电弧是您可能遇到的最具破坏性的工业事故之一，瞬间，您的开关设备可能被毁坏，下游设备严重损坏，业务关闭数天或数周，员工严重受伤或死亡。
在某些设施或应用中，电弧的潜在风险非常低；传统的（无弧光保护）开关设备可以使用，风险很小；但是，在大多数应用中，依靠包含有助于减少电弧危险的功能的设备更有意义，这些功能为防止电弧事故的破坏性后果提供了谨慎的“保险”。
这种破坏性的潜力是毁灭性的，11kV开关设备中电弧闪光期间释放的能量相当于启动六架航天飞机所需的能量，温度可能高达 20,000 摄氏度，比太阳表面的温度高五倍，并且能够蒸发金属。
电弧故障可能很少见，但却是开关设备系统中可能发生的最严重的故障，有多种潜在原因，包括人为错误（最常见）、技术/设备故障和环境原因。
您可以从多种方法中进行选择，以降低这种弧闪损坏和伤害的风险，下面描述了三个最常见的。
被动内部电弧保护
使用被动内部电弧保护，电弧故障在发生后由传统保护继电器分断，电弧和继电器跳闸之间的平均时间为 100 到 1,000 毫秒 (ms)，它发生在字面上的“眨眼”之内，测量时间为 100 到 400 毫秒。
虽然它只持续一瞬间，但电弧事件几乎肯定会导致足够的损坏，以至于开关设备需要维修和更换零件，依赖开关设备供电的生产过程也可能受到严重破坏。
带有被动内部电弧保护的开关设备结合了某种类型的管道系统，为高压、高温和潜在的有毒气体提供“逃生通道”，一些开关设备包括一个通向外部区域的管道，这种解决方案通常用于较小的开关设备室，如果开关设备位于较大的房间内或远离外墙，则管道会通入开关设备安装室。
这两种通风策略都减少或消除了电弧气体从开关设备前部喷出，有助于减少潜在的伤害，它还可以消散爆炸压力，有助于减少对开关设备的内部损坏。
主动内断弧
在配备有源内部灭弧的开关设备中，保护电路独立于保护继电器运行，典型的电弧分断时间约为 60 – 80 ms，这是检测电弧所需的时间、断路器操作所需的时间和断路器操作时间的总和。
使用向上游断路器发送信号以分断电路的传感技术可以非常快速地检测到电弧，两种常见的弧光检测方法是电流感应设备和/或“看到”闪光的光学光传感器，响应时间比被动内部电弧保护更快，但仍不足以防止潜在的重大损坏和伤害。
众所周知，弹簧储能机构断路器会随着断路器老化而增加其分闸时间，从而导致更长的熄灭电弧时间。较长的跳闸时间直接与电弧闪光造成的损坏增加有关，对于不会随着时间的推移而减慢分闸的磁力断路器，这不是问题。
主动消弧
上述两种方法都有助于减少电弧造成的潜在损害和伤害，但重要的是要注意，它们都会在电弧发生后做出反应。第三种方法是主动消弧，顾名思义，它的设计目的是快速响应，几乎可以消除电弧。
与前面的方法一样，它在技术上也会对发生的电弧做出反应，但反应如此之快，以至于通常对开关设备的损坏最小，对人员的伤害机会很小或根本没有，它实现了比其他方法明显更快的响应，通常小于 1.5 毫秒但不超过 4 毫秒。它没有使上游断路器跳闸，而是通过使用超快速接地开关 (UFES)来实现这一点，该开关在发生电弧故障时启动三相接地短路。
UFES 与通过各种传感方法快速可靠地检测故障相结合，有助于确保电弧故障在发生后几乎立即熄灭，这意味着热量和压力的急剧降低，让开关设备重新合闸通常只需要擦拭内部并更换初级开关元件，所有这些都可以在几个小时内完成。
概括
如果您家中发生火灾，那么拥有一个检测和警报系统可以立即召唤消防部门，让他们在几分钟内到达，这是令人欣慰的，但如果有一个系统能从一开始就防止火灾，那就更令人欣慰了，这与将主动消弧系统与其他管理电弧故障的方法区分开来的情况类似。
主动消弧可以说是减少电弧闪光的最有效方法，但与其他保护方法相比，成本略有增加。对于缺少任何电弧保护设计元素的开关设备，相对于它所保护的开关设备的成本而言，主动消弧是一项很小的投资。在评估成本效益分析时，考虑由于电弧事件后的生产或工艺中断而导致的额外成本也很重要。
为了帮助为您的人员和开关设备提供最高水平的保护，并将日常操作中断的风险降至最低，通过超快速接地开关主动消除电弧是您开关设备的正确选择。
