Τι είναι το Arc Flash;
Το Arc Flash είναι μια ηλεκτρική έκρηξη που προκύπτει από μια σύνδεση χαμηλής αντίστασης στη γείωση ή άλλη φάση τάσης σε ένα ηλεκτρικό σύστημα. Οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν ταχεία θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα και ακραίες πιέσεις, με αποτέλεσμα έκρηξη τόξου. (Arc Flash)
Η έκρηξη τόξου (Arc Flash)(αυτό που προκύπτει από το φλας τόξου) πιθανώς θα εξατμίσει όλους τους συμπαγείς αγωγούς χαλκού, οι οποίοι θα επεκταθούν έως και 67.000 φορές τον αρχικό όγκο του όταν εξατμιστεί.
Η έκρηξη τόξου (Arc Flash) απελευθερώνει φωτιά, έντονο φως και κύματα πίεσης σε μια έκρηξη ιπτάμενου θραύσματος. Ένα φλας τόξου συμβαίνει χωρίς προειδοποίηση. Αυτό συνήθως έχει ως αποτέλεσμα την πλήρη καταστροφή του εξοπλισμού που εμπλέκεται και σοβαρό τραυματισμό ή θάνατο σε άτομα εντός του ορίου φλας κατά τη στιγμή του συμβάντος.
Η ενέργεια που απελευθερώνεται από ένα τόξο είναι μια συνάρτηση της τάσης του συστήματος, του διαθέσιμου ρεύματος σφάλματος στη θέση και της διάρκειας του τόξου.
Θα πρέπει να ανησυχείτε για τους κινδύνους Arc Flash στον εξοπλισμό χαμηλής τάσης;
Η θεωρία ότι οι κίνδυνοι φλας Arc είναι μεγαλύτεροι σε υψηλότερες τάσεις είναι μια κοινή παρανόηση . Είναι πολύ πιο κοινό για χαμηλές τάσεις, όπως 480v, να έχουν πολύ πιο σημαντικά επίπεδα κινδύνου φλας τόξου, επειδή τα ρεύματα βλάβης είναι πολύ υψηλότερα.
Τα περισσότερα καταγεγραμμένα ατυχήματα φλας τόξου συμβαίνουν σε χαμηλότερες τάσεις καθώς ένα σφάλμα δημιουργείται από έναν τεχνικό που εργάζεται σε ηλεκτρικό εξοπλισμό .
Δεν είναι ασυνήθιστο να υπάρχει κίνδυνος φλας τόξου Κατηγορία 3 ή Κατηγορία 4 σε συστήματα χαμηλής τάσης λόγω του μεγάλου χρόνου εκκαθάρισης των προστατευτικών συσκευών και των υψηλών ρευμάτων σφάλματος.
Τι προκαλεί ένα Arc Flash;
Όταν ρέουν σημαντικά ρεύματα σφάλματος μέσω διαφόρων αγωγών που βρίσκονται πολύ κοντά ο ένας στον άλλο, οι διαφορές στο δυναμικό, μεταξύ άλλων παραγόντων, θα ιονίσουν τον αέρα, επιτρέποντας μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης μεταξύ των αγωγών.
Ακατάλληλα εργαλεία, ακατάλληλος ηλεκτρικός εξοπλισμός, διάβρωση ηλεκτρικού εξοπλισμού, ακατάλληλες τεχνικές εργασίας, έλλειψη κατάρτισης ηλεκτρικής ασφάλειας και έλλειψη προληπτικής συντήρησης είναι μόνο μερικά από τα γεγονότα που καθιστούν πιο πιθανό ένα φλας τόξου.
Τι είδους τραυματισμοί μπορούν να συμβούν από ένα Arc Flash;
Εκτιμάται ότι 5 έως 10 τόξα εκρήξεων και εκρήξεων συμβαίνουν σε ηλεκτρικό εξοπλισμό κάθε μέρα στις Ηνωμένες Πολιτείες, με 2.000 άτομα κάθε χρόνο να γίνονται δεκτά σε κέντρα καύσης για σοβαρά εγκαύματα (CapSchell Inc.)
Ο βαθμός τραυματισμού σχετίζεται άμεσα με τη δύναμη του φλας τόξου, την απόσταση του ατόμου κατά τη στιγμή του φλας τόξου και τον προστατευτικό εξοπλισμό (PPE) που φοριέται από ένα άτομο κατά τη διάρκεια ενός τόξου.
