21. Теплове випромінювання.
Випромінювання – це процес переносу теплової енергії від нагрітого тіла до тіл, що розташовані в навколишньому просторі. Процес здійснюється електромагнітними коливаннями з різною довжиною хвилі. Найбільше переносять теплову енергію інфрачервоні промені (довжина хвилі 0,8 . 40 мкм), менше – світлові промені (довжина хвилі 0,4 . 0,8 мкм).
Фізичні властивості теплових і світлових променів подібні. І ті й інші
поширюються зі швидкістю світла, здатні переломлюватися і відзеркалюватися при зустрічі з якимись поверхнями.
Поверхню, що відбиває від себе всі падаючі на неї промені, називають
абсолютно білою поверхнею. Поверхню, що повністю поглинає всі падаючі на неї промені, називають абсолютно чорною. Випромінювальна здатність інших тіл порівнюється з випромінювальною здатністю абсолютно чорного тіла як еталоном.
Кількість теплоти,
що випромінюється з поверхні нагрітого
тіла за секунду, визначають формулою
де Кл – коефіцієнт випромінювання, Θ1 – температура нагрітого тіла, К;
Θ2 – температура тіл, на які падають промені, К.
22. Гасіння електричної дуги високим тиском та у вакуумі.
Електрична дуга – це процес проходження струму в середовищі іонізованих газів при термічному характері їхньої іонізації.
Гасіння дуги в газах високого тиску. Повітря при тиску 2 МПа ібільше також володіє високою електричною міцністю. Це дозволяє створювати достатньо компактні пристрої для гасіння дуги в атмосфері стисненого повітря. Ще більш ефективним є застосування високоміцних газів,наприклад шестифториста сірки SFg (елегаз). Елегаз має не тількибільшої електричної міцністю, ніж повітря і водень, але й кращими дугогасящими властивостями навіть при атмосферному тиску. Елегаз застосовується в вимикачах, віддільником, короткозамикачем та іншої апаратури високої напруги.
Гасіння дуги в вакуумі. Високо розріджений газ має електричну міцністю, в десятки разів більшою, ніж газ при атмосферному тиску. Якщо контакти розмикаються у вакуумі, то відразу ж після першого проходження струмув дузі через нуль міцність проміжку відновлюється і дуга НЕспалахує знову. Ці властивості вакууму використовуються в деяких типах вимикачів.
23. Гасіння електричної дуги в маслі.
Н
а
рис. 10.11 представлена схема гасіння дуги
в маслі :
1 – електроди;2 – бак; А – стовбур дуги (серцевина); Б – зона водневої оболонки; В – зона розпаду; Г – зона газу та пари.
Оскільки дуга має
високу температуру (5000 – 6000
),
то вона випаровує оточуюче масло із
утвореної навколо дуги газової оболонки,
що складається на 70 – 80 % із водню. При
чому водень має найвищі дугогасильні
властивості серед всіх газів і найбільш
тісно контактує із стовбуром дуги.
Гази, що виділяються із величезною швидкістю, забирають енергію дуги, викликають перемішування гарячого і холодного газу і, крім охолодження, викликають деіонізацію. Для підвищення процесу гасіння масло переміщують відносно дуги. В результаті цього збільшується градієнт напруги і прискорюється процес гасіння. Сам процес розкладання масла з утворенням газоподібної суміші відбирає від дуги до 35% енергії.
Середня температура парів та газоподібної суміші в камері ~ 2000 – 2500 К, а якщо без камери, то 800 – 1000 К, тобто в камері відведення енергії в 2.5 – 3 рази більше ніж у випадку, коли об’єм газової бульбашки не обмежений.
Сучасні масляні вимикачі використовують :
принцип дугогасіння із автодуттям (за рахунок енергії дуги);
дугогасіння з вимушеним дуттям, коли масло в зону гасіння подається за допомогою спеціальних гідравлічних механізмів, що працюють за рахунок стороннього джерела енергії.