Ứng dụng và cách phòng tránh hồ quang điện

Hồ quang điện đặc trưng bởi các tia lửa sáng bắn ra từ những thiết bị điện khi chúng cọ xát với nhau. Vậy hiện tượng này bắt nguồn từ đâu và liệu nó có gây hại cho thiết bị điện hay không? Hãy tìm hiểu chi tiết trong bài viết của BTB Electric dưới đây.

Khái niệm hiện tượng hồ quang điện

Hồ quang điện là hiện tượng phát ra tia lửa sáng từ các thiết bị điện khi chúng cọ xát với nhau. Hiện tượng này bắt nguồn từ việc phóng điện tự lực của chất khí dưới áp suất thường hoặc thấp, nằm giữa hai điện cực có hiệu điện thế nhỏ. Về bản chất, hồ quang điện là dạng thứ tư của plasma, được tạo ra bởi sự trao đổi liên tục của điện tích, đi kèm với ánh sáng và tỏa nhiệt mạnh.

Trong quá trình này, dòng electron (cùng một phần ion âm) chủ yếu chạy qua chất khí giữa hai cực, từ cathode đến anode. Khi các electron và ion âm va đập vào anode, chúng phát ra nhiệt độ rất cao, lên tới 3500 độ C, làm nóng chảy hoặc thậm chí bay hơi vật liệu xung quanh. Điều này có thể làm mạch điện bị nối tắt do anode bị lõm vào. Ngược lại, các ion dương va đập vào cathode cũng tạo ra nhiệt lượng lớn và phát xạ electron nhiệt. Cường độ dòng điện trong mạch có thể lên tới hàng chục ampe ngay cả khi hiệu điện thế chỉ thấp.

Hồ quang điện thường xuất hiện khi các thiết bị đóng ngắt mạch điện như MCB, MCCB, RCBO hay ACB hoạt động. Mỗi thiết bị có phương pháp dập tắt hồ quang khác nhau, như chia vách ngăn hay sử dụng năng lượng bên ngoài.

Ứng dụng của hồ quang điện

Hồ quang điện, với nhiệt độ cao và quá trình sản sinh nhanh, có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật điện. Một ứng dụng phổ biến là trong hàn điện, nơi một điện cực là que hàn và điện cực phụ là kim loại cần hàn. Que hàn nóng chảy nhờ nhiệt độ cao của hồ quang điện và lấp đầy mối hàn. Trên quy mô lớn hơn, hồ quang điện là thành phần quan trọng trong các quá trình như luyện thép, hàn điện, luyện phôi, và nấu chảy kim loại.

Hướng dẫn phòng tránh hồ quang điện

Để giảm rủi ro phát sinh hồ quang điện, cần áp dụng các quy trình sử dụng thiết bị điện an toàn và đúng kỹ thuật. Một số biện pháp phòng ngừa cụ thể bao gồm:

• Điều khiển từ xa các thiết bị có khả năng sản sinh hồ quang điện lớn.

• Khử năng lượng trên các thiết bị điện tiếp xúc với con người.

• Sử dụng các phương pháp dập tắt hồ quang điện hiệu quả.

• Sử dụng vật liệu chất lượng để tăng tuổi thọ của thiết bị điện.

• Tích hợp module cảm biến cảnh báo trên các thiết bị đóng cắt, buồng dập hồ quang hạ thế.

• Trang bị đầy đủ bảo hộ lao động khi vận hành hệ thống điện như găng tay, mặt nạ, mũ và quần áo bảo hộ.

=>> Đọc thêm: Dòng rò điện: Nguyên nhân và cách xử lý