Kỹ thuật điện tử & Điện lạnh

Hiện Tượng Hồ Quang Điện Được Ứng Dụng Như Thế Nào ?

Hồ quang điện là gì? Tính chất cơ bản. Điều kiện tạo ra hiện tượng phóng điện hồ quang. Ứng dụng, tác hại của hồ quang điện và cách phòng tránh. Quá trình phát sinh và dập tắt hồ quang điện. Khi đi qua các tiệm hàn điện, chúng ta thường thấy các tia lửa phát ra để hàn các thiết bị, các tia lửa đó gọi là hồ quang điện. Vậy tại sao có thể dùng để hàn những thiết bị? Để tìm được câu trả lời, hãy cùng kythuatcodienlanh. tham khảo bài viết sau đây nhé!

Hiện tượng hồ quang điện là gì?

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa 2 điện cực có hiệu điện thế không lớn. trên thực tế, đây chính là 1 dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục. Nó thường đi kèm theo tỏa sáng và tỏa nhiệt mạnh.

Dòng điện chạy qua khí giữa 2 cực chủ yếu là dòng electron đi từ cathode tới anode. Nhưng cũng có 1 phần là dòng ion dương đi theo chiều ngược lại. Các ion âm và electron tới va chạm vào anot làm cho anot nóng lên, nhiệt độ có thể lên tới 3500 độ C. Do đó, anot phát sáng mạnh, do hầu hết vật liệu bị nóng chảy và thậm chí là bay hơi.

Nên anot bị lõm vào làm cho mạch điện bị nối tắt. Còn các inon dương khi tới đập vào các catot thì cũng sẽ làm cho catot duy trì được trạng thái nóng đỏ ban đầu và phát ra khi các electron (phát xạ nhiệt e). Chất khí giữa 2 cực ở nhiệt độ cao nên bị ion hóa và dẫn điện tốt, nhờ đó điện trở của khí trong hồ quang điện là rất nhỏ. Cường độ dòng điện trong mạch có thể khá lớn, đạt tới hàng chục ampe, hiệu điện thế thấp.

27

Nguyên nhân gây ra hiện tượng hồ quang điện

– Nguyên nhân chủ yếu gây ra hiện tượng hồ quang điện là việc đặt cạnh nhau của một số dây khiến cho quá trình ion hóa không khí xảy ra và cho phép dòng điện chạy qua khe hở không khí giữa các dây dẫn.

– Phần lớn xảy ra sự cố trong hệ thống điện áp thấp bởi lỗi của con người như:

+ Do bất cẩn, tai nạn, sử dụng công cụ sai cách.

+ Thiếu nhận thức và không được đào tạo toàn diện.

+ Dùng thiết bị, vật liệu điện bị hư hỏng.

+ Thiết bị điện tiếp xúc với nước hoặc chất lỏng.

Ứng dụng của hiện tượng hồ quang điện

Hồ quang điện thực sự có ích khi được sử dụng trong những lĩnh vực như hàn điện, luyện thép,… Những lúc này, hồ quang cần được duy trì cháy ổn định. Nhưng đối với những thiết bị điện thì nó là yếu tố có hại.

Nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực, người ta sử dụng hồ quang điện trong việc hàn điện. Một cực của hồ quang điện chính là tấm tim loại cần hàn, còn cực kia chính là que hàn. Do nhiệt độ cao giữa 2 cực, que hàn nóng chảy và lấp chỗ cần hàn lên tấm kim loại.

Không những thế, hồ quang điện còn được ứng dụng trong các lò luyện phôi nhiệt, nấu kim loại,…

Ảnh hưởng tới các thiết bị điện

Hiện tượng hiện tượng hồ quang điện  phóng hồ quang điện sẽ làm cho các thiết bị điện bị phá hủy. Nguyên nhân chính là do sự thay đổi điện áp đột ngột, ngắn mạch hệ thống cục bộ. Cụ thể, các tiếp điểm động lực bị đánh mòn, hỏng hóc dưới nền nhiệt tăng cao.

Phải thay thế các thiết bị đóng cắt hàng năm, có thể với số lượng lớn sẽ gây nhiều khó khăn cho doanh nghiệp

Ảnh hưởng tới con người

Phòng hồ quang điện có thể gây cháy nổ, hỏa hoạn làm ảnh hưởng tới sức khỏe và tính mạng con người.

Tia hồ quang điện có sức mạnh rất lớn. Khi chúng ta nhìn vào thì tia hồ quang làm chết các tế bào niêm mạc mắt, dẫn tới đau mắt hàn. Nếu như không trang bị bảo hộ mặt trong quá trình hàn thì có thể bị bong da mặt do chết hết các tế bào ngoài da.

