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      高電壓技術在其他領域的應用「高電壓技術應用方面」

      發布日期:2022-10-24 查看次數: 2091 作者:電力設備產業網

      核心提示:今天,電力設備產業網給大家普及下高電壓技術在其他領域的應用「高電壓技術應用方面」,以下高電壓技術在其他領域的應用「高電壓技術應用方面」內容是秀秀從網上整理的,希

      今天,電力設備產業網給大家普及下高電壓技術在其他領域的應用「高電壓技術應用方面」,以下高電壓技術在其他領域的應用「高電壓技術應用方面」內容是秀秀從網上整理的,希望對您有用。

      高電壓新技術及其在各領域的應用

      等離子體技術及其應用

      等離子體(Plasma)是由正、負離子和電子,以及一些原子、分子組成的集合體,可以是固態、液態和氣態,宏觀上一般成電中性。等離子體中各種帶電粒子在電場和磁場的作用下,相互作用,引起多種效應。根據等離子體的特點,有多種應用方式,現已構成電工技術的一個新領域。

      高溫等離子體的溫度為eV(等離子體的溫度通常用電子伏表示,1 eV相當于K).主要用于熱核聚變發電。典型的聚變反應為氣-氘反應和氘-氚反應。

      通常把溫度在幾十萬攝氏度以下的等離子體稱為低溫等離子體。這種稱呼只是學術上的叫法.在日常生活中,幾十萬攝氏度的溫度已經是非常高了。低溫等離子體又分為熱等離子體和冷等離子體。近年來,低溫等離子體得到非常廣泛地研究,關于這種等離子體的文章數量已大大超過核聚變等離子體的文章數量。由于低溫等離子體中含有大量的高能電子、離子、受激原子和分子以及自由基,它易于參與及促進各種化學反應,因此它在微電子制造,材料改性、治金、環境保護等方面獲得越來越廣泛的應用。低溫等離子體科學技術在 21世紀會得到更大的發展。

      激光放電

      激光是激光振蕩器發出的強度大、方向集中的光束。用激光照射氣體引起的氣體放電稱為激光放電。當激光脈沖的作用時間短,或激光作用于低氣壓氣體時,氣體原子連續吸收幾個光子使電子獲得超過電離能的能量而成為自由電子,并引發擊穿。在高氣壓及寬脈沖激光的作用下,氣體中的初始電子從激光中獲得能量,與原子碰撞時引起碰撞電離,形成電子崩,并引發擊穿。曾有學者提出,可應用激光導向擊穿技術,將雷電引導至選定的地點.以保護設備或建筑物。利用激光束來觸發火花間隙,可制成動作準確的開關,應用于高電壓大功率脈沖試驗裝置中。

      液電效應及其應用

      在封閉的液體容器中進行沖擊放電,會引起容器內壓力的急劇變化,這種現象稱為液電效應。液電效應的瞬時沖擊壓強可高達600~1 500 Pa.有巨大的實際應用價值。

      液電效應的應用有以下幾方面∶

      ①破碎,如導體材料、彈性材料、冶金渣、花崗石等。

      ②成型和鍛壓。

      ③機械加工,例如,2 min內完成100 mm粒徑寶石的鉆孔;切割石英棒、陶管、瓷管、石板等;由一系列間隙形成長"鋸條",鋸任何非導體材料或石材。

      ④探礦,例如,海中勘探石油,效果很好。

      ⑤醫療,例如,用體外沖擊波碎石機粉碎腎結石。

      靜電技術及其應用

      靜電感應、氣體放電等效應可以用于生產、生活等多方面的活動,形成了靜電應用技術,簡稱靜電技術,廣泛應用于電力、機械、輕工以及高技術等領域。

      一、靜電分選

      靜電分選用于導電體或介電體固體材料粒子的分離,如糧食凈化茶葉挑選。冶煉選礦,纖維選揀等.是一種利用電場對導電材料或介質材料的靜電力,選擇性地分離不同材料的技術。

      進入分選區(靜電場)前,,待分選的固體材料應先帶電。帶電情況分以下三種:

      ①兩種材料帶反向電荷,在進入分選區后,不同粒子受到的電場力方向相反,因而被分離出來;

      ②兩種材料中只有一種顯著帶電,或兩種材料粒子所受電場力大小不同,當申場力的差別足夠時兩者將被分離;

      ③不同材料的粒子進入分選區時被極化,但偶極矩顯著不同,電場也能使它們分離。

      二、靜電噴涂

      靜電噴涂是利用靜電吸附作用,將涂料或漆液涂敷到目標物上的技術。聚合物涂料的靜電噴涂技術廣泛應用于儀器儀表、電氣設備絕緣、元器件外保護和導體外絕緣等方面。直徑約5~30 μm 的聚合物涂料粒子,因電暈電極產生的電荷作用而帶電,在壓縮空氣和靜電力的作用下,飛向接地的工件(被涂物)。

      靜電噴漆廣泛應用于汽車、機械、家用電器。從噴槍噴出的漆霧因高壓靜電場的作用而帶電,并飛向間帶異號電荷的工件,在工,件表面沉積成均勻的漆膜。使用靜電畸漆工藝時.漆液利用率高,對周圍環境的影響小。

      三、靜電植絨

      靜電植絨是利用靜電原理生產絨毛制品的技術??捎脕砩a以下幾種米型的制品,纖維制品(地痰、坐、人造皮手和印花絨布等).塑料制品(裝飾布.保書用吸聲布等)和全屬制品(裝飾材料、保護材料和隔熱材料等)。

