La tensione di un arco a vuoto può variare in modo significativo a seconda dell'applicazione e delle condizioni specifiche.
In genere, comporta impostazioni ad alta tensione per innescare e mantenere l'arco.
Nel contesto dei forni per il trattamento termico sottovuoto, la tensione di lavoro per gli elementi riscaldanti elettrici è in genere mantenuta al di sotto degli 80-100 volt.
Ciò consente di evitare gravi scariche ad arco, che possono danneggiare i componenti e provocare incidenti.
In applicazioni più specializzate, come gli archi termoionici sotto vuoto (TVA), la tensione necessaria per innescare la scarica tra gli elettrodi può essere più elevata.
Ciò è particolarmente vero quando si utilizza un catodo riscaldato e un anodo in condizioni di alto vuoto.
Inoltre, in processi come la rifusione ad arco sotto vuoto (VAR), che utilizza un'alimentazione in corrente continua per generare un arco, la tensione e la corrente possono essere molto elevate.
Ad esempio, le correnti di rifusione possono raggiungere i 48 kA in condizioni di vuoto.
1. Tensione e innesco dell'arco
La tensione negli archi sotto vuoto è fondamentale perché influenza direttamente l'innesco e la stabilità dell'arco.
Nei forni per il trattamento termico sotto vuoto, il mantenimento di una tensione più bassa aiuta a prevenire le scariche a bagliore o ad arco, che possono essere distruttive.
Anche la distanza tra gli elettrodi è fondamentale per evitare queste scariche.
2. Applicazioni specializzate
Nei processi TVA e VAR, invece, sono necessarie tensioni più elevate per ottenere il riscaldamento e la fusione dei materiali richiesti.
Il TVA, ad esempio, richiede una tensione sufficientemente alta da innescare una scarica luminosa tra il catodo riscaldato e l'anodo.
Questo genera un plasma contenente ioni con energia diretta.
Analogamente, nel VAR, l'alta tensione e la corrente vengono utilizzate per fondere l'elettrodo in condizioni di vuoto.
Questo facilita la formazione di un pool fuso e la successiva solidificazione in un lingotto.
3. Ambienti critici per la sicurezza
In generale, la tensione di un arco a vuoto è adattata ai requisiti specifici dell'applicazione.
Si va da valori relativamente bassi in ambienti critici per la sicurezza come i forni per il trattamento termico sottovuoto.
A valori molto più elevati in processi specializzati come TVA e VAR.
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