कम वोल्टेज, उच्च धारा (केए) की शक्ति खतरनाक कैसे हो सकती है?


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एल्युमीनियम रिफाइनरियों में एल्युमिनियम को अलग-अलग खनिजों से अलग करने के लिए बिजली का उपयोग किया जाता है जो स्वाभाविक रूप से होता है। यह बिजली आमतौर पर कम वोल्टेज डीसी ("कम" अर्थ 4 से 6 वोल्ट) का रूप लेती है, बहुत ही उच्च धारा (दसियों किलोग्राम के क्रम पर) पर। यह बहुत शक्ति एक इलेक्ट्रोक्यूशन के खतरे को पैदा करती है, लेकिन मुझे समझ नहीं आता कि कैसे। यदि पूरा विद्युत तंत्र, 5 वोल्ट, और मानव शरीर को एक अवरोधक की तरह चलाता है, तो वास्तव में मानव शरीर के माध्यम से खतरनाक होने के लिए पर्याप्त वर्तमान कैसे बना सकता है? इसी तरह, हवा के माध्यम से एक विद्युत चाप कैसे हो सकता है, अगर यह बहुत कम दूरी पर चाप के सैकड़ों वोल्ट लेता है?


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चुंबकीय क्षेत्र बहुत मजबूत हैं। गलती की धारा बहुत अधिक है।
ऑटिस्टिक

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इन्सुलेशन में एक ब्रेक एक बड़ा मुद्दा नहीं है, लेकिन एक क्षणिक शॉर्ट धातु पिघल जाएगा। या, इसे वाष्पित करें।
व्हिट

मुझे यह पसंद है कि इस प्रश्न के लिए शीर्ष में से एक कैसे एक सैद्धांतिक एक (अधिष्ठापन पर आधारित) है, और एक एक व्यावहारिक है (हम उस प्रक्रिया को कैसे लागू करते हैं इसके आधार पर)!
Cort Ammon - मोनिका

जवाबों:


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हॉल-Héroult प्रक्रिया के लिए वोल्टेज कुशल समानांतर ऑपरेशन के लिए असुविधाजनक कम (और वर्तमान बहुत अधिक) है, इसलिए वे श्रृंखला में कोशिकाओं के एक पूरे समूह का उपयोग करते हैं।

से इस स्रोत ( "हॉल Héroult एल्यूमिनियम electrowinning प्रक्रिया पर अध्ययन"):

इष्टतम वर्तमान घनत्व लगभग 150-300 kA के सेल सेल के साथ 1 A सेमी -2 है और सेल वोल्टेज -4.0 से -4.5 V है। एक विशिष्ट सेल हाउस में दो लाइनों पर श्रृंखला में व्यवस्थित लगभग 200 सेल होंगे।

तो पृथ्वी के संबंध में किसी भी दिए गए सेल में वोल्टेज काफी अधिक हो सकता है, और अगर यह खुलता है तो एक सेल में वोल्टेज लगभग 1kV होगा। इस तरह की धाराएं आसानी से धातु को वाष्पीकृत कर देंगी, ताकि वे बहुत लंबे चाप को बनाए रख सकें, अगर यह अपेक्षाकृत धीरे-धीरे खुलता है और एक उड़ा-आउट तंत्र नहीं है (डीसी एसी से भी बदतर है)।

दक्षता के मुद्दे को समझने के लिए- 6 सिलिकॉन रेक्टिफायर के साथ बने एक साधारण फुल वेव रेक्टिफायर पर विचार करें। इसमें फुल करंट पर (वी) 2 वी की एक बूंद होगी इसलिए नुकसान आउटपुट करंट एक्स 2 वी होगा। 150kA पर वह 300kW हार गया। यदि आप समानांतर में 200 सेल चलाते हैं तो आप 60MW बर्बाद कर देंगे। यहां तक ​​कि सस्ते बिजली की कीमतों में जो स्मेल्टर्स भुगतान करते हैं, वह जोड़ देगा- ऑर्डर का शायद 25-50 मिलियन डॉलर प्रति वर्ष। श्रृंखला में, नुकसान 'केवल' 300kW है। पूंजी की लागत भी 800V बनाम 30MA में 4.5k पर 150kA बनाने के लिए बहुत कम है क्योंकि अब तक अधिक सुधार और गर्मी डूबने की आवश्यकता होगी।


