电弧故障的分类与特性
浅谈光伏系统中直流电弧故障的检测方法
潮 湿 引 起 的空 气 击 穿 ， 或 者 电气 连 接 松 动 等 原 因 造 成 的 ， 是 一种穿过绝缘 介 质 的 连 续 发 光和 放 电过 程 ， 是 一 个 时 变 的 非 线 性 过 程 。 电弧 在 放 电 的过 程中 ， 主要特性有强光、 热、 噪声、 电 磁辐 射 、 电 压 电 流 的 高 突 变 率 以及 电 弧
时有 效 地 防 护 措施 ， 会产 生 ３ ０ ０ ０ ￣ Ｃ以上 的 高 温 现 象 ， 引发火灾， 某 些物 质 熔
化甚 至 蒸 发 产 生大 量 的有 毒 气 体 ， 进 而 危 及 人 身 生命 安 全 和 国家 的经 济 遭 受 重 大 损 失 。 因此 ２ ０ １ １年 美 国 电工 法 ＮＥ Ｃ６ ９ ０ ． ８规 定 光 伏 系 统 中 直 流 电 压大于 ８ ０ Ｖ必须配备检测故障电弧的检测装置和断路器 ， 而 ＵＬ也 制 定 相 应标 准 ＵＬ １ ６ ９ ９ Ｂ用 以 检 测 评 估 光 伏 直 流 电弧 的有 效 方 法 。
在光伏系统中一旦发生直流电弧故障由于没有过零点保护并且光伏组件在阳光照射下产生源源不断的能量使得光伏系统中的故障电弧有了稳定的燃烧环境若不采取及时有效地防护措施会产生3000以上的高温现象引发火灾某些物质熔化甚至蒸发产生大量的有毒气体进而危及人身生命安全和国家的经济遭受重大损失
科 学 发 展
科 学 与财 富
都 在 纷 纷采 取 提 高 能源 效 率 和 能 源 结 构 的 措 施 ， 以寻 求 解 决 与 能 源 相 关 的
重 大 环 境 问题 ， 而 太 阳 能作 为 一 种 可 持 续 发 展 的清 洁 能 源 得 到 了重 视 。 在 光 伏 电站 建 站 越 来 越 多 的 同 时 ， 各 种 灾 害 也 曰益 显 现 ， 其 中， 直 流 电弧 故 障 是 引 起 电气 火 灾 的 罪魁 祸 首 之 一 。在 光 伏 系 统 中 ， 一 旦 发 生 直 流 电弧故障 ， 由于 没 有 过 零 点 保 护 ， 并 且 光 伏 组 件 在 阳 光 照 射 下产 生 源 源 不 断的能量 ， 使 得 光 伏 系 统 中 的故 障 电 弧 有 了稳 定 的 燃 烧 环 境 ， 若 不 采 取 及
ii 类故障电弧保护设置
ii 类故障电弧保护设置II类故障电弧保护设置。
一、II类故障电弧概述。
故障电弧是一种气体游离放电现象，当电路中的电流在某些不良条件下（如绝缘损坏、接触不良等），会在正常的导电通路之外形成电弧。
II类故障电弧相对特殊，它在电气系统中具有一定的隐蔽性和危险性。
（一）II类故障电弧的特点。
1. 能量较低但危害大。
- II类故障电弧的能量可能相对I类故障电弧较低，但它依然能够产生高温。
例如，在家庭电路中，即使是较小能量的II类故障电弧，其温度也可能达到数千摄氏度，足以熔化金属，引发火灾。
- 由于电弧的高温，它会使周围的绝缘材料迅速碳化，进一步破坏电路的绝缘性能，从而可能引发更大规模的故障。
2. 难以检测。
- 与短路等故障不同，II类故障电弧通常不会引起明显的电流突变。
它可能在正常的工作电流范围内产生，例如在一些电器设备的内部线路中，由于长期的振动或者轻微的接触不良，可能产生II类故障电弧，而传统的过流保护装置很难检测到这种微小的电弧变化。
二、保护设置的必要性。
1. 保障电气安全。
- 在各种电气环境中，无论是工业厂房还是家庭住宅，电气设备的安全运行至关重要。
II类故障电弧如果不加以保护，可能引发电气火灾。
据统计，在电气火灾事故中，有相当一部分是由故障电弧引起的。
例如，在老旧的建筑电气系统中，线路老化容易产生故障电弧，通过设置保护装置，可以大大降低火灾风险。
