電弧常被當(dāng)做電氣火災(zāi)的元兇，實際卻并非那么簡單。電弧是生產(chǎn)生活中的常見現(xiàn)象，無論是在干燥地毯上行走時產(chǎn)生的放電現(xiàn)象還是閃電現(xiàn)象都有電弧出現(xiàn)。電弧是電流穿越氣體（通常是空氣）發(fā)生的現(xiàn)象。電弧可以是電火花和電弧的統(tǒng)稱，二者沒有明顯區(qū)別，電火花轉(zhuǎn)瞬即逝，而電弧則可持續(xù)相對較長的時間。
電弧的持續(xù)條件
如果要使電弧能夠持續(xù)下去，則需要電離導(dǎo)體產(chǎn)生的蒸氣不斷地補充到周圍環(huán)境中去。同時由于空氣是較好的絕緣體，因此大氣環(huán)境下要在兩導(dǎo)體之間產(chǎn)生電弧不僅需要很高的電壓，而且導(dǎo)體的間距還必須十分小。但是電弧一旦出現(xiàn)，導(dǎo)體之間由金屬蒸氣和電離作用產(chǎn)生空氣分子組成的導(dǎo)電路徑就能維持此電弧。
電弧的能量
由于電弧持續(xù)時間可從幾微秒到幾百秒，從門把手上的小型靜電弧到大規(guī)模的弧光放電，電弧釋放的熱量可以從幾微焦到幾百萬焦不等。因此，電弧引燃其他物質(zhì)的能力主要依賴于持續(xù)時間、電流強度及可燃物對電弧的靈敏度（如物理和化學(xué)特性）。
電弧未必點燃可燃物
盡管電弧可以產(chǎn)生幾千度的高溫，但由于其作用范圍十分小，所以，除非距離十分近，否則一般的可燃物很難被其引燃。與固體可燃物質(zhì)相比，氣體可燃物質(zhì)（包括絕緣物質(zhì)分解生成的蒸氣）被點燃的概率更大些。但那些很細(xì)的或很薄的固體可燃物質(zhì)（如紙張）有時也可被持續(xù)時間較長、能量較高的電弧點燃。
當(dāng)過大電流流經(jīng)金屬導(dǎo)體時，其溫度可達(dá)到熔點。一旦發(fā)生熔化，導(dǎo)線會發(fā)生熔斷且在此處產(chǎn)生電?。妷焊邥r或許會持續(xù)產(chǎn)生電弧），此高溫電弧熔化產(chǎn)生的金屬液滴落到附近物體表面上時重新凝結(jié)成滴狀。盡管這些熾熱微粒溫度十分高，但一般情況下卻很難引燃周圍的固體可燃物質(zhì)。
能夠被電弧點燃的情形
電弧的持續(xù)時間對于其點燃能力影響較大。在實際電路中，由于過流保護(hù)裝置的存在，使得電弧能夠持續(xù)的時間較短。因此，一般情況下，電弧幾乎不能點燃任何固體可燃物質(zhì)，除非過流保護(hù)裝置不起作用或是固體可燃物質(zhì)很細(xì)碎（棉花廢料或碎鋸末）且兩者直接接觸時才有可能。對于易燃的氣體，由于其較低的點燃能，即便與較小的電弧直接接觸也會被點燃。
電弧主要發(fā)生在大電流分?jǐn)鄷r的機(jī)械觸點之間，久而久之會對觸點造成腐蝕，并有可能導(dǎo)致火災(zāi)或者爆 炸，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)、財產(chǎn)安全。相關(guān)行業(yè)的工程師一直在努力尋找抑制電弧的有效方法。下圖就是接觸器在分?jǐn)鄷r產(chǎn)生了電弧現(xiàn)象。
什么是電弧，電弧有哪些特點
電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，原本接觸的兩個觸點通有大電流，在觸點斷開的瞬間，電子或離子游離到空氣中并瞬間產(chǎn)生電火花，致使周圍的空氣自持導(dǎo)電，所以在電弧發(fā)生期間兩個觸點還是導(dǎo)電的。電弧持續(xù)的過程叫做拉弧的過程，這個過程大概持續(xù)幾十毫秒至幾百毫秒之間，一般不會超過一秒，但是在整個拉弧期間，電弧攜帶了巨大的能量和高溫，可使周圍的易燃物瞬間引燃引起火災(zāi)或者爆 炸。
