Объясните почему при питании электрической дуги постоянным током: Положительный уголь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Положительный уголь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Положительный уголь всегда применяется с фитилем, а отрицательный — без фитиля. В некоторых, конструкциях ламп применяются оба угля с фитилем. Угли марки Экстра изготавливаются как с фитилем, так и без фитиля.
 [1]

Электрическая дуга.| К примеру 4.  [2]

Поэтому при постоянном токе положительный уголь обычно берут в два раза толще отрицательного. При переменном токе, поскольку каждый из углей поочередно становится то положительным, то отрицательным, толщина углей берется одинаковой. Если внутрь углей поместить стержни из солей некоторых металлов, то окраску света дуги можно изменить.
 [3]

Угли для пламенной дуги применяются в лампах, работающих на постоянном и переменном токе, причем общие закономерности, свойственные углям с простой дугой, сохраняются: световой поток пламенной дуги переменного тока в 2 — 3 раза меньше, чем у дуги постоянного тока; положительный уголь дуги постоянного тока должен применяться большего диаметра.
 [4]

Режимы службы углей в дуге постоянного и переменного тока неодинаковы. В дуге постоянного тока положительный уголь нагревается значительно сильнее и соответственно сгорает скорее, чем отрицательный. Для выравнивания скорости сгорания диаметр положительного угля обычно на 3 — 5 мм больше диаметра отрицательного. В дуге переменного тока оба угля накаляются одинаково и имеют одинаковую скорость сгорания.
 [5]

Светокопировальные угли марки Светокопия предназначены для светокопировальных аппаратов, работающих на постоянном и переменном токе. При работе на постоянном токе положительный уголь должен иметь фитиль; отрицательный уголь применяется без фитиля. При переменном токе оба угля должны иметь фитиль. Угли Светокопия не омедняются. Они имеют на одном конце коническую заточку, как все осветительные угли.
 [6]

Специальные регуляторы сближают в дуговых лампах оба угля, перемещая их с одинаковой скоростью. Объясните, почему при питании электрической дуги постоянным током положительный уголь берется толще отрицательного. Нужно ли это делать при питании дуги переменным током.
 [7]

Экспериментируя над освещением при помощи изобретенной им электрической свечи, Яблочков столкнулся с особенностями горения дуговых ламп в цепях, питаемых постоянным током. Известно, что во всякой дуговой лампе, питаемой постоянным током, положительный уголь сгорает быстрее, чем отрицательный. Поэтому электрическая свеча при питании постоянным током должна была иметь для равномерного выгорания углей и непрерывности своей работы угли неодинакового диаметра: положительный уголь должен иметь больший диаметр.
 [8]

Экспериментируя над освещением при помощи изобретенной им электрической свечи, Яблочков столкнулся с особенностями горения дуговых ламп в цепях, питаемых постоянным током. Известно, что во всякой дуговой лампе, питаемой постоянным током, положительный уголь сгорает быстрее, чем отрицательный. Поэтому электрическая свеча при питании постоянным током должна была иметь для равномерного выгорания углей и непрерывности своей работы угли неодинакового диаметра: положительный уголь должен иметь больший диаметр.
 [9]

Фотография электродов электрической дуги.  [10]

Обычно осветительная сеть питается током переменного направления. Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дугах этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угли, и поэтому на фотографии не виден. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстрее отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется углубление — положительный кратер, являющийся само горячей частью электродов. Температура кратера в воздухе при атмосферном давлении доходит до 4000 С.
 [11]

Установка для получения электрической дуги. А и К — угольные электроды. R — реостат.  [12]

Обычно осветительная сеть питается током переменного на. Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дугах этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угли, и поэтому на фотографии не виден. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстрее отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется углубление — положительный кратер, являющийся самой горячей частью электродов. Температура кратера в воздухе при атмосферном давлении доходит до 4000 С.
 [13]

Фотография электродов электрической дуги.  [14]

Обычно осветительная сеть питается током переменного направления. Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дугах этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угли, и поэтому на фотографии, не виден. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстрее отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется углубление — п оложитель-ный кратер, являющийся самой горячей частью электродов. Температура кратера в воздухе при атмосферном давлении доходит до 4000 С.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Постоянный ток в доме. Риски, которые никто не замечает / Хабр

