电弧能量的计算
1—4 焊接电弧的产热及温度分布
我们可以从这些电子在阴极区的能量平衡过程来分析阴极区产 热。 1.消耗功率 2 .输入功率 3 .阴极的总能量
阴极的总能量为：Pk=I(Uk-Uw-UT) 此式为阴极产热公式。 从上式可以看出：改变Pk ，即改变阴极的能量，应改变I ；改 变Uw；改变UT。 （三）阳极的产热机构 阳极上的总能量为：PA=I(UA+Uw+UT) 阳极的热量主要用于阳极的加热﹑熔化和散热损失。 二.焊接电弧的热效率及能量密度 电弧热量的总功率为： Q0=I Ua 则加热工件和焊丝的有效功率为： Q=η Q0 当其它条的升高意味着电弧弧柱长度的增 加,则弧柱热量的辐射﹑对流损失增加。 能量密度：单位有效面积上的热功率。 能量密度大时，则可有效地将热源的有效功率用于熔化金属并 减小热影响区。
三 电弧的温度分布 电弧的温度轴向分布如图1—24: 弧柱的温度高，两极的温度低。
弧柱的温度分布受电极材 料﹑气体介质﹑电流大小﹑弧 柱压缩程度等因素影响。 焊接电流I增大，弧温增大。 多原子气体时，气体解离吸热， 弧温升高。
电弧空间温度还受电弧金属蒸气成分的影响，当气氛由大量金属蒸
电弧空间温度还受电弧金属蒸气成分的影响，当气氛由大量金 属蒸气时，电离度增大，温 度降低。不同金属的电离 能不一样，电弧温度也有 很大差异。
1—4 焊接电弧的产热及温度分布
一. 焊接电弧的产热机构 (一)弧柱区的产热机构 弧柱中,电子运动由两 部分组成:一部分是与正离 子碰状过程中的散乱运动; 另一部分是沿电场方向定 向运动。 注意：一般电弧焊接过 程中，弧柱的热量只能有 很少的一部分通过辐射传 给焊条和工件。
二）阴极区的产热机构 一般情况下，阴极区由电子和离子组成，在阴极区这两种带电 粒子不断产生﹑消失和运动的同时，也伴随着能量的转变和传递。
线能量
焊接电流——过小会使电弧不稳，造成未焊透、夹渣及焊缝成形不良等缺陷。焊接电流过大，易产生咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。
电弧电压——焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定：电弧长度越长，电弧电压越高，降低保护效果，易产生电弧偏吹等。在焊接过程中，应尽量使用短弧焊接。 焊接线能量——熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝的能量。
焊接线能量：E＝P/v
其中：v——焊接速度（cm/min）
焊条电弧焊的焊接线能量与焊接电流、电弧电压及焊接速度有关，在保证不焊穿和成形良好的条件下，应尽量采用较大的焊接电流，并适当提高焊接速度，以提高焊接生成率
焊接线能量的计算过程如下：
有效热功率：P＝η×Po＝ห้องสมุดไป่ตู้×U×I
其中：
Po——电弧功率（J/s）
U——电弧电压（V）
I——焊接电流（A）
η —— 功率有效系数，焊条电弧焊为0.74～0.87、埋弧焊为0.77～0.90、交流钨极氩弧焊为0.68～0.85、直流钨极氩弧焊为0.78～0.85。无特别说明时，取中间值。
熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊道上的热量，称为焊接线能量。
线能量的计算公式：
q = IU/υ
式中：I—焊接电流 A
U—电弧电压 V
υ—焊接速度 cm/s
q—线能量 J/cm
焊接速度——过快，熔化温度不够，易造成未熔合、焊缝成形不良等缺陷；若焊接速度过慢，高温停留时间增长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，力学性能降低，同时使焊件变形量增大。当焊接较薄焊件时，易形成烧穿。
电弧焊热输入的确定和测量
焊接现场电弧焊热输入的确定和测量吕同辉（机械工业哈尔滨焊接技术培训中心，黑龙江哈尔滨150046）摘要：介绍了新的热输入（电弧能量）计算方法,应用背景及如何确定和测量计算公式中的各个参数,包括传统方法中的焊接电流、电弧电压、焊道长度及新计算方法中的电弧能量、功率。