वाह १। मुझे महसूस नहीं हुआ कि उनके पास श्रृंखला में इतनी कोशिकाएँ थीं।
ऑटिस्टिक

1
(+1) प्रभावशाली डेटा! पुनश्च: आप " 6 सिलिकॉन रेक्टीफायर्स के साथ फुल वेव रेक्टिफायर" क्यों कहते हैं ? क्या आप 3-चरण पूर्ण लहर सुधारक का उल्लेख कर रहे हैं? या एक टाइपो है (4 के स्थान पर 6)?
लोरेंजो डोनाटी

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150LA (!) और 800V पर @LorenzoDonati हाँ आप निश्चित रूप से 3 चरण के रेक्टिफायर का उपयोग कर रहे होंगे!
लेवल रिवर सेंट

रेक्टिफायर का शेष एसी वोल्टेज एक सिंगल फेज की तुलना में तीन फेज वेव रेक्टिफायर के लिए बहुत कम होता है। ऐसे बिजली के स्तर पर, सभी तीन चरणों का एक सममित लोडिंग आवश्यक है। बिजली का बिल असममित भार के लिए अधिक होगा।
उवे

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श्रृंखला में सभी कोशिकाओं का तरल एल्यूमीनियम संभावित-मुक्त नहीं है, अगर यह पिघला हुआ एल्यूमीनियम की निकासी पर अस्वीकृत है, तो बड़े खतरनाक चाप हो सकते हैं।
उव

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कंडक्टर का लूप जो 10 केए वर्तमान को वहन करता है, गैर-शून्य अधिष्ठापन है। इसका मतलब है कि ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा उस लूप में संग्रहीत है12एलमैं2

यदि सर्किट में एक ब्रेक है, तो वर्तमान प्रवाह को बनाए रखने के लिए इंडक्शन वोल्टेज को ब्रेक में बढ़ाएगा, जबकि इसे चलाने के लिए अभी भी संग्रहीत ऊर्जा उपलब्ध है। यह एक चाप को बनाए रखने के लिए पर्याप्त होगा, और चाप को लंबे समय तक पर्याप्त होना चाहिए, ताकि इसे बनाए रखने के लिए एक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता हो, जो किसी व्यक्ति को बिजली देने के लिए पर्याप्त हो।


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खतरनाक कम-वोल्टेज, उच्च-वर्तमान स्रोत का एक अधिक रोज़ाना उदाहरण एक विनम्र कार बैटरी है। क्यों? भले ही वोल्टेज (12 वी दे या ले) इलेक्ट्रोक्यूट करने के लिए पर्याप्त नहीं है या यहां तक ​​कि सामान्य परिस्थितियों में आपको काफी झटका लगा है, गलती संभव धाराएं उच्च हैं जो गलती से शामिल किसी भी धातु की वस्तु के महत्वपूर्ण हीटिंग का कारण बनती हैं, जिससे गंभीर जलन होती है।

जैसा कि Sphero बताता है - 10kA को संभालने के लिए बहुत असुविधाजनक है (बसबार्स के आकार की कल्पना करें!) इसलिए व्यावहारिक हॉल-हर्ल्ट एप्लिकेशन श्रृंखला में कोशिकाओं के एक समूह को जोड़ते हैं। इसका मतलब है कि खतरनाक वोल्टेज हैं एक पूरे के रूप सेल स्ट्रिंग भर में मौजूद (और भूमि पर!) भले ही प्रत्येक कोशिका केवल कुछ वोल्ट पर चल रही है। एक टेस्ला में RC LiPo और Li-Ion पैक के बीच के अंतर की तरह इस पर विचार करें - दोनों खतरनाक गलती धाराओं को बाहर कर सकते हैं, लेकिन बाद वाला भी आपको झटका दे सकता है।


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"10kA को संभालने के लिए बहुत असुविधाजनक है (बसबार्स के आकार की कल्पना करना आवश्यक है!)" - मैंने सोचा कि उन्होंने 10kA और अधिक का उपयोग किया है ? एक बड़े एल्यूमीनियम स्मेल्टर के आकार की कल्पना करें और कल्पना करें कि
बसबार्स

@ मिनीबिस - मुझे संदेह है कि ऐसे पौधे हैं जो श्रृंखला में कोशिकाओं के एक समूह के माध्यम से 10kA को चलाने के लिए काफी बड़े हैं, हां ...
ThreePhaseEel

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एफडब्ल्यूआईडब्ल्यू - एल्यूमीनियम संयंत्र आमतौर पर एल्यूमीनियम से बने बसबारों का उपयोग करते हैं। उनके पास आमतौर पर एक सुविधाजनक स्रोत होता है।
ब्रायन Boettcher
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