雅各布天梯(缺灭弧室)_第1页
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文档简介

雅各布天梯电极之间电压高达2~5万伏，底部气体首先被击穿，产生放电弧光并向上爬行。两电极之间的间距上宽下窄热空气带着电弧一起上升，如一簇簇圣火似地向上爬升，就象圣经中的雅各布（Yacob以色列人的祖先）梦中见到的天梯。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一个接地。两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极强。当电压升高到5万伏时，巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，管状电极底部产生电弧，同时产生光和热。“雅各布天梯”展示了电弧产生和消失的过程。空气被电离后电弧一旦形成，相对于通过未被电离的空气形成新的电弧，电流就比较容易沿着已经形成的电弧流动。然而，已被电离的空气由于热和膨胀，密度比周围的空气要大，因此，会使电弧象从火中喷出的火焰一样在空气中上升。电弧上升并被拉长，随着电弧被拉长，电弧通过的空气的电阻加大，当电流送给电弧的能量小于由电弧向周围空气散出的热量时，电弧就会自行熄灭。在高压下，电极间距最小处的空气还会再次被击穿，发生第二次电弧放电，如此周而复始。

气体电离在两个特定电极间通以高压直流电，在放电极周围很小的范围内电场强度很强，超过临界的电压，使气体电离，出现电晕放电。在离放电极表面大约2-3mm的范围内，产生大量的正离子和电子。气体电离示意图当植物通上电流后，可拍摄到每个叶子、花瓣和干茎围绕的蓝色烟雾，这实际上是植物遭受电击在其周围释放电离气体形成的。

电弧放电在电源能持续提供大电流的条件下，因热电离在间隙中形成明亮、高电导、高温通道的一种强烈自持放电。电弧放电是气体放电中最强烈的一种自持放电。当电源提供较大功率的电能时，若极间电压不高（约几十伏），两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流（几安至几十安），并发出强烈的光辉，产生高温（几千至上万度），这就是电弧放电。电弧是一种常见的热等离子体。电弧放电可用于焊接、冶炼、照明、喷涂等。这些场合主要是利用电弧的高温、高能量密度、易控制等特点。在这些应用中，都需使电弧稳定放电。

电弧放电的应用电弧喷金属防腐300W紫外线太阳灯15千瓦氙短小弧灯在电力系统中，开关分断电路时会出现电弧放电。由于电弧弧柱的电位梯度小，如大气中几百安以上电弧电位梯度只有15伏/厘米左右。在大气中开关分断100千伏5安电路时，电弧长度超过7米。电流再大，电弧长度可达30米。因此要求高压开关能够迅速地在很小的封闭容器内使电弧熄灭，为此，专门设计出各种各样的灭弧室。

电弧放电的控制灭

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