Arc Flash


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.


Αναλυτικότερα Στοιχεία

Αναλυτικότερα, το ηλεκτρικό τόξο ενδέχεται να εμφανιστεί κατά την εκτέλεση εργασιών που απαιτούν διακοπή ή επαναφορά τάσης. Εμφανίζεται όταν δύο ηλεκτρόδια που βρίσκονται σε επαφή έτσι ώστε να αποτελούν μαζί με μια πηγή ρεύματος ένα κλειστό κύκλωμα που διαρρέεται από ρεύμα έντασης μερικών Αμπέρ απομακρυνθούν κατά μερικά χιλιοστά ή, αντίστροφα, όταν δύο αγωγοί υπό τάση πλησιάσουν σε κοντινή απόσταση το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από την τάση υπό την οποία βρίσκονται. Εδώ να σημειώσουμε ότι, στις συνήθεις εφαρμογές, το μέσο που παρεμβάλλεται μεταξύ δύο αγωγών είναι ο αέρας που έχει υπό κανονικές συνθήκες μονωτικές ιδιότητες και δεν επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρικού φορτίου (δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος) μεταξύ των ακροδεκτών των αγωγών. Όμως η μονωτική ικανότητα των μονωτών (άρα και του αέρα) καλούμενη και διηλεκτρική αντοχή έχει όρια που εξαρτώνται από την τάση μεταξύ των ακροδεκτών, το πάχος του μονωτή (συνήθως την απόσταση μεταξύ των ακροδεκτών) και την ισχύ του κυκλώματος.

Επίσης, να σημειώσουμε ότι στην περίπτωση του αέρα η διηλεκτρική του αντοχή μειώνεται (αυξάνεται η αγωγιμότητά του) όταν αυξηθεί η σχετική του υγρασία. Σε περίπτωση που οι συνθήκες το επιτρέψουν, ήτοι για παράδειγμα επικρατήσει ένας συνδυασμός κοντινής απόστασης ακροδεκτών υπό τη συγκεκριμένη τάση, τότε διαρρηγνύεται η διηλεκτρική αντοχή του μονωτικού μέσου (π.χ. αέρα) και υπάρχει ροή ηλεκτρικού φορτίου (π.χ. ηλεκτρονίων) από τον ένα ακροδέκτη στον άλλο. Επειδή η αντίσταση μεταξύ αυτών των άκρων είναι πολύ μικρή, η ένταση του ρεύματος είναι υψηλή διότι στην ουσία είναι ρεύμα βραχυκυκλώσεως. Το φαινόμενο είναι σύντομο και μέρος της απελευθερούμενης ενέργειας μετατρέπεται και σε μηχανική, φωτεινή, θερμική και ακτινοβολία. Πιο απλά, σε αυτή την περίπτωση δημιουργείται ανάμεσα στα άκρα των αγωγών ένας σπινθήρας, ο οποίος, εφόσον στα άκρα των ηλεκτροδίων διατηρηθεί κατάλληλη τάση (45‐50 Volt), σταθεροποιείται με συνέπεια το αέριο που βρίσκεται ανάμεσά τους να λειτουργεί ως γέφυρα εξασφαλίζοντας τη συνέχιση της κυκλοφορίας του ηλεκτρικού ρεύματος ( https://www.youtube.com/watch?v=P35HRYHFz7c ).

