Дуга переменного тока

Дуга переменного тока между угольными электродами при достаточно большой силе тока (>10 А) горит так же устойчиво, как и дуга постоянного тока. Однако при меньших токах или при использовании металлических электродов в момент приближения питающего напряжения и, соответственно,

Рис. II.5. Принципиальная схема генератора дуги переменного тока

силы тока к нулю дуга гаснет и в начале следующего полупериода не загорается. Это связанно с тем, что при снижении тока электроды остывают, прекращается термоэмиссия электронов, разрядный промежуток деионизируется и становится непроводящим. Для того чтобы в моменты прохождения питающего напряжения через нуль дуговой разряд возобновлялся, необходимо поддерживать электропроводность межэлектродного промежутка. Эта задача решается с помощью схемы, представленной на рис. II.5. Схему условно можно разделить на две части: основную цепь и вспомогательную (цепь активатора). Повышающий трансформатор активатора Т заряжает конденсатор С2 до напряжения около 3000 В. В момент пробоя вспомогательного разрядного промежутка ВП в контуре, состоящем из катушки L2, конденсатора С2 и вспомогательного разрядника ВП, возникают высокочастотные колебания. На концах второй (высоковольтной) катушки L1 воздушного трансформатора возникает э.д.с. порядка 6000 В, пробивающая рабочий промежуток. Эти пробои и служат для периодического поджига дуги, питаемой через основную цепь. Для предотвращения попадания токов высокой частоты в сеть она шунтируется конденсатором С1.

Высоковольтные, но маломощные импульсы высокой частоты, генерируемые активатором, практически не сказываются на излучении дуги.

Импульсный характер дугового разряда переменного тока обусловливает его особенности в сравнении с дугой постоянного тока: более высокую температуру разряда и большую воспроизводимость интенсивностей спектральных линий. В отличие от дуги постоянного тока дуга переменного тока не имеет постоянной полярности. Это сказывается на характере поступления вещества в зону разряда. В дуге переменного тока в дуговой промежуток поступает вещество с каждого электрода одинаково, и концентрация возбужденных атомов распределяется примерно одинаково по высоте дугового промежутка (если оба электрода из одинакового материала).

Благодаря прерывистому горению дуги переменного тока вещество электродов поступает в зону разряда менее интенсивно, чем в дуге постоянного тока, и поэтому спектры угольной дуги переменного тока не столь богаты молекулярными полосами. Фон в спектре дуги переменного тока имеет то же происхождение, что и в дуге постоянного тока.

Концентрация вещества пробы в газовом облаке дуги зависит не только от силы тока, но и от длительности разряда и пауз переменного тока. При длительных паузах и коротких вспышках поступление материала пробы в дуговой разряд происходит менее интенсивно. Изменяя параметры высокочастотного контура (активизатора) дуги переменного тока и силу тока, можно влиять на интенсивность поступления вещества пробы в дуговой разряд. Температура электродов дуги переменного тока вследствие ее прерывистого горения несколько ниже, чем в случае дуги постоянного тока, но она достаточно высока для испарения всех материалов, которые плавятся и испаряются в дуге переменного тока. Фракционность испарения в дуге переменного тока выражена меньше, чем в случае дуги постоянного тока. Пределы обнаружения в дуге переменного тока обычно составляют 10^-3 - 10^-4%, воспроизводимость 5-10%.

Дата добавления: 2015-07-11