Jag hade intrycket av att bågar bildas på grund av hög spänning, att luftnedbrytningen vanligtvis var 3 miljoner volt per meter. Bågugnar använder emellertid vanligtvis låga spänningar, cirka 30 till 40 volt och höga strömstyrkor, vanligtvis några hundra ampere. Bildas också bågar från höga strömstyrkor, eller bildas de av hög effekt eller vad?
Kommentarer
- Hur många meter är bågen på din båge ugn när den bildas?
- Termionisk emission
- Finns det en slående spänning än en spänning?
Svar
Vad du vill ha är Paschens lag
Paschens lag är en ekvation som ger uppdelningsspänningen, det vill säga den spänning som krävs för att starta en urladdning eller en ljusbåge, mellan två elektroder i en gas som en funktion av tryck och gaplängd. [2] [3] Det är uppkallat efter Friedrich Paschen som upptäckte det empiriskt 1889. [4]
Paschen studerade nedbrytningsspänningen för olika gaser mellan parallella metallplattor eftersom gastrycket och gapavståndet varierades:
Med en konstant spaltlängd minskade den spänning som behövs för att böja över spalten när trycket reducerades och ökade sedan gradvis och översteg dess ursprungliga värde. Med ett konstant tryck, behövde spänningen för att orsaka en båge reducerad när gapstorleken minskades men bara till en punkt. När klyftan minskades ytterligare började spänningen som krävs för att orsaka en båge att stiga och översteg återigen sitt ursprungliga värde. För en given gas är spänningen endast en funktion av produkten av tryck och spaltlängd. [2] [3] Kurvan han hittade av spänning kontra tryckgapslängdsprodukten (till höger) kallas Paschens kurva. Han hittade en ekvation som passar dessa kurvor, som nu kallas Paschens lag. [3]
I grund och botten blir en gång luften joniserad en ganska bra ledare. Att passera en hög ström genom den håller det joniserat.
Svar
Du kan läsa om bågugnar här . Det första du kanske märker är att din beskrivning endast gäller små ugnar.
En medelstor modern ståltillverkningsugn skulle ha en transformator på cirka 60.000.000 volt -amprar (60 MVA), med en sekundärspänning mellan 400 och 900 volt och en sekundärström som överstiger 44 000 ampere.
Men även 400 till 900 volt räcker inte för att producera en båge över något rimligt avstånd, så din fråga förblir giltig. Och artikeln ger svaret:
Elektroderna sänks ned på skrotet, en båge slås
Med andra ord tar elektroderna direkt kontakt med metallen som ska smälts, så spänningen är ganska irrelevant så länge den producerar tillräcklig ström. Faktum är att
Lägre spänningar väljs för denna första del av operationen för att skydda taket och väggarna från överdriven värme och skador från bågarna. När elektroderna har nått den tunga smältan vid ugnens botten och bågarna skyddas av skrotet kan spänningen ökas och elektroderna höjas något, förlänger bågarna och ökar kraften till smältan.
Svar
Bågar kräver hög spänning för att starta . Luftens nedbrytningsspänning varierar avsevärt beroende på fuktighet och andra faktorer, men räknar med ungefär 1 kV per mm. elektricitet mycket mycket bättre än vanlig luft. Som ett resultat tar det mycket mindre spänning för att upprätthålla bågen. Det är därför som spänningen över bågen kan vara låg, som några tiotals volt eller ännu mindre , så länge som tillräcklig ström fortsätter att strömma för att hålla plasman kvar. I grund och botten måste tillräckligt med kraft läggas i bågen för att balansera förlusterna på grund av konvektion och strålning.