Роговой разрядник: устройство и принцип действия
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 28 มี.ค. 2021
- В данном видеоролике показано, как устроен и как работает роговой разрядник, который является самым простым и исторически первым средством для защиты электрических сетей от перенапряжений. Объяснение сопровождается наглядными иллюстрациями и непосредственной демонстрацией работы рогового разрядника.
Если вы хотите получать еще больше полезной и интересной информации по электротехнике и электронике, то подпишитесь на сообщество канала "Электротехника и электроника" в социальной сети ВКонтакте, а также на страницу данного канала в социальной сети Инстаграм:
videlek - сообщество ВКонтакте
/ elecstagram - страница в Инстаграм - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
Рекомендую посетить и подписаться:
vk.com/videlek - сообщество канала "Электротехника и электроника" в социальной сети "ВКонтакте"
instagram.com/elecstagram/ - страница канала "Электротехника и электроника" в социальной сети "Инстаграм"
Здравствуйте очень познавательные видео вы делаете,я начинающий электронщик учусь по вашим урокам ,вам очень благодарен за ваш труд,хотелось бы видеть по больше информации про электронику на вашем канале.
Здравствуйте. Благодарю за отзыв. Постараюсь учесть ваши пожелания, тем более что материал отснятый есть по электронике (ремонт светодиодного аккумуляторного фонаря), нужно только его смонтировать.
Вот это чёткое объяснение!!! Понятно чётко!!! Топ
Или по-другому лестница Иакова. Давно её пытался сделать. Спасибо за ролик!
Благодарю за отзыв. В общем-то у рогового разрядника как элемента сетей электроснабжения и у лестницы Иакова как зрелищного физического эксперимента общий принцип действия.
Есть продвинутая технология - система из двух протяженных продольных контактов-рельсов и снаряда межу ними, на рельсы подают электрический импульс, а индукция разгоняет снаряд до космических скоростей. А вслед за ним еще и вылетит струя раскаленной плазмы. Но есть инновация: ведь любые пушки можно использовать не только для выстрела, но и для движения. Это ученые давно уже поняли: и мы и американцы устанавливаем на космических аппаратах импульсные двигатели, которые в нужный момент выстреливают плазмой. И создают достаточное усилие для перехода с одной орбиты на другую. Я могу назвать, например, статью ученых из МАИ «Абляционный импульсный плазменный двигатель». Или сослаться на работу Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН, содержащую обзор по электрореактивным двигателям. Эти двигатели достаточно крупные, предназначены для космоса, а струя плазмы возникает там при сгорании пластиковой заглушки, расположенной между электродами. А вот у «летающих тарелок» и аппаратов, известных ныне как «темные треугольники» или «Бельгийские треугольники» - их неоднократно наблюдали в небе над Европой в конце 80-х годов прошлого века - рельсотроны уменьшены до размеров шариковой ручки и собраны в плоские панели, которые по конструкции напоминают плазменные панели обычных телевизоров. Расстояние между контактами незначительно - перемычкой между ними становится обычная искра электрического разряда. Работают ячейки синхронно: выстреливают с огромной скоростью струйками плазмы - искрами электроразрядов, ускоренных силой индукции. Скорость их огромна, количество рельсотронов, собранных в панели, доходит до сотен тысяч. Суммарный двигательный импульс в итоге получается внушительным. Разряды идут с мегагерцевой частотой, каждый импульс ударяет о воздух, который в свою очередь, завихряется в тороидальные кольца. В вихревой струе, за счет вращения воздуха, падает температура - влага из воздуха вымораживается в виде снежинок, на которых искрится свет, созданный электроразрядами двигательной панели. Получается своеобразный «твердый луч», который при покачивании аппарата способен изгибаться за счет искривления траектории отлетающих вихревых колец.
Огоо😅 что курим, шучу😂
Дуга - это не только электрический, но и динамический процесс. Динамика в данном случае - это движение электродов.
Левый электрод короче - движение меньше. Правый электрод длиннее - отклонение больше.
Оба электрода выполнены из одного материала, имеют одинаковое сечение. Следовательно и коэффициент жёсткости у обоих электродов одинаковый. Но за счёт разности длин правый электрод более упругий, чем левый.
И самое интересное. Когда правый электрод отклоняется, увеличивается расстояние и вместе с этим возросиает диэлектрическая прочность воздушного промежутка. По этой причине дуга и гаснет.
