电弧光短路故障产生的原因及特性、危害

时间：2024-11-13

电弧光短路故障是电力系统中比较常见的故障，绝缘损坏、外来物体进入、人为操作失误、设备老化以及系统方面的原因都可能引起电弧光短路故障。

电弧是放电过程中发生的一种现象，当两点之间的电压**过其工频绝缘强度**就会发生。当两点之间的电压升高时，在电近处空气中的正负离子被电场加速，在移动过程中与其它空气分子碰撞产生新的离子，这种离子大量增加的现象称为“电离”，空气被电离的同时，温度随之急剧上升产生电弧，这种放电称为弧光放电。

弧光放电一般不需要很高的电压，属于低电压大电流放电。只要放电点两端的电压提供的能量足以补偿热损耗并维持适当的温度条件，电弧将会持续发生如果电弧被拉长和冷却，电弧会因维持它的必要条件缺，大进而熄灭。弧光放电按电弧发生的不同部分可分为带电导体问的电弧、带电导体与地之间的电弧和绝缘表面的爬电。电弧故障的危害程度取决于电弧电流及切除时间，电弧产生的能量与It成指数规律快速上升(如图1所示)按IEC一62271—200标准和IEEEC37．20．7标准规定．开关柜能承受内部放电燃弧的时间仅为lOOms，目前市场上销售的开关柜基本是按照IEC标准制造，当总切除时间大于lOOms时．将会对设备造成不同程度的损害。实际中，当中低压开父柜内发生弧光短路时，南于电弧电阻的原冈，短路电流往往达不到过流、速断整定值而不能快速动作切断故障、电弧持续燃烧的结果是释放m巨大的能量。由于没有得到及时，发展为中压母线故障，烧毁开关柜，造成变电站停电。

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中低压歼关柜柜体内形成电弧的过程可分为4个阶段。1)压缩阶段：电弧占据了整个空气空间．柜内的空气被加热；2)扩展阶段：柜体内压力增加，在这个阶段其压力达到大值．并因为热空气的释放而开始减弱；3)发射阶段：由于电弧能量的持续释放．几乎所有的柜内空气被压力挤压出去；4)发热阶段：在驱逐出空气后，柜内的温度几乎达到电弧的温度，直至熄灭。此时，所有金属和绝缘体在受到产生的气体、炯雾和溶蚀物质颗粒的侵蚀后融为一体。

发生电弧的故障点局部高温达2000℃一3000℃，可轻易引燃周边可燃物质，不仅可能烧毁开关设备、导线、电缆，更甚者可能引起恶性电气短路，引发火灾。在有人值守运行的场所，电弧光还可能会对运行人员产生强光、、辐射、有毒气体等人身伤害。

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