electric current

явление электрической дуги
-
[Интент]

Параллельные тексты EN-RU

Electric arc phenomenon

The electric arc is a phenomenon which takes place as a consequence of a discharge which occurs when the voltage between two points exceeds the insulating strength limit of the interposed gas; then, in the presence of suitable conditions, a plasma is generated which carries the electric current till the opening of the protective device on the supply side.

Gases, which are good insulating means under normal conditions, may become current conductors in consequence of a change in their chemical-physical properties due to a temperature rise or to other external factors.

To understand how an electrical arc originates, reference can be made to what happens when a circuit opens or closes.

During the opening phase of an electric circuit the contacts of the protective device start to separate thus offering to the current a gradually decreasing section; therefore the current meets growing resistance with a consequent rise in the temperature.

As soon as the contacts start to separate, the voltage applied to the circuit exceeds the dielectric strength of the air, causing its perforation through a discharge.

The high temperature causes the ionization of the surrounding air which keeps the current circulating in the form of electrical arc. Besides thermal ionization, there is also an electron emission from the cathode due to the thermionic effect; the ions formed in the gas due to the very high temperature are accelerated by the electric field, strike the cathode, release energy in the collision thus causing a localized heating which generates electron emission.

The electrical arc lasts till the voltage at its ends supplies the energy sufficient to compensate for the quantity of heat dissipated and to maintain the suitable conditions of temperature. If the arc is elongated and cooled, the conditions necessary for its maintenance lack and it extinguishes.

Analogously, an arc can originate also as a consequence of a short-circuit between phases. A short-circuit is a low impedance connection between two conductors at different voltages.

The conducting element which constitutes the low impedance connection (e.g. a metallic tool forgotten on the busbars inside the enclosure, a wrong wiring or a body of an animal entered inside the enclosure), subject to the difference of potential is passed through by a current of generally high value, depending on the characteristics of the circuit.

The flow of the high fault current causes the overheating of the cables or of the circuit busbars, up to the melting of the conductors of lower section; as soon as the conductor melts, analogous conditions to those present during the circuit opening arise. At that point an arc starts which lasts either till the protective devices intervene or till the conditions necessary for its stability subsist.

The electric arc is characterized by an intense ionization of the gaseous means, by reduced drops of the anodic and cathodic voltage (10 V and 40 V respectively), by high or very high current density in the middle of the column (of the order of 102-103 up to 107 A/cm2), by very high temperatures (thousands of °C) always in the middle of the current column and – in low voltage - by a distance between the ends variable from some microns to some centimeters.

[ABB]

Явление электрической дуги

Электрическая дуга между двумя электродами в газе представляет собой физическое явление, возникающее в тот момент, когда напряжения между двумя электродами превышает значение электрической прочности изоляции данного газа.
При наличии подходящих условий образуется плазма, по которой протекает электрический ток. Ток будет протекать до тех пор, пока на стороне электропитания не сработает защитное устройство.

Газы, являющиеся хорошим изолятором, при нормальных условиях, могут стать проводником в результате изменения их физико-химических свойств, которые могут произойти вследствие увеличения температуры или в результате воздействия каких-либо иных внешних факторов.

Для того чтобы понять механизм возникновения электрической дуги, следует рассмотреть, что происходит при размыкании или замыкании электрической цепи.

При размыкании электрической цепи контакты защитного устройства начинают расходиться, в результате чего постепенно уменьшается сечение контактной поверхности, через которую протекает ток.
Сопротивление электрической цепи возрастает, что приводит к увеличению температуры.

Как только контакты начнут отходить один от другого, приложенное напряжение превысит электрическую прочность воздуха, что вызовет электрический пробой.

Высокая температура приведет к ионизации воздуха, которая обеспечит протекание электрического тока по проводнику, представляющему собой электрическую дугу. Кроме термической ионизации молекул воздуха происходит также эмиссия электронов с катода, вызванная термоэлектронным эффектом. Образующиеся под воздействием очень высокой температуры ионы ускоряются в электрическом поле и бомбардируют катод. Высвобождающаяся, в результате столкновения энергия, вызывает локальный нагрев, который, в свою очередь, приводит к эмиссии электронов.

Электрическая дуга длится до тех пор, пока напряжение на ее концах обеспечивает поступление энергии, достаточной для компенсации выделяющегося тепла и для сохранения условий поддержания высокой температуры. Если дуга вытягивается и охлаждается, то условия, необходимые для ее поддержания, исчезают и дуга гаснет.

