10 000 ° F, и вероятный результат этих вспышек дуги — электрическое возгорание.

Дуга в электрических панелях

Вспышки дуги могут возникнуть в любом месте, где протекает электрический ток. Тридцать шесть процентов вспышек дуги происходит в электрических панелях и корпусах. Электрические панели содержат множество различных цепей, шин и соединений. Дуга обычно возникает при перегрузке и перегреве цепи. Перегрев вызывает повреждение не только автоматического выключателя, но и его подключения к шине. После повреждения автоматический выключатель может выйти из строя и продолжать пропускать электричество между его подключениями, а не отключаться.Автоматический выключатель предназначен для отключения или разрыва цепи и не работает до тех пор, пока не будет сброшен. Однако, если поврежденный автоматический выключатель продолжает пропускать электричество, возникает вероятность возникновения дуги.

Другие причины электрической дуги

Проводка в электрической панели может быть повреждена, даже если она закрыта и защищена от потенциальных опасностей. Возможные причины включают:

• Разрыв или отключение электропроводки во время планового технического обслуживания или новых установок
• Изоляция, покрывающая провод, повреждена и оголена
• Электрический шкаф оставлен открытым или поврежден, что делает его уязвимым для элементов
• Перегрев, когда слишком много предохранителей помещено в электрическую панель
• Неисправное оборудование или компоненты

Как электрическая дуга вызывает пожар

Согласно Национальной ассоциации противопожарной защиты — NFPA 921, раздел 14.9.1, чтобы возгорание происходило от источника электричества, должно произойти следующее:

• Электропроводка, оборудование или компонент должны быть запитаны от проводки здания, аварийной системы, батареи или другого источника.
• Достаточное количество тепла и температуры для воспламенения легко воспламеняемого материала должно быть произведено электрической энергией в точке происхождения от источника электричества.

Как указано выше, дуговые вспышки вызывают температуру, которая может превышать 10 000 ° F.Это тепло намного выше точки плавления изоляции провода, которая обычно составляет 194 ° F. Возгорание дугового разряда обычно начинается с возгорания изоляции провода (пластикового покрытия), но оно также может быть вызвано частицами пыли и другими загрязняющими веществами в окружающей среде.

Предотвращение вспышки электрической дуги

В вашей электрической панели вы можете установить прерыватели цепи дугового замыкания вместо стандартного прерывателя цепи. Устройства AFCI предназначены для обнаружения широкого спектра электрических повреждений, вызванных дуговым разрядом.Они обнаруживают эти неисправности, используя передовые электронные технологии для контроля цепи на наличие «нормальных» и «опасных» условий возникновения дуги. Обратной стороной AFCI является цена. AFCI обычно стоит 30-40 долларов каждый, в то время как обычный автоматический выключатель стоит 2-5 долларов каждый. Существует много споров о том, действительно ли они работают, потому что искрение все еще возникает при установке AFCI, хотя они значительно снижают риск.

Электрическая противопожарная защита

Хотя не все электрические дуговые повреждения можно предотвратить, электрические панели можно защитить от возгорания внутри шкафа, вызванного вспышкой дуги.Системы автоматического пожаротушения могут быть установлены внутри электрического щита и обеспечат круглосуточную бесперебойную защиту от пожара. В системе используется находящаяся под давлением трубка обнаружения Firetrace, которая взрывается и выделяет чистое средство в шкаф при воздействии пламени. Чистящие средства не проводят электричество, не вызывают коррозию и не оставляют следов.

Автоматические системы пожаротушения обеспечивают быстрое тушение пожара прямо в очаге пожара, ограничивая повреждение оборудования и предотвращая срабатывание спринклеров.Добавление автоматической системы пожаротушения ограничит возгорание отдельного шкафа.

Что такое электрическая дуга и почему это опасно? Atlanta Electrician

Электрическая дуга возникает, когда электрический ток течет по воздуху между двумя проводниками в результате электрического пробоя газа, который вызывает продолжающийся электрический разряд. Это может быть результатом зазоров или разрывов изоляции, неисправности оборудования, загрязнений, таких как пыль, коррозия и нормальный износ на поверхности проводника, перегрузки выводов вилок или изношенных и оголенных проводов.

Когда это происходит, электрический ток перестает двигаться по намеченному пути и вместо этого проходит через поврежденную изоляцию от одного проводника к другому или перескакивает по дуге на ближайший заземленный объект. Неконтролируемая проводимость электрического тока и ионизация окружающего воздуха вызывают электрическую дугу. Сильная тепловая и световая энергия в точке дуги называется вспышкой дуги.

