什么是故障电弧及其分类
什么是故障电弧
在了解故障电弧前，我们首先要清楚到底什么是电弧？
什么是电弧？电弧是指电流穿过绝缘层（含空气）时发光的放电现象，在放电的同时伴有热的产生，热量可以使局部温度迅速上升到3000度，金属可以被融化。
生活、工作中常遇到电弧，如通、断电源，插拔电源插头等等。但故障电弧不同于正常电弧，其特点是燃弧时间长，经常发生在不为人注意的部位。现在推广的漏电断路器（RCD）通过检测泄漏电流和对地剩余电流故障能有效降低一部分电气火灾风险。但是对于带电导体之间（如：相与相之间，相与N之间），的串联电弧和并联电弧所引发的电气火灾却无能为力；所以现有低压配电（供电）网络中对电弧故障引发的事故防范存在漏洞（这是国内外业界公认的漏洞）。电弧分为好弧（正常电弧）和坏弧（燃弧时间大于8个半波时，极易引燃周围可燃物的电弧---称之“坏弧”）。
故障电弧的分类
故障电弧根据产生的位置分为3类，即串联型电弧、并联型电弧以及接地型电弧，如图所示。
（1）串联型故障电弧
串联型电弧故障往往发生在一根导线上，由于导线破损、接触点松动等造成的，因为电弧相当于一个动态电阻，再和负载串联，其电弧电流往往小于额定电流，不会引起过流保护器动作，导致电弧持续存在。由于串联电弧电流相对较小，其释放的热量一般不直接导致火灾，但是当串联电弧持续存在会使导线绝缘层碳化分解，引发危害性更大的并联型电弧故障或是金属性接触短路。
（2）并联型故障电弧
并联型故障电弧发生在相线之间，例如当两相线绝缘层遭遇雷电等产生的瞬态过电压而击穿、因为长时间的被碳化在相线间形成碳化通路以及金属穿刺切割相线都会产生并联故障电弧。在线路阻抗较大的情况下，其电流幅值很难达到过流断路器的动作阈值，在此期间电弧将释放大量的热，其迸发的火花很容易点燃周围的可燃物，直接导致火灾发生。
（3）接地型故障电弧
配电系统中，接地型故障电弧引起的火灾远多于串并联型故障电弧引起的火灾，这是因为接地型故障电弧发生概率远大于串并联型故障电弧。例如，在电气线路施工中，线路的绝缘外皮在穿钢管拉电缆电线时，很容易因为摩擦导致其破损；又比如，线路对地的绝缘性能会长期受雷电或电源的过电压冲击而下降，这些都大大增加了接地故障电弧发生几率。其根本原因在于，配电线路导线间的绝缘水平往往高于线路对地的绝缘水平。
虽然接地型故障电弧导致火灾的危害最大，但是因为是相线与地之间的电弧故障，会产生剩余电流，漏电断路器对其有很好的防范作用。而传统断路器对串并联电弧故障引起的火灾难以防范，使得防范该类电气故障成为了国际消防领域需要突破的难点。