Постоянный ток с каждым днём завоёвывает всё новые рубежи в каждом доме. К кому-то он приходит со светодиодными лентами, кому то с DIY и Arduino. Время идёт, и вот уже вчерашние любители без страха и упрёка начинают делать мощные аккумуляторные сборки и запитывать бытовую технику напрямую от солнечных панелей. За кадром остаётся главный нюанс — безопасности. Ведь токи и напряжения выросли вместе с игрушками, а о последствиях почти никто не задумывается…

Идёт тихая революция, которую почти никто не замечает — всё больше приборов домашнего обихода переходит на постоянный ток, и если раньше только автолюбители сталкивались с постоянным током и аккумуляторами, то теперь скорее тяжело найти дом, где нет ни одного аккумулятора.  По мере проникновения постоянного тока всё больше в дома, появляются соблазны отказаться от цепей переменного тока, например в освещении, проложив чуть более толстые кабеля и ограничившись светодиодными лампами / лентой (не буду скрывать, такой соблазн был и у меня, просто я не нашёл в своё время нормальных лампочек на 12 В по хорошей цене). А на светодиодной ленте у меня вообще очень много завязано.

Видеоверсия:

Вы удивитесь от того, сколько бытовых приборов могут работать на постоянном токе.

На Хабре была шикарная статья, в которой был рассмотрен вопрос приборов и постоянного тока, но не безопасности.

Краткий список приборов

Кратко все нагревательные приборы, не заметят разницы между постоянным и переменным током. Это ТЭН-ы нагревателей, электроплиты, утюги и прочее.

Из освещения будут работать лампы накаливания и даже светодиодные лампы с правильным источником питания. 

Подавляющее большинство другой бытовой техники, с коллекторными двигателями — мясорубки, фены, пылесосы и даже стиральные машины.

А вот синхронные и асинхронные двигатели работать не будут. Это микроволновки, кондиционеры  и холодильники.

Сгорят старые трансформаторные блоки питания, но новые, импульсные, установленные в большинстве современной техники, вполне выживут. Может не смогут выдавать полную мощность, но это второй вопрос.

Кажется, рукой подать до перевода всего дома на постоянный ток, ведь у нас и так уже почти всё работает через блоки питания и выпрямители.

И тут как раз самое время поговорить про опасности, которые несёт за собой постоянный ток, и о которых многие не знают или не желают даже знать.

С падением цен на солнечные панели, всё больше людей их использует как в развлекательных так и более практичных целях. “Экономия должна быть экономной” — основной лозунг создателей DIY систем на солнечных панелях, и из цепей безжалостно выбрасываются “лишние” детали, с точки зрения создателей, и идёт экономия на материалах.

Если вы пропустили этот момент — я объясню. В стандартной схеме, солнечные панели генерируют постоянный ток, который солнечный инвертор ( не важно — микро / стринговый) преобразует в переменный и подаёт в общую сеть. 

Цена солнечных инверторов довольно высока, поэтому рынок завоевали я бы сказал понижающие устройства (контроллеры), которые работают в связке солнечная панель — так называемый “солнечный инвертор” (с гордыми буквами МРРТ на коробке и без оного в середине) — аккумулятор и всё это без перехода на переменный ток. К этому контроллеру можно подключить преобразователь напряжения с 12/24/48 В в привычные 220В, по желанию, или довольствуются подключением телефонов, светодиодов и прочих маломощных устройств на постоянном токе. 

Схема очень простая, но все недо-инверторы, имеют сильные ограничения по напряжению / токам, и так просто к ним ничего интересного и мощного не подключить из нагрузок.

Максимальную мощность с панелей они и так не умели снимать, поэтому любители просто выкидывают их из цепи, как и аккумуляторы. 

Конечный результат — присоединение напрямую к солнечным панелям одного из устройств, способного работать на постоянном токе. В основном сейчас это ТЭН-ы отопления, электроплиты и т.д. Проблема приобретает массовый характер, и такие решения уже вовсю продаются.

