Наблюдение за образованием дуги внутри предохранителя при разряде конденсатора с помощью рентгенографической визуализации со скоростью 5 миллионов кадров

Несмотря на свою кажущуюся обыденность, предохранители по-прежнему являются обязательными элементами современного электрооборудования ‑ они обеспечивают максимальную защиту в случае состояний неисправности и гарантируют разъединение нарушенных фаз. Плавление электрического провода не настолько усложняет ситуацию, как отключение тока электрической дугой, возникающей во время срабатывания предохранителя. Поколения инженеров и ученых проводили исследования, чтобы понять сложные явления, связанные с взаимодействием между дугой и песком, который выступает в качестве энергопоглощающего материала. Большинство из их наблюдений воплощалось в жизнь postmortem. Все мечтали снять актуальное видео дуги внутри огибающей предохранителя. Некоторые из них приблизились к осуществлению данной фантазии, используя такие обходные пути, как спектроскопия через окно или матрицу магнитных датчиков. К сожалению, это дало недостаточно информации. Впервые команда компании «Mersen» вместе с исследователями из лаборатории «SIMAP» в Гренобльском университете воспользовались возможностями синхротрона «ESRF» (также в г. Гренобль), чтобы выполнить ультрабыструю рентгенографическую визуализацию дуги внутри огибающей.

Выполнены наблюдения до 5 000 000 кадров в секунду. Анализ зарегистрированных данных дает ценную информацию о дуге в предохранителе и позволяет настраивать модели, уделяя особое внимание очень быстрой работе в условиях высокой скорости нарастания тока.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/peredacha-raspredelenie-i-nakoplenie-elektroenergi/4476/)

Впервые команда инженеров компании «Mersen» и исследователи из Гренобльского технологического института и Высшей горной школы г. Сент-Этьен выполнили сверхбыструю рентгенографическую визуализацию дуги вдоль огибающий.

Выполнены наблюдения до 5 000 000 кадров в секунду [4]. Анализ зарегистрированных данных дает ценную информацию о дуге в предохранителе и позволяет настраивать модели, уделяя особое внимание очень быстрой работе в условиях высокой скорости нарастания тока.

В целях проведения экспериментов предохранитель включен в разрядный контур конденсатора, причем этот конденсатор предварительно нагружен до требуемого напряжения источником постоянного тока. Условия разряда корректируются по индуктивности электрокабеля. Предохранитель освещается параллельным рентгеновским лучом, энергия которого была предварительно настроена в соответствии с поглощением материалов, встроенных в образец предохранителя. Изображение формируется на сцинтилляторе, который преобразует информацию с рентгеновского излучения в видимый свет. Данное изображение захватывается ПЗС-камерой в задней части объектива для адаптации увеличения.

Синхронизация открытия луча, закрытия разрядного контура и съемки ПЗС-камерой обеспечиваются программируемым микроконтроллером.

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/peredacha-raspredelenie-i-nakoplenie-elektroenergi/4476/)

(https://cdn.elec.ru/i/09/13/0913e33b6bbace2e3f6f9fbf952476ccc5330a27.jpg)

источник - здесь (https://www.elec.ru/publications/peredacha-raspredelenie-i-nakoplenie-elektroenergi/4476/)