Zer da arkua? | Arkua kurtxorrelan

Arkia itxi edo arki itxura teknologietarako detalieu gehiagorako joan aurretik, lehenik eta behin jakin behar dugu zerbitzari elektrikoetan zer da arkia.

Zer da arki?

Zerbitzari elektriko baten kontaktuen artean zuretzat dugunean, kontaktuen arteko medioa oso ionizatuta egoten da, hala ere kontaktuak fisikoki bereiztean. Ionizatutako medio horren bidez, korrontea osasuntsuagoa den bide batez jarraitzen du. Korrontea kontaktu batetik bestera doazen bitartean, bide horrek oso soinekoa egiten da eta beraz, arkia deitzen zaio.

Zerbitzari elektrikoetako arkiak

Zerbitzari elektriko baten kontaktuak irekita, kontaktuen artean arki bat sortzen da.

Arkia mantentzen denean, korrontea ez da amaituko. Hori dela eta, korrontea azkar eta seguruan itxitzeko, arki hori itxitzeko teknologia egokiak eman behar dira. Beraz, arki itxura teknologietarako joan aurretik, arkiaren oinarriko teoria ulertzeko saiatu behar gara.

Gazaren termiko ionizazioa

Gaz batean, erdietsi unean, zenbait elektron eta io librea daude. Elektron eta ioei esker, gazak elektrizitatea iragar dezake. Gazen molekulak temperatura osoan aleatorio moduan mugitzen dira. Molekulak 300oK (gela-temperatura) dituztenetan, 500 metro/segundoko abiadura batekin mugitzen dira eta beste molekulak 1010 aldiz/segundo kolizio egin dute.

Temperatura handitu ahala, molekulen abiadura handitzen da, eta hala kolisioekin. Kolisioen intensitatea handitu ahala, zenbait molekulak desegitura daitezke atomoi. Temperatura handiagoa izanik, asko atomok elektron valenteak galduz, gaz ionizatua daiteke. Ionizatutako gaz honek elektrizitatea iragar dezake. Gazo edo airearen egoera hau plasma deitzen da. Fenomenoa gazaren termiko ionizazioa deitzen da.

Elektronen kolisioak eragindako ionizazioa

Gaz batean, elektron eta io librea daudena, elektron hauek eremu elektriko ondoren, abiadura handiarekin mugitzen dira. Elektron hauek beste atomo edo molekularekin kolisio egin dute eta elektron valenteak kanpo hartzen dituzte.

Elektron hauek ere eremu elektrikoaren norabidean mugitzen dira, eta beste elektron librea sortzen dituzte. Prozesu honen ondorioz, gazak elektrizitatea iragar dezake. Fenomenoa elektronen kolisioak eragindako gazaren ionizazioa deitzen da.

Gazaren deionizazioa

Gaz ionizatu baten gazaren ionizazioaren arrazoia kendu badira, gazak azkar egoera neutralera itzuliko da. Positiboen eta negatiboen karguen birrekonbinazio prozesua deitzen da deionizazioa. Deionizazioaren prozesuan, elektron negatiboak eta io positiboak hormenak espresioaren konzentrazio-gradienten ondorioz mugitzen dira, eta horrela birrekonbinazioa amaitzen da.

Zerbitzari elektrikoetako arkiaren rola

Kontaktuak irekitzean, arkia kontaktuen arteko zurbiltzaile baten bidez igaro daiteke. Horrela, korrontea osasuntsuagoa den bide batez jarraitzen du. Aldagai arruntak ez direnean, sistema elektrikoaren tensioa aldatzen ez da. Kontaktuak irekitzean, korrontea azkar eta gradu batean itxitzeko, arkiaren bidez igaro daiteke. Arkiaren bidez, korrontea azkar eta gradu batean itxitzeko, sistema elektrikoaren isolamendua stressatzen ez da. Bestalde, arkiak korrontea graduan, baina azkar itxitzeko transizio bat ematen dio.

Arki gabeko kontaktuen arteko korrontea itxitzean, korrontea azkar eta abruptoki itxiko litzateke, eta sistema elektrikoaren isolamendua stressatuko litzateke. Arkiak korrontea gradu batean, baina azkar itxitzeko transizio bat ematen dio.

