動態電弧

定義:由焊接電源供給的,在兩極間產生強烈而持久的氣體放電現象—叫電弧。 分類: 〈1〉按電流種類可分為:交流電弧、直流電弧和脈衝電弧。 〈2〉按電弧的狀態可分為:自由電弧和壓縮電弧(如等離子弧)。

基本介紹

  • 中文名:動態電弧
  • 領域:能源
  • 學科:電力
  • 分類:交流電弧、直流電弧和脈衝電弧
  • 產生:當用開關電器斷開電流時
定義,分類,作用,產生,用途,

定義

由焊接電源供給的,在兩極間產生強烈而持久的氣體放電現象—叫電弧。

分類

〈1〉按電流種類可分為:交流電弧、直流電弧和脈衝電弧。
〈2〉按電弧的狀態可分為:自由電弧和壓縮電弧(如等離子弧)。
〈3〉按電極材料可分為:熔化極電弧和不熔化極電弧。

作用

電弧是高溫高導電率的游離氣體,它不僅對觸頭有很大的破壞作用,而且使斷開電路的時間延長。

產生

電弧當用開關電器斷開電流時,如果電路電壓不低於10—20伏,電流不小於80~100mA,電器的觸頭間便會產生電弧。
因此,在了解開關電器的結構和工作情況之前,首先來看看其是如何產生和熄滅的。
電弧的形成是觸頭間中性質子(分子和原子)被游離的過程。開關觸頭分離時,觸頭間距離很小,電場強度E很高(E=U/d)。當電場強度超過3×10---6---V/m時,陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為:強電場發射
從陰極表面發射出來的自由電子和觸頭間原有的少數電子,在電場力的作用下向陽極作加速運動,途中不斷地和中性質點相碰撞。只要電子的運動速度v足夠高,電子的動能A=mv2足夠大,就可能從中性質子中打出電子,形成自由電子和正離子。這種現象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運動,同樣地會與中性質點碰撞而發生游離。碰撞游離連續進行的結果是觸頭間充滿了電子和正離子,具有很大的電導;在外加電壓下,介質被擊穿而產生電弧,電路再次被導通。
觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成後,弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發射,形成熱電場發射。同時在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達10000℃以上),氣體中性質點的不規則熱運動速度增加。當具有足夠動能的中性質點相互碰撞時,將被游離而形成電子和正離子,這種現象稱為熱游離。
隨著觸頭分開的距離增大,觸頭間的電場強度E逐漸減小,這時電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。
在開關電器的觸頭間,發生游離過程的同時,還發生著使帶電質點減少的去游離過程。

用途

電弧可作為強光源如弧光燈,紫外線源如太陽燈或強熱源如電弧爐。

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