1.与电机换向器时电位特性有关；由于电磁或机械方面的原因，在电刷下发生了原始火花，当换向器转动时，电刷下的火花被机械的拉长而形成电弧。如果产生电弧处的换向器电位足够大时，则电弧将向前扩展并发发展为环火。
2.片间电压过高：由于电刷磨损先来的碳粉和电刷碎片，或者换向器磨损下来的铜粉碎屑以及其它导电灰尘聚集在换向片的沟槽里，早换向片间形成了导电桥。当片间电压过高时，此导电桥将燃烧形成火花，这就是电位火花。如果此时的片间电压足够大，那么在这些导电成粒染完后就会出现片间电弧。此燃烧的电弧使用周围气体电离，当换向器转动时，该电弧随转向器一起转动，并且由于电弧形成的气体的内压力及作用在电弧时的点动力，时电弧拉长。当电弧向前扩展时它遗留下来的电离了的气体时导电的，因此电弧不断伸长，以至最后可能发展为环火。