Дуговые замыкания вызываются множеством факторов, включая нарушение изоляции, случайный контакт с находящимся под напряжением оборудованием или плохое обслуживание электрических систем и оборудования.Предотвращение возникновения дугового разряда в первую очередь или, по крайней мере, возможность его минимизации путем принятия мер предосторожности и превентивных мер, таких как базовое тестирование. и убедитесь, что ваше электрическое оборудование обслуживается. Рекомендуется проконсультироваться со специалистом по дуговой вспышке, и этот эксперт сможет предоставить вам оценку риска и рекомендации по снижению риска для соблюдения требований по опасности возникновения дугового разряда. Часть соответствия обязательно будет включать установку предохранительных устройств, но вам потребуется экспертная оценка, чтобы определить более рискованные области и места, где наиболее целесообразно установить указанные предохранительные устройства.

Электрическая дуга, дуговые замыкания и вспышки дуги чрезвычайно опасны, поскольку они представляют собой концентрацию тока и напряжения дугового замыкания в одном месте, что приводит к высвобождению огромной энергии, которая потенциально может вызвать травмы в результате серьезных ожогов и пожара. Как объясняется в автомобильной лаборатории, сварочный аппарат MIG — это, по сути, управляемая дуга; В случаях электрического сбоя, описанного выше, дуга не контролируется и может перескочить на другой заземленный объект. Однако, как и эти сварщики, они также могут вызвать повреждение зрения, поэтому сварщики TIG и MIG носят защитный шлем.А поскольку дуговые вспышки распространяются по воздуху, они могут причинить вред вам и окружающим. Статистически риск травмы от дугового замыкания выше, чем от поражения электрическим током.

Кроме того, тепло, выделяемое электрической дугой, может разрушить изоляцию провода и вызвать электрический пожар. Или экстремальная температура дуги может привести к испарению проводников, так что может образоваться волна значительного давления и звуковая волна. Тогда дуга становится похожей на взрыв, и взрывная волна и ударная волна могут вызвать значительный материальный ущерб, серьезные физические повреждения и даже слуховые травмы.Вспышки дуги могут также выделять ядовитые газы, которые могут быть опасными для здоровья человека, потенциально вызывая повреждение легких. И, конечно, вспышки дуги могут нанести большой ущерб электрическому оборудованию и другому находящемуся поблизости имуществу. Профессионалы описывают, что температура дуги иногда в четыре раза превышает температуру поверхности Солнца.

Электрическая дуга предотвращается за счет правильной установки устройств защиты от перегрузки по току, которые работают путем размыкания цепи. С 2002 года NEC начал требовать, чтобы все новые конструкции включали прерыватели цепи дугового замыкания или AFCI в ответвленных цепях внутри электрических панелей.AFCI похожи на GFCI, которые работают как защитные устройства, отключая цепь при обнаружении паразитного тока.

Еще одна профилактическая мера, которую электрики и другие лица могут предпринять для предотвращения травм или несчастных случаев в результате электрической дуги и вспышек дуги, — это обесточивание. Выключение оборудования перед работой с ним означает, что вы устраняете или, по крайней мере, сводите к минимуму вероятность того, что паразитные электрические токи будут прыгать по воздуху между проводниками или прыгать к вам.Фактически, NEC требует, чтобы перед работами с электрическими проводниками, которые могут быть под напряжением, проводился анализ опасности поражения электрическим током. Этот анализ опасности поражения электрическим током поможет определить, какие защитные меры следует принять во время выполнения работ, а также какие другие дополнительные меры следует предпринять для защиты как электриков, так и других лиц, регулярно контактирующих с проводниками, находящимися под напряжением. Большинство травм в результате вспышки дуги происходит во время использования оборудования.Отсюда следует осторожность при отключении питания перед выполнением любых электромонтажных работ.

Electric Arc — обзор

16.2 Материалы и методология

Электродуговый шлак, произведенный на заводе ферроникеля LARCO S.A Larymna в Греции, использовался для синтеза геополимеров. Годовое производство шлака составляет около 1 700 000 т, из которых около 450 000 т используется в цементной промышленности. Стоимость утилизации оставшихся объемов достигает 650 000 евро в год. Размер частиц хрупкого шлака колеблется в пределах 0.075 и 4 мм (большая часть приходится на фракцию 0,1–1,5 мм). Шлак сушили и измельчали ​​(91% –50 мкм, 47% –10 мкм) с помощью пульверизатора FRITSCH, чтобы увеличить площадь поверхности и улучшить прочность на сжатие производимых геополимеров (Захараки, 2005; Захараки и Комницас, 2005; Захараки et al ., 2006). Используемые добавки включают каолинит (Fluka), метакаолинит (полученный путем прокаливания каолинита при 600 ° C в течение 4 часов), CaO (Alfa Aesar), кварцевый песок, а также пуццолан, летучую золу, красный шлам и стекло.

