(1)电弧加热器本身结构:电弧加热器是产生试验所需求高焓的主要场所,首先其自身要能够耐受电弧烧蚀;其次,提高电流或电压是大功率化的唯一手段,但电流烧蚀电极,对加热器危害较大,而电压同弧长成正比,如何通过增加弧长从而提高电压,是大功率较好的策略,所以,加热器结构上应该能够保证尽量得到较长的电弧。
(2)电源系统:高压大功率的电弧加热设备需要高压大功率的电源系统提供能量。电源系统必须可以安全提供加热器所需电压、电流,高压大功率的同时实现是对设备本身一种考验,也是电力电子发展的一个重要方向。
稳定的电弧燃烧决定了电弧加热器的试验品质。其首先来源于优秀的加热器主体结构设计,它是电弧稳定的基础其次是系统整体协调配合,因为电弧试验融合了空气动力学、热力学、等离子体学、电力电子学和自动控制理论等多方面的知识,各部分协同配合是电弧稳定的保障最后是配套辅助设施的稳定控制,电弧加热器最重要的两项辅助设备是高压供气系统和电源系统,由于气流调节速度较慢,当前试验设计中一般高压供气系统均离线调节,试验过程中气流阀门不做调节,保持稳定即可,这样,电弧加热器试验品质的重心就集中在电源系统上。电弧作为电源系统的负载,特性非常复杂,电弧在建立、拉伸、旋转和稳定等状况下都有不同于常规阻感负载的特征,其次,电弧的非线性负阻特性也不利于系统控制的稳定,对电源系统的控制提出了很高的要求,稳定的电弧燃烧必需建立在电源系统的稳定控制基础上。