電網(wǎng)是世界上最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。它們將全球超過50億的人連接到能源，對(duì)于工業(yè)制造，通信網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)院等無數(shù)應(yīng)用都是必不可少的。因此，必須避免任何可能中斷電能分配的事件。這些事件中有電網(wǎng)內(nèi)部的短路。

一種類型的短路是電弧短路，它是由兩個(gè)通電導(dǎo)體之間或通電導(dǎo)體與地面之間的隔離區(qū)域中的故障引起的。該故障可能是由于意外物體（動(dòng)物，工具等）的存在或灰塵或濕氣引起的。每當(dāng)發(fā)生電弧短路時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生電弧閃光。

電弧閃光事件會(huì)產(chǎn)生很高的能量。因此，受控電弧閃光具有許多應(yīng)用，例如照明，電焊，煉鋼和衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，如果不控制電弧閃光，那么這種高能量就很危險(xiǎn)。

不受控制的電弧閃光事件在電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生時(shí)尤其危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈儾粌H可能損壞昂貴且關(guān)鍵的電氣設(shè)備，而且還可能造成人員傷害。在電網(wǎng)內(nèi)，弧光可能會(huì)出現(xiàn)在所謂的開關(guān)柜中。

開關(guān)設(shè)備是電網(wǎng)的主要組成部分之一，因?yàn)樗鼈兛梢灾匦屡渲秒娋W(wǎng)本身。這些元件由電氣斷開開關(guān)，保險(xiǎn)絲或斷路器組成，可以控制，保護(hù)和隔離電氣設(shè)備。

圖1顯示了開關(guān)設(shè)備的一般示意圖以及不同開關(guān)設(shè)備之間的互連。輸入/輸出電源線通過所謂的電纜連接室連接到開關(guān)設(shè)備。斷路器室分配斷路器，它是開關(guān)柜的主要部分，因?yàn)樗试S連接或斷開其輸入或輸出。不同的開關(guān)設(shè)備通過母線室互連。

（a）開關(guān)柜的一般示意圖。（b）開關(guān)設(shè)備的互連。

如果發(fā)生了電弧閃光事件并且沒有及時(shí)檢測(cè)到，則產(chǎn)生的高能量可能會(huì)在幾百毫秒內(nèi)造成廣泛的損壞，如圖2所示。

電弧閃光造成的損壞與時(shí)間的關(guān)系。

圖2顯示，電弧閃光事件造成的損壞程度在很大程度上取決于事件的持續(xù)時(shí)間。為了最大程度地防止電弧閃光，開關(guān)設(shè)備中包括的電弧閃光檢測(cè)器和斷路器都必須具有非常短的響應(yīng)時(shí)間。

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