Seuraa 
Viestejä105

Pystyykö valokaari oikosulkemaan toisen jännitelähteen, eli onko valokaari johtava ’vieraalle’ sähkölle?
Olin vaihtanut pakastimen pääkytkimeen pimenneen hohtolampun tilalle ledit. Kytkin oli testikäytössä irrallaan työpöydällä verkkojännitteeseen kytkettynä. Menin kokeilemaan kytkintä sormella että lämpeneekö kytkin ledilampulla merkittävästi. Koskiessani muovisen kytkimen kylkeä, purkautui sormestani staattisen sähkön kipinä jostain raosta kytkimen sisälle jännitteisiin osiin.
Tietenkään siinä ei verkkosähkö oikosulkeutunut, enkä saanut oikeaa sähköiskua, koska suljettua virtapiisiä ei syntynyt, vaikka kipinä olisi hypännyt vaihejohtoonkin. Entäpä jos kipinä olisikin purkautunutkin kahtena samanaikaisesti sekä vaihejohtimeen sekä nollajohtimeen. Olisiko nyt verkkosähkö voinut oikosulkeutua tämän kaksoiskipinän kautta?

  • ylös 0
  • alas 0

Kommentit (13)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä37052

Valokari on sähköä johtava ionisoitunut alue ilmassa. Verkkojännite ei pysty ylläpitämään kovin pitkää valokaarta ilmassa, vaikka suurjännitepulssi käynnistäisikin purkauksen, mutta suurjännitteellä läpilyönnin vaara on suuri, jos lähellä syttyy valokaari.

matalaprofiili
Seuraa 
Viestejä2216

Oman käsitykseni mukaan valokaari on vain seurausta siitä kun virtaa johtuu kaasun (ilma tässä tapauksessa) kautta kahden eri potentiaalin välillä. Eli kaasussa on ns. "path of least resistance" josta virta kulkee kun ylittää "lepo kitkan", virran kulku kaasun molekyylien kautta sitten aiheuttaa fotonien emittoitumista joka silmillä havaitaan ns. valokaarena. Ilma on enemmänkin vastus kuin johdin, virtaa kulkee kun potentiaaliero kasvaa riittävän suureksi.. Yleensä näissä tilanteissa virta on hyvin matala, varsinkin jos se liikkuu sormen kautta :)

Massiivisten sähköverkon suurjännitekaapeleiden valokaaret ovatkin sitten hieman eri kaliiberin juttu...

Miekka on pois tupesta ;)

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
ExB
Seuraa 
Viestejä67

Monissa hitsauslaitteissa käytetään suurjännitekipinää tuottamaan se johtava kanava, jota kautta suuri virta ja matala jännite pääsee sytyttämään hitsauksessa käytetyn valokaaren. 

Suurjännitteen aiheuttama kipinäpurkaus tuottaa ilmaan johtavan kanavan, jonka resistanssi riippuu kanavan lämpötilasta, kanavan leveydestä ja pituudesta. Mitä suurempi energia alkuperäisessä kipinässä on sitä pienempi resistanssi kipinän kanavassa ja sitä pitempään kanava säilyy johtavana. Mitä pienempi energia sitä lyhyemmän aikaa kanava on johtava. 

Ihmisen noin 100 pF kapasitanssiin kertynyt sähkövaraus tuottaa tuhansien volttien suurjännitekipinän, jonka piikkivirran kestoaika on vain nanosekunteja (0.000000001 s) ja virta luokkaa reilusti alle 100 A maksimin kohdalla. Vaikka kipinä osuisi tarkasti verkkojännitteen maksimikohdalle niin tuo 330 V ei edes suurimman johtavuuden hetkellä onneksi riitä tuottamaan purkausta ylläpitävää tehoa kipinän kanavan kuumentamiseen. Varastoitunut energia ei yksinkertaisesti riitä.

Auton sytytystulpan tuottama kipinä on energialtaan aivan toista luokkaa. Kun kipinä tuplassa syttyy niin sytytyspuolan magneettikenttään varastoitunut energia riittää pitämään suurjännitteen tuottaman valokaaren palamassa yli millisekuntin ajan (0.001 s). Jos tuollaisella ajaisit kipinän verkkojännitteistä johdinta vasten niin energia saattaisi hyvinkin riittää matalajännitteisen valokaaren sytyttämiseen kuten hitsauslaitteissa.