В таблице 16.1 показан химический анализ шлака и используемых добавок в виде оксидов и микроэлементов. Содержание железа в шлаке показано как Fe ₂ O ₃ , но также присутствует значительная часть двухвалентного железа. Микроэлементы видны в элементарной форме. Основные минералогические фазы, присутствующие в шлаке, а именно фаялит, анортит, кварц, тридимит, кристобалит, магнетит, форстерит и хромит, видны на рентгенограмме рис. 16.1. Судя по форме рисунка, содержание аморфного вещества превышает 50%.

Таблица 16.1. Химический анализ сырья и добавок

84

84

84

84

16.1. Рентгенограмма шлака (Fa: фаялит, A: анортит, Q: кварц, T: тридимит, Ct: кристобалит, M: магнетит, Fo: форстерит, Ch: хромит).

Песок кварцевый, закупаемый в гранулированном виде, состоит из кварца. Пуццолан, добываемый на острове Милос в Греции, является очень дешевым материалом и при использовании в портландцементном бетоне увеличивает его долговременную прочность на сжатие.Летучая зола была получена от Ptolemais, N.W. Греция, тепловая электростанция и классифицируется согласно ASTM как тип C; его основные минералогические фазы — кварц SiO ₂ , кальцит CaCO ₃ , ангидрит CaSO ₄ , геленит Ca ₂ (Al (AlSi) O ₇ ), альбит NaAl ₄ Si ₃ O ₈ , известь CaO и портландит Ca (OH) ₂ . Красный шлам был получен из АО «Алюминий Греции» и состоит из кварца SiO ₂ , гематита Fe ₂ O ₃ , гиббсита Al (OH) ₃ , диаспора AlO (OH), кальцита CaCO ₃ , канкринит Na ₆ Ca ₂ Al ₆ Si ₆ O ₂₄ (CO ₃ ) ₂ и катоит Ca ₃ Al ₂ (SiO ₄ ) (OH) ₈ .Техническое стекло — это аморфный материал, состоящий в основном из оксидов кремния, кальция и натрия. Перед использованием стекло и кварцевый песок измельчали ​​в порошок.

Шлак и добавки смешивали и медленно добавляли в активирующий раствор, приготовленный растворением безводных гранул гидроксида натрия или калия (ACS-ISO для анализа) в дистиллированной воде и смешиванием с раствором силиката натрия (Merck, Na ₂ O: SiO ₂ = 0,3, Na ₂ O = 7,5–8,5%, SiO ₂ = 25.5–28,5%). При непрерывном механическом перемешивании получали реактивную однородную пасту. Массовый процент добавления шлака и добавок варьируется и зависит от реагентов, используемых в каждом случае для получения рабочей пасты. Было синтезировано несколько контрольных образцов с использованием шлака и активирующего раствора в каждой серии опытов.

Пасту отливали в пластиковые кубические формы (по 5 см с каждой стороны), которые подвергали вибрации в течение пяти минут для удаления захваченного воздуха. Некоторые образцы были предварительно отверждены при комнатной температуре в течение максимум 4 дней, а затем нагреваются в лабораторной печи (MMM GmbH) при требуемой температуре в течение 24 или 48 часов.После извлечения из формы старение происходило при комнатной температуре в течение 7 или 28 дней, чтобы усилить развитие структурных связей. Затем была измерена прочность на сжатие с использованием силовой рамы MTS 1600. Все эксперименты проводились в двух экземплярах. Лишь в единичных случаях, когда отклонение результатов эксперимента превышало 10%, были изготовлены дополнительные образцы.

Для изучения геохимической стабильности полученных геополимеров образцы, синтезированные с использованием шлака и каолинита в условиях 80 ° C, 48 часов, 28 дней, погружали в растворы, содержащие дистиллированную, морскую воду и 0.5N HCl и оставил максимум на 9 месяцев. Первоначально использовалось 400 мл каждого раствора, а при необходимости добавлялись свежие растворы для учета потерь при испарении. Жидкие пробы собирали ежемесячно и анализировали на pH, окислительно-восстановительный потенциал (pH / Eh-метр Hanna 211) и электропроводность (кондуктометр Hanna EC215). Морская вода считалась выщелачивающим средством для оценки целостности геополимеров при использовании в прибрежных или подводных строительных работах. Раствор HCl использовался для оценки их поведения в чрезвычайно агрессивных / коррозионных промышленных средах.

Образцы были подвергнуты циклам замораживания-оттаивания (с использованием –15 ° C и 20 ° C в качестве крайних температур) в течение 9 месяцев, а также высокотемпературному нагреванию (до 800 ° C) в течение 6 часов для оценки их целостность конструкции; Каолинит не добавлялся во время синтеза геополимера, когда изучалось влияние высокотемпературного нагрева.