相对于传统方法,新的计算方法在生产中具有广泛的认可范围，可以节省大量成本，针对新的设备（特别是新型有波形控制的设备）可以减少重复的焊接工艺评定和焊接工艺验证的工作。
关键词：电弧焊；热输入；电弧能量；测量中图分类号：TG47Determintion and measurement of arc welding heat inputLu Tonghui(Harbin Welding Training Institute,Harbin150046,Heilongjiang,China)Abstract:A new calculation method of heai inpui(ara eneray)was introduced togethea with its application background and how to determine and mesuo parametero in the calculation formula.The parametero included welding curreni,ara voltage and well length in traditional method and arc eneray and power in the new calculation pared with the traditional method,the new calculation method had a wide range of approvvt ithe production,which cauld savv a lot of casts.For new equipment,especiaHy for the new equipment wit waveform controO,it cauld reduca the repeated welding procedura qualification and welding process vriOcdtion.Key/。
第4章_电弧及其与电路的相互作用
阳极区的位降与阴极区的位降相近， 长度稍长。
弧柱长度大，电位梯度一般不过几十 伏上下，最高几百伏，较阴极电位梯 度小得多。
从电弧半径方向看，电弧中心温度最高.弧柱周围发光较 暗的区域称为弧焰，其中电流密度很小。
令：i→0
U L d d t ii 0 U h U 0 R i i 0 U x U 0
电弧是一种自持放电现象：不用很高的电压就能维持相 当长的电弧稳定燃烧而不熄灭。如在大气中，每厘米长 电弧的维持电压只有15V左右。在大气中，在100kV电压 下开断仅5A的电流时，电弧长度可达7m。电流更大时， 可达30m。因此，单纯采用拉长电弧来熄灭电弧的方法 是不可取的。
电弧是等离子体，质量极轻、极容易改变形状：电弧区 内气体的流动，包括自然对流以及外界甚至电弧电流本 身产生的磁场都会使电弧受力，改变形状，有的时候运 动速度可达每秒几百米。设计人员可以利用这一特点来 快速熄弧并预防电弧的不利影响及破坏作用。
游离能Ai通常用游离电位Ui表示。各种气体的游离电位：
种类 He
F
N
H
O
C
W
Cu
Ag
电位/V 24.5 17.5 14.55 13.54 13.5 11.3 7.98 7.72 7.57
可见，金属蒸气比一般气体容易游离。为提高灭弧能力，应减少 金属蒸气量。
在大气间隙中，电位梯度达到30kV / cm时, 就会由于电场游离而 导致击穿，但在燃烧的电弧中弧柱电位梯度很小，因此在弧柱中 电场游离就微乎其微了。
触头材料： 触头材料也影响去游离的过程。当触头采用熔点高、导热能力强 和热容量大的耐高温金属时，减少了热电子发射和电弧中的金属 蒸汽，有利于电弧熄灭。
6. 直流电弧解析
8. 直流电弧的灭弧措施
1. 拉长电弧： 电源电压不能维持线路压降与弧压，电弧
将熄灭
2. 降低电离度 a. 加强吹弧，以提高对流换热 b. 加装灭弧室，以提高室内压力 c. 采用好的灭弧介质 3. 制造一个电流过零点
I
适当选取L、C, 使I 成为一高频振荡电流，且使I≤ Ia
若电流减小过快，回路中电感的能量会使回路中 产生过电压
（2） 若la不变，此时加强对流冷却（如吹弧）→p ↗、T ↘ → χ ↘ →Ea ↗ →Ua ↗，特性曲线上移
