说起灭弧，大家想必不会生疏。当高压电路断开时，电压会击穿空气产生高温高导电率的游离气体，表现为瞬间的高温火花，这便是电弧。

电弧的损害很大：

电弧会产生高温，进而烧蚀触点外表、烧坏绝缘材料。

原本断开的两个触点因为电弧的存在呈现了电流，这延长了开关电器断开电路的时刻，加剧了电力系统短路毛病的损害。

电弧可能引发火灾，甚至爆破。

所以，灭弧便成了高压电气设备中的一个重要的环节。以环网柜为例，它需要完结高压电路的通断，且还要布置在机场、小区等人员较为密集的区域，必然要保证它的安全。

要想按捺电弧，传统手法主要有下面几种思路：

下降电压：电压低了，难以击穿绝缘介质，自然就不简单产生电弧。

气吹灭弧：通过气体吹弧以使得电弧尽快熄灭，减少电弧的存续时刻。

替换介质：让触点在某种介质中断开，且这种介质具有极好的绝缘强度，难以电离产生电弧。

最后会介绍一种更先进的解决方案。

1下降电压

说起下降电压，很多人榜首反应时直接下降电路中的电压，但是，显然无法实现。究竟，设备要做的便是在高压输电中完结电路的断开，总不能将高压输电改成低压输电。

这儿的下降电压是下降触点断开瞬间的电压！

咱们知道U=IR，当触点断开时，R会瞬间增大。而咱们要向让U最小，就应该保证触点断开的这一时刻流经触点的电流最小。

还要注意，在交流电路中，电流和电压过零点的时刻往往不是同步的，这要取决于负载的类型。

要向让触点断开时触点处的电压最小，要确保在电流过零点式动作。

于是理想情况下，I恰为0，U=IR=0，于是不会产生电弧。但是实际却不是这样的。

这个思路很难，难就难在一个机械结构要在50Hz的电流上精准动作。相比于电流的快速变化（50Hz），机械触点的动作太慢了。

更主要的是，两次动作的时间差值也不一样！这一次你触发它，它15ms之后断开了，下一次你触发它，22ms后断开了。就这抖动范围，在50Hz的电流下，十分重要。

2气吹灭弧

电弧产生后，可以采用气吹灭弧的方式来熄灭电弧，也就是我们常说的吹弧。吹弧利用气流作用于电弧，可以很好地冷却电弧、提高电弧区的压力、带走残余游离气体，因此具有较好的灭弧性能。吹弧的方式可以横吹，也可以纵吹。

而且，可以在产生电弧的部位的周围增加一些栅格，这样，可以将电弧隔断。这样有助于快速地消灭电弧。

当然，熄灭电弧不是找一个人在旁边吹。可以利用触点动作产生的气流来完成吹弧操作。

一般情况下，吹弧方式大部分都会用，毕竟这一条实现成本并不高。例如各种灭弧室中都会有吹弧机制和栅格。

3更换介质

如果我们更换绝缘性质更好的介质，并且在这种介质中断开电路，则可以减小电弧。最容易想到的便是真空。

用真空灭弧室灭弧效果是很好，但是真空的成本很高，而且寿命短。现在最常用的介质是六氟化硫SF6。它是一种人工合成的气体，在100年前被法国两位化学家Moissan和Lebeau合成。

六氟化硫具有以下特点：

较高的导热率，能够将电弧的温度迅速导走，无色、无味、无毒，化学性质稳定，常温下不易发生化学反应。

因此六氟化硫被广泛应用于电力行业，用作中高压电气设备的绝缘和开断介质。

但是，六氟化硫是一种温室气体，并且其全球变暖潜能值(GWP)为23500，这表示1千克六氟化硫与23500千克二氧化碳具有相同的影响力。这是十分严重的。

安全问题，无小事。电路开断中的电弧严重影响操作人员的人身安全和电网安全，必须要抑制电弧。

环保问题，无小事。温室气体的排放导致了全球变暖，导致了频繁的极端天气和大规模物种灭绝，必须要减少温室气体排放。

而当安全问题和环保问题相遇时，则必定是个难题。

有没有安全、环保、寿命长的方案呢？

4并联真空开断（SVI）方案

这是一种更为安全也更为环保的方案，由施耐德电气首先提出，并应用在环网柜中。

并联真空开断方案由真空灭弧室和空气中的隔离开关组成，其实现了常见的三工位开关操作，而且零件数量小、成本低。

我们就以施耐德电气的方案为例，介绍SVI的原理。

当动触头移动时，电流会从静触头转移到真空灭弧室。而且要注意，在动触头和静触头分离的瞬间，因为触头处于同电位，因此不会产生电弧。

然后，电流通过处于闭合位置的真空灭弧室。接下来，在动触头的推动下，枢轴杆旋转并驱使真空灭弧室开断。

当电流开断结束后，动触头释放枢轴杆，并使其继续旋转至隔离位置。在缓冲弹簧的作用下，枢轴杆返回初始位置，进而闭合真空灭弧室。

这种方案可以降低真空灭弧室的体积和成本。因为真空灭弧室仅仅在开断阶段工作，会承受开断时的瞬态恢复电压，但是不需要具有短路关合能力、短时电流耐受能力、持续电流耐受能力。在合闸阶段，电流不会经过真空灭弧室。并且，在开断阶段，电流流经真空灭弧室的时间也只有几毫米。

在隔离状态下，动触头和静触头在干燥空气中隔离。

干燥空气作为隔离状态下的介质，有以下优点：

无毒，对操作人员是安全的。设备安装在公共场所附近也放心，不用担心有毒气体泄露。

无污染，替代了六氟化硫，避免了温室效应。

使用方便，在设备报废时气体不需要经过复杂的回收流程，可以直接释放。

可见并联真空开断比较有优势，很有可能会取代六氟化硫解决方案。

并且，我们发现，整个过程中，操作方式与当前使用的六氟化硫三工位开关相同：一次操作实现开断/隔离，第二次操作实现接地。甚至，施耐德电器的环网柜解决方案中，其占地面积等均与六氟化硫开关完全相同，甚至母线铜排和电缆接头的高度都保持不变，能够很容易实现改装，将原有的六氟化硫方案改造为新方案。所以是一种更为环保、安全的解决方案。

所以，我觉着并联真空开断方案替换六氟化硫方案应该是的整体趋势。

安全问题是个大问题；环保问题是个大问题。要在两者之间取得平衡，则是个难题。