Arki itxura teoria

Arki-zutabearen ezaugarriak

Temperatura altuan, gazeko partikulak aleatorio moduan mugitzen dira, baina eremu elektriko gabe, mugimendu netorik ez dago. Eremu elektriko bat aplikatzen denean, partikulak abiadura drift bat lortzen dute. Abiadura drift hori eremuaren geratzaile-voltarrarekin proportzionala da. Partikulen mobilitatea partikulen pisua eta aleatorio mugimenduaren bide-librearen muga-mugaren arabera aldatzen da. Partikulak kolisio egiten dutenean, abiadura norantzarikoa galdu dute eta berriro eremu elektrikoaren norabidean azeleratu behar dute. Mobilitate orokorra gazaren tenperatura, presio eta naturaren arabera aldatzen da. Gazaren ionizazioaren maila partikulen mobilitatearen arabera aldatzen da.

Beraz, gazaren ionizazio-prozesua gazaren natura (partikulu garrantzitsu edo erraz), gazaren presioa eta gazaren tenperatura kontuan hartzen ditu. Arkia itxitzeko, ionizazioa gutxitu edo deionizazioa handitu behar da. Hori dela eta, zerbitzari elektrikoetarako diseinu nagusia desberdintasun presio-kontrol metodoak, arki-medio desberdinetarako sorrerak eta arki-medio desberdinetarako sorrerak eman ditu.

Arkien kalore-perdak

Arki baten kalore-perdak konduktiboki, konveksioz eta erradiazioz gertatzen dira. zerbitzari elektrikoetan oiloan, chutes edo slot estuetan, kalore-perdak konduktiboki gertatzen dira. aire-hots zerbitzari elektrikoetan edo elektrikoaren kontaktuen artean gas-enborra dagoenean, kalore-perdak konveksioz gertatzen dira. Presio normala izanik, erradiazioa faktore garrantzitsua ez da, baina presio handiagoa izanik, erradiazioa kalore-eskualdaren faktore garrantzitsua bihurtzen da. Elektrikoaren kontaktuak irekitzean, arkiak sortzen dira eta zero bidean itxita dauden bidez itxita daude. Arkiaren itxura finala edo arki itxura, dielektriko indarraren hazkundea kontaktuen artean lortzen da, arkiaren berrizsortzea zero bidean geroztik ezin izateko. Dielektriko indarraren hazkundea kontaktuen artean, gazaren deionizazioa edo ionizatutako gazaren ordezkapenarekin lortzen da.

Presio handitzeak eragindako gazaren deionizazioa

Arkiaren bidearen presioa handitu ahala, gaz ionizatuen dentsitatea handitzen da, hau da, partikuluak gazaren artean hurbilago egotea. Honek partikulen bide-librearen muga txikiagoa bihurtzen du, eta hala kolisioen tasa handitzen da. Kolisio bakoitzan, partikulu kargatua abiadura norantzarikoa galdu du eta berriro eremu elektrikoaren norabidean azeleratu behar du. Partikulen kargatuen mugimendu orokorra gutxitu egin da, eta horrela, arki mantentzeko beharrezko tensioa handitu da. Partikulen dentsitate handiagoaren ondorioz, io positibo eta negatibo kargatuen birrekonbinazio tasa handitu da.

Temperatura txikitzeak eragindako gazaren deionizazioa

Gazaren ionizazio-prozesuaren tasa kolisioen intensitatearen mendean dago. Kolisioen intensitatea partikulen mugimendu aleatorioaren abiaduran mendean dago. Mugimendu aleatorioaren abiadura gazaren tenperatura handitzen doanean handitzen da. Beraz, gazaren tenperatura handitu ahala, gazaren ionizazio-prozesuaren tasa handitzen da, eta alderantziz, tenperatura txikitzeak gazaren ionizazio-prozesuaren tasa txikitzen du, hau da, gazaren deionizazioa handitzen da. Beraz, tenperatura txikiagoa izanik, arki-plasma mantentzeko tensio handiagoa beharrezkoa da. Azken finean, sareak arkiaren oholdea handitzen du.
Diferentziak zerbitzari elektriko mota desberdinak erabiltzen dituzte, geroago zerbitzari elektrikoetan ikusiko dugu.

Erakuspena: Jatorrizko kontentu onenak partekatzeko, eskubideen urratsean kontaktu egin behar da.