电弧闪光

电弧闪光（也称为闪络）是光与热产生作为一部分电弧故障，一个类型的电爆炸或放电，从通过空气到地面或另一个电压相位中的电气系统的连接的结果。

电弧闪光与电弧爆炸明显不同，后者是不受控制的电弧蒸发金属导体时产生的超音速冲击波。两者都是同一电弧故障的一部分，通常简称为电弧闪光，但从安全角度考虑，通常将它们分开对待。例如，可以使用个人防护设备（PPE）有效地保护工人免受电弧闪光的辐射，但该PPE可能对电弧爆炸可能产生的飞行物，熔融金属和剧烈震荡无效。。（例如，第4类电弧闪光保护，类似于防弹衣，虽然可能会防止工人被闪光灯的强光汽化，但不太可能保护人免受巨大爆炸的冲击。）由于这个原因，除了穿戴PPE之外，通常还需要采取其他安全预防措施，帮助防止受伤。但是，某些类型的自爆室断路器有时会使用电弧爆炸现象来熄灭电弧。

电弧闪光是指由电弧产生的光和热量，提供足够的电能会造成实质性的损坏、伤害、火灾或伤害。电弧承受负的增量电阻，这会导致电阻随着电弧温度的升高而降低。因此，随着电弧的发展和变热、电阻下降、吸收越来越多的电流（失控），直到系统的某些部分熔化，跳闸或蒸发，从而提供足够的距离来断开电路并熄灭电弧。电弧在受到良好控制和有限能量的馈送下，会产生非常明亮的光，并用于弧光灯（封闭式或带开放式焊条）中，用于焊接，等离子切割等工业应用。焊接电弧很容易将钢平均温度仅为24 伏直流电转变为液体。当高压下形成不受控制的电弧时，尤其是在使用大型电源线或大电流导体的情况下，电弧闪光会产生震耳欲聋的噪声、超音速冲击力、过热弹片、温度远高于太阳表面的温度、以及强烈的高能辐射、能够蒸发附近的物质。

电弧端子处的电弧闪光温度可能达到或超过35,000°F（19,400°C）。断层释放的大量能量迅速蒸发了所涉及的金属导体，爆炸了熔融金属，并以非凡的力向外扩展了等离子体。典型的电弧闪光事件可能无关紧要，但可以想象很容易产生更严重的爆炸。暴力事件的结果可能导致涉及的设备损坏，火灾以及不仅对电气工人而且还会对旁观者造成伤害。在电弧闪光期间，电能使金属汽化，金属从固态变为气体蒸汽，并以爆炸力使其膨胀。例如，当铜蒸发时，它突然膨胀了67,000倍。

除了称为此类故障的电弧爆炸之外，电弧产生的强烈辐射热也会造成破坏。金属等离子弧产生从远红外到紫外光的大量光能。附近物体（包括人）的表面吸收了这种能量，并立即被加热到蒸发温度。可以在相邻的墙壁和设备上看到这种效果-它们通常会由于辐射效应而被烧蚀和腐蚀。

接通电弧，尤其是跳闸的断路器时，最常见的电弧闪伤原因之一是发生。断路器跳闸通常表示在面板线路下方某处发生了故障。通常在打开电源之前必须隔离故障，否则很容易产生电弧闪光。当触点初次接触时，小电弧通常会在开关中形成，并可以为电弧闪光的产生提供空间。如果电压足够高，并且导致故障的导线足够大以允许大量电流，则在断路器打开时，面板内会形成电弧闪光。通常，罪魁祸首是绕组短路的电动机或电力变压器短路的罪魁祸首，它们能够吸收维持危险的弧光所需的能量。马力通常具有电磁启动器，既可以使操作员与高能触点隔离，也可以在断路器跳闸时使接触器脱离。

断路器通常是防止电流失控的主要防御手段，尤其是在没有次级熔断器的情况下，因此，如果断路器中产生电弧闪光，可能没有什么可以阻止闪光失控。断路器中的弧光一旦开始，它就可以从单个电路快速迁移到面板本身的母线，从而允许很高的能量流过。切换断路器时，通常必须采取预防措施，例如在切换时站在侧面，以保持身体不受干扰，穿着防护服，或在切换之前关闭设备，电路和面板的下线。很大的开关设备通常能够承受很高的能量，因此，很多地方在接通电源之前都需要使用完整的保护设备。

除了热量，光和冲击力之外，电弧闪光还会产生等离子和离子化粒子的云。吸入后，这种离子化气体会严重危害呼吸道和肺部。带电的血浆还可能被附近的人所佩戴的金属物体吸引，例如耳环、皮带扣、钥匙、人体首饰或眼镜架，从而导致严重的局部烧伤。切换电路时，技术人员应注意清除身上的所有金属，屏住呼吸并闭上眼睛。通过留出时间在触点之间形成电弧，很可能在缓慢闭合的开关中形成电弧闪光，因此通常更希望以快速运动，快速而牢固地良好接触来“抛出”开关。