2. 保护电气设备。
- 故障电弧产生的瞬间高电压和高电流可能会对电气设备造成损坏。
对于一些精密的电子设备，如计算机服务器、医疗设备等，即使是短暂的II类故障电弧也可能导致设备内部元件的损坏，从而影响设备的正常运行，造成经济损失。
保护设置能够在故障电弧产生的初期就进行检测和处理，避免设备受到进一步的损害。
三、保护设置的关键参数。
1. 电弧检测灵敏度。
- 这是II类故障电弧保护设置的重要参数之一。
灵敏度的设置需要综合考虑电气系统的具体情况。
如果灵敏度设置过高，可能会导致误报警，例如在一些正常的电弧产生情况（如电器开关正常开合产生的电弧）下也会触发保护装置。
电弧
三、带电质点的复合与扩散 电弧的去游离过程包括复合和扩散两种形式。
1. 复合
复合是正、负带电质点相互结合变成不带电质点的现象。 由于弧柱中电子的运动速度很快，约为正离子的1000倍，所以 电子直接与正离子复合的几率很小。一般情况下，先是电子碰 撞中性质点时，被中性质点捕获变成负离子，然后再与质量和
一、电弧的危害和特点 1. 电弧的概念
当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定值时，触头 刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。 2.电弧的本质 电弧的实质是一种气体放电现象。 3. 电弧放电的特征 （1）电弧温度很高。 （2）电弧是一种自持放电现象。
表面30004000度，弧 心温度可达 10000度
电弧熄灭。
电弧熄灭的条件：
ud (t ) ur (t )
交流电弧的熄灭方法
1、提高触头的分闸速度
熄灭交流电弧的关键在于电弧电流过零后，弧隙的介质强
度的恢复过程能否始终大于弧隙电压的恢复过程。为了加强冷
却，抑制热游离，增强去游离，在开关电器中装设专用的灭弧 装置或使用特殊的灭弧介质，以提高开关的灭弧能力。
动特性。由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟
不上快速变化的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的 变化，这种现象称为电弧的热惯性。 经过分析，可见交流电弧在交流电流自然过 零时将自动熄灭，但在下半周随着电压的增 高，电弧又重燃。如果电弧过零后，电弧不 发生重燃，电弧就此熄灭。
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u h2
高压低压配电柜的电弧故障与防护技术
高压低压配电柜的电弧故障与防护技术随着现代社会对电力需求不断增长，高压低压配电柜在电力系统中扮演着重要的角色。
然而，由于电力运行过程中的不可预测性，电弧故障成为一个常见且危险的问题。
本文将重点讨论高压低压配电柜中常见的电弧故障及其防护技术。
一、电弧故障的原因电弧故障是指电力系统中电流在非绝缘介质中产生的放电现象，其产生的原因主要有以下几点：1.设备老化：随着使用时间的增长，设备内部的绝缘材料会出现老化现象，导致电弧故障的发生概率增加。
2.设备操作不当：如断路器的误操作、电器设备的过载、短路等都可能导致电弧故障的发生。
3.外界因素：如雷击、动物触碰、灰尘污染等也会引发电弧故障。
二、电弧故障的危害电弧故障在高压低压配电柜中产生的瞬间能量十分巨大，具有以下危害：1.设备损坏：电弧会导致设备内部出现高温和气体压力增加，直接影响设备的正常运行。
2.人身安全受到威胁：电弧发生时，会产生强光和高温，加之释放出的有害气体，对人身安全构成严重威胁。
3.火灾和爆炸：电弧能引发设备周围的物体燃烧，甚至引发爆炸，从而造成严重的火灾事故。