增大电弧电压是直流电弧灭弧的基本原 理
5.开关中电弧的起弧方式
• 开关开断时：触头开始分离时，电流集中在少数 的几个接触点处，焦耳热使接触点处温度升高， 形成熔融汽化，触头分离后，由热电子发射和/或 强场发射的电子使汽化的金属原子碰撞电离，产 生大量的电子和正离子，形成电弧。 • 开关闭合时：动、静触头在逐渐靠近的过程中， 因场致发射（阴极表面因强电场而发射电子）导 致击穿（预击穿），从而形成电弧。
思考题
1、直流电弧的动态伏安特性为什么不同于其 静态伏安特性？ 2、写出直流电弧稳定持续的方程式和熄灭条 件。 3、能否将两个相同类型、相同型号的断路器 并联起来以开断更大的直流电流？为什么？
4、试描述直流电源的电压逐渐升高的过程中，稳定工作点 的变化情况，应如何确定回路中的电阻与电感？ （选作） 5、试推导弧柱中电场强度与带电粒子密度的关系。（选作）
ⅢⅢ
Ⅰ Ⅱ Ⅲ (3)
用小偏离法Δi 来分析它们是否为稳定工作点，此时的电路方程为 U0=iR+Ldi/dt+Ua 改写为 Ldi/dt=（ U0—iR)—Ua
在Ⅰ、Ⅲ 两个区域：方程右边小于零， ∴ Ldi/dt＜0；在Ⅱ区域： Ldi/dt＞0，
焊接线能量的计算公式
线能量的计算公式：
q = IU/υ
式中：I—焊接电流 A
U—电弧电压V
υ—焊接速度cm/s
q—线能量J/cm
决定焊接线能量的主要参数就是焊接速度，焊接电流，和电弧电压，所以从这个意义上讲，只要你确定了合理的焊接规范参数，就已经确定了合理的焊接线能量，所以并没有一个专门的定量的的焊接线能量的测定，除非有特别要求，工程技术上也不可能给一个线能量的具体数值来控制，而是由焊接规范控制的，不过焊接线能量可以通过电流和电压和焊速来计算。
但是没一种焊接方法，还有根据实际应用情况线能量都不同，所以这种计算必要性不大，只要你利用合理的焊接规范，一般就没什么问题
个人认为理论上应该乘以热效率系数，但是从工程上来说这些都不是实用的东西
熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，称为焊接线能量，用下式表示为
IU
q=───
υ
式中 I——焊接电流
熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，称为焊接线能量，用下式表示为
IU
q=───
υ
式中 I——焊接电流(A)；
U——电弧电压(V)；
υ——焊接速度(cm/s)；
q——线能量(J/cm)。
例如，板厚12mm，进行双面开Ⅰ形坡口埋弧焊，焊丝ф4mm，I=650A，U=38V，υ=0.9cm/s。
，则焊接线能量q为
IU 650×38
q=─── = ────── = 27444 J/cm
υ 0.9
线能量综合了焊接电流、电弧电压和焊接速度三大焊接工艺参数对焊接热循环的影响。
线能量增大时，热影响区的宽度增大，加热到高温的区域增宽，在高温的停留时间增长，同时冷却速度减慢，。
焊接电弧的能量特性以及电弧力
2 焊接电弧的温度分布
2)焊接电弧径向温度分布 在焊接电弧的横断面内,温度沿径向的
分布是不均匀的,中心轴温度最高,离开中心轴 的温度逐渐降低,如图1-7所示。这主要是由 于外围散热快造成的。
焊接电流越大,电弧中心的温度越高。
12
2 焊接电弧的温度分布
图1-7电弧径向温度分布示意图 a)W-Cu电极间电弧等温线,电流200A，电压
10
2 焊接电弧的温度分布
反之，如果介质中含有电离能较高的物质,特 别是存在负电性元素氟时,能显著地提高弧柱区的 温度。例如,用含氟的焊剂进行埋弧焊时,弧柱区 的温度可高达7850K。含氟越多，温度越高。其 原因是:氟易与电子在电弧周边容易结合形成负离 子F-,使得电弧周边难以导电，电弧电流主要从电 弧中心流过，这相当于对电弧产生了压缩作用， 因而使弧柱的温度提高。
6
2 焊接电弧的温度分布
1)焊接电弧轴向温度分布 焊接电弧沿轴向的温度分布如图1-6所示。
图中还给出了能量密度与电流密度是相对应的, 即阴极区和阳极区的电流密度和能量密度均高于 弧柱区。
7
2 焊接电弧的温度分布
图1-6 电弧的温度、电流密度和能量密度的轴向分布示意图