ExB
Seuraa 
Viestejä67

Lyde19 kirjoitti:
Juup, mutta verkkojänniteen vaihe menee nollaan viimeistään 10ms aikana jolloin valokaari sammuu ja ei voi enää syttyä.

Kun verkkojännitteinen valokaari syttyy niin kaari valitettavasti pysyy riittävän kuumana yli puolijaksojen välisen nollakohdan. Muutenhan kaikki valokaariin liittyvät onnettomuudet vaihtosähköllä olisivat korkeintaan 10 ms pituisia välähdyksiä eikä salaman sytyttämää valokaarta suurjännitelinjassa tarvitsisi erityisesti sammuttaa.

Tavallinen 230V ja kymmenisen A virtaa riittää tuottamaan ilmassa useiden senttimetrien pituisen kaaren sen jälkeen kun kaari on saatu syttymään.  On omaa kokemusta asiasta.

VilleVoltti
Seuraa 
Viestejä105

Lyde19 kirjoitti:
Suurjännitelinjassa tietysti syntyy pysyviä valokaaria :

https://youtu.be/OxSQad3W2zU

Mutta en usko että 220VAC jännitteen valokaari säilyy jännitteen nollakohdan yli.

Kyllä valokaari palaa helpostikin 230 VAC jännitteellä, kun virtaa on riittävästi tarjolla. Valokaaren pituus on tietenkin lyhyempi kuin jossain 20 kV sähkölinjoilla.

ExB
Seuraa 
Viestejä67

https://fi.wikipedia.org/wiki/Kaarihitsaus

"Puikkohitsauksessa käytetään joko vaihto- tai tasavirtaa. Edulliset hitsausmuuntajat tuottavat vaihtovirtaa. Tasavirtaa tuottavat hitsausmuuntajat ovat olleet selvästi kalliimpia, mutta hintaero on tasoittumassa."

Puikkohitsaus perustuu puikon ja hitsattavan kappaleen välillä palavaan valokaareen. Vanhat puikkohitsauskoneet olivat järjestään vaihtovirralla toimivia.

Lyde19
Seuraa 
Viestejä9829

Hitsauksessa siinä valokaaressa pitää lentää myös sulaa metallia pieninä pisaroina mikä helpottanee valokaaren pysymistä.

ExB
Seuraa 
Viestejä67

Ei ole roiskuvasta metallista kiinni. Voit halutessasi kokeilla samaa hiilielektrodeilla ja kaari palaa sujuvasti 220 V AC jännitteellä kahden hiilielektrodin välillä. Been there done that eli omin silmin nähtyä eikä pelkkää teoriaa. 

Kaarilamppu toimii sekä AC:lla että DC:llä ja siinä elektrodit ovat hiiltä. Tässä videota aiheesta, lue myös kommentit.

www.youtube.com/watch?v=lUMpXN0pGAU

Kaaren pituus voi vaihtovirralla olla useita senttimetrejä kun virta on tarpeeksi suuri. Itse muistelen että omassa testissä 220 V kaarella pituutta oli reilusti yli 5 cm jolloin mikään roiskuminen ei enää vaikuta. Kun vaakasuunnassa olevia hiilielektrodeja veti kauemmas toisistaan niin kaari nousi ylöspäin lenkulle kunnes lopulta katkesi. 

VilleVoltti
Seuraa 
Viestejä105

ExB kirjoitti:
Kaaren pituus voi vaihtovirralla olla useita senttimetrejä kun virta on tarpeeksi suuri. Itse muistelen että omassa testissä 220 V kaarella pituutta oli reilusti yli 5 cm jolloin mikään roiskuminen ei enää vaikuta. Kun vaakasuunnassa olevia hiilielektrodeja veti kauemmas toisistaan niin kaari nousi ylöspäin lenkulle kunnes lopulta katkesi. 

Siitä kaarelle nousemisesta ilmiö on kai nimensä saanutkin, muuten se olisi 'valosuoro' ;)

Tokilogi
Seuraa 
Viestejä5595

Taitaa ilman lämpeneminen/ilmavirtaus ylöspäin vaikuttaa kaaren muotoon.

Jos ilma ionisoituu ensin, voi valokaaren venyttää paljon pidemmäksi, kuin ilman ilman ionisoitumista.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat