Měl jsem dojem, že se tvoří oblouky způsobené vysokým napětím, že rozpad vzduchu byl obvykle 3 miliony voltů na metr. Obloukové pece však obvykle používají nízké napětí, přibližně 30 až 40 voltů a vysoké proudy, obvykle několik stovek ampér. Tvoří se oblouky také z vysokých proudů, nebo se tvoří z vysokého výkonu nebo co?
Komentáře
- Kolik metrů je oblouk vašeho oblouku když se vytvoří pec?
- Termionická emise
- Existuje nápadné napětí a pak provozní napětí?
Odpověď
To, co chcete, je Paschenův zákon
Paschenův zákon je rovnice, která udává průrazné napětí, tj. napětí nutné pro spuštění výboje nebo elektrického oblouku, mezi dvěma elektrody v plynu jako funkce tlaku a délky mezery. [2] [3] Je pojmenována po Friedrichu Paschenovi, který ji empiricky objevil v roce 1889. [4]
Paschen studoval průrazné napětí různých plynů mezi paralelními kovovými deskami, protože tlak plynu a vzdálenost mezery se lišily:
S konstantní délkou mezery se napětí potřebné k oblouku přes mezeru snížilo, jak se tlak snižoval a poté postupně zvyšoval a překračoval svou původní hodnotu. Při konstantním tlaku se napětí potřebné k vyvolání oblouku zmenšovalo, jak se zmenšovala velikost mezery, ale pouze do bodu. Jak se mezera dále zmenšovala, napětí potřebné k vyvolání oblouku začalo stoupat a opět překročilo svou původní hodnotu. U daného plynu je napětí funkcí pouze součinu tlaku a délky mezery. [2] [3] Křivka, kterou našel v porovnání s produktem délky tlakové mezery (vpravo), se nazývá Paschenova křivka. Našel rovnici, která odpovídá těmto křivkám, která se nyní nazývá Paschenův zákon. [3]
Jakmile se ionizuje vzduch, stane se z něj v zásadě docela dobrý vodič. Průchod vysokého proudu ho udržuje ionizovaný.
Odpověď
O obloukových pecích si můžete přečíst zde . První věc, kterou si možná všimnete, je, že váš popis platí pouze pro malé pece.
Středně velká moderní ocelářská pec by měla transformátor o výkonu přibližně 60 000 000 voltů – ampéry (60 MVA), se sekundárním napětím mezi 400 a 900 volty a sekundárním proudem přesahujícím 44 000 ampérů.
Avšak dokonce 400 až 900 voltů nestačí k vytvoření oblouku na jakoukoli rozumnou vzdálenost, takže vaše otázka zůstává v platnosti. A článek poskytuje odpověď:
Elektrody jsou spuštěny na šrot, je zasažen oblouk
Jinými slovy, elektrody jsou v přímém kontaktu s roztaveným kovem, takže napětí je do značné míry irelevantní, pokud produkuje dostatečný proud. Ve skutečnosti
Pro tuto první část operace je vybráno nižší napětí, které chrání střechu a stěny před nadměrným teplem a poškozením oblouky. Jakmile elektrody dosáhnou těžké taveniny ve spodní části pece a oblouky jsou stíněny šrotem, lze napětí zvýšit a elektrody se mírně zvednou, čímž se oblouky prodlouží a zvýší se výkon taveniny.
odpověď
Oblouky ke spuštění vyžadují vysoké napětí . Průrazné napětí vzduchu se značně liší podle vlhkosti a dalších faktorů, ale činí zhruba 1 kV na mm.
Je to však jen pro spuštění oblouku. Z plynů ve vzduchu se stává plazma, která vede elektřina je mnohem lepší než běžný vzduch. Výsledkem je, že k udržení oblouku je zapotřebí mnohem menšího napětí. Proto může být napětí v oblouku nízké, například několik desítek voltů nebo dokonce méně , dokud stále protéká dostatečný proud, který udržuje plazmu. V zásadě je třeba do oblouku vložit dostatek energie, aby se vyrovnaly ztráty způsobené konvekcí a zářením.