Статическая вольтамперная характеристика дуги

Проводники, подобные дуге, называют нелинейными, и их характеризуют статические вольтамперные характеристики (в.а.х.), представляющие зависимость напряжения на них от тока в установившихся режимах.

В зависимости от плотности тока вольтамперная характеристика дуги может становиться падающей, пологой  (даже жесткой) и возрастающей .

Область I характерна для малых токов (примерно 50-70 А). Здесь падающая характеристика, т. к. с увеличением тока увеличиваются объем разогретого газа и степень его ионизации, поэтому проводимость дуги возрастает быстрее тока и напряжение на ней падает. Для этой области зависимость между напряжением дуги Uд, силой тока I и длиной дуги Lд описывается формулой Г.Айртон:

Uд=а+вLд+(c+dLд)/I;   (2.16)

 

где a,b,c,d – коэффициенты, зависящие от материала электродов и состава газового промежутка.
Область II – это средние токи, характеристика пологая, в большей степени – жесткая. С увеличением тока пропорционально увеличивается и сечение столба дуги. Падение напряжения на нем остается постоянным, как и все напряжение дуги. Ввиду большой силы тока последний член уравнения (2.16) невелик и зависимость упрощается:

UД = a + вLД;   (2.17)

где          а = UК + Ua.

Область III – это большие токи, возрастающая характеристика, степень ионизации высока. С увеличением силы тока сечение столба становится недостаточным, сопротивление его возрастает, падение напряжения на столбе и все напряжение дуги возрастает. Напряжение приближается к линейному и возрастает с увеличением тока. Для этого участка математической зависимости между параметрами UД, I и LД пока не разработано. Чем меньше диаметр электрода, тем при меньших токах вольтамперная характеристика становится жесткой, а затем возрастающей.

посмотреть Способы зажигания дуги