Вот тут мы подошли к главному моменту — вместо игрушечного блока питания, при присоединении которого у нас иногда проскакивала искорка, ну или шёл дымок при неправильном присоединении, в руки DIY масс попали источники постоянного тока, способные выдавать 10, а теперь уже и 17 А. Из них смело собираются комплекты на 50 — 230 В и подключаются в отдельную систему, общей мощностью от 500 Вт до 2+кВт. 

По своему профилю, мне пришлось познакомиться с постоянным током несколько ближе, чем многим другим, и мне есть что сказать.

Для коммутации цепей постоянного тока подавляющее большинство использует всё те же выключатели или пакетники. Когда лет 7 назад, я хотел перевести своё освещение на постоянный ток, я тоже про это не думал. 

А задуматься нужно — при коммутации постоянного тока возникает дуговой разряд, который не гаснет каждые пол периода, как в переменном токе. Остановить его может только достаточно большой зазор между контактами. Но даже обеспечив зазор, мы получим временное решение, которое выйдет из строя на порядок раньше, т.к. полностью избавиться от дуги нельзя.

Есть альтернативы, и в целом те кто обожглись, переходят на следующий уровень коммутации — с помощью специализированных переключателей.

или твердотельных реле.

Твердотельные реле не обеспечивают безопасность, а спец. переключатели несколько неудобны для бытового применения и всё равно имеют ограниченный ресурс. Даже поборов этот этап, мы  снимаем только часть проблемы. 

Электрическая дуга в кабелях переменного тока, в домашнем обиходе — довольно редкое явление.  Нужно постараться, чтоб фазу закоротило на ноль или землю. Да и при закорачивании на землю у нас сразу сработает УЗО, а при закорачивании на ноль, сработает автомат. Для борьбы с дугой переменного тока при плохом контакте, тоже есть методы борьбы, обкатанные временем и приборы защиты от дугового пробоя довольно дёшевы и продаются в каждом магазине электротоваров.

В постоянном токе, любое нарушение контакта сразу превращается в дугу, и гаснет она очень не скоро. Начали появляться методы, способные детектировать дугу в линиях длиной до 200 м. Но детекция не стопроцентная, и в жилом доме может вообще не заработать, или давать постоянные ложные срабатывания из-за наличия различных типов потребителей. 

Но сейчас вообще никто не ставит как эти детекторы в домашнюю цепь, как и многие не понимают азов источников тока, в т. ч. солнечных панелей, защищая линию простым автоматом.

Не поняли? Попробую объяснить. У вас есть стабильный источник тока, на 20 А (солнечные панели). Вы поставили предохранители на 25 А, и пакетник, на 25 А. У вас возникло короткое замыкание. Вы думаете у вас сработает автомат, или сгорит предохранитель? Нет, у вас сгорит дом.

Я уже описывал ошибки в монтаже СЭС, и там такое не редкость.

Приводятся данные, что постоянный ток не так опасен для жизни, как переменный, особенно при напряжении до 500 В.

Возможно. 

Но проблема в том, что подавляющее большинство переделок на постоянный ток, вообще не предусматривает кабеля заземления. Всё идёт по двухпроводной системе. Уже есть УЗО и для постоянного тока, но кто ж его ставит-то.

И большинство поделок направленно именно на подогрев воды, где поражение электрическим током может иметь самые печальные последствия. 

Прошу понять — постоянный ток, даже меньшего напряжения, не прощает ошибок.  

Есть готовые решения, проверенные временем. Поставьте нормальный инвертор, и работайте с переменным током, для которого в доме уже есть обычно защита. Вы оцениваете свою жизнь или имущество в 500$? 

Дешёвые контроллеры не могут снимать максимальную мощность с солнечных панелей, и вы теряете 15-20% только на этом. При прямом подключении, потери увеличиваются ещё больше, у вас простая резистивная нагрузка. Только на снятии максимальной мощности с солнечных панелей, вы на протяжении 10 лет окупите правильный инвертор. И не забываем, что с нормальным инвертором вы получите универсальность — и сможете запитать абсолютно все приборы, которые есть в доме, а не отдельные экземпляры.

Это только верхушка айсберга. И сколько в себе таят опасностей самодельные аккумуляторные сборки, различные попытки отделить от массива солнечных панелей небольшую часть, для запитывания других устройств, можно только догадываться.

