1.什么是拉弧

拉弧是我們常見的電弧現(xiàn)象，發(fā)生在兩個電極之間，由電壓差引起的氣體擊穿時發(fā)生持續(xù)放電的現(xiàn)象。當(dāng)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行切斷電路或關(guān)合電路時，若連接兩側(cè)之間的電場強(qiáng)度大于介質(zhì)強(qiáng)度，通常當(dāng)電壓/電流達(dá)到一定值（電壓達(dá)12-20V，電流達(dá)1A），則之間的絕緣氣體被擊穿，成為游離狀態(tài)。在游離狀態(tài)下的氣體具有很強(qiáng)的導(dǎo)電性能，帶電體周圍介質(zhì)從絕緣狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，會產(chǎn)生一團(tuán)高溫、可導(dǎo)電的強(qiáng)光氣體，稱為“電弧”或者“拉弧”，是有用但極具危險的“能量小子”，它是一種自持放電現(xiàn)象，一旦形成，維持電弧穩(wěn)定燃燒所需的電壓很低。

2.拉弧產(chǎn)生原理及分類

(1) 氣體電離過程

在產(chǎn)生電弧的裝置中，有兩個電極，一個是陽極（通常帶有正電荷），另一個是陰極（通常帶有負(fù)電荷）。這兩個電極之間存在電勢差，促使電子向陽極運(yùn)動。帶電體周圍氣體介質(zhì)通常為中性絕緣性質(zhì)，但在高電壓下，電場強(qiáng)度足夠強(qiáng)，可以導(dǎo)致氣體中的原子或分子電離，產(chǎn)生自由電子和離子，這種過程稱為氣體電離。

(2) 電子加速過程

自由電子在電場的作用下會加速運(yùn)動，朝陽極移動。同時，正離子也會向陰極移動，但由于它們的質(zhì)量較大，速度相對較慢。

(3) 電子轟擊過程

當(dāng)自由電子與氣體原子或分子碰撞時，它們可能會引發(fā)更多的電離，產(chǎn)生更多的自由電子和正離子，這種過程稱為電子轟擊。

(4) 電弧形成

當(dāng)足夠的自由電子和正離子存在時，它們之間形成了一個電導(dǎo)路徑，允許電流通過。這導(dǎo)致電弧的形成，即通過氣體介質(zhì)的電流放電。

一旦電弧形成，它會產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱量和光線，并具有一定的導(dǎo)電性。電弧的性質(zhì)取決于電壓、電流、電極間距、氣體種類等因素。電弧通?？梢苑譃槿糠郑宏帢O、弧柱、陽極。

3.故障拉弧產(chǎn)生的部分原因

（1）導(dǎo)體接觸部位松動，當(dāng)通過電流較大時會導(dǎo)致火花與電弧的形成；

（2）導(dǎo)線絕緣層破損或?qū)Ь€斷裂引發(fā)裸露導(dǎo)線碰撞造成線路短路，從而在碰撞（故障）點發(fā)生劇烈的電?。?br/>

（3）架空裸導(dǎo)線的松弛程度太大，強(qiáng)風(fēng)時會造成導(dǎo)線較大幅度晃動導(dǎo)致混線、碰撞等，進(jìn)而引發(fā)劇烈的電??；

（4）違反安全規(guī)范操作、誤操作以及檢修不當(dāng)?shù)热藶橐蛩?。如隔離開關(guān)、斷路器操作順序錯誤、在線路中仍有短路故障時進(jìn)行了合閘操作等；

（5）熔絲熔斷或?qū)﹂_關(guān)進(jìn)行正常操作時均有可能引起電弧；

（6）設(shè)備自身缺少防護(hù)裝置。例如，在操作缺少滅弧罩的接觸器、開關(guān)等此類設(shè)備時，易造成相間短路而導(dǎo)致電弧發(fā)生。

4.光伏拉弧危害

• 火災(zāi)風(fēng)險
  

  太陽能電池板、電氣接線盒、逆變器等設(shè)備中存在電弧故障時，光伏電弧產(chǎn)生的高溫和強(qiáng)熱，足以引燃周圍的可燃物質(zhì)，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，造成巨大財產(chǎn)損失和人員傷亡。

• 人身安全風(fēng)險
  

  在光伏系統(tǒng)的維護(hù)、安裝或檢修過程中，不慎觸發(fā)電弧，光伏電弧產(chǎn)生的高溫和火花可能會導(dǎo)致工作人員燒傷、電擊、眼睛受傷等嚴(yán)重后果，特別是在操作不規(guī)范、缺乏安全培訓(xùn)或不佩戴防護(hù)裝備的情況下，會嚴(yán)重危及生命安全。

• 設(shè)備損壞
  

  光伏電弧產(chǎn)生的電流沖擊和熱量可能會燒毀電氣設(shè)備的導(dǎo)線、接頭、絕緣材料等部件，導(dǎo)致設(shè)備的故障和損壞，例如匯流箱、直流柜、電池板組件、連接器、接線盒等光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，增加維修和更換的成本。

• 系統(tǒng)停機(jī)
  

  光伏電弧引發(fā)的設(shè)備損壞或火災(zāi)可能會導(dǎo)致光伏系統(tǒng)的部分或全部停機(jī)，影響光伏系統(tǒng)的正常運(yùn)行和發(fā)電效率，導(dǎo)致能源損失和經(jīng)濟(jì)損失。特別是在大規(guī)模光伏電站中，系統(tǒng)停機(jī)可能會造成巨額的損失和影響。即使系統(tǒng)不完全停機(jī)，由于設(shè)備受損或故障，也可能影響系統(tǒng)的發(fā)電性能，使得光伏系統(tǒng)整體的能源利用效率下降。

5.影響光伏系統(tǒng)的壽命

光伏電弧引發(fā)的設(shè)備損壞或火災(zāi)可能會對光伏系統(tǒng)的整體壽命造成影響，加速設(shè)備的老化和損壞，縮短系統(tǒng)的使用壽命，增加了系統(tǒng)維護(hù)管理的難度和成本。

6.影響光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展

光伏電弧引發(fā)的安全問題和環(huán)境問題可能會影響光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。安全事故和環(huán)境污染事件可能會引起公眾關(guān)注和質(zhì)疑，影響光伏產(chǎn)業(yè)的形象和聲譽(yù)，進(jìn)而影響政府政策支持、投資和市場需求，對光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成不利影響。

光伏電站電弧故障導(dǎo)致的火災(zāi)事故(圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

大秦提供光儲整體解決方案，光伏拉弧可能導(dǎo)致儲能系統(tǒng)的工作效率降低，甚至設(shè)備損壞，影響系統(tǒng)性能和安全性。大秦通過可靠的系統(tǒng)設(shè)計，高質(zhì)量的選料，專業(yè)的人員培訓(xùn)，始終致力于為客戶提供安全高效的光儲解決方案。在下篇中，將繼續(xù)為您介紹光伏電弧的分類，檢測原理及方法和如何光伏拉弧預(yù)防措施。