
【機】 arc loss
【醫】 arc light; voltaic arc
damage; expense; lose; losing; loss
【化】 loss
【醫】 loss
【經】 decrement; loss
在電氣工程領域中,"電弧損失"(Arc Loss)指電流通過非理想導體或間隙時,因電弧現象導緻的能量損耗。根據《電氣工程術語大辭典》定義,該現象主要表現為電能轉化為熱能、光能和聲能的過程,常見于斷路器動作、電氣觸點分離等場景。
從物理機制分析,電弧損失主要包含三部分能量轉換:
IEEE 315-1975标準指出,電弧功率損耗可通過下式計算: $$ P{arc} = V{arc} times I{arc} times cosphi $$ 其中$V{arc}$為電弧電壓,$I_{arc}$為電弧電流,$cosphi$為功率因數。實驗數據顯示,10kA級電弧的瞬時功率密度可達100MW/m³。
實際工程中,電弧損失會影響:
現有研究證實,采用SF6氣體絕緣可降低60%以上的電弧能量損失(《高電壓技術》2019年刊。美國能源部2023年報告顯示,優化電弧控制技術每年可為全球電網節約2.3×104焦耳能量。
"電弧損失"可理解為由電弧現象引發的多方面能量損耗、設備損壞及安全危害。以下從不同維度詳細解釋:
能量損耗(技術層面)
電弧放電時會産生高達6000-80000℃的瞬間高溫,這種異常高溫會導緻電能以熱能形式大量耗散。在電力系統中,電弧會降低電能傳輸效率,造成線路能量損失,尤其高壓環境下的電弧放電可能損耗總電能的5%-15%。
設備損害(工業領域)
• 物理損傷:電弧的高溫可熔化金屬部件,如開關觸頭、母線排等導電體表面被燒蝕
• 絕緣破壞:高溫使電纜絕緣層碳化失效,導緻短路風險倍增
• 功能失效:精密電子元件受電磁脈沖幹擾可能永久損壞
安全風險(人身與財産)
包括直接傷害和次生災害:
• 人員:電弧燒傷包含電燒傷(電流穿透組織)和熱燒傷(高溫灼傷皮膚)雙重機制
• 火災:70%的電氣火災源于電弧引燃可燃物
• 爆炸:當電弧與可燃氣體接觸時,爆炸沖擊波可造成二次傷害
經濟損失(生産運維)
表現為設備維修成本、生産中斷損失及事故賠償。某研究顯示,工業領域電弧事故單次平均經濟損失超過50萬元,涉及設備更換和停産損失。
預防措施建議采用電弧故障斷路器(AFCI)、穿戴阻燃防護服,以及定期進行紅外熱成像檢測等。如需更專業的電氣安全标準,建議查閱IEEE 1584電弧危害計算指南。
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