Многие могут возразить — вон сколько роликов в интернете, где это работает. Это типичная ошибка выжившего. Очень многие, у кого эксперимент прошёл не успешно, не смогут про это написать.

Цените свою жизнь, электрика не прощает ошибок.

На правах рекламы — добро пожаловать на форум, посвященный солнечной энергетике. Визуалов прошу подписываться на канал.

В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе?

Сварка переменным и постоянным током — это виды дуговой сварки, в которых для получения электрической дуги используются разные токи. Эти виды сварки предполагают создание электрической дуги между электродом и свариваемым металлом. Электрическая дуга обеспечивает тепло для сплавления металлов. Для создания дуги используется источник питания, который может использовать переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Выбор источника питания (переменного или постоянного тока) определяет полярность электрического тока, протекающего через электрод. Используемый источник питания также влияет на производимый сварной шов.

Выбор правильной полярности электрода влияет на прочность и качество сварного шва. Эти два типа протекания тока, широко известные как «прямой» или «обратный», также называются «отрицательный электрод» и «положительный электрод». Полярность постоянного тока постоянна, а полярность переменного тока течет в одном направлении в течение половины времени и половины времени. времени в другом, обратном, направлении.

TWI

TWI является организацией, основанной на промышленном членстве. Эксперты TWI могут предоставить вашей компании расширение ваших собственных ресурсов. Наши специалисты стремятся помочь промышленности повысить безопасность, качество, эффективность и прибыльность во всех аспектах технологии соединения материалов. Промышленное членство в TWI в настоящее время распространяется на более чем 600 компаний по всему миру, охватывающих все отрасли промышленности.

Вы можете узнать больше, связавшись с нами ниже:

[email protected]

Что такое сварка постоянным током?

Постоянный ток — это электрический ток с постоянной полярностью, протекающий в одном направлении. Этот ток может быть положительным или отрицательным. При сварке постоянным током, поскольку магнитное поле и ток дуги постоянны, образуются стабильные дуги.

Преимущества

Преимущества сварки постоянным током:

• Более плавная сварка, чем при переменном токе
• Более стабильная дуга
• Меньше брызг
• DC отрицательный обеспечивает более высокую скорость наплавки при сварке тонколистового металла
• DC положительный обеспечивает большее проникновение в металл сварного шва

Недостатки

Недостатки сварки на постоянном токе:

• Сварка на постоянном токе не может устранить проблемы с дугой
• Оборудование дороже, так как для постоянного тока требуется внутренний трансформатор для переключения тока

Приложения

Сварка постоянным током идеальна для соединения более тонких металлов, а также используется в большинстве операций сварки электродом, включая сварку TIG сталей. Эта форма сварки также хороша для потолочных и вертикальных применений.

Что такое сварка переменным током?

Переменный ток — это электрический ток, который многократно меняет свое направление на обратное в секунду. Ток частотой 60 герц меняет полярность 120 раз в секунду. При сварке на переменном токе из-за того, что магнитное поле и ток быстро меняют направление, нет чистого отклонения дуги.

Преимущества

Преимущества сварки переменным током:

• Переменный ток положительной и отрицательной полярности обеспечивает более устойчивую дугу при сварке магнитных деталей
• Устраняет проблемы с дуговым разрядом
• Обеспечивает эффективную сварку алюминия

Сварочные аппараты переменного тока

• дешевле, чем оборудование постоянного тока

Недостатки

Недостатки сварки переменным током:

• Больше брызг
• Качество сварки не такое гладкое, как при сварке постоянным током
• Менее надежный и, следовательно, более сложный в обращении, чем сварка постоянным током

Области применения

При переключении на положительный переменный ток он также помогает удалить оксид с поверхности металла, поэтому он подходит для сварки алюминия.

Сварка переменным током также широко используется в судостроении, особенно для шовных сварных швов, поскольку она позволяет устанавливать ток выше, чем при постоянном токе. Сварка на переменном токе также обеспечивает быстрое заполнение и используется для сварки толстолистового металла вниз вручную.

Одним из основных применений сварки переменным током является намагничивание материалов. Это делает его полезным для ремонта техники.

Чем может помочь TWI?