三、电弧故障的防护技术为了预防和减少电弧故障的发生和其危害，人们开发了各种电弧故障防护技术：1.设备绝缘材料的选用：在高压低压配电柜中，选择高质量的绝缘材料能够有效减少电弧故障的发生。
2.精确的设备操作：保证设备的正确操作，避免误操作和过载等问题的发生。
3.电气火灾监控系统：通过实时监测电力设备的温度和电流，能够及时发现异常情况，并采取相应的措施以避免电弧故障的发生。
4.电弧故障保护设备：安装电弧故障保护设备，如电弧探测器、电弧隔离器等，能够在电弧故障发生时迅速切断故障电流，提高电气系统的安全性。
5.联动防护系统：通过与其他设备联动，实现电气系统的整体防护，确保电弧故障不会蔓延以及及时切断。
四、总结高压低压配电柜的电弧故障是电力系统中常见且危险的问题，可能导致设备损坏、人身安全受到威胁、火灾和爆炸等。
电力系统中的电弧故障模型与仿真技术
电力系统中的电弧故障模型与仿真技术引言电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，为各行业提供了稳定的电力供应。
然而，电力系统中的电弧故障问题一直以来都是困扰工程师和研究人员的难题。
电弧故障不仅对电力设备造成损坏，还可能引发火灾和人员伤害。
因此，研究电力系统中的电弧故障模型与仿真技术对于改善电力系统的可靠性和安全性具有重要意义。
一、电弧故障的概念及原因电弧故障是指电流在电力设备中断裂时，在两个电极之间形成充满电离气体的导电通道。
电弧故障的主要原因可以归结为以下几点：1. 设备的劣化与老化：电力设备随着使用时间的增加，其绝缘材料会逐渐老化和劣化，这可能导致电弧故障的发生。
2. 设备故障：电力设备自身的设计缺陷或制造质量不合格可能引发电弧故障，例如电路设计错误、材料缺陷等。
3. 外部因素：大气闪击、鸟击、树木接触等外部因素也是电弧故障的原因之一。
二、电弧故障模型为了研究电力系统中的电弧故障，建立合适的电弧故障模型非常重要。
电弧故障模型一般分为电弧平衡模型和非平衡模型。
1. 电弧平衡模型：电弧平衡模型假设电弧中的物理量（电流、电压、电子温度等）均保持稳态，且电弧中的能量损失完全转化为热能。
这种模型常用于对电弧故障进行理论分析和计算机仿真。
2. 非平衡模型：非平衡模型考虑了电弧中的非平衡现象，例如不均匀的电弧电流分布、电子能量输运过程等。
这种模型相对复杂，但更接近实际电弧故障情况。
三、电弧故障仿真技术为了更好地理解电力系统中的电弧故障，研究人员开发了各种仿真技术，以模拟电弧故障的发生和发展过程。
1. 电磁场仿真：电弧故障产生的电磁场会影响电力设备的周围环境，因此电磁场仿真技术可以帮助工程师评估电弧故障对周围设备的影响，从而采取相应的防护措施。
2. 热仿真：电弧故障产生的高温对电力设备造成很大威胁。
通过热仿真技术，可以模拟电弧故障时的温度分布，帮助工程师设计更好的故障防护装置。
3. 流体仿真：电弧故障同时伴随着气体的离子化和流动，对电力设备周围的气体环境造成不可忽视的影响。
电弧故障分类
电弧故障分类
电弧故障可以根据不同的分类标准进行分类，以下是一些常见的电弧故障分类：
1. 根据电弧引起的破坏程度分为：
- 烧蚀故障：电弧引起电气设备表面或连接件的烧蚀和局部
熔化；
- 烧熔故障：电弧引起电气设备内部部件的烧熔和局部熔融； - 爆炸故障：电弧引起电气设备内部出现爆炸现象，导致设
备严重损坏。
2. 根据电弧形成的位置分为：
- 外部电弧故障：电弧在设备外部形成，如电缆的接头、插
座等处；
- 内部电弧故障：电弧在电气设备内部形成，如开关柜、断
路器等内部部件。
3. 根据电弧故障发生的原因分为：
- 设备故障引起的电弧故障，如设备老化、设备缺陷等；
- 操作失误引起的电弧故障，如误碰、错误操作等；
- 外界因素引起的电弧故障，如雷击、动物触碰等。
4. 根据电弧故障的持续时间分为：