XRD-анализ выполнялся на дифрактометре Siemens D500 с использованием Fe-трубки и диапазона сканирования от 3 ° до 70 ° 20 с шагом 0,03 ° и временем измерения 4 секунды / шаг.Качественный анализ проводился с использованием программного обеспечения Diffrac _plus (Bruker AXS) и базы данных PDF. Визуализацию микроструктуры геополимера проводили с использованием сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-5400, оборудованного оксфордским энергодисперсионным рентгеновским спектрометром (EDS). Перед анализом образцы были покрыты углеродом для увеличения проводимости поверхности. FTIR-анализ проводился на FTIR Spectrometer Model 1000 (Perkin-Elmer) с использованием метода таблеток KBr (1.Образец порошка 5 мг, смешанный с 150 мг KBr). Анализ ТГ проводили с использованием термогравиметрического анализатора Perkin Elmer TGA 6 (максимальная температура нагрева составляла 950 ° C при скорости 10 ° C мин. ^-1 с использованием скорости продувки азотом 60 мл мин. ^-1 ).

Электрическая дуга [Определение, применение и дуговая вспышка]

18 июня 2018

Электробезопасность имеет первостепенное значение для поддержания любого эффективного и производительного объекта, и одной из самых больших угроз безопасности рабочих является электрическая дуга и вспышка дуги.Для менеджеров по безопасности — убедиться, что на предприятии нет опасностей, связанных с электрической дугой и вспышкой дуги, и приняты меры для минимизации ущерба в случае одной из этих аварий.

Электрические пожары вызывают катастрофические повреждения, а в промышленных условиях они часто вызываются электрическими дугами того или иного типа. В то время как некоторые типы электрических дуг трудно пропустить, «дуговая вспышка громкая и включает в себя большой яркий взрыв», некоторые электрические дуги, такие как дуговое замыкание, менее заметны, но могут быть столь же разрушительными.Дуговые замыкания часто являются причиной электрических пожаров в жилых и коммерческих зданиях.

Проще говоря, электрическая дуга — это электрический ток, который намеренно или непреднамеренно разряжается через зазор между двумя электродами через газ, пар или воздух и распространяет относительно низкое напряжение на проводники. Тепло и свет, производимые этой дугой, обычно являются интенсивными и могут использоваться для определенных применений, таких как дуговая сварка или освещение прожекторами. Непреднамеренные дуги могут иметь разрушительные последствия, например: возгорание, опасность поражения электрическим током и материальный ущерб.

В 1801 году британский химик и изобретатель сэр Хамфри Дэви продемонстрировал электрическую дугу своим коллегам из Лондонского королевского общества и предложил название — электрическая дуга. Эти электрические дуги, когда они не сдерживаются, выглядят как зазубренные удары молнии. За этой демонстрацией последовали дальнейшие исследования электрической дуги, как это проиллюстрировал русский ученый Василий Петров в 1802 году. Дальнейшие успехи в ранних исследованиях электрической дуги привели к таким важным отраслевым изобретениям, как сварочные аппараты.

По сравнению с искрой, которая является кратковременной, дуговый разряд представляет собой непрерывный электрический ток, который выделяет столько тепла от заряда, несущего ионы или электроны, что он может испарить или расплавить что-либо в пределах дугой. Дуга может поддерживаться как в электрических цепях постоянного, так и переменного тока, и она должна включать некоторое сопротивление, чтобы повышенный ток не оставался неконтролируемым и полностью разрушал фактический источник цепи с его потреблением тепла и энергии.

При правильном использовании электрические дуги могут быть полезны.Фактически, каждый из нас выполняет ряд повседневных задач, благодаря ограниченному применению электрических дуг.

Электрические дуги используются в некоторых вспышках фотокамер, прожекторах для освещения сцены, люминесцентном освещении, дуговой сварке, дуговых печах (для производства стали и таких веществ, как карбид кальция), а также в устройствах плазменной резки (в которых сжатый воздух сочетается с мощной дугой и превращается в плазму, способную мгновенно прорезать сталь).

Электрическая дуга также может быть чрезвычайно опасной, если не предназначена.Ситуации, когда электрическая дуга возникает в неконтролируемой среде, как в случае вспышки дуги, могут привести к травмам, смерти, пожару, повреждению оборудования и материальному ущербу.