Аналогичным образом возникает дуга в результате короткого замыкания электрической цепи. Короткое замыкание представляет собой низкоомное соединение двух проводников, находящихся под разными потенциалами.

Проводящий элемент с малым сопротивлением, например, металлический инструмент, забытый на шинах внутри комплектного устройства, ошибка в электромонтаже или тело животного, случайно попавшего в комплектное устройство, может соединить элементы, находящиеся под разными потенциалами, в результате чего через низкоомное соединение потечет электрический ток, значение которого определяется параметрами образовавшейся короткозамкнутой цепи.

Протекание большого тока короткого замыкания вызывает перегрев кабелей или шин, который может привести к расплавлению проводников с меньшим сечением. Как только проводник расплавится, возникает ситуация, аналогичная размыканию электрической цепи. Т. е. в момент размыкания возникает дуга, которая длится либо до срабатывания защитного устройства, либо до тех пор, пока существуют условия, обеспечивающие её стабильность.

Электрическая дуга характеризуется интенсивной ионизацией газов, что приводит к падению анодного и катодного напряжений (на 10 и 40 В соответственно), высокой или очень высокой плотностью тока в середине плазменного шнура (от 102-103 до 107 А/см2), очень высокой температурой (сотни градусов Цельсия) всегда в середине плазменного шнура и низкому падению напряжения при расстоянии между концами дуги от нескольких микрон до нескольких сантиметров.

[Перевод Интент]

Тематики

• НКУ (шкафы, пульты,...)

EN

• electric arc phenomenon

(длительный) допустимый ток
Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их температуры в установившемся режиме
[ ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009]

Этот ток обозначают I_Z
[ ГОСТ Р 50571. 1-2009 ( МЭК 60364-1: 2005)]

EN

(continuous) current-carrying capacity
ampacity (US)
maximum value of electric current which can be carried continuously by a conductor, a device or an apparatus, under specified conditions without its steady-state temperature exceeding a specified value
[IEV number 826-11-13]

ampacity
The current in amperes that a conductor can carry continuously under the conditions of use without exceeding its temperature rating.
[National Electrical Cod]

FR

courant (permanent) admissible, m
valeur maximale du courant électrique qui peut parcourir en permanence, un conducteur, un dispositif ou un appareil, sans que sa température de régime permanent, dans des conditions données, soit supérieure à la valeur spécifiée
[IEV number 826-11-13]

Ampacity, the term is defined as the maximum amount of current a cable can carry before sustaining immediate or progressive deterioration. Also described as current rating or current-carrying capacity, is the RMS electric current which a device can continuously carry while remaining within its temperature rating. The ampacity of a cable depends on:

• its insulation temperature rating;
• conductor electrical properties for current;
• frequency, in the case of alternating currents;
• ability to dissipate heat, which depends on cable geometry and its surroundings;
• ambient temperature.

Electric wires have some resistance, and electric current flowing through them causes voltage drop and power dissipation, which heats the cable. Copper or aluminum can conduct a large amount of current before melting, but long before the conductors melt, their insulation would be damaged by the heat.

The ampacity for a power cable is thus based on physical and electrical properties of the material & construction of the conductor and of its insulation, ambient temperature, and environmental conditions adjacent to the cable. Having a large overall surface area may dissipate heat well if the environment can absorb the heat.

In a long run of cable, different conditions govern, and installation regulations normally specify that the most severe condition along the run governs the cable's rating. Cables run in wet or oily locations may carry a lower temperature rating than in a dry installation. Derating is necessary for multiple circuits in close proximity. When multiple cables are near, each contributes heat to the others and diminishes the amount of cooling air that can flow past the individual cables. The overall ampacity of the insulated conductors in a bundle of more than 3 must be derated, whether in a raceway or cable. Usually the de-rating factor is tabulated in a nation's wiring regulations.

Depending on the type of insulating material, common maximum allowable temperatures at the surface of the conductor are 60, 75 and 90 degrees Celsius, often with an ambient air temperature of 30°C. In the U.S., 105°C is allowed with ambient of 40°C, for larger power cables, especially those operating at more than 2 kV. Likewise, specific insulations are rated 150, 200 or 250°C.

The allowed current in cables generally needs to be decreased (derated) when the cable is covered with fireproofing material.

For example, the United States National Electric Code, Table 310-16, specifies that up to three 8 AWG copper wires having a common insulating material (THWN) in a raceway, cable, or direct burial has an ampacity of 50 A when the ambient air is 30°C, the conductor surface temperature allowed to be 75°C. A single insulated conductor in air has 70 A rating.