Ну, в настоящем роговом разряднике электроды достаточно жесткие. Поэтому там гашение дуги происходит исключительно за счет ее удлинения из-за подъема вдоль электродов наверх под действием выталкивающей силы Архимеда. А в данном случае, действительно, отклонение электрода тоже играет свою роль, но это только частный случай, обусловленный некоторым несовершенством макета и не иллюстрирующий общие свойства таких разрядников. Но вот сам процесс отклонения более длинного электрода из-за дуги интересен. Как раз вопрос по этому явлению я и обозначил в видеоролике: по какой причине электрод отклоняется. Каково ваше мнение на этот счет?
@@user-gp6cn7hy4z В данном опыте длинный электрод отклонился по причине приложения к нему силы, обусловленной горением дуги. Короткий электрод устоял, а длинный оказался более гибким и отодвинулся.
@@yurijnalad4ik Ну, в верном направлении мыслите.
Сила полярности?, извините я дуб 🙂в электронике хотя в детстве бывал на тяговых подстанция ДТТУ.
Я просто подумал что электроны положительные бегут к отрицательным как все говорят но чисто дедуктивно мне кажется что положительные и отрицательные бегут на встречу друг другу создавая напряжение а сила тока отталкивает положительные электроны создавая дугу, наверное они сгорают при большой силе. Давно думал как😂 а внятно ни кто не раздевал😃 бо зубы короче чем у Н.Тесли.
Мне кажется электроны живые как клетки и клетки кажется тоже заряжены каждая своим потенциалом, я не накуреный😂 так увидел.
Я очень хотел бы Вам задать один вопрос🙂у меня есть 0.5вольта и у него есть 0.005ма бесплатно и много 😃 возможно ли что то сделать что бы довести хотя бы 3.7в с хотя бы какой то мили силой?
Очень понравился Ваш ролик про схему трансформатора с стабилизацией, все так просто а в голове в кучу правильно нарисовать не мог, спасибо Вам!!!
Максим, расскажи пожалуйста про регуляторы напряжения, устанавливаемые на DIN-рейку. Хочу подобрать регулятор напряжения для коллекторного двигателя на 300 Вт от стиралки , но не знаю что лучше выбрать. И нужно ли строго соблюдать полярность (L, N) на входе в регулятор напряжения. С меня лайк ! :)
Приветствую, Николай. Можно использовать тиристорные регуляторы напряжения серии SP48Pxx, производимые электротехнической компанией Меандр. Соблюдение полярности там больше влияет на безопасность, а не на работоспособность, так как производителем предполагается, что тиристоры внутри должны коммутировать ток через фазный провод, а не нулевой, и при закрытии тиристоров на выходе не будет опасного потенциала. Минимальный их ток - 0,6 А, максимальный 26, то есть для электродвигателя мощностью 300 Вт данные регуляторы вполне подойдут. Для управления нужно пропускать ток через соответствующие клеммы в диапазоне от 4 до 20 мА (сигнал управления - токовая петля). Это реализуется следующим образом: последовательно с указанными клеммами включаются резистор 680 Ом и потенциометр сопротивлением 2200 Ом, и на полученную схему подают 12 вольт (в инструкции к регуляторам указаны сопротивления для напряжения 24 вольта). К сожалению, под рукой таких регуляторов сейчас нет. Но при первой же технической возможности сниму обзор про подобные устройства.
На подстанциях, анкерных опорах установлены роговые разрядники заводского изготовления, то есть с одинаковыми электродами. Здесь дуга попросту выдавливается наверх, отрывается от концов электродов и гаснет.
Но есть частный случай: аэрозоль - капельки влаги в воздухе. Это бывает в пасмурную погоду и когда туман.
Там чаще устанавливают в наших сетях 10 кВ вентильные разрядники РВО-10.
