雅各布天梯(缺滅弧室)

雅各布天梯電極之間電壓高達2~5萬伏，底部氣體首先被擊穿，產(chǎn)生放電弧光并向上爬行。兩電極之間的間距上寬下窄熱空氣帶著電弧一起上升，如一簇簇圣火似地向上爬升，就象圣經(jīng)中的雅各布（Yacob以色列人的祖先）夢中見到的天梯。二根呈羊角形的管狀電極，一極接高壓電，另一個接地。兩根電極之間的高電壓使極間最狹窄處的電場極強。當電壓升高到5萬伏時，巨大的電場力使空氣電離而形成氣體離子導電，管狀電極底部產(chǎn)生電弧，同時產(chǎn)生光和熱。“雅各布天梯”展示了電弧產(chǎn)生和消失的過程?？諝獗浑婋x后電弧一旦形成，相對于通過未被電離的空氣形成新的電弧，電流就比較容易沿著已經(jīng)形成的電弧流動。然而，已被電離的空氣由于熱和膨脹，密度比周圍的空氣要大，因此，會使電弧象從火中噴出的火焰一樣在空氣中上升。電弧上升并被拉長，隨著電弧被拉長，電弧通過的空氣的電阻加大，當電流送給電弧的能量小于由電弧向周圍空氣散出的熱量時，電弧就會自行熄滅。在高壓下，電極間距最小處的空氣還會再次被擊穿，發(fā)生第二次電弧放電，如此周而復始。

氣體電離在兩個特定電極間通以高壓直流電，在放電極周圍很小的范圍內(nèi)電場強度很強，超過臨界的電壓，使氣體電離，出現(xiàn)電暈放電。在離放電極表面大約2-3mm的范圍內(nèi)，產(chǎn)生大量的正離子和電子。氣體電離示意圖當植物通上電流后，可拍攝到每個葉子、花瓣和干莖圍繞的藍色煙霧，這實際上是植物遭受電擊在其周圍釋放電離氣體形成的。

電弧放電在電源能持續(xù)提供大電流的條件下，因熱電離在間隙中形成明亮、高電導、高溫通道的一種強烈自持放電。電弧放電是氣體放電中最強烈的一種自持放電。當電源提供較大功率的電能時，若極間電壓不高（約幾十伏），兩極間氣體或金屬蒸氣中可持續(xù)通過較強的電流（幾安至幾十安），并發(fā)出強烈的光輝，產(chǎn)生高溫（幾千至上萬度），這就是電弧放電。電弧是一種常見的熱等離子體。電弧放電可用于焊接、冶煉、照明、噴涂等。這些場合主要是利用電弧的高溫、高能量密度、易控制等特點。在這些應(yīng)用中，都需使電弧穩(wěn)定放電。

電弧放電的應(yīng)用電弧噴金屬防腐300W紫外線太陽燈15千瓦氙短小弧燈在電力系統(tǒng)中，開關(guān)分斷電路時會出現(xiàn)電弧放電。由于電弧弧柱的電位梯度小，如大氣中幾百安以上電弧電位梯度只有15伏/厘米左右。在大氣中開關(guān)分斷100千伏5安電路時，電弧長度超過7米。電流再大，電弧長度可達30米。因此要求高壓開關(guān)能夠迅速地在很小的封閉容器內(nèi)使電弧熄滅，為此，專門設(shè)計出各種各樣的滅弧室。

電弧放電的控制滅