電弧存在以下特點：
1) 起弧電壓、電流低。電弧并非是高壓、高電流的專屬，其實只要回路電壓超過20V，電流超過80mA，機(jī)械式觸點在分?jǐn)鄷r，就可能產(chǎn)生電弧。
2) 能量集中、溫度高。在觸點分?jǐn)嗨查g，電弧被瞬間釋放，產(chǎn)生高溫高能量的電火花。
3) 易游離、易變形。由于電弧是氣體放電，所以在外力作用下容易游離、變形，可以利用這個特點想辦法滅弧。
4) 導(dǎo)電性能良好。電弧是導(dǎo)電的，延遲了觸點的分?jǐn)唷?/SPAN>
電弧是如何產(chǎn)生的
電弧是如何產(chǎn)生的呢？機(jī)械式觸點的動觸點和靜觸點之間的活動距離非常小，在觸點分離時，接觸壓力和接觸面積也在減小，導(dǎo)致觸點之間的接觸電阻變大，流過的電流致使觸點之間的溫度上升，在有限的空間內(nèi)，高溫把觸點表面液化。同時，在觸頭之間形成了非常大的電場，觸點在分?jǐn)鄷r，內(nèi)部的電子就被電場拉了出來，形成了電場發(fā)射，使電子、離子被游離就形成了電弧。
電弧如何抑制
電弧是不可避免的，只能抑制不能消除。從機(jī)械結(jié)構(gòu)的角度，可以使用滅弧室和滅弧柵來隔離電弧。滅弧柵是由很多滅弧片所構(gòu)成的，滅弧片將滅弧室分隔成很多個獨立的空間，電弧產(chǎn)生后通過磁吹的方式將電弧引入滅弧柵所構(gòu)成的空間中，使電弧被拉長導(dǎo)致無法維持，從而加速了電弧的熄滅，起到了電弧抑制的效果。
交流回路和直流回路在分?jǐn)鄷r都能產(chǎn)生電弧，同等條件下，交流所產(chǎn)生的電弧要弱于直流所產(chǎn)生的電弧，這是因為交流電是有方向的，每半個周期交流電會過零，削弱了電弧。所以，在交流應(yīng)用中會通過過零檢測來判斷零點的到來，并在過零點附近時將回路斷開，因為零點附近電流小，觸點分?jǐn)鄷r消除了電弧產(chǎn)生的必要條件。
如何設(shè)計過零檢測電路
交流電具有方向性，可以通過整流橋整流為脈動直流，再經(jīng)過光耦隔離后將零點信號輸出?；蛘卟捎秒p向光耦的方案，將零點信號輸出。
交流電經(jīng)過整流橋后，變成了脈動直流，交流電的負(fù)半周期被翻轉(zhuǎn)為正，在過零點以外的地方都可以使光耦導(dǎo)通，而在零點附近光耦截止。光耦的輸出端連接上拉電阻。波形分析如下：
正半周期：光耦的發(fā)光二極管導(dǎo)通，輸出端導(dǎo)通，輸出信號為低電平；
負(fù)半周期：光耦的發(fā)光二極管導(dǎo)通，輸出端導(dǎo)通，輸出信號為低電平；
零點附近：光耦的發(fā)光二極管截止，輸出端截止，輸出信號為高電平。
只要檢測到高電平即可判斷零點來臨，這時候只要控制接觸器/繼電器的線圈，就能保證觸點在交流零點電流最小的時候斷開，從而抑制了電弧的產(chǎn)生。多觸點起到了良好的保護(hù)作用，延長了觸點壽命、保障了財物安全。
過零檢測電路的優(yōu)缺點
過零檢測電路是抑制電弧的輔助手段，在主控回路中告知處理器零點的來臨，處理器及時在電流最小的零點處將主回路斷開，最大限度地杜絕了電弧的產(chǎn)生。但是該電路只適用于交流回路，不適用于直流回路。直流控制回路地電弧目前沒有非常有效的手段來解決，依然依賴于磁吹、滅弧室、滅弧柵、充惰性氣體等方式。
固態(tài)繼電器雖然是電子式觸點，不存在電弧的問題，但是電子式觸點過大電流能力有限并且需要加裝較大體積的散熱片，增加了成本和體積。
總之，電弧是行業(yè)問題，不可避免，目前抑制電弧的手段非常有限，行業(yè)內(nèi)的工程師一直在努力的研究抑制電弧的有效辦法。
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