По поводу дёргания правого электрода есть более наглядное видео с вертикальной спиралью, конец проволоки которой находится на проводящей контактной пластине произвольно. При подаче постоянного тока спираль дёргается периодически разрывая контакт , после чего ток прерывается и под тяжестью самой спирали опять замыкает ток. Во время замыкания тока по спирали протекает ток , который в ней создаёт магнитное поле , которое сжимая витки спирали сокращает размеры самой спирали и уменьшает расстояние до контакта. Тот же эффект отчасти присутствует наряду с пружинным свойством самой проволочки и в этом случае , но также присутствует нагрев и подъём воздушной прослойки воздуха и поступательное изменение расстояния усиков . И ещё желательно кончики усиков завернуть в спиральки. Кстати, есть интересный прерыватель тока в образе курочек клюющих зёрна на контактной пластине , там пять кур по кругу своими головками вибрируют по общей пластине . Пять независимых цепей замыкаются на общий контакт . Там и пружины по мощнее и токи по солиднее , и вибрации по шустрее будут. Всё это давно использовалось и тут всё ясно и понятно . Но если я задам вопрос , можете ли на него ответить ?
Ваше наглядное видео описывает совсем другое явление. И величина тока там явно не пара-тройка десятков миллиампер, иначе сжимающие витки силы Ампера не смогли бы преодолеть силу упругости спирали. В моем видеоролике ток во вторичной цепи повышающего трансформатора в пределах десятков миллиампер, который не может создать сколько-нибудь значимое магнитное поле. Соответственно, и сил Ампера значимых тут быть не может в сравнении с силами упругости. Единственное, в чем вы правы, так это то, что тут весь секрет кроется в разогреве воздушных масс возле электрода. Однако объяснить, как это заставляет двигаться электрод, вы пока увы не смогли. Вы объяснили это силой Ампера, приведя в пример опыты со спиралью, однако дело тут в другой силе другой природы.
@@user-gp6cn7hy4z Ну я описал вам скорее опыт ,где решающее значение имеет сила магнитного поля , а в вашем случае преобладает высокое напряжение . Генератор поющей дуги или " лестница Иакова" имеет дело с высоковольтным трансформатором , а там уже правят электрические силы , ну вот они и вносят свои коррективы . Что же касается механизма взаимодействия с проволочкой то ,что магнитное поле , что электрическое поле могут влиять на материальные тела особенно когда они импульсные . Импульсные электрические поля высоких напряжений наводят электрическую индукцию. Также нужно ещё учесть , что коронирующий разряд между электродами создаёт ионизирующую плазму которая имеет своё собственное электромагнитное поле и оно создаёт небольшое давление внутри короны и в этот момент воздушная среда расталкивает проволочку ту что послабее , то есть имеется сила взаимного отталкивания, ну а дальше по инерции работает затухающая сила упругости самой проволочки .
Так это же стриммерный пробой (в газах и жидкостях).
Здравствуйте, приобрел дорогой усилитель для наушников. Время от времени звук пропадает, прослеживается закономерность: когда что-то включается/выключается в сети, то в этот момент и пропадает звук. Чем защитить, а главное устранить пропадание звука? Какие устройства можете порекомендовать: реле напряжения, стабилизатор с защитой от вч-помех?
Можно рекомендовать инверторный стабилизатор напряжения небольшой мощности: тогда никакие отклонения и колебания напряжения в сети не будут отражаться на работе вашей аппаратуры. Реле напряжения тут не помогут, так как они не устраняют колебания и отклонения напряжения, а лишь отключают нагрузку при недопустимых отклонениях напряжения. Другой вопрос: есть ли достоверная связь между пропаданием звука и коммутациями в сети (включениями/выключениями нагрузок). Единственное, что могу сказать: любые коммутации в сети будут так или иначе сопровождаться отклонениями и колебаниями уровня напряжения, причем чем мощнее коммутируемая нагрузка, тем больше ожидаемый уровень отклонений.
@@user-gp6cn7hy4z Благодарю за развернутый ответ!
Также есть вентилтные разрядники. Конструктивно они отличаются, но принцип работы у них схожий.
Вентилтные разрядники иногда устанавливают в поэтажные распределительные щиты зданий (сети напряжением 0,4 кВ).
Да, это так. А кроме того, вентильные разрядники РВО-10 устанавливают на анкерных опорах, где также размещается разъединитель и организуется ввод на понижающую трансформаторную подстанцию 10/0,4 кВ.
@@user-gp6cn7hy4z У потребителей возник очень важный вопрос.
Обусловлены ли скачки напряжения в линиях 0,4 кВ свыше 255В фазное напряжение колебаниями напряжения в воздушных линиях выше 1 кВ?
