电弧是较高电压下,在导体之间产生的放电现象。在特定的环境下,电弧能够维持并稳定地运行,并产生特征性质。交流电弧作为电弧的一种形式,也有其独特的特征性质。
交流电弧在强电磁场的作用下,其电弧长度和形状较为不稳定。弧长会随着交流电的周期变化而变化,产生周期性的减小和增长,从而形成麻花状电弧形状。这种效应会导致电弧产生不稳定的热交换和电场分布,影响电弧的稳定性和能量传输效率。
在交流电弧中,电子和离子在强电场的作用下会不停地发生原子和离子碰撞,从而释放出大量的能量。电子能量转化成离子能量,使得交流电弧温度异常高,能量密度较大。同时,由于交流电弧的周期性变化,使得电弧平均功率与直流电弧相比较更耗能,因此需要特殊的措施来保护电弧稳定并减少能量损失。
由于电弧中电荷不断移动,导致电场在其周围区域内产生大幅度变化。在交流电弧中,电场强度大约是直流电弧的三倍,且方向也会发生周期性变化。这种巨大的电场会对电弧周围的介质和设备产生明显的影响,产生电感和电容耦合等问题,从而影响电器设备正常的运作。