清华大学学报(自然科学版)

作者：邓青, 李滢松, 叶艳超, 张世荣, 蒋慧灵, 李方伟, 郭佳豪, 肖小龙

单位：1. 北京科技大学 大安全科学研究院，北京 100083,2. 北京科技大学 资源与安全工程学院，北京 100083,3. 安全生产新型风险辨识与防控联合创新应急管理部重点实验室，北京 100083,4. 红云红河烟草集团有限责任公司红河卷烟厂，弥勒 652300,5. 青岛鼎信通讯股份有限公司，青岛 266100,6. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，南京 215104

关键词：故障电弧,环境温度,相对湿度,电气特性,电弧能量

基金：“十四五”国家重点研发计划项目(2023YFC3009804)

外界环境因素(如环境温度、相对湿度、大气压力、风速等)对故障电弧引发火灾过程有重要影响。为了探索温湿度对故障电弧特性和能量释放的影响机制，搭建了多参数可控的故障电弧试验平台，结合恒温恒湿试验机与高精度电信号采集系统，定量分析了环境温度(5~30 ℃)、相对湿度(20%~80%)及阻性负载对电弧时域特征的影响。利用电流电压的均方根值(RMS)及瞬时功率积分作为典型特征，研究典型环境因素(以环境温度、相对湿度为例)对交流串联故障电弧特性和能量释放的影响。研究发现：电流RMS与环境温度呈极强正线性相关关系，说明环境温度是影响电流强度的重要因素；电压RMS与环境温度呈中等负线性相关关系，环境温度升高导致电压有效值下降；能量释放与环境温度线性相关性较弱，说明环境温度对电弧释放总能量的影响有限。相对湿度对电流、电压及能量的影响较弱，线性相关性不显著。环境温度、相对湿度对于交流串联阻性负载电路产生的故障电弧具有比较复杂的非线性影响机制。该结果为不同环境因素下的故障电弧火灾早期风险预警提供了决策支撑。

来源：2026年第2期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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