      四、靜電紡紗

      在紡縱過程中利用散H場對維的作用使經維得到伸直排列和混聚 是種新我紡然技術。美國于1949年首先進行研究.目前在世界上仍處于理論探討和試驗階段,尚未達到工業生產規模。中國從 1958年開始研究,現已建立了中試車間,并能穩定地進行幾十個品種的生產。

      五、靜電制版

      靜電制版是利用靜電復印原理,使具有光導電性能的紙版成為靜電照相版。與傳統的照相制版相比,靜電制版速度快、工序少、成本低、操作簡便、節約白銀。

      靜電還有其他應用,如靜電軸承、靜電透鏡、靜電陀螺儀和靜電火箭發電機等。

      在環保領域的應用

      當前,人類正面臨著有史以來最為嚴重的環境危機??諝馕廴?、臭氧層破壞、酸雨危害、全球變暖與海平面上升、淡水供給不足與水源嚴重污染、土壤流失與土地沙漠化、森林資源減少、生物物種銳減等,嚴重威脅著世界經濟的發展、人類的健康和社會的安定,亟待世界各國、各行各業行動起來,解決日益嚴重的環境危機,從而走上可持續發展道路。

      一、靜電除塵

      靜電除塵用于工廠煙氣除塵。它是利用靜電場的作用,使煙氣中的塵粒帶電,并將其從煙氣中分離、去除的技術。靜電除塵實際上也是一種分選。

      二、靜電噴霧

      靜電噴霧是利用靜電吸附作用,將農藥噴灑到防治對象上。農藥的噴灑可使用靜電噴客機或靜申噴粉機。將數百到數千千伏的直流高電壓接至噴頭.藥液或藥粉通過噴頭時顆粒帶電,而防治對象則因靜電感應而帶反向電荷,這樣,藥液或藥粉顆粒在靜電場作用下飛向防治對象。靜電噴灑顯著提高了命中率,減少了藥劑損失和環境污染。同時藥劑可噴灑到對象背面,增強了防治效果。

      三、煙氣脫硫

      我國的一次能源以煤為主,煤直接燃燒產生大量的SO,和 NO.等污染物。目前國內外正在大力研究低溫等離子體。熱等離子體。脈沖功率技術及由子康技術在環境保護中的應用,試圖解決有毒有害氣體,特別是 SO,和 NO.、難降解高分子有機廢水、污水、污泥、放射性廢料和劇毒廢料處理等嚴重的環境問題,可望在不久的將來得到解決。其中,脈沖電暈放電等離子化學(PPCP)方法是 20世紀 70年代發展起來的,被認為是解決SO,和NO.問題的最有發展前途的新技術,它們具有聯合脫硫脫硝、高效率、可回收資源、無二次污染、可與靜電除塵器聯合使用等優點。

      目前,日本、美國、意大利、俄羅斯、中國等國家都開展了PPCP方法的研究。試驗規模已從用 SO,和 NO,配制的模擬煙氣進行實驗室研究,發展到用垃圾焚燒場煙氣和燃煤發電廠煙氣進行小規模試驗。目前,規模最大的工業化試驗是在意大利的一個熱電廠進行的,它是1000 m2'/h煙氣量的工業小試。

      在材料、冶金及加工中的應用

      電弧等離子體的溫度從幾千攝氏度到幾十萬攝氏度,是一種非常優異的熱源。電弧等離子體冶煉技術和其他電爐冶煉技術相比,具有如下優點∶電能轉變為高熱焓氣體執能的效率高;電弧等離子體能提供比常規熔煉方式更高的溫度,更于凈更集中的熱量∶在集中的高強度熱源條件下,冶金過程大大加快,反應進行更徹底;能實現某些在一般條件下不能進行的反應,制取有特殊性能、特殊結構的材料,可強化許多現有的過程。

      等離子煉過程谷易控制,操作穩定、簡單,電源設備不復雜.防氣量少在當前環墻保護要求日益嚴格的條件下,等離子冶煉技術是降低成本、減少污染的一種很有前途的方法。目前,等離子冶煉技術已用于礦石和精礦的熱分解、熔煉、氧化、還原等過程,并且已有用于碳鋼或合金鋼生產的容量達 30~40t的直流電弧等離子體爐。等離子體爐還可用于鐵合金的生產,難熔金屬和合金的熔化.以及從工業副產品、廢料、切屑、邊角料中回收廢金屬等領域。

      在照明技術中的應用

      光電源通常分為熱輻射光源和氣體放電光源兩大類。前者是利用被加熱(白熾)物體的輻射效應而發光,后者則是通過氣體放電將電能轉換為光能。

      氣體放電光源中,應用較多的是輝光放電和弧光放電現象。輝光放電用于霓虹燈和指示燈,弧光放電有很強的光輸出,用于照明光源。氣體放電燈的用途極為廣泛,在攝影、放映、曬圖、照相復印、光刻工藝、化學合成、熒光顯微鏡、熒光分析、紫外探傷、殺菌消毒、醫療、生物裁培、固體激光等方面也都有廣泛的應用。如說虹火工(neon lamp)是一種裝飾使用的高電壓、弱電流氣體放電燈。氣體放電照明燈的泡殼與電極間采用真空密封,泡殼內充有放電氣體,熒光燈、高壓汞燈、鈉燈和金屬鹵化物燈是應用最多的照明用氣體放電燈。

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