Yüksek voltaj ve üretimi

Yüksek voltaj yaralanma veya hasara neden olacak kadar büyük bir elektrik potansiyelidir. Bazı endüstrilerde yüksek voltaj, belirli bir eşiğin üzerindeki bir voltaj anlamına gelir. Yüksek voltaj taşıyan ekip ve iletkenler özel güvenlik gereksinimleri ve prosedürler gerektirir.Güç dağılımı için yüksek voltaj, katot ışını tüpleri, X-ışınları ve partikül kirişleri üretme, elektrik arkları üreten, ateşleme, fotomulitiplier tüpler, yüksek güç amplifikatör vakum tüpleri ve diğer endüstriyel, askeri ve bilimsel uygulamalar.

Tanım

Yüksek voltajın sayısal tanımı bağlama bağlıdır. Bir voltajın yüksek voltaj olarak sınıflandırılması, havada kıvılcımlara neden olma potansiyeli ve dokunulur veya yaklaşılırsa şok tehlikesidir.Uluslararası Elektro -Kourüman ve ulusal meslektaşları (IET, IEEE, VDE, vb.) Yüksek voltajı AC olarak 1000V ve DC olarak en az 1500V olarak tanımlar.Amerika Birleşik Devletleri'nde, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI), 100 V'nin üzerinde 60 Hz elektrik sistemi için nominal voltaj derecelendirmeleri oluşturur. Özellikle, ANSI C84.1-2020, yüksek voltajı 115 kV ila 230 kV, ultra yüksek voltaj olarak 345kV olarak tanımlar 765kV ve 1100kV İngiliz Standart BS 7671: 2008 olarak ultra yüksek voltaj, yüksek voltajı 1000 VAC veya 1500 V ripple olmayan doğrudan akımdan daha yüksek iletkenler arasında veya bir iletken ve toprak arasındaki 600 VAC veya 900'den büyük herhangi bir voltaj farkı tanımlar. V Ripple Düzenli Akım.Bazı yargı alanlarında, elektrikçiler yalnızca belirli voltaj sınıfları için lisanslanabilir. Örneğin, HVAC sistemlerini, yangın alarm sistemlerini, CCTV sistemlerini, vb. Kuran özel bir alt kökente elektrik lisansı, iletkenler arasında maksimum voltajlı sistemleri yüklemeye yetkili olabilir. 30 volt ve şebeke voltaj devreleri üzerinde çalışmasına izin verilmeyebilir. Genel halk, hanehalkı şebekesi devrelerini (100 ila 250 VAC) tipik olarak karşılaştıkları en yüksek voltaj olarak düşünebilir.Yaklaşık 50 volttan fazla voltaj genellikle tehlikeli miktarda akımın devrede iki noktaya dokunan bir kişiden akmasına neden olur, bu nedenle güvenlik standartları bu devreler için daha kısıtlayıcıdır.Otomotiv mühendisliğinde, yüksek voltaj 30 ila 1000 VAC veya 60 ila 1500 VDC aralığında voltaj olarak tanımlanır.Ekstra yüksek voltajın (EHV) tanımı da bağlama bağlıdır. Güç iletim mühendisliğinde EHV, 345.000-765.000 V.in elektronik sistemlerinde bir voltaj olarak sınıflandırılır, 275.000 volttan fazla bir güç kaynağına denir. Ultra yüksek voltaj güç kaynağı ve genellikle fizik deneylerinde kullanılır. Bir TV katot ışını tüpünün hızlanma voltajı, cihazdaki diğer voltaj kaynaklarına kıyasla ekstra yüksek voltaj veya ekstra yüksek voltaj (EHT) olarak tanımlanabilir. Güç kaynağı 5 kV ila yaklaşık 30 kV arasında değişmektedir.

Üretme

Düşük nem koşullarında yaygın olan statik kıvılcımlarda yer alan voltajlar her zaman 700 V'nin çok üzerindedir. Örneğin, kışın bir araba kapısından bir kıvılcım 20.000 V kadar yüksek voltajlar içerebilir.Van de Graaff jeneratörleri ve wimshurst makineleri gibi elektrostatik jeneratörler, bir milyon volt yaklaşan, ancak tipik olarak düşük akımlar üretebilir. İndüksiyon bobini, bir geri dönüş etkisinde çalışır, bu da dönüş oranından daha büyük bir voltaja neden olur. Elektrostatik motorlardan daha yüksek akımlar üretin, ancak ikincil sarma için gereken tel miktarı nedeniyle, gerekli çıkış voltajının her iki katı ağırlığı iki katına çıkarır. Cockcroft-Walton çarpanı, bir indüksiyon bobini tarafından üretilen voltajı çarpmak için kullanılabilir. Bir kapasitör merdiveni şarj etmek için DC gücü oluşturmak için diyot anahtarları kullanır.En büyük kıvılcımlar, yıldırım tarafından doğal olarak üretilenlerdir. Negatif bir yıldırım cıvatası ortalama 30 ila 50 kiloamper taşır, 5 coulombs'u taşır ve 500 megajoule enerji (120 kilogram TNT'ye eşdeğer veya 100 kilogram TNT'ye eşdeğerdir. Watt ampul yaklaşık 2 ay boyunca). Bununla birlikte, ortalama bir pozitif yıldırım cıvatası (bir fırtına tepesinden) 300 ila 500 kiloamper taşıyabilir, 300 Coulomb'a kadar yük taşıyabilir, 1 gigavolt'a kadar potansiyel bir farka sahip olabilir (milyarlarca volt) ve 300 GJ enerji (72 ton TNT veya 100 watt'lık bir ampulü 95 yıl boyunca aydınlatmak için yeterli enerji) dağıtabilir. Pozitif yıldırım grevi genellikle tek bir olaydır. Bununla birlikte, daha büyük tepe akımları yüzlerce milisaniye için akabilir, bu da onları negatif yıldırımdan daha enerjik hale getirir.