在通电的大功率电路中进行测试时，技术人员应遵守保养和维护测试设备的注意事项，并保持区域清洁无碎屑。技术人员将使用诸如橡胶手套之类的防护设备和其他个人防护设备，以避免起弧并保护人员免受测试过程中可能产生的任何电弧的伤害。

有许多保护人员免受电弧闪光危害的方法。这可以包括穿戴电弧闪光个人防护设备（PPE）或修改电气设备的设计和配置的人员。消除电弧闪光危险的xxx方法是在与电气设备互动时使电气设备断电，但是，使电气设备断电本身就是电弧闪光危险。在这种情况下，最新的解决方案之一是允许操作员通过远程操作设备远离电气设备，这称为远程机架。

随着最近对电弧闪光危险的认识的提高，已经有许多公司提供电弧闪光个人防护设备（PPE），例如套装、工作服、头盔、靴子和手套。

防护设备的有效性通过其电弧等级来衡量。电弧额定值是指材料在破裂之前（材料中的孔）证明的xxx入射能量抗力，或者它必须通过并引起50％的二次烧伤概率。电弧等级通常以cal / cm ²（或每平方厘米少量的热能卡路里）表示。确定电弧等级的测试在ASTM F1506 标准性能规范中进行了定义，该标准性能规范适用于暴露于瞬间电弧和相关热危险中的电气工人使用的服装用阻燃纺织材料。

给定要执行的特定任务，通常以两种可能的方式之一来选择合适的PPE。xxx种方法是查阅危险类别分类表，如NFPA 70E中的表。表130.7（C）（15）（a）按电压等级列出了许多典型的电气任务，并建议应穿戴的PPE类别。例如，当在600 V开关设备上工作并卸下螺栓盖以露出裸露的通电部件时，该表推荐使用3类防护服系统。此3类系统对应于一组PPE，可共同提供高达25 cal /cm²（105 J/cm²或1.05 MJ /m²）。任何类别所必需的PPE最低额定值是该类别的xxx可用能量。例如，第3类电弧闪光危险要求PPE额定值不小于25 cal /cm²（1.05 MJ /m²）。

选择PPE的第二种方法是执行电弧危险计算，以确定可用的入射电弧能量。假定已知xxx故障电流，故障持续时间和其他常规设备信息，IEEE 1584提供了执行这些计算的指南。一旦计算出入射能量，就可以选择能提供比可用能量更大的保护的PPE整体。

PPE在发生电弧闪光事件后提供保护，应将其视为最后的保护措施。降低事故发生的频率和严重性应该是xxx选择，这可以通过完整的电弧闪光危害评估以及应用高电阻接地等技术来实现，事实证明，这种技术可以降低事故的频率和严重性。

三个关键因素决定了人员身上电弧闪光的强度。这些因素是系统中可用的故障电流量，清除电弧闪光故障之前的时间，以及每个人与故障电弧的距离​​。可以做出各种设计和设备配置选择来影响这些因素，从而减少电弧闪光的危险。

无论是美国电气和电子工程师协会（IEEE）和美国国家消防协会（NFPA）的一项计划，资金和支持的研究和测试，以提高电弧闪光的理解联手。该合作项目的结果将提供信息，这些信息将用于改善电气安全标准，预测与电弧故障和伴随的电弧爆炸有关的危害，并为工作场所的员工提供切实的保障。

• OSHA标准29 CFR，第1910和1926部分。职业安全和健康标准。1910部分的S部分（电气）§§1910.332至1910.335包含与安全相关的工作惯例的一般适用要求。2014年4月11日，OSHA在1910部分，§1910.269和1926部分的V部分中采用了发电，输电和配电工作的修订标准，其中包含有关电弧闪光保护的要求和评估电弧闪光危害的准则，合理估计来自电弧的入射热能，并选择适当的保护设备。所有这些OSHA标准都参考NFPA 70E。
• 在美国国家防火协会（NFPA）标准70消息- 2014年“国家电气规范”（NEC）包含警告标签的要求。
• NFPA 70E 2012为实施适当的工作规范提供了指导，以保护工人在裸露的导体或可能会通电的电路部件上或附近工作时免受伤害。
• 在加拿大标准协会 CSA Z462弧闪标准是加拿大版的NFPA70E。2008年发行。
• 加拿大电力，公用事业场所发电，输电和配电安全标准的美国保险商实验室CAN / ULC S801
• 电子电气工程师学会IEEE 1584 – 2002进行弧闪危险计算的指南。

存在弧闪危险软件，使企业能够遵守众多政府法规，同时为员工提供最佳的安全环境。现在，许多软件公司都提供弧闪危险解决方案。很少有电力服务公司能够计算出安全的闪存边界。