Λόγω της δύναμης από την έκρηξη της ενέργειας (η έκρηξη) και της έντονης θερμότητας, εγκαύματα, διάσειση, καταρρεύσεις πνευμόνων, απώλεια ακοής, τραυματισμοί με θραύσματα και σπασμένα οστά είναι οι συνηθισμένοι τραυματισμοί.
Ποιο είναι το κόστος που σχετίζεται με ένα ατύχημα Arc Flash;
Το συνολικό κόστος των ατυχημάτων τόξου εκτιμάται ότι κυμαίνεται μεταξύ 12 και 15 εκατομμυρίων $ και μπορεί να περιλαμβάνει ιατρικά έξοδα, χρόνο εκτός λειτουργίας, αντικατάσταση εξοπλισμού , αγωγές και έξοδα ασφάλισης και δικαστικής προσφυγής.
Η OSHA επέβαλε πρόστιμο σε ορισμένες εγκαταστάσεις άνω των 500 χιλιάδων δολαρίων επειδή δεν συμμορφώνεται με τους κανονισμούς ηλεκτρικής ασφάλειας (www.osha.gov). Το μεγαλύτερο κόστος είναι οι πιθανές αγωγές, διότι ο εργοδότης δεν αναγνώρισε σωστά τους κινδύνους, εκπαιδεύει τους υπαλλήλους και παρείχε κατάλληλες προειδοποιήσεις, διαδικασίες και προστατευτικό εξοπλισμό (ΜΑΠ).
Συνιστάται ευρέως η εξωτερική ανάθεση ανάλυσης τόξου σε εκπαιδευμένους ειδικούς, με τις γνώσεις και την εμπειρία που απαιτούνται για τον προσδιορισμό όλων των κινδύνων.
Μήπως το σωστό PPE με προστατεύει από τον τραυματισμό;
Ο προστατευτικός εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει τα εγκαύματα σε εγκαύματα δευτέρου βαθμού. Όσοι βιώνουν ένα τόξο και φορούν τον κατάλληλο εξοπλισμό μπορούν να τραυματιστούν σοβαρά ή ακόμη και να σκοτωθούν από τη δύναμη της έκρηξης τόξου.
Μια έκρηξη τόξου (Arc Flash) μπορεί να χτυπήσει τους ανθρώπους από υπερυψωμένες πλατφόρμες ή να χτυπήσει πόρτες ή θραύσματα σε όλη την αίθουσα, στην οποία το κατάλληλο φλας PPE παρέχει ελάχιστη έως καθόλου προστασία!
Σε ιδανική περίπτωση, ο χειριστής θα χρησιμοποιούσε εξοπλισμό ασφαλείας, όπως μια συσκευή Remote Racking, που θα τους επέτρεπε να στέκονται έξω από το όριο του τόξου.
Πώς καθορίζεται το σωστό επίπεδο ΜΑΠ;
Προκειμένου να επιλεγεί ο κατάλληλος ΜΑΠ (ατομικός προστατευτικός εξοπλισμός), η προσπίπτουσα ενέργεια πρέπει να είναι γνωστή σε κάθε σημείο όπου ενδέχεται να απαιτείται από τους εργαζόμενους να εκτελούν εργασίες σε ηλεκτρικά ενεργοποιημένο εξοπλισμό. Αυτοί οι υπολογισμοί προσδιορίζονται σε μια μελέτη τόξου και πρέπει να εκτελούνται από εξειδικευμένο άτομο, όπως ηλεκτρολόγος μηχανικός .
Το NFPA 70E προσφέρει έναν οδηγό για σωστή προστασία.
Όλα τα μέρη του σώματος που ενδέχεται να εκτεθούν στο φλας τόξου πρέπει να καλύπτονται από τον κατάλληλο τύπο και ποιότητα ΜΑΠ. Το σωστό PPE μπορεί να περιλαμβάνει ρούχα ανθεκτικά σε τόξο, σκληρό κάλυμμα, κουκούλα, ασπίδα προσώπου, γυαλιά ασφαλείας, γάντια, παπούτσια κ.λπ. ανάλογα με το μέγεθος της υπάρχουσας ενεργειακής ενέργειας.