- 瞬时电弧故障：短时间内形成和消失的电弧，持续时间较短；
- 持续电弧故障：持续时间较长的电弧，可能持续数秒钟或
更长时间。
5. 根据电弧故障的危害程度分为：
- 一般电弧故障：对设备造成一定损坏，但损失较小，不会引发火灾或爆炸等严重事故；
- 严重电弧故障：对设备造成严重损坏，可能引发火灾、电击等严重事故，对人身安全造成威胁。
低压供配电线路故障电弧检测方法
低压供配电线路故障电弧检测方法摘要：对于低压供配电线路而言，其中的电弧按照性质可以分为两种情况，一种是安全电弧，另一种就是故障电弧。
若是故障电弧持续发展和蔓延，将可能导致整条线路上及设备损坏，进而引发电气火灾，对整个电力系统都会造成危害。
故此，必须采取有效的检测技术对低压供配电线路中的故障电弧进行检测，从而确保线路的运行安全性和可靠性。
关键词：电力系统；低压供配电；电弧检测1低压供配电线路在低压供配电线路之中，导体由于外部绝缘的老化及接触不良、断裂等情况均有可能会导致电弧故障的出现。
同负载之间串联起来，线路的电流通常会相较于电弧故障未出现时更小，不会导致微型断路器动作的出现；在相线和中性线间的并联电弧故障尽管会导致线路电流扩大，然而依然是一种间歇性的故障问题。
电弧放电所产生出的巨大能量是导致电气诱发火灾的重要因素，就电弧保护装置开展相关的牙就工作是目前低压电器的主要发展方向之一。
在被保护线路出现电弧故障之后，电弧会在经过零点位置之时发生“零休”情况，在此情况出现期间会导致高频分量的发生，借此可作为是否出现了电弧故障的判断依据。
2低压配电线路中的故障电弧分析2.1 故障电弧分类2.1.1并联型电弧这种电弧具体是指带电导体，如相线之间、相线与中性线之间的电弧，其又被称之为电弧性短路，由于这种电弧与供配电线路中的正常负载之间为并联状态，常将此类故障电弧称为并联型电弧。
2.1.2串联型电弧带电导体由于受到外界因素的影响及本身质量问题而出现断裂，或是接触不良时而产生的电弧，由于这种电弧与负载之间是以串联的关系存在的，故此将其称为串联型电弧。
2.1.3电弧接地其又被称之为电弧性漏电，具体是指带电导体与接地导体，如PE、接地设备金属外壳之间形成的电弧。
2.2 故障电弧现象分析2.2.1非接触性故障电弧此类电弧具体是指在彼此绝缘的两个金属电极上，施加一定的电压，电极之间的绝缘介质，如空气，会出现电离，由此便会形成击穿电弧。
故障电弧诊断总结
故障电弧诊断总结研究意义：电弧故障（Arc Fault）有并联电弧故障和串联电弧故障之分。
并联电弧故障表现为电路短路，故障电流大，现有电气保护体系能对其保护；而串联电弧故障因受线路负载限制，其故障电流小，常为5~30A，甚至更低（荧光灯电弧故障电流有效值约为0.1A），以至于现有保护体系无法实现对串联电弧故障保护，是现有电气保护体系的漏洞之一，存在潜在电气安全隐患。
串联电弧可分为“好弧”和“坏弧”，如电弧焊机、有刷电机工作时产生的电弧及插拔插座时产生的电弧常称为“好弧”；其他非按人类意愿或控制产生的电弧称为“坏弧”。
对电弧故障进行检测时，不应将“好弧”误判为电弧故障，进而切断电源造成不必要损失。
实时准确检测串联电弧故障，并切断故障电路是避免电弧持续燃烧以至于酿成火灾等事故的有效途径。
依据电弧发生时所产生的声、光、电、磁等特性，采用实验方法研究电弧特性。
以电弧电、磁特征作为检测方法输入，实验研究了电弧故障，分析说明串联电弧与并联电弧，交流电弧与直流电弧之不同；在频域展开电弧特性研究，指出故障电弧特征量多集中在2-200kHz频段。
随着电力电子技术发展，非线性负载增多，传统基于电弧“零休”等特性的检测方法已不能满足要求。
采用AR参数模型对低压电弧故障进行检测，并给出回路识别参考矢量；采用小波熵分析电弧故障，指出若小波熵值大于0.002则可判定发生电弧故障；基于小波变换模极大值建立电弧故障神经网络模型，以实现电弧故障检测与分类。
