Zur Stabilität stromstarker Glimmentladungen

Walter Weizel

Mär 2013 · Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen Buch 267 · Springer-Verlag

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Die Glimmentladung wird gewöhnlich als eine Gasentladung betrachtet, für welche niederer Druck, relativ hohe Brennspannung und mäßige Stromstärke charakteristisch ist. Der Lichtbogen brennt hingegen vorzugsweise bei hö herem Druck mit mäßiger Spannung und großer Stromstärke. Eine solche Be schreibung grenzt aber keineswegs den Existenz- und Stabilitätsbereich dieser beiden Entladungsformen ab. Bei einem Gasdruck von der Größenordnung einiger Torr und einem Elektro denabstand von mehreren Zentimetern läßt sich eine Glimmentladung mit Stromstärken unter einem Ampere ohne Schwierigkeiten betreiben, während die Entladung zum Umschlagen in den Lichtbogen neigt, wenn die Stromstär ke auf mehrere Ampere gesteigert wird. Dieses Verhalten erscheint zunächst leicht verständlich. Die Brennspannung des Lichtbogens liegt bei größeren Stromstärken wesentlich unter der Brennspannung einer Glimmentladung, während bei kleiner Stromstärke eine höhere Brennspannung für den Licht bogen erforderlich ist. Bei großem Strom ist deshalb der Lichtbogen, bei kleinem Strom die Glimmentladung die stabile Entladungsform. Der Stabilitätsbereich der Glimmentladung läßt sich allerdings leicht überschreiten, d.h. man kann die Glimmentladung ohne sonderliche Schwie rigkeit mit einigen Ampere betreiben, d.h. mit Strömen, bei denen der Lichtbogen bereits mit kleinerer Brennspannung auskommen würde. Daß man aber die Glimmentladung auch mit wirklich großen Stromstärken von 10 bis 50 Ampere dauernd aufrecht erhalten kann, ohne daß sie in den stabileren Bogen umschlägt, scheint erst durch die Untersuchungen von BERGHAUS und seinen Mitarbeitern bekannt geworden zu sein. Damit erhebt sich die interessante Frage, in welchem Stromstärkebereich die Glimmentladungexistenzfähig ist und aus welchen G:r:ünden der Umschlag in den Lichtbogen erfolgt, bzw. unterbleibt.