Чтобы защитить рабочих от электрической дуги, компании должны использовать следующие продукты для вспышки дуги, чтобы уменьшить вероятность возникновения электрической дуги и уменьшить ущерб в случае одного:

• Перчатки с защитой от дугового разряда — Эти перчатки предназначены для защиты рук от поражения электрическим током и минимизации травм в случае поражения электрическим током.
• Видеообучение «Вспышка дуги» — Эти учебные занятия позволят вашим сотрудникам быть в курсе всех опасностей, связанных с работой в условиях повышенного напряжения, и того, как они могут защитить себя.
• Программное обеспечение для расчета опасности дугового разряда — Этот интуитивно понятный калькулятор дугового разряда и программное обеспечение для анализа упрощают оценку электрических систем вашего предприятия.

Ссылка в Википедии на фото электрической дуги

Что такое электрическая дуга?

Ознакомьтесь с этим списком распространенных электрических проблем, при которых может возникнуть дуга.

Плоские пробки в розетке

Неработающие розетки

Тусклый или мерцающий свет

Автоматические выключатели срабатывания

Розетки или выключатели для горячего или копчения

Лампочки, которые перегорают слишком часто

Если вы столкнулись с каким-либо из этих опасных состояний, связанных с электричеством, немедленно позвоните нам.Электрическая дуга — нечего игнорировать. Безопасность вашей семьи и дома зависит от быстрых действий.

Что такое электрическая дуга? Эксперт-электрик объясняет опасности

Я работаю электриком более двух десятилетий, и мне часто задают один вопрос; что такое электрическая дуга ? Проще говоря, электрическая дуга — это когда электричество переходит от одного соединения к другому. Иногда вы слышите, как электрические выключатели издают шипящий / потрескивающий звук. Обычно это происходит при их включении или выключении.Это называется дугой и может быть результатом двух причин. Это может быть вызвано повреждением кабеля, вызвавшим хлопок или возникновение дуги. Если причиной является поврежденный провод, проводка не может выдержать протекающий ток, поэтому возникает дуга.

Вы когда-нибудь слышали о параллельном течении дуги?

Если возникает проблема с параллельным прохождением дуги, ток протекает через поврежденную изоляцию, что приводит к короткому замыканию. Короткое замыкание не очень сильное, поэтому автоматический выключатель не может его идентифицировать.В этой статье вы найдете все, что вам нужно знать об электрической дуге.

Приступим!

Что вызывает электрическую дугу?

Электрическая дуга может быть результатом нескольких проблем в вашей электрической системе, таких как:

1. Перегрузка

Дуга возникает в электрической панели после перегрузки цепей в панели. Если автоматический выключатель присоединяется к шине электрической панели, это может привести к перегреву. Это может привести к выходу из строя шины и соединения, что сделает оборудование неисправным и подверженным сбоям.Когда протекает избыточный ток, автоматические выключатели могут работать не так, как ожидалось. Вместо отключения при протекании избыточных токов поврежденные цепи позволяют электричеству продолжать течь, что приводит к перегреву с последующим возникновением дуги.

2. Окружающие условия

Условия, окружающие электрическую панель, могут быть одной из причин возникновения дуги, а также могут повлиять на серьезность ситуации. Проводку в электрическом щитке нельзя оставлять оголенной вне коробки.Легковоспламеняющиеся материалы, такие как разбавитель для краски или бензин, среди прочего, не должны находиться в непосредственной близости от электрической панели или ее непосредственного окружения.

Кроме того, использование избыточных предохранителей внутри распределительной коробки может привести к дополнительному потоку электричества через схему, вызывая перегрев и искрение. Цепи, которые отключаются, или предохранители, которые часто перегорают, могут указывать на потенциальную опасность возникновения дуги.

3. Поврежденные электрические панели

Исследования подтверждают, что электрические панели, разработанные как минимум двумя производителями, во время полевых испытаний показали, что имеют дефектную конструкцию, которая может вызвать искрение, а иногда и электрический пожар.Компания JL Home Inspection утверждает, что электрические панели от Zinsco имеют дефектные перемычки выключателя, в результате чего блоки выдувают боковые кожухи панели после взрывов или пропускают электрический ток даже в выключенном состоянии.

Другой производитель, который, как утверждается, производит неисправные электрические панели, — Federal Pacific Stab-Lok. Их электрические панели печально известны неисправными автоматическими выключателями, которые могут не срабатывать при необходимости. Эти отказы рассматриваются как основные опасности, и они не несут прямой ответственности за возникновение дуги, хотя и играют в ней определенную роль.Большинство дефектных панелей были произведены в 1970-х годах или раньше.

Опасно ли электрическое искрение?

Да!

Электрическая дуга вызывает вспышку дуги.

Это может вызвать травмы, такие как ожоги третьей степени, остановку сердца, потерю слуха, слепоту, повреждение нервов и даже смерть.

Сильные ожоги могут возникнуть, если пострадавший находится в пределах нескольких футов от дуги. Были проведены поэтапные испытания, которые показали, что температура выше 2250 градусов по Цельсию на руках и шее человека, стоящего рядом с дугой.

