Высокое напряжение и его производство

Высокое напряжение является электрическим потенциалом, достаточно великим, чтобы вызвать травмы или повреждение. В некоторых отраслях высокое напряжение относится к напряжению выше определенного порога. Увеличение и проводники, имеющие высокое напряжение, требуют особых требований и процедур безопасности.Высокое напряжение для распределения мощности, катодных лучей, генерации рентгеновских лучей и лучей частиц, генерируя электрические дуги, для зажигания, фотоумножителей, вакуумных труб с высокой мощностью и других промышленных, военных и научных применений.

Определение

Численное определение высокого напряжения зависит от контекста. Двое факторы, рассмотренные при классификации напряжения как высокого напряжения, являются потенциалом для вызвания искры в воздухе, а опасность шока, если его касаются или приближаются.Международная электротехническая комиссия и ее национальные коллеги (IET, IEEE, VDE и т. Д.) Определяют высокое напряжение как AC выше 1000 В и DC не менее 1500 В.В Соединенных Штатах Американский национальный институт стандартов (ANSI) устанавливает номинальные рейтинги напряжения для электрических систем 60 Гц выше 100 В. В частности, ANSI C84.1-2020 определяет высокое напряжение как от 115 кВ до 230 кВ, ультра-высокое напряжение как 345 кВ. до 765 кВ, а сверхвысокое напряжение как 1100 кВ британское стандартное стандартное BS 7671: 2008 определяет высокое напряжение в качестве между проводниками выше 1000 В переменного тока или 1500 В, не связанного с кругом, или любая разность напряжения между проводником и землей, превышающим 600 Вт или 900 V Не сжатый постоянный ток.В некоторых юрисдикциях электрики могут быть лицензированы только для определенных классов напряжения. Например, электрическая лицензия в специализированной подрядке, которая устанавливает системы HVAC, системы пожарной сигнализации, системы видеонаблюдения и т. Д. из 30 вольт и может быть не разрешено работать над цепями напряжения сети. Широкая общественность может думать о цепях сети домохозяйств (от 100 до 250 В переменного тока) как о самом высоком напряжении, с которым они обычно сталкиваются, высокое напряжение.Напряжения, превышающие около 50 вольт, часто приводят к тому, что опасные количества тока протекают через человека, касающегося двух точек на цепи, поэтому стандарты безопасности являются более ограничительными для таких цепей.В автомобильной технике высокое напряжение определяется как напряжения в диапазоне от 30 до 1000 В переменного тока или от 60 до 1500 В постоянного тока.Определение дополнительного высокого напряжения (EHV) также зависит от контекста. В инженерии передачи электроэнергии EHV классифицируется как напряжение в диапазоне 345 000-765 000 В. В электронных системах, источник питания, который обеспечивает более 275 000 вольт, называется Ультра высокое напряжение питания и часто используется в физических экспериментах. Ускоряющее напряжение телевизионной катодной пробирки может быть описана как дополнительное высокое напряжение или дополнительное высокое напряжение (EHT) по сравнению с другими источниками напряжения в устройстве. Этот тип. Питание варьируется от 5 кВ до примерно 30 кВ.

Производство

Напряжения, связанные с статическим искажением, которые распространены в условиях низкой влажности, всегда намного выше 700 В. Например, искра от автомобильной двери зимой может включать напряжения до 20 000 В.Электростатические генераторы, такие как генераторы Ван де Граафф и машины Wimshurst, могут производить напряжения, приближающиеся к миллиону вольт, но обычно производят низкие токи. Индукционная катушка работает в эффекте обработки, что приводит к напряжению, превышающему отношения поворотов. производить более высокие токи, чем электростатические двигатели, но из -за количества провода, необходимого для вторичной обмотки, каждое удвоение требуемого выходного напряжения удваивает вес. Так что он может стать непрактичным для их масштабирования до более высоких напряжений, добавляя больше поворотов. Множитель kockcroft-walton может использоваться для умножения напряжения, генерируемого индукционной катушкой. Использует диодные переключатели для генерации мощности постоянного тока для зарядки катушек конденсаторов.Самые большие искры- это те, которые естественным образом вырабатываются молнией. Отрицательный молниеносный болт несет в среднем от 30 до 50 килограммов, транспортирует 5 кулонов заряда и рассеивает 500 мегаджоул (эквивалентно 120 килограммам TNT или достаточно, чтобы осветить 100- Ватт лампочка в течение примерно 2 месяцев). Однако средний положительный молнический болт (с вершины грозы) может перевозить от 300 до 500 килоансеров, транспортировать до 300 кулонов заряда, имеют разность потенциала до 1 гигаволта (миллиард Вольт), и может рассеять 300 ГДж энергии (72 тонны ТНТ или достаточно энергии, чтобы осветить 100-ваттную лампочку в течение 95 лет). ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ удары молнии обычно только последние десятки микросекунд, но множественные удары молнии встречаются. Позитивный удар молнии обычно является единственным событием. Однако более крупные пиковые токи могут течь в течение сотен миллисекунд, что делает их более энергичными, чем негативная молния.