Компания TWI находится в авангарде разработки процессов дуговой сварки и поэтому предлагает ряд сопутствующих услуг. Достижения включают изобретение процесса сварки MIG с двумя проволоками (используемого для увеличения скорости сварки и скорости наплавки металла или для придания формы сварному шву) и технологии транзисторного управления, которая проложила путь TWI для разработки импульсной сварки TIG, сварки MIG с коротким замыканием и импульсной сварки. процессы МИГ.

Наша команда, состоящая из более чем 20 профессионалов в области сварки, включая высококвалифицированных международных инженеров по сварке, может оказать экспертную помощь по любому вопросу, связанному со соединением материалов.

Чтобы узнать больше, напишите по адресу [email protected].

Постоянный ток обратной полярности (DCRP) при дуговой сварке

Источники питания для дуговой сварки могут подавать либо переменный, либо постоянный ток, либо обе формы тока. В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление тока меняется на противоположное в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты питания). Теперь при дуговой сварке основные металлы соединяются с одной клеммой, а электрод подключается к другой клемме. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой зазор составляет дугу (основной источник тепла при дуговой сварке).

В зависимости от соединения основных металлов и электрода с портами питания, полярность постоянного тока можно разделить на две категории — прямую полярность постоянного тока (DCSP) и обратную полярность постоянного тока (DCRP). Следует отметить, что для питания переменного тока обе полярности встречаются друг за другом в каждом цикле определенное количество раз (равное частоте питания).

• DCSP или DCEN — опорная пластина положительная, а электрод отрицательный.
• DCRP или DCEP — опорная пластина отрицательная, а электрод положительный.

Если электрод подключен к положительной клемме источника сварочного тока (типа постоянного тока), а основные металлы подключены к отрицательной клемме, такое соединение называется обратной полярностью постоянного тока (DCRP). Его также называют положительным электродом постоянного тока (DCEP), поскольку электрод является положительным полюсом. Следовательно, электроны испускаются из базовой пластины (отрицательный вывод) и текут к электроду (положительный вывод) через небольшой зазор между ними. Лавинный поток таких электронов в конечном итоге образует электрическую дугу.

Здесь электроны, освобождаясь от поверхности пластины основания, ускоряются по направлению к электроду из-за разности потенциалов между ними и, наконец, ударяются о кончик электрода с очень высокой скоростью. При ударе кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию, поэтому на кончике электрода выделяется большое количество тепла. Считается, что около 2/3 ^rd всего тепла дуги (т. е. около 66%) выделяется на конце электрода; тогда как остальная часть тепла генерируется вблизи опорной плиты. Это приводит к быстрому плавлению электрода и высокой скорости осаждения наполнителя.

• Подробнее: Разница между прямой полярностью и обратной полярностью.

Лучшее действие по очистке дуги — Когда электроны высвобождаются из базовой пластины, они удаляют грязь, покрытие или оксидный слой, присутствующие на рабочей поверхности, и это действие называется очисткой дуги. Полярность DCRP обеспечивает отличную очистку дуги и, таким образом, снижает вероятность дефектов включения. Читайте: Феномен очистки дуги при сварке.

Высокая скорость объемного осаждения —Поскольку вблизи кончика электрода выделяется больше тепла, поэтому скорость осаждения присадочного металла увеличивается, если электрод является расходуемым. Иногда это полезно, поскольку может снизить требования к количеству проходов сварки. Для нерасходуемых электродов объемную скорость осаждения можно регулировать в соответствии с требованиями.

Предпочтительно для соединения тонких листов — Благодаря сравнительно меньшему тепловыделению основного металла различные дефекты, возникающие при соединении тонких листов, могут быть устранены за счет использования обратной полярности. К таким дефектам относятся деформация, подрезка, остаточное напряжение, полная резка и т. д.

Подходит для соединения металлов с более низкой температурой плавления — Сварка меди, алюминия и т. д. требует меньшего количества тепла для надлежащего плавления базовых пластин, поскольку их температура плавления сравнительно ниже. В таких случаях DCRP является лучшим выбором; однако необходимо учитывать другие факторы.

Сокращение срока службы электрода — В случае использования неплавящегося электрода (например, при сварке TIG) использование DCRP может привести к быстрому плавлению (образованию шариков на кончике) электрода, что сокращает срок службы электрода.