8
2 焊接电弧的温度分布
许多研究表明,一般电弧焊时，阴极和阳极产生 的热量相近,但由于阴极发射电子消耗的能量较多,故 其温度比阳极低一些。阴极温度约为2200-3500K， 而阳极温度约为2400-4200K。在相同的产热情况 下,电极的温度受电极材料的种类、导热性、电极的 几何尺寸影响较大。一般来说,材料的沸点越低、导 热性越好、电极的尺寸越大,电极的温度越低,反之， 则越高。弧柱区的温度受电流大小、电极材料、气 体介质、弧柱的压缩程度等因素的影响较大。
熔断器电弧电压和电弧能量的关系
熔断器电弧电压和电弧能量的关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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《电弧的基本理论》课件
电弧的特性
电弧的种类
有多种电弧类型，如直流电弧、交流电弧、气 体电弧等。
电弧的温度和能量
电弧温度极高，可达数千摄氏度，能量也非常 大。
电弧的颜色和形态
电弧的颜色和形态根据电弧种类、电力、环境 等因素而异。
电弧的声音
电弧形成的声音是由于空气分子震荡而产生的， 通常被描述为噼啪声。
电弧的应用
1
电弧的切割和焊接应用
可以使用电弧切割金属，还可以使用电
电弧的灯光应用
2
弧焊接多种材料。
电弧灯可以用于照明和特效灯光，例如 舞台表演和电影拍摄。
电弧的如眼睛和皮肤灼伤， 同时可能产生有毒气体。
电弧的防护措施
使用防护服、防护眼镜等个人防护装备，对工作场 所进行安全评估和防护设施安装。
电弧的基本理论
欢迎来到本课程，我们将深入研究电弧的基本理论。从原理到应用，探索电 弧的神奇世界。
什么是电弧
电弧的定义
电弧是由于电流通过气体或液体导体时，由于空间 弧形区域中的电离和迁移导致的放电现象，通常表 现为明亮而有形的火焰。
电弧的形成
当两个电极之间的电压高到足以使空气击穿时，空 气将被电离并形成电弧现象。
电弧与航空
1 雷电
飞机在空中受到雷电攻击时，可能会产生一种称为“St. Elmo's Fire”的电弧现象。
2 火花
当两个金属表面互相碰撞时或出现电缆线和插头之类的故障时，也会出现火花和电弧。
电弧设计艺术
电弧不仅是科学领域的研究对象，还是艺术家的创作素材。
电弧雕塑
艺术家使用电极在金属上创造出令人惊叹的3D雕塑。
电弧摄影
在暗处使用摄像机捕捉电弧现象，可以创造出非常 独特的图像。
电弧伤害计算公式
电弧伤害计算公式电弧是一种在电气设备中经常发生的现象，它可能会对人员和设备造成严重的伤害。
在工业和建筑领域，电弧伤害是一个常见的安全问题，因此了解电弧伤害的计算公式对于预防和减少事故具有重要意义。
电弧伤害的计算公式可以帮助人们评估电弧事件的危险程度，从而采取相应的安全措施。
这些公式通常基于电弧能量、电流、时间和距离等因素，下面我们将详细介绍电弧伤害的计算公式及其应用。
电弧伤害的计算公式通常包括以下几个方面：1. 电弧能量计算公式。
电弧能量是评估电弧伤害严重程度的重要指标，其计算公式为：E = 0.5 × C × U × I × T。
其中，E表示电弧能量，C为修正系数，U为电压，I为电流，T为持续时间。
修正系数C是根据具体情况进行调整的，通常取值在0.1到1之间。
电弧能量越大，伤害程度越严重，因此通过计算电弧能量可以评估电弧事件的危险程度。
2. 电弧热辐射计算公式。
电弧热辐射是电弧事件中造成伤害的重要因素之一，其计算公式为：Q = σ× A × T^4。
其中，Q表示电弧热辐射，σ为史蒂芬-波尔兹曼常数，A为辐射面积，T为温度。
通过计算电弧热辐射可以评估人员在电弧事件中受到的热辐射伤害，从而采取相应的防护措施。
3. 电弧距离计算公式。
电弧距离是评估电弧伤害范围的重要指标，其计算公式为：D = K × (E)^0.5。
其中，D表示电弧距离，K为修正系数，E为电弧能量。
通过计算电弧距离可以评估电弧事件对周围人员和设备的影响范围，从而采取相应的安全措施。
以上是电弧伤害的计算公式及其应用，通过这些公式可以评估电弧事件的危险程度，从而采取相应的安全措施。
在工业和建筑领域，预防电弧伤害是非常重要的，希望大家能够加强安全意识，做好电弧伤害的预防工作。