Μπορεί να προληφθεί ένα περιστατικό Arc Flash;
Δεν υπάρχει κανένας τρόπος να αποφευχθεί εντελώς το φλας τόξου σε ηλεκτρικά συστήματα διανομής. Το καλύτερο που μπορεί να κάνει είναι να μετριάσει ή να μειώσει τον κίνδυνο . Παρακάτω είναι μια λίστα με προτεραιότητα, βασισμένη στην Ιεραρχία Ελέγχου Κινδύνων από την NIOSH, η οποία περιγράφει τρόπους για τη συστηματική μείωση του κινδύνου στο χαμηλότερο δυνατό επίπεδο με τον περιορισμό ενός δεδομένου κινδύνου.
Υψηλότερη προτεραιότητα και βάρος δίδονται σε μεθόδους που επιδιώκουν τον έλεγχο του κινδύνου με προληπτικά μέσα όσο το δυνατόν πιο κοντά στη βασική αιτία. Εν τω μεταξύ, η χαμηλότερη προτεραιότητα δίνεται σε αντιδραστικές μεθόδους ελέγχου ζημιών μετά από ένα συμβάν που έχει συμβεί.
1. Εξάλειψη // Απομακρύνετε τον κίνδυνο
- Εργαστείτε μόνο σε ενεργοποιημένο ηλεκτρικό εξοπλισμό, όταν είναι απολύτως απαραίτητο.
Ο εξοπλισμός απενεργοποίησης αφαιρεί τον κίνδυνο φλας τόξου, παρόλο που υπάρχει κάποιος κίνδυνος ανατροπής τόξου και έκρηξης κατά τη δοκιμή για να βεβαιωθείτε ότι ο εξοπλισμός είναι απενεργοποιημένος, καθώς και κατά την εκ νέου ενεργοποίηση. - Η αφαίρεση του προσωπικού από το όριο του τόξου εξαλείφει τον κίνδυνο τραυματισμού από τον άνθρωπο.
Εξοπλισμός όπως συσκευές Remote Racking επιτρέπουν στους χρήστες να στέκονται έξω από το όριο του τόξου, ενώ λειτουργούν διακόπτες.
2. Αντικατάσταση // Αντικαταστήστε τους υψηλότερους κινδύνους με τους χαμηλότερους
Αυτό μπορεί να γίνει με δύο μεθόδους:
- Μελέτη Arc Flash με μελέτη βραχυκυκλώματος και μελέτη συντονισμού προστατευτικών συσκευών μπορεί να εντοπίσει τον τρόπο μείωσης μιας κατηγορίας κινδύνου τόξου για κάποιο εξοπλισμό.
- Οι τεχνολογίες μπορούν να εφαρμοστούν για τη μείωση των κινδύνων. Αυτό περιλαμβάνει εξοπλισμό όπως ασφάλειες περιορισμού τόξου και τεχνολογίες απομακρυσμένης τοποθέτησης .
3. Μηχανικοί έλεγχοι // Εφεύρεση τρόπων περιορισμού και (ή) πρόληψης του κινδύνου
Αυτό μπορεί να γίνει αντικαθιστώντας το με εξοπλισμό που θα μειώσει την προσπίπτουσα ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων ενδεικτικά: προσαρμογής των ρυθμίσεων διακόπτη και επανασχεδιασμού ηλεκτρικών συστημάτων διανομής .
4. Ευαισθητοποίηση // Αυξήστε τη γνώση των κινδύνων και των συνεπειών τους
- Εκπαιδεύστε όλους τους εργαζόμενους σχετικά με τους κινδύνους του τόξου. Αν και αυτό είναι το # 4 στην Ιεραρχία Ελέγχου Κινδύνων, θα πρέπει να είναι το πρώτο πράγμα που επιβάλλεται από τους κανονισμούς του OSHA. Μόνο μέσω της εκπαίδευσης οι εργαζόμενοι θα καταλάβουν πώς να εξαλείψουν, να αντικαταστήσουν ή να μειώσουν με άλλο τρόπο τον κίνδυνο.
- Πραγματοποιήστε μια μελέτη τόξου για να εντοπίσετε σωστά τους κινδύνους, τα όρια και το απαιτούμενο ΜΑΠ.
5. Διοικητικοί έλεγχοι // Δημιουργία κανονισμών, διαδικασιών εργασίας κ.λπ.
