电弧光都有哪些危害

电弧的产生

        电弧是放电过程中产生的一种现象，当两点之间的电压超过其空气中的绝缘强度极限就会发生。当适当的条件出现时，一个携带电流的等离子产生，直到电源侧的保护设备断开才会消失。空气在通常条件下是很好的绝缘体，但由于温度身高或其他外部因素的作用，其化学和物理特性发生变化时，它可能变成通电的导体。

   只要两段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。如果电弧被拉长或冷却，维持他的必要条件将缺失进而熄灭。类似地，如果电路两相发生短路也可能产生电弧。短路是两个不同电压的导体发生低阻抗的连接，形成低阻抗的导电体，例如金属工具遗忘在柜子的母排上、错误的连接或小动物闯入柜子内，这些都是各种潜在的可能。一旦形成短路，会引起很大的短路电流值，其大小取决于电路的特性。

         高故障电流的通过造成电缆或电路母排过热，直至熔化低端的导体。一旦导体熔化，类似于电路断开的条件将会出现。在这种情况下，电弧将会出现，直至保护装置介入或稳定电弧的必要条件消失。

电弧的特性讲导致气体发生激烈的电离，使阳极和阴极间的电压降低（分别为10v和40v），在其间产生很高的电流密度（从102-103至107A/cm2）.也在其间形成非常高的温度（数千℃）阳极和阴极的间距为数微米至几厘米。

开关柜和控制柜内的电弧

主配电柜或大型电气设备（如变压器发电机）附件短路能量高而且由故障产生的电弧能量也高。

在柜内形成的电弧过程可分为四个阶段：

1、压缩阶段：电弧占据了整个空气空间，由于持续释放能量产生过热，导致对流和辐射，保留柜内的空气被加热，在这个初始阶段不同区域的压力和温度值不一样。

2、扩展阶段：从这一瞬间开始，内部压力增加，一个空洞由于过热的空气开始流动二形成。在这个阶段压力达到其最大值，并因为热空气释放而开始减弱。

3、发射阶段：由于电弧能力的持续释放，几乎所有的空气均被一个缓和但恒定的压力挤压出去。

4、发热阶段：在驱逐出空气后，柜内温度几乎达到电弧的温度。在这个最后阶段就由此开始，直至电弧被熄灭。此时，所有金属和绝缘物体在经历所产生的气体、烟雾和溶蚀物质颗粒的侵蚀后，已融为一体。

   当电弧出现在非封闭的设备环境时，可能不会出现上述某些阶段或只有较小的影响；然而，在电弧环绕的周围，会形成压力波和温度的上升。

以下数据表明一个电弧所具有的危害性：

压力：以估测，在一个相距60cm的20ka故障电弧，一个人所受到的压力为225kg；然后这种突如其来的的压力会对耳朵造成永久性的伤害。

温度：电弧可达到的温度为7000~8000℃

声音：电弧发出的声音强度高达160db；而枪发出的爆破声仅为130db。

燃弧时间	设备损坏程度
35 ms	没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用
100ms	损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或某些小的修理
500ms	设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备才可以再投入运行。

开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光会造成开关设备中的压力和温度迅速增加，如不及时切除，将会造成以下重大危害：

1、电弧中心温度（相当于太阳表面温度的2倍，约为20000℃）过高导致铜排、铝排熔毁气化；

2、电缆熔毁，电缆护套着火；

3、开关设备剧烈震动，使固定元件松脱

4、过热导致压力上升，使开关设备爆炸；

5、使上一级变压器承受近距离短路故障冲击，故障电流产生的电动力可能导致变压器绕组变形形成匝间短路。

6、故障产生的弧光冲击波以300m/s的速度爆发，可摧毁途中的任何物质，若被波及站内直流系统将导致全站直流失电，将造成无法弥补的重大损失；

7、燃烧产生的有毒气体被人吸入产生生命危险

8、高温灼伤皮肤，强光刺伤眼睛

9、爆破音振伤耳膜，肺脏

10、爆炸碎片飞射，造成人员伤亡