@@yurijnalad4ik Практически нет. Наиболее вероятная причина - несимметрия напряжений в сети 0,4 кВ, вызванная неравномерной загрузкой фаз сети мощностью. В этом случае на менее загруженной фазе будет повышенное напряжение, а на наиболее загруженной фазе - пониженное. Для снижения несимметрии напряжений нужно организовать примерно равномерное распределение нагрузок по фазам.
@@user-gp6cn7hy4z Повышенное напряжение в фазе не должно превышать 255В. А 280В значительно больше 255. Мне непонятен такой бросок напряжения в сети.
@@yurijnalad4ik При несимметрии напряжений фазные напряжения могут увеличиваться вплоть до 380 вольт, а 280-290 вольт при несимметрии напряжений и подавно могут возникнуть.
При появлении дуги, в каждом проводнике начинает протекать ток вызывающий в них кольцевое магнитное поле. Взаимодействие этих полей и вызывают колебание длинного проводника. Плюс к этому резкое расширение нагретого газа.
Силы Ампера из-за взаимодействия магнитных полей проводников и токов в них все же тут будут недостаточны, чтобы ощутимо преодолеть силу упругости правого проводника и вызвать его изгиб, так как протекающий ток исчисляется в данном случае десятками миллиампер. Для ощутимого взаимодействия проводников ток должен исчисляться десятками или даже сотнями ампер.
@@user-gp6cn7hy4z В самом начале, ещё до возникновения первой дуги, правый провод начал тянуться к левому. Сразу заметил и тоже за магнитное поле подумал.)
Во время разряда по проводникам с напряжением бежит ток. Напряжение переменное. Даже если оно изначально подано постоянное, то величина меняется в момент разряда, делая ее переменной. Провода с током во время пробоя представляют собой виток (если посмотреть от источника весь контур). Виток, который создает магнитное поле. Проводник с током, помещенный в магнитное поле, испытывает действие механической силы со стороны поля, которое стремится двигать проводник под прямым углом к магнитным силовым линиям.
Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера. На самом деле сила действует на оба проводника. На более длинный - сильнее, ведь сила ампера, вспомним формулу, действующая на проводник с током, прямопропорциональна длине проводника. И посколку на него действует большая сила и его длина делает его суммарно по всей длине менее жестким, мы наблюдаем бОльшие отклонения, по сравнению с коротким проводником.
"Лестница Иакова"...
сила инерции
Сила инерции возникает только в моменты разгона и торможения тел, а тут изначально правый электрод находится в покое и в момент возникновения разряда начинает отклоняться.
Каков же правильный ответ? Думаю из за возникновения стоячих волн в проводе?
Нет, все намного проще. Провод отклонялся из-за реактивной силы, возникающей при горении дуги. Дуга представляет собой столб раскаленного газа. Ионы газа двигались от провода, что заставляло провод отклоняться в противоположную сторону. Тот же самый принцип, что и в ракете.
Думаю дуга это особый вид плазмы, наверное если тут убрать кислород то получилась бы более мягкости, фу я в электронике вааще ноль😂 а тут какая-то ядерная или ядреная Хфизика😂
@@user-gp6cn7hy4zионы газа от провода но их два а отклоняется один. С другой стороны протоны или отрицательные ионы? А нашли люди ещё какие нибудь квадратронистые альфатроны? Просто интересно🙂
Реактивной силы, верно но тогда получается сгорают допустим только положительные электроны, они маленькие но их 70000 и они быстрые и агрессивные и слабые - отрываясь от провода и притягиваясь магнитным притяжением пытаясь выдавить отрицательные электроны при столкновении они лопаются но вылетает из много и отталкиваясь от провода... А дуга тоже проводник потому скорее плазма😮 отето я наваратил😅 как Вам? Простыми словами, дальше дело за гениями😂
И при чем здесь "сила Архимеда"? Вы знаете, как работает рельсотрон, который выталкивает искру вдоль рельсовых контактов?
Какой здесь может быть принцип рельсотрона, если ток разряда не превышает 15 МИЛЛИАМПЕР при ЭДС вторичной обмотки в 70000 вольт? Надеюсь, сможете в данном случае оценить интенсивность возникающей силы Ампера и интенсивность действующего в пространстве между проводниками магнитного поля, чтобы понять, что ваш рельсотрон вообще из другой, как говорится, оперы? А так рекомендую почитать теорию работы роговых разрядников, чтобы исключить ошибочные умозаключения.
@@user-gp6cn7hy4z Да, я поспешил с комментом.