Дуги распространяют капли расплавленного металла с высокой скоростью. Этот расплавленный металл может быть вытеснен на расстояние до 10 футов. Шрапнель способна пробить ваше тело. Волны давления от взрыва могут перебросить вас через комнату или сбить с лестницы. Даже ваша одежда может загореться. Части тела в одежде могут обжечься сильнее, чем открытые части тела.

Как предотвратить электрическую дугу?

При соответствующем обучении, оборудовании и мерах безопасности можно снизить риск возникновения электрической дуги.Вот меры предосторожности;

1. Обесточить оборудование

Жизненно важно как можно скорее устранить потенциальную опасность. Старайтесь не работать с электроприводом, находящимся под напряжением, и будьте особенно осторожны при его проверке, чтобы убедиться, что он должным образом обесточен, или когда вы его снова включаете. Используйте технологию удаленного стеллажа для управления автоматическими выключателями, когда вы находитесь вне пределов дугового разряда, вместо того, чтобы подвергать персонал опасности.

2. Используя технологию низкого риска, изучите опасность.

Соберите информацию о вашей системе распределения электроэнергии и обеспечьте ловкость защитных устройств, а также проведите исследования короткого замыкания, чтобы узнать больше о классификации вспышек дуги для электрического оборудования. Это поможет снизить вероятность короткого замыкания и дуги. Более того, узнайте о таких технологиях, как дуговые предохранители и дистанционное устройство стеллажа, которое удобно для обеспечения безопасности имущества и персонала.

3. Перепланировка электрических систем и управления

Найдите подходящие СИЗ, необходимые в зависимости от классификации опасности вспышки, и убедитесь, что персонал и имущество хорошо экипированы.Перепланируйте свое снаряжение для достижения оптимального технического контроля, который помогает предотвратить и снизить риски. При необходимости измените настройки автоматических выключателей и систем распределения электроэнергии.

4. Повышение осведомленности о рисках

Помимо получения разрешения регулирующих органов, таких как OSHA, обучение технике безопасности гарантирует, что ваш персонал осознает последствия неосторожности и постоянно соблюдает необходимые меры безопасности. Это поможет им в случае возникновения дуги и в знании того, как снизить риск.

5. Создайте программу обеспечения безопасности

Определите риски, используйте соответствующие средства индивидуальной защиты и установите границы вспышки дуги для безопасности в случае вспышки дуги. Убедитесь, что соответствующие электрические правила и рабочие процедуры правильно задокументированы, распространены среди всего персонала и строго соблюдаются.

Вызывает ли электрическая дуга звук?

Электричество может перемещаться по воздуху, как молния, от оголенного кабеля к другой поверхности, и это производит хлопок или треск.

Что означает искрение в электрических розетках?

Искра в электрической розетке может указывать на короткое замыкание, устаревшее оборудование или попадание воды. Иногда это нормально, а иногда показывает, что розетка неисправна. Вот что вам следует знать об искрении в электрических розетках.

* Нормальное искрение

При резком переключении питания на другой прибор будет быстро потребляться доступное питание, что может вызвать короткую искру.Когда электроны начнут свободно течь, искр быть не должно. Это обычное явление, подобное статическому электричеству.

* Сгоревшая розетка

Электрическую розетку со следами ожогов следует заменить, так как это может привести к большему количеству проблем с розеткой.

* Короткое замыкание на выходе

Если в розетке скопилось много тепла, это может привести к расплавлению изоляции вокруг проводов. Когда кабели оголены, высока вероятность возгорания электрического тока.После того, как соединение установлено, электроны могут переместиться не в ту часть и вызвать серьезную искру. Это называется коротким замыканием и может привести к электрическому возгоранию.

* Выпускное отверстие для воды

Вода может легко вызвать искрение на выходе, а затем короткое замыкание. Установка GCFI приведет к прекращению искрения, а не к электрическому возгоранию.

* Древние электрические розетки

Через некоторое время выходы обычно изнашиваются.Через несколько лет соединения начинают ослабевать, что увеличивает вероятность короткого замыкания и, в конечном итоге, возгорания. Старые и изношенные шнуры электроприборов также могут стать причиной искрения. Обязательно замените электрические розетки через несколько лет.

* Неаккуратный ремонт электрооборудования

Когда домовладелец решает отремонтировать розетку, он должен знать, что он делает. Если они попытаются принять меры для решения этой проблемы, они часто создают более опасную ситуацию, которая может привести к пожару.

Если в розетке возникают короткие и нечастые искры, это может быть обычным и безопасным. Однако, если он загорается каждый раз при попытке что-то подключить, у вас может быть проблема.

