1故障電弧的危害

　　在開關設備中，內部故障電弧事故很少發生，但不能完全避免。它一旦發生，將對人身及設備造成極大的危害。因此，認識故障電弧的危害并加以防護，是開關設備設計、制造和運行等部門的共同職責,而且國際電工委員會和各國標準對內部故障電弧的試驗和判據都作出了更加明確的規定。

　　故障電弧能夠在很短時間內形成高壓力和高溫。如在低壓開關設備中，故障電弧會在10ms內將溫度升高到13000K，同時在約15ms內將壓力上升到約2×105Pa～3×105Pa。設備內的零部件，例如門，在這樣的高壓力作用下會脫離固定機構并被掀開。高溫還使設備內發生熔化和蒸發過程，結果產生毒氣，毒氣又在壓力作用下向外排出。這會對附近的工作人員帶來生命危險。工作人員吸入毒氣造成死亡的例子不少。而更多的情況是燒傷皮膚和使人目眩。

　　除了人身傷害外，還有設備的損壞，如建筑內的開關設備和二次系統部分地或全部地被破壞。即使破壞過程結束后，用戶還要承受長時間停產及高昂的事故費用。

　　根據德國精密機械和電工技術職業協會(BGFE)的事故統計報告，故障電弧事故約占總電流事故的25%。如果將電流事故與運行中常規事故的人均費用作一比較，則2000年的電流事故為29654歐元，而正常運行事故僅為4484歐元。統計還顯示，2000年電氣專業人員在電流事故中受傷害占60%以上,而34%的電流死傷事故則發生在開關設備中。

　　2內部故障電弧的試驗及判據

　　正因為故障電弧涉及到人身和設備安全，引起了國際社會和各國的高度重視。在低壓技術中，有關低壓開關設備內部故障電弧的國際試驗標準為IEC/TR361641：1996-01。在德國乃至歐洲的試驗標準為DINEN0660—1附錄部分2。這些標準包括了“故障電弧條件下的人身防護”和“故障電弧條件下的設備防護”等名詞術語。故障電弧條件下的人身防護，是指開關組合電器在故障電弧的機械和熱力作用下限制危及人身安全的能力。故障電弧條件下的設備防護是指開關組合電器在故障電弧條件下限制影響設備功能的能力。人身防護和設備防護試驗，包容不了所有的危害效應，諸如有毒氣體、光輻射、熱氣流、聲壓和高壓力等。

　　低壓開關設備的故障電弧防護分“結構上的故障電弧防護”和“故障電弧防護裝備”。結構上的故障電弧防護是通過開關組合電器的結構來實現的，以防止故障電弧的產生。結構上的故障電弧防護只能在設備封閉情況下限制故障電弧的效應，一旦設備被打開，則不起作用，這就需要附加防護裝置。

　　在中壓開關設備方面，國際電工委員會(IEC)現對迄今的中壓開關設備標準IEC60298進行了修訂。修訂的重點放在使用的安全性、可利用率及維護方面，這就是說，標準的規定更多地放在使用目的上，而較少關注結構特點。基于此種改變，將中壓開關設備重新劃分了等級，并對故障電弧的防護也通過試驗程序和評價判據使之更加明確。國際電工委員會將以新標準IEC62271—200取代老標準IEC60298：1990-12。

　　在未來的新標準中，故障電弧防護的地位有了明顯的提高，對試驗條件作了規定，而不再是制造商和用戶之間協商，同時不可對判據作選擇。

　　試驗條件規定，試驗至少由兩面開關柜組成，而且對每個隔室的試驗，至少在一個終端柜進行。試驗持續時間的優選推薦值為1.0s/0.5s/0.1s。

　　新標準對試驗的判據也作了補充和修訂。新的5條判據如下：

　　判據1：門和蓋仍應關閉；若沒有任何部分抵達指示器或墻壁，可接受有變形。其附加條件是，如果設備在安裝與試驗時需要更靠近墻壁時，其永久性變形應小于規定的對墻壁距離，而且噴出的氣體不得朝向墻壁。

　　判據2：試驗期間，殼體不得出現破裂；不得有單重至60g的物體飛出。

　　判據3：在直至2m高度處，可自由接近的殼體外部分，不得燒穿成孔洞。

　　判據4：指示器不得受熱而點燃(垂直和水平指示器包括在一個判據內)。

　　判據5：接地連接仍然有效。檢驗通過目檢，必要時(有懷疑時)通過測量。

　　通過試驗后，將等級IAC(內部故障電弧等級）標記在銘牌上，并附下列說明：可接近等級A、B或C，接近側標明“F，L或R”(前面，側面，后面)，并標明試驗電流(kA)和試驗持續時間。

　　這樣，故障電弧防護試驗由于有了明確的試驗條件和判據，使之更加具有可比性，用戶更容易評價其安全性。