内部电弧故障

电弧闪光是两个带电导体之间或导体与地之间通过空气的短路连接。当空气电阻发生电击穿时，就会发生这种连接。空气变得电离并具有导电性，并且是最高温度达到 20,000摄氏度的过热等离子体。当系统中有足够的电压和通过空气到达较低电压的击穿路径时，就会发生电弧闪光。它以热、光和爆炸性爆炸的形式释放大量能量。

如果金属工具掉落在带电导体附近，并且电弧通过空气从导体跳到工具，则可能会发生电弧。电弧也可能在电力系统的两相之间传播，导致相间故障。将导电物体靠近高压电源会产生电弧。设备故障、绝缘间隙和灰尘堆积都会导致电弧放电。

如北京某变电站，维护人员操作完接地开关，随手将操作手柄放在真空断路器手车触臂上，然后开始摇进断路器到工作位置，由于开门操作，瞬间短路引发电弧造成两操作人员98%的烧伤。后来原因调查，接地开关操作手柄已经飞落到母线室顶部。

 

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又如40.5kV变电站 所用变压器相间短路，该开关柜柜宽1.5米，客户要求采用手车式结构，变压器安装在手车上，变压器尺寸过于紧凑，炎热夏季，污水处理厂负荷大，由于变压器质量问题，造成相间击穿，短路引发电弧，泄压盖板打开，压力释放冲破10米高的天花板。

必须控制电弧中释放的大量能量，以最大限度地降低工人受伤和设备损坏的风险。电弧闪光期间会产生非常高的压力。有时，这种压力可以与炸药相媲美，并可能对附近的人员、设备和建筑物造成损坏。

在操作高压设备之前，强烈建议操作员确保所有盖板或门都已安全锁定。操作人员应在操作期间相对于设备站在安全位置，并配备适当的个人防护设备 (PPE)。PPE 包括用于保护危险区域工人的任何衣服或设备。NFPA 70E 是用于确定带电部件周围的冲击和闪光边界的标准。带电部分周围有 3 个同心圆，它们是电击保护边界，一个是闪光保护。

IEEE1584 是一种用于计算事故能量的标准，即辐射到表面上的热量，以每平方厘米的卡路里数为单位。IEEE 首先计算作为可用螺栓故障电流的函数的电弧故障电流。然后，将入射能量计算为电弧故障电流的函数。NFPA 70E 是第二种计算事故能量的方法。电弧故障电流计算为可用螺栓故障电流的函数，如 IEEE 1584 中所述。但是，NFPA 70E 计算允通能量和峰值电流，并使用它们来计算故障能量。PPE 所需的额定值可以通过故障能量来确定。有从零到四的五个风险类别，其中四个需要最高级别的保护。IEEE 1584 产生的故障能量值比 NFPA 70E 更为保守，因为 IEEE 1584 不考虑限流断路器。限流断路器减少了断路器的开断时间，从而减少了故障能量。

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