Ampacity rating is normally for continuous current, and short periods of overcurrent occur without harm in most cabling systems. The acceptable magnitude and duration of overcurrent is a more complex topic than ampacity.

When designing an electrical system, one will normally need to know the current rating for the following:

• Wires
• Printed Circuit Board traces, where included
• Fuses
• Circuit breakers
• All or nearly all components used

Some devices are limited by power rating, and when this power rating occurs below their current limit, it is not necessary to know the current limit to design a system. A common example of this is lightbulb holders.

[http://en.wikipedia.org/wiki/Ampacity]

Тематики

• электротехника, основные понятия

Синонимы

• длительно допустимый ток
• допустимый ток

EN

• ampacity (US)
• continuous current
• continuous current-carrying capacity
• current-carrying capacity

DE

• Dauerstrombelastbarkeit, f
• Strombelastbarkeit, f

FR

• courant admissible, m
• courant permanent admissible, m

элемент тока 
Векторная величина, равная произведению электрического тока проводимости вдоль линейного проводника и бесконечно малого отрезка этого проводника. 
[ ГОСТ Р 52002-2003]

EN

current element
at a given point of a filiform tube of current, vector quantity equal to the product of the electric current and the vector line element at that point
NOTE – A current element is expressed by Idr or by Ietds where I is the electric current and dr = e_tds the vector line element.
[IEV number 121-11-17]

FR

élément de courant, m
en un point donné d’un tube de courant filiforme, grandeur vectorielle égale au produit du courant électrique par l'élément vectoriel d'arc en ce point
NOTE – Un élément de courant est représenté par Idr ou par Ietds où I est le courant électrique et dr = e_tds l'élément vectoriel d'arc.
[IEV number 121-11-17]

Тематики

• электротехника, основные понятия

Синонимы

• элемент электрического тока

EN

• current element

DE

• Stromelement

FR

• élément de courant

электрический ток — electric current

электрическая батарея — (electric) battery

электрическая лампочка — electric (light) bulb

электрический звонок — electric bell

электрическое освещение — electric lighting

электрический свет — electric light

электрическая железная дорога — electric railway

электрическая станция — (electric) power station

электрическая машина — electrical machine

электри́ческий ток — electric current

электри́ческая батаре́я — (electric) battery

электри́ческая ла́мпочка — electric (light) bulb

электри́ческий звоно́к — electric bell

электри́ческое освеще́ние — electric lighting

электри́ческий свет — electric light

электри́ческий у́горь — electric eel

электри́ческий скат — electric ray

поражение электрическим током
Физиологический эффект от воздействия электрического тока при его прохождении через тело человека или животного.
[ ГОСТ Р МЭК 60050-195-2005]
[ ГОСТ Р МЭК 60050-826-2009]

поражение электрическим током
Патофизиологическое воздействие, происходящее в результате протекания электрического тока через тело человека или животного.
Прикосновения человека и животных к опасным токоведущим частям или к открытым проводящим частям, находящимся под напряжением, превышающем сверхнизкое напряжение, могут сопровождаться протеканием через их тела опасных электрических токов. Воздействия этих электрических токов на организмы человека и животных могут вызывать различные физиологические повреждения, включая такие, которые не совместимы с их жизнью. Указанные воздействия в национальной нормативной и правовой документации называют поражением электрическим током.
[ http://www.volt-m.ru/glossary/letter/%CF/view/48/]

EN

electric shock
physiological effect resulting from an electric current passing through a human or animal body
[IEV number 195-01-04]

FR

choc électrique
effet physiologique résultant du passage d'un courant électrique à travers le corps humain ou celui d'un animal
[IEV number 195-01-04]

Недопустимые, нерекомендуемые

• удар электрическим током (1)

Тематики

• электробезопасность
• электроустановки

EN

• electric shock

DE

• elektrischer Schlag

FR

• choc électrique

3.1.9 поражение электрическим током (electric shock): Патофизиологический эффект, обусловленный прохождением электрического тока через тело человека или животного.

[МЭК 60050(826-03-04)] [2]

Источник: ГОСТ Р 51731-2010: Контакторы электромеханические бытового и аналогичного назначения оригинал документа

электрический шунт
-
[IEV number 151-13-32]

EN

(electric) shunt
conductor connected in parallel with part of an electric circuit to divert electric current from that part
[IEV number 151-13-32]

FR

shunt (électrique), m
conducteur connecté en parallèle avec une partie d'un circuit électrique pour dériver une fraction du courant électrique qui la traverse
[IEV number 151-13-32]

EN

• (electric) shunt

DE

• Neben(schluss)widerstand
• Shunt

FR

• shunt (électrique)