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文档简介

[7]，不同几何结构的电极会导致电流在电极之间的电磁作用不同，因此会产生不同的电弧现象。所以按照不同电极的几何结构配置，将电弧故障分为五种类型，分别为：·VCB：封闭方盒内的垂直电极。·VCBB：封闭方盒垂直电极且电极终端在方盒底部绝缘栅上。·VOA：开放环境中的垂直电极。·HCB：封闭方盒内的水平电极。·HOA：开放环境中的水平电极。当电极是垂直结构时，电弧方向将在磁场作用下向下，从导体的底部燃烧。这种情况下，辐射是热量传导的主要方式。如果电极被安装在封闭的方盒内，例如在封闭方盒内的垂直电极情况下（VCB），等离子云将沿着电弧向下碰到方盒底部，然后迅速在盒子内部扩散开。热辐射会在盒子内不断反射，导致高温气体不断膨胀，从而溢出盒子。这种现象称为盒子的聚焦效应。相比之下，在露天情况时，因为没有了盒子的聚焦效应，等离子云会迅速冷却，然后通过空气对流扩散到周围环境中。因此开放环境的垂直电极（VOA）的电弧能量远低于封闭方盒内的垂直电极（VCB）。与垂直电极相比，发生在水平导体下的电弧故障会产生更高的温度，因为在这种情况下，最主要的能量传输方式时热空气的对流，而不是辐射。当安装了水平电极时，因为电弧方向从电弧点指向热量计，也就是说热量计位于喷射出的等离子气体的路径上，所以测量到了更高的能量。由于方盒的聚焦效应，在HCB情况下，盒壁造成了对流具有方向性，导致更长的电弧，更高的电弧电压，气体向外对流现象也更强烈。所以，HCB是最危险的电弧故障的情况。VCBB是一种特殊的垂直电极结构，电极一端在绝缘壁上，例如配电块和保险丝座，这种配置代表了大多数用于工业控制面板的低压设备。由于电弧端点存在绝缘屏障，电弧被阻止向下移动，因此等离子云水平流向热量计，这与HCB的情况很像，因此VCBB也可以被认为是露天情况，会比VCB产生更多的能量。因此，按照电弧电极的几何特性，可以将电弧故障聚类为VCB,VCBB,VOA,HCB,HOA这五类。下表展示了这五种几何结构的电弧故障示意图。垂直电极结构水平电极结构VCB：封闭方盒内的垂直电极HCB：立方盒水平定向电极VCBB：封闭方盒垂直电极且电极终端在方盒底部绝缘栅上VOA：开放环境中的垂直电极HOA：开放环境中的水平电极图2-4不同电极几何结构的电弧故障1.3电弧故障检测方法1.3.1物理分析法基于由于电弧故障产生的闪光、噪声、电磁辐射和由于电弧引发的环境温度的变化和气压的改变而进行的故障检测。例如在（低压交流电弧故障诊断方法22-23）中，综合采用对电弧噪声的检测，红外线传感器对温度变化的检测，回路天线对电磁辐射的检测，为了避免电弧故障误判，只有这三种传感器同时检测到故障时，装置才会报警。1.3.2数学分析法基于电弧电压、电弧电流等信号，采用合适的算法提取出这些信号的特征，并对故障电弧建模，从而能帮助检测出电弧故障。例如在电弧电流在不同负载中的“零休”时间的不同，来诊断线路中是否存在故障

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