الجهد العالي وإنتاجه

الجهد العالي هو إمكانات كهربائية كبيرة بما يكفي للتسبب في إصابة أو أضرار. في بعض الصناعات ، يشير الجهد العالي إلى الجهد فوق عتبة معينة. المعالجة والموصلات التي تحمل فولتية عالية تتطلب متطلبات وإجراءات أمان خاصة.الجهد العالي لتوزيع الطاقة وأنابيب أشعة الكاثود وتوليد الأشعة السينية وعوارض الجسيمات ، وتوليد أقواس كهربائية ، لإشعال الإشعال ، والأنابيب الضوئية ، وأنابيب فراغ مضخم الطاقة العالية ، والتطبيقات الصناعية والعسكرية والعلمية الأخرى.

تعريف

يعتمد التعريف العددي للجهد العالي على السياق. العوامل التي يتم النظر فيها عند تصنيف الجهد على أنها الجهد العالي هي القدرة على التسبب في شرارات في الهواء ، وخطر الصدمة إذا تم لمسه أو اقترابه.تحدد اللجنة الدولية للتكنولوجيا الكهربائية ونظرائها الوطنيين (IET ، IEEE ، VDE ، إلخ) الجهد العالي كما AC أعلى من 1000V و DC على الأقل 1500 فولت.في الولايات المتحدة ، يحدد معهد المعايير الوطني الأمريكي (ANSI) تصنيفات الجهد الاسمية لنظم كهربائية 60 هرتز فوق 100 فولت. إلى 765 كيلو فولت ، والجهد العالي فائقة مثل 1100 كيلو فولت المعيار البريطاني BS 7671: 2008 يعرّف الجهد العالي كما بين الموصلات أعلى من 1000 فولت فولت أو 1500 فول V لا يتم حدوث حدوث مباشرة.في بعض الولايات القضائية ، لا يجوز ترخيص الكهرباء إلا لبعض فئات الجهد من بين 30 فولت ، قد لا يُسمح له بالعمل على دوائر الجهد الكهربائي. قد يفكر الجمهور العام في دوائر التيار الكهربائي (100 إلى 250 فولتريتات) كأعلى جهد يواجهونه عادةً ، جهد عالي.غالبًا ما تتسبب الفولتية التي تتجاوز حوالي 50 فولت في تدفق كميات خطيرة من التيار من خلال شخص يلمس نقطتين على الدائرة ، لذلك تكون معايير السلامة أكثر تقييدًا لمثل هذه الدوائر.في هندسة السيارات ، يتم تعريف الجهد العالي على أنه الفولتية في حدود 30 إلى 1000 فولت فور أو 60 إلى 1500 VDC.يعتمد تعريف الجهد العالي الإضافي (EHV) أيضًا على السياق. في هندسة نقل الطاقة ، يتم تصنيف EHV على أنها جهد في المدى 345،000-765،000 V.in ، وهو مصدر طاقة يوفر أكثر من 275،000 فولت يسمى يمكن وصف إمدادات الطاقة الجهد عالية للغاية ، وغالبًا ما يتم استخدامها في تجارب الفيزياء. يمكن وصف الجهد المتسارع لأنبوب أشعة الكاثود التلفزيوني على أنه جهد عالي أو جهد عالي إضافي (EHT) مقارنة بمصادر الجهد الأخرى داخل الجهاز. يتراوح إمدادات الطاقة من 5 كيلو فولت إلى حوالي 30 كيلو فولت.

إنتاج

الفولتية المشاركة في الإشعاع الثابت ، والتي تعتبر شائعة في ظروف الرطوبة المنخفضة ، تتجاوز دائمًا 700 V. على سبيل المثال ، يمكن أن تتضمن شرارة من باب السيارة في فصل الشتاء فولتية تصل إلى 20،000 V.يمكن أن تنتج المولدات الإلكتروستاتيكية مثل مولدات Van de Graaff وآلات Wimshurst فولتية تقترب من مليون فولت ، ولكن عادةً ما تنتج التيارات المنخفضة. تنتج التيارات الأعلى من المحركات الإلكتروستاتيكية ، ولكن بسبب كمية الأسلاك المطلوبة لللف الثانوي ، يضاعف كل مضاعفة لجهد الخرج المطلوب الوزن. لذلك قد يصبح من غير عملي لتوسيع نطاقه إلى فولتية أعلى عن طريق إضافة المزيد من المنعطفات من الأسلاك. يمكن استخدام مضاعف Cockcroft-Walton لتضاعف الجهد الناتج عن ملف التعريفي. يستخدم مفاتيح الصمام الثنائي لإنشاء طاقة DC لشحن سلم مكثف. ملفات استخدام الرنين الخفيف ، ولا تتطلب أشباه الموصلات.أكبر الشرر هي تلك التي يتم إنتاجها بشكل طبيعي عن طريق البرق. يحمل صاعقة البرق السلبية ما بين 30 إلى 50 كيلو00 في المتوسط ​​، وينقل 5 كولومز من الشحن ، وتبديد 500 ميجاول من الطاقة (أي ما يعادل 120 كيلوغرام من TNT ، أو ما يكفي لإضاءة 100- 100- قد يحمل المصباح الكهربائي وات لمدة شهرين). فولت) ، وقد تبدد 300 gJ من الطاقة (72 طن من TNT ، أو كمية كافية من الطاقة لإضاءة المصباح الكهربائي 100 واط لمدة 95 عامًا) عادةً ما يكون الإضراب الإيجابي للبرق حدثًا واحدًا. ومع ذلك ، قد تتدفق التيارات الذروة الأكبر لمئات المللي ثانية ، مما يجعلها أكثر حيوية من البرق السلبي.