Αναλόγως της έντασης του ηλεκτρικού τόξου, οι κίνδυνοι που μπορεί να εμφανιστούν είναι:
  1. Ανάπτυξη θερμοκρασίας που μπορεί να φτάσει τους 1600οC, προκαλώντας την τήξη του συνόλου σχεδόν των υλικών που διαρρέει
  2. Ωστικό κύμα υψηλής ταχύτητας (έκρηξη)
  3. Πολύ ψηλά επίπεδα θορύβου
  4. Πολύ έντονη λάμψη που περιλαμβάνει και UV
  5. Έκλυση πλάσματος
  6. Τοξικοί καπνοί και αναθυμιάσεις
  7. Στερεά υπολείμματα κινούμενα με πολύ μεγάλη ταχύτητα
Οι επιπτώσεις στον εργαζόμενο από ένα τέτοιο φαινόμενο είναι πολλαπλές. Εγκαύματα, τύφλωση, απώλεια ακοής, ζημιά στον θώρακα (λόγω της διαδρομής που ακολουθεί το ρεύμα στο ανθρώπινο σώμα) και εκτεταμένα τραύματα τα οποία το σύνολο και η σοβαρότητά τους οδηγεί συνήθως στο θάνατο.

Καθίσταται λοιπόν αδήριτη η ανάγκη, για τη λήψη όλων εκείνων των μέτρων τόσο συλλογικών όσο και ατομικών για την αποτελεσματική εξάλειψη του κινδύνου εμφάνισης του φαινομένου του ηλεκτρικού τόξου. Ως προς τις μεθόδους αντιμετώπισης του, γεγονός το οποίο θα πρέπει να αποτελεί το τελευταίο επίπεδο στην ιεραρχία ενδογενούς ασφάλειας, είναι ιδιαίτερα σημαντική η επιλογή των κατάλληλων μέσων ατομικής προστασίας Μ.Α.Π (όπως προστατευτικός ρουχισμός, γάντια, προστατευτικό κεφαλής και μάσκα, υποδήματα κλπ), τα οποία δύναται να παρέχουν τις υψηλότερες συνθήκες ασφαλείας στους εργαζομένους κατά τις εργασίες χειρισμού και συντήρησης του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού.
Στα πλαίσια αυτά γίνεται αντιληπτό πως η προμήθεια των αντίστοιχων προϊόντων προστασίας θα πρέπει να συνοδεύεται από τα κατάλληλα διαπιστευτήρια, όπως μέσα ατομικής προστασίας πιστοποιημένα σύμφωνα με τα ευρωπαϊκά πρότυπα και προδιαγραφές, φέροντας την αντίστοιχη σήμανση CEκαι τις οδηγίες ασφαλούς χρήσης των κατασκευαστών τους.

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:
  1. Μελέτη Arc Flash με μελέτη βραχυκυκλώματος και μελέτη συντονισμού προστατευτικών συσκευών μπορεί να εντοπίσει τον τρόπο μείωσης μιας κατηγορίας κινδύνου τόξου για κάποιο εξοπλισμό.
  2. 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.


Επεξήγηση των κατηγοριών PPE του Arc Flash

Ιδιαίτερα για την επιλογή του προστατευτικού ρουχισμού έναντι του φαινομένου του ηλεκτρικού τόξου, σημαντικός αρωγός αποτελεί η θέσπιση διεθνών και ευρωπαϊκών προτύπων κατά IECκαι ENαντίστοιχα, τα οποία καθορίζουν το σύνολο των προδιαγραφών και περιορισμών με στόχο τον προσδιορισμό, πιστοποίηση και τελικώς επιλογή των κατάλληλων ειδών ρουχισμού ασφαλείας (protectiveclothing), ανάλογα με τις εκάστοτε συνθήκες εργασίας και χαρακτηριστικά του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού:

Το πρότυπο IEC 61482-1-2 και το αντίστοιχο ευρωπαϊκό ΕΝ 61482-1-2, το οποίο αντικαθιστά το πρότυπο κατά ENV 50354, χωρίζεται σε δύο μέρη, τα οποία εξετάζουν αναλυτικά τις μεθόδους ελέγχου των υλικών και των τελικών προϊόντων ρουχισμού προστασίας έναντι του φαινομένου του ηλεκτρικού τόξου.