Когда мне следует позвонить электрику по поводу дугового разряда?

Когда вы начинаете слышать жужжание, треск или другие шумы от вашей электрической системы, пора вызвать электрика. Такие странные шумы, как ослабленные кабели, перегруженные розетки или ненадежные соединения, могут быть причиной того, что вы слышите эти странные звуки.Большинство из этих обстоятельств приведет к возникновению электрической дуги в вашей электрической системе или возникновению странных шумов, а также к другим электрическим проблемам, таким как выходы, розетки или оборудование, перестающее работать.

Если вы проигнорируете эти предупреждения, через некоторое время это может привести к большему повреждению вашей электрической системы, а иногда и к возгоранию электрического тока. Подводя итог, если вы слышите жужжащий звук, немедленно вызывайте электрика.

Заключение

Электричество полезно, и в то же время опасные и электрические системы сложны.Электрики знают, как работает электричество, как протекают электрические цепи, как они связаны друг с другом и как с ними безопасно обращаться. Если у вас возникнут проблемы с электричеством, вы можете безопасно попросить профессионала прийти к вам домой и попросить его разобраться с этим. Многие проблемы с электричеством можно легко решить, если их обнаружить на ранней стадии.

Дуга: опасность поражения электрическим током или возгорания

Искра — это явление, которое может возникнуть при ненадежных электрических соединениях. Это может быть в местах сращивания проводов, в соединениях автоматического выключателя, настенных выключателях, розетках или внутри устройства.Искрение вызвано напряжением и физическим пространством. Чем выше напряжение, тем больше физическое пространство, которое может достичь дуга. Молния — прекрасный пример возникновения дуги. Молния может содержать 100000 вольт и может легко достигать многих миль между облаками или между облаками и Землей. Дуга тоже может быть хорошей, например, на конце свечи зажигания. Проблема возникновения дуги, когда она возникает в нежелательных местах, заключается в том, что она потенциально может выделять значительное количество тепла.

Возможность возникновения дуги является причиной того, что любые соединения / сращивания проводов или заделки проводов должны быть правильно закреплены гайками и заключены в распределительную коробку.Правильно закрытая распределительная коробка может помочь сдержать пожар, а также создает опасность поражения электрическим током в области, недоступной для пальцев ребенка. При осмотре домов я часто натыкаюсь на проводку, которую просто оставляют незащищенной там, где кто-то может с ней соприкоснуться. Это представляет потенциальную опасность поражения электрическим током или поражения электрическим током. Я также часто вижу участки в домах, где кто-то сращивает два или более провода вместе и просто заклеивает соединение электрической лентой. Изолента, скорее всего, не воспламенит, если сращивание проводов со временем ослабнет, а затем возникнет дуга.Искра может также возникнуть внутри прибора или в шнуре питания прибора.

В рамках домашнего осмотра ваш инспектор должен проверить наличие признаков электрической дуги в розетках, где проводка соединяется с автоматическими выключателями или предохранителями и т. Д. Это часто бывает в виде черных отметок, как на фотографии ниже. Это, в частности, одна из важных причин, по которой все электрические соединения и заделки должны выполняться внутри надлежащей распределительной коробки или панели выключателя.

Еще одна хорошая статья, которая может вас заинтересовать, относится к электрической системе в старом доме: https: // elizabethtown.wini.com/resources/tech-articles/older-home-electrical/

На фотографии выше показан результат дуги, когда проводник отсоединился от клемм розетки, спрятанной в стене. Обратите внимание на оплавленную изоляцию одного проводника.

По состоянию на середину 2002 года в большинстве новых домов требовалось установить прерыватели цепи от дугового замыкания (AFCI), чтобы защитить розетки в спальнях. Электрическая розетка — это любое место, в которое подается электричество, например розетки, выключатели, освещение, фиксированные потолочные вентиляторы и проводные датчики дыма.Автоматический выключатель AFCI — это устройство, которое контролирует синусоидальную форму тока и напряжения электрической цепи. Забив гвоздь в стену, можно случайно повредить проводку в стене. Эта поврежденная проводка могла затем вызвать дугу (без ведома жителей дома) и вызвать пожар. Огонь может тлеть в стене в течение некоторого времени, прежде чем кто-либо в доме заметит или до того, как дом будет окутан. Дуга нарушит структуру синусоидальной волны и вызовет отключение устройства AFCI, отключив, таким образом, эту цепь.

Более поздние изменения (2009 NEC) в электрических стандартах для новых домов (и недавно подключенных цепей в новых домах) теперь требуют защиты от AFCI в большинстве цепей на 120 вольт в доме, а не только в тех, которые обслуживают спальни.

