Дуговий розряд

Дуговий розряд 600 В між волосинками багатожильного проводу.

Дугови́й розря́д — вид самостійного газового розряду, який виникає за високої температури між електродами, розведеними на невелику відстань і супроводжується яскравим світінням у формі дуги.

Для дугового розряду характерні: велика густина струму і напруга між електродами порядку кількох десятків вольт. Він є результатом інтенсивного викидання термоелектронів розжареним катодом. Електрони прискорюються електричним полем і спричинюють ударну іонізацію молекул газу, тому електричний опір газового проміжку між електродами невеликий. При збільшенні сили струму дугового розряду провідність газового проміжку настільки сильно збільшується, що напруга між електродами дуги спадає (спадна вольт-амперна характеристика). Температура катода (при атмосферному тиску) досягає 3000 °C. Бомбардування електронами анода створює в ньому заглиблення — кратер дуги з температурою близько 4000 °C (при тиску 760 мм рт. ст.). Температура газу в каналі електричної дуги 5000—6000 °С. Якщо дуговий розряд проходить при порівняно низькій температурі катода (наприклад, ртутна дугова лампа), то основну роль грає холодна емісія електронів із катода.

Дуговий розряд використовується при зварюванні й різанні матеріалів, в електричних печах, дугових лампах тощо.

Дуговий розряд відкрив у 1800 році англійський вчений Гамфрі Деві.

Значний внесок у розвиток дугового зварювання зробили винахідники Євген Патон та Микола Бенардос. Виключне значення для розвитку електрозварювання мають розробки, здійснені в Інституті електрозварювання імені Є. О. Патона, який був створений у 1934 році в Києві.

У енергетиці електрична дуга виникає при коротких замиканнях та розірванні контактів автоматичних вимикачів та контакторів.

Електричний опір дуги

Електричний опір електричної дуги вважається суто резистивним і залежить як від відстані, так і від струму. У високовольтних лініях опір в залежності від довжини дуги оцінюється як

$R=\frac{28710}{I^{1,4}}\cdot l$

де R - електричний опір дуги Ом, I - сила струму в амперах, l - довжина дуги в метрах.

Опір низьковольтної (до 1 кВ) дуги в залежності від довжини дуги оцінюється як:

$R=16\frac{\sqrt{l}}{I^{0,85}}$,

де R - електричний опір дуги мОм, l - довжина дуги в см, I -початкове діюче значення сили струму в кА.

Див. також

• Зварювальна дуга
• Газорозрядна лампа
• Комутаційний апарат
• Електричний контакт

Література

• Шаблон:Cite book
• Коваленко В. Л. Комплексна оцінка стабільності дугового розряду при ручному дуговому та автоматичному зварюванні під флюсом : дис. ... канд. техн. наук. : 05.03.06 – зварювання та споріднені процеси і технології / В. Л. Коваленко. - К., 2013. - 168 л. + CD-ROM
• Сидорец, В. Н., Бушма, А. И., Жерносеков, А. М., & Верещаго, Е. Н. (2012). Особливості газового захисту при імпульсно-дуговому зварювальні. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин I апаратiв. Теорiя I практика, (61(967), 155–163. https://doi.org/10.20998/%x
• Розмірна обробка електричною дугою як наступний етап ... Victor Nosulenko, Vitaliy Shmelyov, Andrey Paschenko. 1(32)(2019) https://doi.org/10.32515/2664-262X.2019.1(32).146-154

Посилання

• Шаблон:УСЕ-4
• High Voltage Arc Gap Calculator to calculate the length of an arc knowing the voltage or vice versa