注：输入参数的提取可以从一下三个方面：（1）负载正常工作时的电流特性；（2）开关插拔产生的正常电弧电流特性现实中我们在拔、插插头的瞬间也会产生电弧，它们持续的时间短，在瞬间就熄灭了，不连续也不影响线路中设备的正常工作，几乎不会因此产生火灾而威胁环境的安全；（3）故障电弧（接触不良）的电流特性。
主要是由于线路绝缘层老化、绝缘损坏或者短路等原因而产生的电弧。
这种电弧持续时间长，电弧燃烧时放出大量的热量，对周围环境存在极大的火灾安全隐患，是需要预防制止的电弧，也称为故障电弧。
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电弧故障的分类与特性低压供配电线路中的电弧一般可分为两种，一种是正常电气操作过程中产生的电弧，通常称之为正常工作电弧，比如电机在旋转过程中所产生的电弧就是所谓的正常工作电弧，还有电器设备的正常开关操作、电器电源插头的插拔过程时产生的电弧等都属于正常工作电弧，这些正常工作电弧是伴随着电气工作过程中的，而且是不可避免的，正常工作电弧的产生是瞬时性的，它不会持续的存在，也不会影响低压供配电系统和线路中的其它用电设备的正常工作，更不会以此引起电气火灾危及用电安全[17]。
所以通常线路中在发生正常工作电弧的情况下，一般都认为此时的低压供配电系统和线路上的用电设备是安全的；另外一种电弧是在电气设备异常操作过程中产生的电弧，或是低压供配电线路发生故障情况下的电弧，这样的电弧称为电弧故障，低压供配电系统中的电弧故障一般是由于电气设备触头松动、线路绝缘老化、绝缘水平下降并击穿以及接地故障等问题引起的电弧。
应该指出，电弧的这种区分方法不是根据电弧的任何物理参数的不同，而是针对电弧的产生结果能否导致电力安全及事故的发生这一问题来具体的划分，所以，对电弧类别的归属进行判断就存在较大的困难，这也就是在电弧故障识别及检测技术领域所要解决的技术难题。
1-3-1 电弧故障的分类对电弧故障如果按其产生的位置来分类，可以具体的将其分为串联模式电弧故障和并联模式电弧故障，其示意图与电路等效图如图1-3所示。
串联电弧故障的产生原因主要有两个方面，一方面是由于振动等原因引起的电极之间接触不良、连接松弛或接触处断裂，进而形成了间歇性的电弧，即点接触式串联电弧故障。
当两个电极接触处出现间歇性的电弧时，电弧的间歇性燃烧会使导体的热量集聚，如果不能够及时散热便会导致导体过热，进而引燃导体外层绝缘材料，引发电气火灾；另一方面是由于配电线路年久失修而导致线路被腐蚀氧化、电缆绝缘被碳化，或是连接端子锈蚀等问题，在绝缘体上形成了碳化通道，由此形成的电弧燃炽即为碳化路径式串联电弧故障[18-21]。
当低压配电线路中存在绝缘介质的腐蚀与碳化问题时，处于损坏断口处两端的起始电压幅值很低，据测量仅有几百毫伏，但是随着电线绝缘介质被逐渐的氧化和腐蚀，损坏断口处两端的电压便会逐步的升高，当电压幅值升高到几伏时，气体间隙便能够维持电弧稳定的燃炽，电弧产生足够的能量进而引燃导体外层绝缘材料，最终导致电气火灾的发生。
串联电弧故障受到阻抗负载限制，电弧电流一般略低于正常负载电流[22-25]。
串联电弧电流由于受到负载性质的影响，其波形变化多样且没有规律，所以针对串联电弧故障的检测十分困难。
按发生位置，故障电弧的类型基本上可分为两类如图1-3：A类和B类。
A类为串型电弧，B类为并型电弧。
(A) 串型电弧 (B) 并型电弧图1-3故障电弧的类型Fig. 1-3 types of fault arc并联电弧故障是一种短路电弧故障，归纳其产生原因也有两个方面，一方面是由于外力因素使火线与零线之间的绝缘破损、开裂，进而造成火线和零线之间的电弧故障，即点接触式并联电弧故障[27-28]；另一方面是由于电线长期捆扎在一起，由于导线腐蚀老化，而导致火线和零线之间的绝缘层出现了碳化，形成了碳化通道，进而导致两导线之间形成了电弧，即碳化路径式并联电弧故障[26-30]。