Автоматический выключатель AFCI часто встречается в более новых панелях выключателя и выглядит больше, чем обычный автоматический выключатель. Автоматические выключатели AFCI будут иметь соответствующую маркировку («AFCI» будет напечатано где-то рядом с ручкой или лицевой стороной) и будут иметь цветную кнопку тестирования.Нажатие кнопки тестирования должно привести к срабатыванию выключателя и отключению цепи. Поскольку срабатывание автоматического выключателя AFCI отключает цепь, домашние инспекторы обычно проверяют устройства AFCI только в пустом доме. Предстоящее изменение Стандарта практики Американского общества домашних инспекторов (ASHI) потребует тестирования устройств AFCI в пустующих домах; в жилых домах инспектор должен отметить наличие устройств AFCI, но отметит, что эти устройства не тестировались из-за того, что дом был занят.

Во время инспекции дома я наткнулся на несколько устройств AFCI, которые либо не срабатывали при тестировании, либо устройство AFCI взорвалось. Любой результат указывает на неисправное устройство AFCI, которое необходимо профессионально заменить.

Современные AFCI обнаруживают как последовательные, так и параллельные неисправности; более старые AFCI этого не сделали. Последовательные сбои возникают, когда возникает дуга, например, между частями поврежденного одиночного проводника. Параллельное замыкание происходит, когда между несколькими соседними проводниками возникает дуга, например, из-за повреждения изоляции проводов.

AFCI могут быть добавлены ко многим современным панелям выключателей для обеспечения защиты от дуги / огня в доме. Обычные автоматические выключатели обычно срабатывают только из-за перегрузки по току (например, короткого замыкания из-за параллельного замыкания). Некоторые электрики предлагают добавлять устройства AFCI в дома с проводкой с ручкой и трубкой (K&T) (обычно это было около 1945 года и ранее), поскольку этот тип проводки с большей вероятностью вызывает дугу и приводит к пожарам в доме из-за своего возраста. Некоторые страховые компании не будут страховать дома с ручкой и трубчатой ​​проводкой, хотя я не слышал, разрешат ли какие-либо AFCI устанавливать в домах с ручкой и трубкой для обеспечения покрытия.Устройства AFCI значительно дороже обычных автоматических выключателей: прибл. 40+ долларов против 2 долларов.

Если ваш дом был построен в 1960-х и 1970-х годах, он может иметь алюминиевую проводку с твердым проводом. Этот тип проводки использовался в некоторых домах в то время из-за нехватки меди. Однако через некоторое время было замечено, что сплошная алюминиевая проводка с большей вероятностью ослабнет в критических соединениях проводов, таких как розетки и переключатели. Это может произойти из-за того, что провода немного расширяются и сжимаются при включении и выключении питания.Клеммы проводов, которые были плотно затянуты при подаче напряжения, могут ослабнуть при отключении питания проводки, поскольку проводка слегка сжимается. С медной проводкой это менее вероятно, потому что алюминиевая проводка расширяется и сжимается иначе, чем медная. Алюминий имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем медь.

Большинство старых розеток, переключателей и т. Д. Были разработаны для использования только с медной проводкой. Это явление может привести к возникновению дуги; некоторые пожары в домах были напрямую связаны с алюминиевой проводкой с твердым проводом.К концу 1970-х годов из-за этой проблемы с рынка была снята большая часть проводки с твердым проводом, используемой в домах. Совсем недавно были разработаны различные формы алюминиевой проводки с твердым проводником (сплавы), однако они редко встречаются в современных домах.

Я рекомендую домовладельцам регулярно проверять шнуры различных передвижных приборов в их домах, таких как лампы, телевизоры, компьютеры и кухонные приборы. Никогда не прокладывайте проводку под ковровым покрытием / ковриками или под мебелью, так как существует большая вероятность повреждения проводки и, в конечном итоге, возникновения дуги.

См. Полный список услуг на вкладке «Услуги» по адресу https://elizabethtown.wini.com

Мой полный список статей по техническому обслуживанию и ремонту дома можно найти здесь.

© 2014 Мэтью Стегер

Мэтью Стегер, владелец / инспектор WIN Home Inspection, является сертифицированным инфракрасным термографом уровня 1, сертифицированным инспектором ASHI (ACI) и инженером-электриком. С ним можно связаться по телефону: 717-361-9467 или [email protected].

WIN Home Inspection с 2002 года предоставляет широкий спектр услуг по инспекции дома в Ланкастере, штат Пенсильвания.Автором этой статьи является Мэтью Стегер, ACI — владелец WIN Home Inspection в Ланкастере, штат Пенсильвания. Никакая статья или ее часть не могут быть воспроизведены или скопированы без предварительного письменного согласия Мэтью Стегера.