电弧能量的计算..
E——事故能量(J/cm2) V——电路电压（V） Cf——系数，1kV以上为1.0；1kV以下为1.5 En——典型事故能量(J/cm2) t——电弧时间(s) D——操作距离(mm) x——距离指数
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•元器件和电压级别因子
60Hz电路中断开时间（圈）
断开时间（秒）
8.0
0.130
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电弧能量计算——在线软件
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主要目的： ——对于一个确定的电气环境，电弧能量是 基本一定的，并且是可以计算的。
注意：
工作环境中电弧事故的危险评估和计算，选择合适
防护性能的服装，是最终用户的责任，因为用户最了解其
工作环境和电气特点。
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Thanks！
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防电弧产品培训
——电弧能量的计算
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美国：NFPA 70E-2009 电气环境作业安全标准
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IEEE1584-2002：电弧危险计算方法指南
经典经验计算 模型
电压220V~15kV；三相； 频率50Hz或60Hz；短路 故障电流700A-106000A； 导体间隙13mm-152mm。
Ia——电弧电流
K——常数，开放结构为0.153；封闭式结构为0.097 Ibf ——三相短路故障电流(kA) En——典型电弧放电时间和工作距离的事故能量(J/cm2) K1——常数，开放结构为-0.792；箱型结构为-0.555 K2——常数，未接地及高阻接地系统为0；接地系统为-0.113 G——导体间隙(mm)
焊接线能量的计算公式-
线能量的计算公式：q = IU/ u式中：I—焊接电流AU—电弧电压Vu—旱接速度cm/sq—线能量J/cm决定焊接线能量的主要参数就是焊接速度，焊接电流，和电弧电压，所以从这个意义上讲，只要你确定了合理的焊接规范参数，就已经确定了合理的焊接线能量，所以并没有一个专门的定量的的焊接线能量的测定，除非有特别要求，工程技术上也不可能给一个线能量的具体数值来控制，而是由焊接规范控制的，不过焊接线能量可以通过电流和电压和焊速来计算。
但是没一种焊接方法，还有根据实际应用情况线能量都不同，所以这种计算必要性不大，只要你利用合理的焊接规范，一般就没什么问题个人认为理论上应该乘以热效率系数，但是从工程上来说这些都不是实用的东西熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，称为焊接线能量，用下式表示为IUq=u式中I ——焊接电流熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量，称为焊接线能量，用下式表示为IUq=u式中I ——焊接电流（A）；U——电弧电压（V）；u --- 焊接速度（cm/s）;q ----- 线能量（J/cm）。
例如，板厚12mm进行双面开I形坡口埋弧焊，焊丝巾4mm l=650A，U=38V u =0.9cm/s。
，则焊接线能量q 为IU 650 x 38q= = 27444 J/cmu 0.9线能量综合了焊接电流、电弧电压和焊接速度三大焊接工艺参数对焊接热循环的影响。
线能量增大时，热影响区的宽度增大，加热到高温的区域增宽，在高温的停留时间增长，同时冷却速度减慢，焊接线能量综合了、和三个工艺因素对的影响。
线能量增大时，过热区的尺寸粗大，降低；线能量减小时，和强度提高，但韧性也会降低。
