Высокочастотные разряды в электротермии - Дашкевич И.П.
Скачать (прямая ссылка):
которого подлежит модификации, устанавливается в отдающем устройстве 7. Через направляющие ролики 5 обрабатываемый провод 6 поступает в разрядную камеру 3, в которой создается пониженное давление — около 0,1 мм рт. ст. Шлюзовые устройства / обеспечивают поступление в разрядную камеру провода, сохраняя в ней пониженное давление. Обрабатываемый провод движется в разрядном промежутке между электродами 2. При подаче напряжения на электроды от высокочастотного генератора 4 мощностью 400 Вт в разрядном промежутке возникает тлеющий разряд. Тянущее устройство 12 приводится во вращение от электродвигателя // и обеспечивает постоянную линейную скорость движения провода. Обработанный провод наматывается на приемную катушку 8 и с помощью укладчика 10у приводимого в движение от электродвигателя 9, укладывается на ней ровными рядами. Установка обеспечивает модификацию изоляции проводов с наружным диаметром 1—4 мм при скорости движения 5 м/мин.
48
Рис. 28. Схема установки для непрерывной модификации фторопластовой изоляции электрических проводов в тлеюшем разряде
Рис. 29. Схема двухпозиционной установки для модификации объемных изделий из полимерных материалов в тлеюшем разряде
Контроль за работой установки осуществляется с помощью вольтметра и амперметра, измеряющих соответственно напряжение и ток тлеющего разряда, и вакуумметра, измеряющего давление в разрядной камере.
Установка, схема которой показана на рис. 29, предназначена для обработки объемных изделий из полимерных материалов в тлеющем разряде. Установка состоит из двух разрядных камер / объемом около I м3, работающих поочередно. Тлеющий разряд возбуждается в разрядном промежутке между электродами, два из которых 2 заземлены, а третий электрод 3 является высоковольтным. Такая схема соединений электродов создает два разрядных промежутка в каждой камере, что улучшает использование объема камеры. Обрабатываемые изделия 4 размещаются в обоих разрядных промежутках. С помощью электрического переключающего устройства 6 разрядные камеры поочередно подключаются к высокочастотному генератору 5 мощностью 4 кВт с частотой тока 18—22 кГц. Пониженное давление в камерах, необходимое для возбуждения тлеющего разряда, создается вакуумным насосом 9, который также поочередно через трубопроводы 8 подключается с помощью вакуумного переключающего устройства 7 к каждой из камер 1. Наличие двух камер повышает производительность установки: в то время, когда в одной из камер происходит обработка изделий в тлеющем разряде, другая камера разгружается от изделий, прошедших обработку, загружается изделиями, подлежащими обработке, и откачивается вакуумным насосом до необходимого давления.
Мы рассказали здесь только о некоторых принципиальных схемах высокочастотных установок, использующих коронный и тлеющий разряды. Опытные образцы таких установок в течение последних лет эксплуатируются на ряде предприятий страны [8].
III. ВОПРОСЫ ТЕХНМКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ УСТАНОВОК С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМИ РАЗРЯДАМИ
Установки с высокочастотными разрядами относятся к числу установок с повышенной опасностью для обслуживающего персонала, поэтому при работе с ними должны строго соблюдаться все меры безопасности. Рассмотрим источники опасности в индукционных плазменных установках и в установках с коронными и тлеющим разрядами.
50
Высокое напряжение. Во всех установках с высокочастотными разрядами используется напряжение выше 1000 В как в цепях постоянного и переменного тока промышленной частоты в генераторах, так и в цепях тока повышенной частоты, в генераторах и технологических устройствах. Это обстоятельство обязывает производить размещение и монтаж установок в части общих требований в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» и в соответствии со специальными требованиями, изложенными в гл. VII этих же правил. Эксплуатация установок с высокочастотными разрядами должна осуществляться в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителями» и «Правилами техники безопасности при эксплуата-ци и эле кт р о уста ново к i ютребител я м и».
Излучение электромагнитного поля. Части установок с высокочастотными разрядами, работающих в диапазоне радиочастот, являются источниками излучения электромагнитного поля. Интенсивность излучения тем выше, чем выше частота тока, па которой работает установка и чем больше ее мощность. В индукционных плазменных установках излучать могут индуктор плазматрона, подводящие шипы и другие элементы технологического устройства, находящиеся под высоким напряжением радиочастоты. В то же время система стандартов безопасности труда, действующая в Советском Союзе, и, в частности, ГОСТ 12.1.006—76 «Электромагнитные поля радиочастот» устанавливают предельно допустимую напряженность электромагнитного поля па рабочих местах персонала.
Для диапазона частот, наиболее часто применяемых в практике индукционных плазменных установок, электрическая составляющая напряженности поля не должна превышать следующих значений: 50 В/м для частот от 60 кГц до 3 МГц и 20 В/м для частот от 3 до 30 МГц. Измерения, которые проводились при работе индукционных плазменных установок, показали, что электрическая составляющая напряженности па расстоянии 1 м от плазматрона может быть 50—100 В/м и более, т. е. может превышать предельно допустимую величину. Отсюда следует необходимость тщательного электромагнитного экранирования индукционного плазматрона. Следует иметь в виду, что даже в случае экранирования самого плазматрона выходящий из него в окружающее пространство плазменный факел тоже является источником излучения, выполняя роль своеобразной антенны. Причем излучение плазменного факела тем больше, чем больше его длина, находящаяся за пределами плазматрона. В этом случае радикальной мерой является экранирование всего технологического устройства. При соблюдении этих мер предосторожности излучение не превышает допустимого.
