Безопасность

Разрядник: напряжение пробоя в воздухе

При каком напряжении проскакивает искра? Инструмент рассчитывает напряжение пробоя между плоскими электродами в воздухе по закону Пашена и сравнивает его с эмпирическим правилом 3 кВ на миллиметр.

Бесплатно, без регистрации

Сокращения и обозначения на этой странице (5)
Закон Пашена
Напряжение пробоя газа между плоскими электродами как функция давления × расстояния: U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))).
p · d
Произведение давления газа на расстояние между электродами, здесь в мбар·см; по закону Пашена определяет напряжение пробоя.
γ
Коэффициент вторичной электронной эмиссии электрода (второй коэффициент Таунсенда); здесь 0,01, как в источнике для электродов из нержавеющей стали.
мбар
Миллибар, давление: воздух на уровне моря около 1013 мбар, на высоте 1000 м около 900 мбар.
кВ
Киловольт = 1000 вольт.
Войти · С учётной записью можно сохранять расчёты и избранное.
mm
mbar
kV
Пробой (Пашен)5,059 kV
Правило 3 кВ/мм2,999 kV
p · d101,3 mbar·cm
Минимум Пашена312 V · 1,14 mbar·cm
Пробой при 6 кВ?да
+−1 mm
Искра возникает, как только приложенное напряжение достигает напряжения пробоя.
0,11101001 00010 000100 V1 kV10 kV100 kV1 MVp · d (mbar·cm)
Кривая Пашена для воздуха (log-log); оранжевым — ваши зазор и давление.

Формула

Пашен: U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))), A = 11 /(мбар·см), B = 274 В/(мбар·см), γ = 0,01 (воздух, электроды из нержавеющей стали). Минимум при p d = e · ln(1 + 1/γ) ÷ A. Эмпирическое правило: около 3 кВ/мм при 1 бар, пропорционально давлению.

Пример

1 мм при 1013 мбар: по Пашену около 5,1 кВ, по правилу 3 кВ. 10 мм: по Пашену около 36 кВ, по правилу 30 кВ. Минимум кривой Пашена около 312 В при 1,14 мбар·см.

Примечания

  • Закон Пашена справедлив для однородного поля между плоскими электродами. Острия и кромки пробиваются значительно раньше; шары большого радиуса близки к расчётному значению.
  • Влажность, температура, загрязнение и материал электродов смещают напряжение; используйте как проектное значение с запасом.
  • Для катушек Тесла и защитных разрядников зазор устанавливайте и проверяйте на устройстве, а не только рассчитывайте.
  • Искры создают озон, УФ-излучение и радиопомехи; высокое напряжение опасно для жизни.