并联电弧故障的电流波形同样受到负载影响，但电流幅值要明显大于负载电流，并联电弧故障产生的能量也要大于串弧故障，很容易在故障点形成导电通道，使金属导体过热并引燃可燃物，甚至能够使金属电极发生融化[31-33]。
但由于并弧故障电流幅值明显大于正常线路的负载电流，传统的过流保护装置在一定程度上即可以起到一定的保护作用。
串、并联电弧故障的电流幅值存在很大差异[34]，串、并联电弧故障电流幅值与支路正常电流幅值范围如图1-4所示。
并联电弧故障类似于短路过程，电流幅值一般能达到75～500A ，且由供电电源决定，现有的过流和短路保护装置完全能够起到保护作用。
串联电弧故障电流受到线路负载的影响，电流幅值较小，一般在5～30A 以内，而线路负载正常运行电流范围也是在30A 以内，因此，现有的过流和短路保护装置无法起到保护作用。
串联故障电弧在低压配电系统中经常发生并且危害性极大，所以本文以串联故障电弧为研究对象，对其进行数据采集和检测判断。
0.2A图1-4 串、并联电弧故障电流幅值与支路正常电流幅值范围 Fig. 1-4 amplitude of fault current in series and parallel arcand amplitude range of branch normal current某些文献除了以上的几种电弧故障类型，还定义了另外一种电弧故障类型，该种电弧故障发生在火线与地线之间，是一种并联电弧故障[35-37]。
这种电弧故障仅发生于存在地线的低压配电系统中，其等效电路图与前文所提到的并联电弧故障的等效电路图是相同的，因此，此种类型的电弧故障具有与并联电弧故障相同的电气特性，所以在本文的研究过程中，仅仅采用串、并联的分类方法。
1-3-2 故障电弧的特性分析经过对线性电路串联电弧故障电压和电流实测波形的分析发现，在由阻感负载组成的线性电路中，所有的电弧故障都具有一些共同的电气特性，电弧电压和电流时序曲线如图 1-5所示，图为电阻负载电路中单相串联电弧故障的电压和电流波形曲线，从图中可以看出，串联电弧故障电流波形在电流零点时刻的附近变为平坦的波形，这是由电弧的熄灭和复燃过程所引起的，电弧的电压波形在电弧燃炽和熄灭区域以外的范围近似为矩形波[38-40]。
线性电路中电弧故障的产生对线路中的电流有较大的影响，从以下几个方面具体分析。
I /A U /V t/s-1.00.51.0-0.50.0图1-5 交流串联电弧故障电压、电流波形Fig. 1-5 waveforms of AC series arc fault voltage and current（1）“零休”现象线性负载电路处于燃弧过程时，线路电流波形存在稳定的“零休”时段，其原因是当线路中存在电弧故障时，由于电弧具有电流减小时电压上升的伏安特性，电路电流不再呈现正弦波。
在电流波形的半波初始和结尾区域部分，电流波形偏离正弦波的程度较为严重，而且电流的畸变程度还与电路的负载性质有关。
电路负载为阻性时，电流过零后，由于弧隙上电压上升缓慢，电弧功率P h上升速度较小，弧隙被冷却的时间相对较长，因而燃弧尖峰电压U rh出现较迟。
在U rh出现之前，i h很小，此时与负载电流相比较可以认为是零值，此过程即为电流过零后的“零休”现象[41]。
在熄弧尖峰电压U xh出现之后，同样因为电源电压u低于U xh，此时i h迅速减小到很小的数值，这一现象称为电流过零前的“零休”。