Đối với các thợ hàn, một biện pháp đơn giản nhất, bạn có thể áp dụng chính là đeo mặt nạ khi hàn, thêm quạt gió để giảm thiểu độc hại cho thợ hàn. Để phòng chống hơi khí độc thì cần sử dụng mặt nạ bảo vệ. Ngoài ra, trong 1 số điều kiện cho phép bạn cũng có thể kết hợp với biện pháp thông gió hoặc không hàn khi nồng độ các chất gây hại quá mức cho phép. Để dùng mỹ hàn và kính hàn được thuận tiện mà không ảnh hưởng tới công việc, người ta thường sử dụng giải pháp thông gió để cải tạo môi trường khí, có thể là quạt, chụp hút,…

hien tuong ho quang dien
hien tuong ho quang dien

Qúa trình phát sinh và dập tắt hiện tượng hồ quang điện

Quá trình phát sinh

Tiếp điểm có dòng điện bé, khoảng cách ban đầu giữa chúng rất nhỏ, trong khi điện áp đặt vào có trị số nhất định nên sẽ sinh ra điện trường có cường độ lớn trong khoảng không gian này và điện tử ừ cathode có thể bật. Hiện tượng này còn gọi là phát xạ tự động điện tử hay còn gọi là phát xạ điện nguội. Khi số điện tử này càng ngày càng nhiều thì chuyển động dưới tác dụng của điện trường sẽ làm ion hóa không khí gây nên hiện tượng hồ quang điện.

Tiếp điểm có dòng điện lớn, quá trình phát sinh hồ quang điện sẽ phức tạp hơn. Ban đầu, khi mở tiếp điểm, lực ép giữa chúng có trị số khá nhỏ nên số tiếp điểm tiếp xúc để dòng điện đi qua ít. Sự tăng đáng kể của mật độ dòng điện có thể lên tới hàng chục nghìn A/ cm2 nên tại các tiếp điểm đó thì nhiệt độ của cầu chất lỏng sẽ tăng tiếp tục. Sau đó bốc hơi và hồ quang điện xuất hiện trong không gian giữa 2 tiếp điểm.

hien tuong ho quang dien
hien tuong ho quang dien

Quá trình dập tắt

Quá trình này cần những điều kiện ngược lại so với quá trình phát sinh hiện tượng hồ quang điện, cụ thể là:

Hạ thấp nhiệt độ hồ quang bằng cách sử dụng hơi khí hoặc dầu làm nguội, sử dụng vách ngăn để hồ quang cọ xát.

Sử dụng năng lượng của hồ quang hoặc năng lượng bên ngoài để dập tắt nó.

Hàn hồ quang điện chính là công nghệ hàn phổ biến nhất hiện nay để nối. Tháo rời chác chi tiết bằng nguồn nhiệt dùng để hàn, nguồn nhiệt này là hồ quang điện.

Trong công nghệ hàn hồ quang điện, hồ quang tập trung trên 1 điểm của vật hàn. Nhiệt lượng tương đối tập trung, vật hàn sẽ dễ dàng bị nóng chảy tức thì, nhiệt lượng này không truyền ra rộng nên sự biến dạng của vật hàn không trầm trọng như hàn khí. Thao tác hàn hồ quang điện tương đối là khó, nhưng với nơi có điện tì nó khá thuận tiện và rẻ.

Hàn hồ quang điện hiện được phát triển rộng rãi, ngoài ra trong tương lai còn áp dụng rộng rãi hơn cả phương pháp hàn khí.

hien tuong ho quang dien
hien tuong ho quang dien

Cách phòng ngừa các tai nạn do hiện tượng hồ quang điện gây ra

– Với người làm việc trực tiếp với máy hàn hồ quang điện cần mang mặt nạ khi hàn, đồng thời sử dụng thêm quạt thông gió để giảm thiểu độc hại cho thợ hàn do hơi khí độc.

– Khử năng lượng trên thiết bị làm việc, đồng thời tránh làm việc với các thiết bị điện năng lượng.

– Dùng công nghệ giá đỡ từ xa để vận hành các bộ ngắt mạch từ bên ngoài ranh giới của hồ quang điện.

– Sử dụng các trang bị chống hồ quang như quần áo, găng tay, mũ trùm….chống hồ quang điện.

– Tích hợp các module cảm biển cảnh báo hoạt động một cách độc lập trong các thiết bị đóng cắt, buồng dập hồ quang hạ thế để ngăn chặn sự hình thành hồ quang điện.

Từ khóa:

  • Ví dụ về hồ quang điện
  • Hồ quang điện là tia gì
  • Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện
  • Bản chất của hồ quang điện

Nội dung liên quan:

Back to top button