Jeg var under det indtryk, at der dannes buer på grund af høj spænding, at luftens nedbrydning typisk var 3 millioner volt pr. meter. Imidlertid bruger lysbueovne typisk lave spændinger, omkring 30 til 40 volt og høje strømstyrker, normalt et par hundrede ampere. Danner buer sig også fra høje strømstyrker, eller dannes de fra høj effekt eller hvad?
Kommentarer
- Hvor mange meter er buen på din bue ovn, når den dannes?
- Termionisk emission
- Er der en slående spænding, så en kørselsspænding?
Svar
Hvad du vil have, er Paschens lov
Paschens lov er en ligning, der giver nedbrydningsspændingen, det vil sige den nødvendige spænding for at starte en afladning eller en lysbue mellem to elektroder i en gas som funktion af tryk og mellemrumslængde. [2] [3] Det er opkaldt efter Friedrich Paschen, der opdagede det empirisk i 1889. [4]
Paschen studerede nedbrydningsspændingen for forskellige gasser mellem parallelle metalplader, da gastrykket og afstanden mellem afstanden blev varieret:
p> Med en konstant spaltelængde faldt den nødvendige spænding til at bue over spalten, efterhånden som trykket blev reduceret og steg derefter gradvist og oversteg den oprindelige værdi. Med et konstant tryk blev spændingen, der var nødvendig for at forårsage en bue, reduceret, da afstanden til mellemrum blev reduceret, men kun til et punkt. Da afstanden blev reduceret yderligere, begyndte den spænding, der kræves for at få en bue til at stige og igen oversteg den oprindelige værdi. For en given gas er spændingen kun en funktion af produktet af tryk- og mellemrumslængde. [2] [3] Den kurve, han fandt af spænding i forhold til produktets trykgabslængde (til højre) kaldes Paschens kurve. Han fandt en ligning, der passer til disse kurver, som nu kaldes Paschens lov. [3]
Dybest set, når luft ioniseres, bliver den ganske god leder. At føre en høj strøm igennem holder den ioniseret.
Svar
Du kan læse om lysbueovne her . Den første ting, du måske bemærker, er at din beskrivelse kun gælder for små ovne.
En mellemstor moderne stålfremstillingsovn ville have en transformator, der er vurderet til omkring 60.000.000 volt -ampere (60 MVA), med en sekundær spænding mellem 400 og 900 volt og en sekundær strøm på over 44.000 ampere.
Selv 400 til 900 volt er ikke nok til at producere en bue over en rimelig afstand, så dit spørgsmål forbliver gyldigt. Og artiklen leverer svaret:
Elektroderne sænkes ned på skrotet, en bue rammes
Med andre ord, elektroderne kommer i direkte kontakt med metallet, der skal smeltes, så spænding er stort set irrelevant, så længe det producerer tilstrækkelig strøm. Faktisk er
Lavere spændinger vælges til denne første del af operationen for at beskytte taget og væggene mod overdreven varme og skader fra buerne. Når elektroderne har nået den tunge smelte ved bunden af ovnen, og buerne er afskærmet af skrotet, kan spændingen øges, og elektroderne hæves let, forlænger buerne og øger strømmen til smelten.
Svar
Buer kræver høj spænding for at starte . Luftens nedbrydningsspænding varierer betydeligt med fugtighed og andre faktorer, men figurerer ca. 1 kV pr. Mm.
Det er dog kun for at starte lysbuen. Gasserne i luften bliver et plasma, der leder elektricitet meget meget bedre end almindelig luft. Som følge heraf tager det meget mindre spænding at opretholde lysbuen. Dette er grunden til, at spændingen over buen kan være lav, som et par titalls volt eller endnu mindre , så længe tilstrækkelig strøm fortsætter med at strømme til at opretholde plasmaet. Dybest set skal der sættes nok strøm i lysbuen til at afbalancere tabene på grund af konvektion og stråling.