Постоянное питание постоянным током и трехфазный переменный ток (в ртутном выпрямителе) могут создавать непрерывную дугу. Но может ли однофазный переменный ток также создавать непрерывную дугу? Потому что в сети написано, что дуга гаснет при переходе через ноль. Также для зажигания дуги необходимо высокое напряжение. Но что нужно для поддержания дуги (высокое напряжение или большой ток)?
тл; Версия dr: При переменном токе ток дуги падает до нуля, но плазма остается, поэтому визуальный эффект дуги сохраняется, даже если ток дуги отсутствует.
Когда дуга загорается, образуется облако плазмы — область ионизированных газов с меньшим сопротивлением, чем у воздуха. Эта плазма сохраняется какое-то время даже во время интервала перехода переменного тока через ноль, позволяя дуге еще раз прыгнуть при более низком напряжении зажигания, чем в обычном воздухе. Таким образом, время нулевого тока уменьшается в присутствии плазмы для данного промежутка - настолько, что ваш глаз едва может его увидеть.
Благодаря этой плазме «лестница Иакова» может работать с постоянно расширяющимися электродами даже при однофазном переменном токе: нагретая плазма движется вверх, создавая путь с самым низким импедансом для зажигания дуги.
Вот замедленное видео, показывающее лестницу Джейкоба с дугой переменного тока, которая ясно показывает гашение и повторное зажигание дуги между циклами. Обратите внимание, что дуга меняет стороны при повторном прожигании, следуя за поднимающимся облаком плазмы. https://www.youtube.com/watch?v=4zxGK0hoqIc
В ртутных лампах для генерации света используется плазменная дуга, и они почти всегда питаются от однофазного переменного тока. Дуга лампы абсолютно колеблется, но, как и лестница Иакова, она не видна из-за постоянства зрения человеческого глаза, плюс свечение еще возбужденной плазмы, и не в последнюю очередь из-за пониженного ударного напряжения активированной плазмы. Таким образом, мы также не видим мерцания на этом типе ламп, хотя его вариации измеримы.
Поведение дуги незапрямленного 3-фазного переменного тока такое же, как и при однофазном. Каждая фаза имеет потенциал однофазного переменного тока к нейтрали, земле или любой из двух фаз. Таким образом, дуги фаза-фаза или фаза-земля (или нейтраль, если используется) также будут иметь интервалы повторного пробоя тока нулевого тока и перекрестного плазменного разряда. Точно так же газоразрядная лампа питается от двух ветвей трехфазного питания.
Когда электрическая дуга зажигается впервые, она ионизирует воздух и снижает сопротивление воздуха. Это облегчает поддержание дуги. Дуга обычно длится до тех пор, пока не сгорит металл, вызвавший дугу, или пока не будет отключен источник электричества. Синусоида, пересекающая нулевую ось, не погасит дугу. Напряжение – это то, что требуется для создания и поддержания дуги. Ток будет существовать, но именно разница потенциалов вызывает дугу.
Тим Вескотт
Винни
бестактный