生产中根据不同的材料成分，在保证焊缝成形良好的前提下，适当调节，以合适的线能量焊接，可以保证具有良好的性能。
0 牌准乩惦iT】G烬01 1 ：宦娇条址孤坤坤樓臬■林时+妻以塚據时趙输人不蛊11 32 kj/cni.fta果述押岬推唯施为200 电任击V flf ,讣算婵搖畫屢总Jt：参少丫M i丿—饷吐32 kJ / cm - 1 2 JO J / runtfff 耳L I v ・平—0* 7Q fl jOO善：曲逸用的彈按連(I为1.打K1RV仏42;冀衲材庄強检如锂屮的域住热输人为丹kJ rm.H集逐用炸第电H特•选用电31电用为旳「却It連麼为0 15听」、・■ : LT — 2fl V <g— 28 kJ/ctn I H・0_ cm/s P ft fk <7* tfUl vt_空_ _gg X IQ*兀仏汁tfU ~oTTxis-焊接接头百科名片■ W" «BI Hti d*.焊接接头焊接接头，指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。
电器理论基础 教学课件 许志红 第5章_电器的电弧理论
正离子 阳极形成高电场 →阴极复合 阴极温度上升
电子→ 复 弧隙温度上升 正离子 合 电子 复 阳极温度上升 →阳极 合 液态金属桥： 蒸发进入间隙
汤逊理论可以解释气体间隙击穿机理，但是，并不能很好 的解释长间隙气体放电过程 需要流注理论作为补充!!!
5.3 电弧的物理特性
5.3.1 开断电路时电弧的产生过程
当开断的电流和电压大于触头材料的最小生弧电流和最小 生弧电压(见表5-5和表5-6)时，气隙中将产生电弧 开断电路时，电弧产生过程如下：
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复旦大学
第 5章 电器的电弧理论
福州大学 许志红 王剑
复旦大学
第5章 电器的电弧理论
根据弧柱区压降 U z 在电弧电压 U h 中所占的比例可将电弧 分为长弧和短弧
U z 在U h 中所占的比例较大， U h 大致与E成正 长弧：极间距离较长， 比 U z Uh Uh U0 短弧：极间距离较短， 在 中所占的比例较小，
针对长弧和短弧的特点，可引出相应的灭弧方法： U U
低沸点阴极材料：阴极区压降约 等于阴极材料蒸汽的电离电位 高沸点阴极材料：阴极区压降约 等于气体介质的电离电位
图5-10 直流电弧特性示意图
近阳极区
特点： 聚集着大量的电子
构成一个负空间电荷区 电位也有一急剧的改变
长度是近阴极区的几倍
电场强度比近阴极区小
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跳闸式继电器
延时型继电器
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熔断型断路器 时间-电流曲线
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电弧持续时间（t）
保护器类型 电气情况
1，生产厂商提供的电流-时间曲线包括熔融 时间和开断时间. 2,如果生产厂商只是提供平均熔断时间。采 用平均熔断时间加上其15%，但是不能超过 0.03秒。如超过，直接加上0.03秒和超过部 分的10%。 3,如果电弧电流超过电流-时间曲线的最低端 （0.01秒）的电流，那么电弧的时间就选用 0.01秒。 跳闸式继电器 对于含有整体跳闸单元的断路器，如果生产 厂商给我们提供的电流-时间曲线包括跳闸时 间和开断时间， 延时整体跳闸式断路器,60Hz 电路中延时时 间一般为0.016秒，再加上开断时间。
13
13～153 153
2.000
2.000 0.973
线缆
13
2.000
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IEEE1584-2002 电弧能量的计算公式
模型二 计算公式 使用条件
Lee氏高压理 论计算模型
E=2.142×106VIbf(t/D2)
当电压超过15kV，或者导体间隙超（1+15%）
平均熔断时间+0.03+（平均熔 断时间×15%-0.03）×10% 0.01S
熔融保险丝
开断时间
延时型继电器