在电感性负载电路中，在燃弧尖峰电压U rh出现之前，情况与电阻性负载电路相似，但因为此时弧隙上电压上升速度较快，U rh出现较早，所以电流过零后的“零休”时间要短得多；在熄弧尖峰电压U xh出现之后，此时在电弧间隙上的电压与电源电压u无关，而是由自感电动势来维持，因此电弧电流i h的零前“零休”现象很微弱。
在线性负载电路中由于“零休”现象的存在，因此电流在过零前后，电流波形出现较为强烈的变化，其波形为曲折的交变波形而不是平顺的正弦波。
电弧的灭弧过程受到电弧电流的零前“零休”维持时间的影响很大，电弧电流“零休”维持时间的增大是由于电弧电流过零前出现电弧功率为零的时间持续较长所导致，所以，在电弧电流的过零时刻和过零后的一段时间内，电弧弧柱温度降低、弧柱直径变细，更有利于弧柱的消失，以及促进电弧间隙中的气体由导电状态过渡到绝缘状态，显然，这对防止电弧重燃起着非常有利的作用。
通过以上分析也可以说明，处于阻性负载电路中的电弧与感性负载电路中电弧相比较，其更容易熄灭。
（2）电流过零时的下降速度在电感性负载电路中，电弧电压u h 对电流i h 的另一影响是，当i h 下降到接近零时，使i h 的下降速度变快[40]。
证明如下：当电路中不存在电弧时，由于此时电流滞后于电源电压 90 度，因此当电弧电流降为零值时，电源电压将处于最大值。
电弧电流的变化率为： 0|h m h diu i dt L →=± （1-1）式（1-1）中，i h 为电弧电流；U m 为电源电压幅值； L 为电路中的电感。
如电路存在电弧，设U h =比电源电压U 的幅值小很多，i h 仍然落后于U 约为 90度，当i h 下降到零时，U 正处于接近峰值。
i h 过零时，U h =U xh ，此时i h 的下降速度为：0|h m xhh di u u i dt L →+=±（1-2）式（1-2）中，将U m 和U xh 相加，是因为在i h 落后于U 近 90 度情况下，i h 过零时的U h 总是和U 的方向相反。
由此可见，当电路中存在电弧时，i h 过零时的下降速度随着电源电压u 的增大而加快。
而i h 下降速度增大意味着在过零前电弧的散热时间较短，在过零后弧柱将较热、较粗，仅从这一点来看，U xh 的增大不利于电弧的熄灭。
（3）减小电路的功率因数角ϕ当交流电路中存在电弧时，电路的功率因数角将减小。
在电路为电感性负载的情况下，ϕ减小的程度可计算如下：其电路电压U 的幅值为U m ，电路电感为 L 。
设弧隙的电压为U h =U k ，其值为一个常数，那么电弧处于稳定燃炽状态时，如以电流 正半波起始零点为起点，可列出微分方程如下： sin()m di L U U wt dt ϕ⋅+=⋅+ （1-3）式（1-3）中，ϕ 为t =0 时电源电压的相位角。
由此可以解得 cos()m k UU i t t K L L ωϕω=⋅+-⋅+ （1-4）式（1-4）中，K 为积分常数。
起始条件t =0 时，i =0 代入，可得： cos()m UK L ϕω=⋅ （1-5）则有： cos()cos()m k m UU U i t t L L Lωϕϕωω=-⋅+-⋅+⋅ （1-6）在i 半波的末尾，t =π/ϕ 时，i =0，代入可得：0cos()cos()m m k U Ut U Lωϕπϕω=-⋅+-⋅+⋅ （1-7） 此时，电路的功率因数角为： arccos()2k mU U ϕπ=⋅ （1-8） 可见，kmU U 越大，ϕ越小，就是说，电弧的存在，相当于在电路中串联了电阻。
以上关于电弧故障电流的“零休”现象、电流过零时的下降速度以及功率因数角ϕ的减小等现象普遍存在于线性负载电路中，所以在线性负载电路中可以根据以上所分析的电路电流特征来检测和判断线路中电弧故障的产生。
而对于非线性负载电路，由于负载的电气参数会随着电源电压与线路电流的变化而发生变化，而且非线性负载多种多样，所以非线性电路没有一个稳定的伏安特性供我们参考。