Παράλληλα αξίζει να σημειωθεί πως το σύνολο των εκτελούμενων τεχνικών μελετών εκτίμησης κινδύνων αναφορικά με τα ηλεκτρικά ατυχήματα προβαίνουν κατά κύριο λόγο στον υπολογισμό και προσδιορισμό της έντασης ενέργειας του ηλεκτρικού τόξου ( incident energy – cal/cm2) σε διάφορες θέσεις εργασίας μπροστά από τον ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό, συνδεόμενες με τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας των εγκαταστάσεων. Ως εκ των προαναφερομένων καθίσταται επιτακτική λοιπόν η ανάγκη επιλογής κατάλληλου προστατευτικού ρουχισμού, ο οποίος πέραν των προδιαγραφών του προτύπου αναφορικά με τα αποτελέσματα των εφαρμοζόμενων μεθόδων ελέγχου, όπως περιγράφηκαν παραπάνω, να παρέχει υψηλό επίπεδο προστασίας έναντι της εμφανιζόμενης έντασης ενέργειας (incidentenergy),σύμφωνα με τα δεδομένα και τις διαπιστώσεις των τεχνικών μελετών εκτίμησης των ηλεκτρικών κινδύνων του ηλεκτρικού τόξου.

Τα συνηθέστερα εργαλεία για τον υπολογισμό των επιπέδων έντασης ενέργειας (incidentenergy) κατά την εμφάνιση του ηλεκτρικού τόξου, σε διάφορες θέσεις μπροστά από τον εργαζόμενο και για διάφορα είδη ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού αποτελούν τα πρότυπα IEEE 1584 και NFPA 70E, ενώ υπάρχουν και διαθέσιμα λογισμικά υπολογισμού των παραμέτρων και συνθηκών υπό τις οποίες μπορεί να εκδηλωθεί το φαινόμενο. Επιπρόσθετα πρότυπα υπολογισμού είναι τα ΙΕΕΕ 241 για τις προστατευτικές διατάξεις και ΙΕΕΕ 551 για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυχυκλώσεως.

Κατηγοριοποίηση Κινδίνων

Η κατανόηση της κατηγορίας PPE του Arc Flash είναι ένα ουσιαστικό στοιχείο της ασφάλειας των ηλεκτρολόγων. Οι ηλεκτρολόγοι πρέπει να φορούν και να είναι κατάλληλα εκπαιδευμένοι στην ασφαλή χρήση και εφαρμογή κατάλληλου εξοπλισμού ατομικής προστασίας (ΜΑΠ) για τον πιθανό κίνδυνο ηλεκτρικού ρεύματος που μπορεί να αντιμετωπίσουν. Το Arc Flash PPE Category έχει σχεδιαστεί από την NFPA ως ένας τρόπος για τους ηλεκτρολόγους να προσδιορίζουν ποιο επίπεδο προστατευτικού ρουχισμού θα φορούν, ανάλογα με την έκθεσή τους σε κινδύνους.


Παραδείγματα ΜΑΠ Arc Flash θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν ένα σκληρό καπέλο, ασπίδα προσώπου, προστασία λαιμού ανθεκτική στη φλόγα, προστατευτικά αυτιών, στολή φλας με επιβραδυντικό φλόγας, μονωτικά γάντια από καουτσούκ με δερμάτινα προστατευτικά και μονωμένα δερμάτινα υποδήματα. Τα ρούχα Ar πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις όπως φαίνεται στην τελευταία έκδοση του NFPA 70E. Το Arc Flash PPE, επαρκές για προστασία από το πιθανό ηλεκτρικό φλας, απαιτείται για κάθε μέρος του σώματος. Η επιλογή του απαιτούμενου θερμικού τόξου ονομαστικής PPE εξαρτάται από το επίπεδο θερμικής ενέργειας που προσπίπτει στο σημείο εργασίας.