- Βεβαιωθείτε ότι έχετε ένα γραπτό πρόγραμμα ηλεκτρικής ασφάλειας ΚΑΙ ότι είναι κατανοητό από όλους ΚΑΙ ότι είναι επιβεβλημένο.
- Επιτρέπεται μόνο σε ειδικευμένα άτομα να φορούν τον κατάλληλο ΜΑΠ και να χρησιμοποιούν τα σωστά εργαλεία για να εργάζονται πάνω ή γύρω από ηλεκτρικά ενεργοποιημένο εξοπλισμό.
- Εφαρμόστε ένα πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης για ηλεκτρικά συστήματα βάσει του NFPA 70B. Ένα κατάλληλο πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης θα σας βοηθήσει να εντοπίσετε ή να διορθώσετε τους ηλεκτρικούς κινδύνους προτού γίνουν μεγάλα προβλήματα.
Η Προληπτική Συντήρηση μειώνει τις δυνατότητες για Arc Flash;
Η προληπτική συντήρηση πρέπει να γίνεται σε τακτική βάση για να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία. Ένα πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης όχι μόνο διασφαλίζει ότι ο εξοπλισμός λειτουργεί σωστά, αλλά εντοπίζει επίσης πιθανούς κινδύνους προτού προκαλέσουν ατύχημα.
Ως μέρος ενός προγράμματος προληπτικής συντήρησης, ο ηλεκτρικός εξοπλισμός πρέπει να καθαρίζεται καλά και να πραγματοποιούνται τακτικές επιθεωρήσεις από εξειδικευμένο προσωπικό που κατανοεί πώς να αποκαλύπτει χαλαρές συνδέσεις, υπερθέρμανση τερματικών, αποχρωματισμός της γειτονικής μόνωσης και επαφές.
Η NETA δηλώνει, "Το ιδανικό πρόγραμμα συντήρησης βασίζεται στην αξιοπιστία, μοναδικό σε κάθε μονάδα και σε κάθε εξοπλισμό." Η NETA προσφέρει μια συχνότητα πίνακα δοκιμών συντήρησης και πίνακα διαθέσιμα εδώ και αναγνωρίζεται ως οδηγός μόνο.
Πώς μπορεί ο σχεδιασμός συστήματος να επηρεάσει τους κινδύνους Arc Flash;
Η διαμόρφωση του συστήματος παίζει βασικό ρόλο στους υπολογισμούς του τόξου. Η μείωση των διαθέσιμων ρευμάτων βλάβης οδηγεί είτε σε αντικατάσταση μετασχηματιστή είτε σε εγκαταστάσεις αντιδραστήρα, κάτι που γενικά είναι υψηλό μακροπρόθεσμο κόστος. Οι χρόνοι ταξιδιού μπορούν να βελτιωθούν πιο αποδοτικά. Η διαμόρφωση του συστήματος, τα επίπεδα βλάβης του συστήματος και ο χρόνος έκθεσης μπορεί να επηρεάσουν την προσπίπτουσα έκθεση ενέργειας που προκαλείται από ένα τόξο.
Τα επίπεδα βλάβης του συστήματος μπορούν να μειωθούν αλλάζοντας τη διαμόρφωση του συστήματος για τη μείωση του διαθέσιμου ρεύματος σφαλμάτων και τον περιορισμό του χρόνου ταξιδιού .
Η χρήση ρελέ ταχύτερης δράσης και ειδικών συσκευών μπορεί να μειώσει τον χρόνο τόξου ή τον χρόνο έκθεσης. Θα πρέπει επίσης να διεξαχθεί μια μελέτη συντονισμού προστατευτικής συσκευής για να εξασφαλιστούν οι κατάλληλες ρυθμίσεις της συσκευής.
Οι βαθμολογίες και τα χαρακτηριστικά της ασφάλειας μπορούν επίσης να αξιολογηθούν για να προσδιοριστεί εάν μια μικρότερη ή / και ταχύτερη ασφάλεια θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του χρόνου έκθεσης. Όλοι αυτοί οι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μαζί με τις ανάγκες αξιοπιστίας της εγκατάστασης και τον συντονισμό μιας προστατευτικής συσκευής.
Αναφορά // Συχνές ερωτήσεις Arc flash από πόρους inoLECT https://electrical-engineering-portal.com/arc-flash-important