开断时间+0.016
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附表：继电器的断开时间表
断路器型号
低压 模制外壳 （ <1000V ）（整体跳闸断开型） 低压 绝缘外壳 （ <1000V ）（整体跳闸断开型 或者延时操作型） 中压 （1KV-35KV） 高压 （>35KV） 5.0 0.080 3.0 0.050 1.5 0.025
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IEEE1584-2002：电弧危险计算方法指南
电弧能量
电压
电流
操作距离
电弧时间
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IEEE1584-2002 电弧能量的计算公式
模型一 计算公式 lgIa=K+0.662lgIbf+0.0966V+0.000526G+0.55 88V(lgIbf)-0.00304G(lgIbf) ① lgIa=0.00402+0.983lgIbf② E=4.184CfEn(t/0.2)(610x/Dx) ③ lgEn=K1+K2+1.081lgIa+0.0011G④ 使用条件
防护性能的服装，是最终用户的责任，因为用户最了解其
工作环境和电气特点。
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防电弧产品培训
——电弧能量的计算
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美国：NFPA 70E-2009 电气环境作业安全标准
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IEEE1584-2002：电弧危险计算方法指南
经典经验计算 模型
电压220V~15kV；三相； 频率50Hz或60Hz；短路 故障电流700A-106000A； 导体间隙13mm-152mm。
Ia——电弧电流
K——常数，开放结构为0.153；封闭式结构为0.097 Ibf ——三相短路故障电流(kA) En——典型电弧放电时间和工作距离的事故能量(J/cm2) K1——常数，开放结构为-0.792；箱型结构为-0.555 K2——常数，未接地及高阻接地系统为0；接地系统为-0.113 G——导体间隙(mm)
E——事故能量(J/cm2) V——系统电压(kV) t——电弧时间(s) D——可能发生电弧的点到人的距离(mm) Ibf——短路故障电流(kA)
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IEEE1584-2002 电弧时间的确定
电弧持续时间取决于电路中的安全保护装置的性能！ 三大类保护装置
60Hz电路中断开时间（圈）
断开时间（秒）
8.0
0.130
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电弧能量计算——在线软件
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主要目的： ——对于一个确定的电气环境，电弧能量是 基本一定的，并且是可以计算的。
注意：
工作环境中电弧事故的危险评估和计算，选择合适
典型元器件导体间隙
系统电压 V 元器件类型 敞开式 220～1000 开关柜 MCC和仪表盘 线缆 敞开式 1000～5000 开关柜 典型导体间隙G Mm 10～40 32 25 13 102 13～102 距离指数x 2.000 1.473 1.641 2.000 2.000 0.973
线缆
敞开式 5000～15000 开关柜
E——事故能量(J/cm2) V——电路电压（V） Cf——系数，1kV以上为1.0；1kV以下为1.5 En——典型事故能量(J/cm2) t——电弧时间(s) D——操作距离(mm) x——距离指数
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•元器件和电压级别因子