Η κοινή απόσταση που χρησιμοποιείται για τις περισσότερες έρευνες και δοκιμές μέτρησης της προσπίπτουσας ενέργειας χαμηλής τάσης είναι 18 ίντσες από την πηγή σφάλματος τόξου. Άρα τι ενέργεια βιώνει ένα μέρος του σώματος που είναι πιο κοντά στο σφάλμα τόξου από 18 ίντσες; Όσο πιο κοντά στο σφάλμα τόξου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια πρόσπτωσης και ο κίνδυνος έκρηξης. Αυτό σημαίνει ότι όταν τα αποτελέσματα της ανάλυσης προστασίας φλας υπολογίζονται σε 18 ίντσες από την πηγή σφάλματος τόξου, η προσπίπτουσα ενέργεια και η ενέργεια έκρηξης στο σημείο του σφάλματος τόξου είναι σημαντικά μεγαλύτερες. Με άλλο τρόπο, ακόμα κι αν το σώμα διαθέτει επαρκή ΜΑΠ Arc Flash για απόσταση εργασίας 18 ιντσών, μπορεί να προκληθεί σοβαρός τραυματισμός για οποιοδήποτε μέρος του σώματος πιο κοντά από 18 ίντσες από την πηγή του τόξου.

Οι εξελίξεις στα κιτ φλας τόξου έχουν σίγουρα βελτιώσει τις επιλογές ρούχων με φλας τόξου που είναι διαθέσιμες στους εργαζόμενους. Δεν ήταν πολύ καιρό πριν –τη δεκαετία του 1980– που η επιλογή της προστασίας φλας ήταν εξαιρετικά περιορισμένη και λίγοι εργοδότες είχαν ακόμη και πολιτική για τα ρούχα flash. Σήμερα υπάρχουν περίπου δώδεκα επωνυμίες Arc Flash PPE, με ορισμένες μάρκες να παρέχουν διαφορετικά υφάσματα που κυμαίνονται από πέντε έως 13 ουγγιές ανά τετραγωνικό βάρος υφάσματος. Αυτά τα υφάσματα είναι διαθέσιμα σε μια σειρά από χρώματα, υφάσματα και υφές. Όπως συμβαίνει με όλο τον εξοπλισμό ασφαλείας, το κιτ τόξου δεν είναι χρήσιμο σε κανέναν, εκτός εάν χρησιμοποιείται τη στιγμή της αναλαμπής τόξου. Αυτό το άρθρο ασχολείται με τα διαθέσιμα υφάσματα που πρέπει να φορούν οι εργαζόμενοι και τους σχετικούς ορισμούς των όρων φλας τόξου.


Ορισμοί Αξία θερμικής απόδοσης τόξου (ATPV): Αυτή η τιμή παρουσιάζεται σε θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό και αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ικανότητα προστασίας από το τόξο ενός συγκεκριμένου ενδύματος. Αυτή η βαθμολογία ισχύει και για υφάσματα. Ωστόσο, ένα ρούχο που κατασκευάζεται από περισσότερα από ένα στρώμα υφάσματος με βαθμολογία φλας τόξου θα έχει βαθμολογία θερμίδων ανά τετραγωνικό εκατοστό μεγαλύτερη από το άθροισμα των αξιολογήσεων ATPV των αρχικών υφασμάτων. Οι θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό των περισσότερων προστατευτικών στολών, φόρμες και παλτό με λάμψη τόξου είναι συνήθως ραμμένες στο ύφασμα με μεγάλα γράμματα στο εξωτερικό του ρούχου. Ανθεκτικό στη φλόγα (FR): Το «ανθεκτικό στη φλόγα» μπορεί να περιγράψει ένα ύφασμα που είναι φυσικά ανθεκτικό στο κάψιμο, αλλά μπορεί επίσης να αντιπροσωπεύει ένα υλικό με ειδική επεξεργασία που εφαρμόζεται στο ύφασμα.

Περιστασιακά, τα γράμματα FR χρησιμοποιούνται για να αντιπροσωπεύσουν το "επιβραδυντικό φλόγας". Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κάποια σύγχυση επειδή ένα ύφασμα που έχει υποστεί επεξεργασία με επιβραδυντικό φλόγας είναι ανθεκτικό στη φλόγα, αλλά ένα ανθεκτικό στη φλόγα ύφασμα δεν είναι απαραίτητα επιβραδυντικό φλόγας. Επιβραδυντικό φλόγας: Αυτός ο όρος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει ένα ύφασμα που αποτελείται από ένα εύφλεκτο ύφασμα που έχει υποστεί επεξεργασία με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχει προστασία έναντι του τόξου.

Βάρος υφάσματος: Αυτό συνήθως αντιπροσωπεύεται με έναν από τους δύο τρόπους: ουγγιές ανά τετραγωνική γιάρδα ή γραμμάρια ανά τετραγωνικό μέτρο. Και οι δύο αυτές τιμές αφορούν ουσιαστικά το πάχος του υφάσματος. Όσο περισσότερες ουγγιές ανά τετραγωνική γιάρδα, τόσο περισσότερο υλικό υπάρχει στην ίδια τετραγωνική αυλή υφάσματος.

Συντελεστής εξασθένησης θερμότητας (HAF): Αυτή είναι η ποσότητα θερμότητας που μπλοκάρεται από το ύφασμα. Ακόμα κι αν ένα ύφασμα μπορεί να είναι 100 τοις εκατό ανθεκτικό στη φλόγα, αυτό δεν σημαίνει ότι θα μπλοκάρει όλη τη θερμότητα στην οποία εκτίθεται. Ένα HAF 85 τοις εκατό σημαίνει ότι θα μπλοκάρει το 85 τοις εκατό της θερμότητας που συναντά το ύφασμα. Αυτό ισχύει για μια σύντομη έκρηξη θερμότητας - συνήθως λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο. Σε περίπτωση παρατεταμένης έκθεσης στη θερμότητα, το HAF θα είναι πολύ χαμηλότερο.

Θερμίδες ανά εκατοστό στο τετράγωνο: Αυτός είναι ένας αριθμός που προσδιορίζει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να παραδοθεί σε ένα σημείο σε μια συγκεκριμένη απόσταση από μια έκρηξη. Μόλις γίνει γνωστή αυτή η τιμή, είναι επίσης γνωστή η βαθμολογία ATPV του απαιτούμενου για εργασία σε αυτή την απόσταση από τον πιθανό κίνδυνο φλας.

Κατώφλι Energy Break-Open (EBT): Αυτό αφορά κυρίως τη φυσική αντοχή του υφάσματος σε σχέση με τη θερμική ενέργεια και σε ποια τιμή θα αστοχήσει το ύφασμα.

Εξοπλισμός ατομικής προστασίας: Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται κυρίως για να περιγράψει όλα τα ΜΑΠ Arc Flash που χρησιμοποιούνται από το προσωπικό για την προστασία του προσωπικού. Αυτό περιλαμβάνει προστασία από πτώση, περιορισμένο χώρο, ηλεκτρικούς κινδύνους, ελάχιστη βαθμολογία τόξου κ.λπ.

Κατηγορία κινδύνου (HRC): Αυτή είναι μια βαθμολογία NFPA 70E για τα επίπεδα έκθεσης για συγκεκριμένους τύπους εξοπλισμού. Οι τιμές κυμαίνονται από μηδέν έως τέσσερα, με μηδενικό HRC με μηδενικό HRC που δεν απαιτεί αξιολόγηση ATPV. Η ελάχιστη βαθμολογία ATPV για τις Κατηγορίες 1 έως τέταρτη είναι η εξής:

Κατηγορία 1: πέντε θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό
Κατηγορία 2: οκτώ θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό
Κατηγορία Τρίτη: 25 θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό
Κατηγορία Τέταρτη: 40 θερμίδες ανά τετραγωνικό εκατοστό