Analiza Flash Hazard

În ceea ce privește blițul arc, 70E necesită o analiză a pericolului blițului. Deși 70E nu explică modul de efectuare a unei analize, spune că analiza va determina o limită de protecție flash și cerințele echipamentului de protecție individuală (EIP) atunci când se lucrează în acea limită.

înțelegerea

Limita Arc-Flash

Limitele arc-bliț sunt necesare în jurul echipamentelor electrice, cum ar fi tablourile de distribuție, tablourile, panourile de control industriale, centrele de control ale motorului și echipamente similare atunci când o persoană lucrează la sau în apropierea energiei expuse (alimentate și neînchise, ecranate, acoperite sau altfel) protejat de contact) componente. Aceasta include desfășurarea de activități precum examinarea, reglarea, întreținerea, întreținerea sau depanarea. Echipamentul alimentat sub 240V nu trebuie luat în considerare decât dacă este alimentat de un transformator de 112,5KVA sau mai mare.

Limita arc-flash este o distanță la care o persoană care lucrează mai aproape în momentul unui flash arc poate primi vătămări permanente (apariția unei arsuri de gradul doi sau mai rău) dacă nu este protejată corespunzător de îmbrăcăminte rezistentă la flacără (FR) . Cercetările au arătat că leziunile permanente rezultă dintr-un arc-flash care provoacă o energie incidentă de 1,2 calorii/centimetru2 (cal/cm2) sau mai mare la suprafața pielii. Această distanță (limită) nu poate fi determinată de inspecția ocazională a echipamentelor electrice. Singurul mod practic de determinare a acestei limite este calcularea magnitudinii arcului (o funcție a curentului de scurtcircuit disponibil), estimarea cât va dura arcul (o funcție a timpului de întrerupere a siguranței sau a întrerupătorului) și apoi calculați cât de departe trebuie să fie o persoană pentru a evita să primească o energie incidentă de 1,2 cal/cm2.

Facilități mici

În instalațiile mici, cum ar fi întreprinderile mici și birourile care utilizează doar 240 volți și mai puțin și au cerințe minore de energie (în principal, iluminare și sarcini de priză), este posibil să nu fie practic sau economic să se calculeze limitele arc-flash. Se pare că autorii 70E au realizat acest lucru, așa că au stabilit o limită flash implicită care poate fi utilizată fără calcule. Limita implicită se extinde la 4 picioare de componentele expuse energizate și, de fiecare dată când o persoană se află în interiorul acestei limite, trebuie să poarte un EIP adecvat pentru a evita o vătămare permanentă în cazul unui arc-flash.

În majoritatea instalațiilor mici, limita de 4 picioare este probabil prea restrictivă, ceea ce face posibil ca persoanele fizice să încerce să evite utilizarea EIP, ceea ce poate duce la probleme de aplicare.

În câteva cazuri, opusul poate fi adevărat; limita de 4 picioare poate fi inadecvată pentru a evita rănirea din cauza energiei incidente ridicate. 70E abordează această limitare într-o notă de subsol, calificând că limita de 4 picioare este aplicabilă numai în cazul în care curentul de scurtcircuit disponibil nu depășește 50.000 amperi și timpul de degajare a siguranței sau întrerupătorului nu depășește 0,1 secunde sau orice combinație care nu depășește 5.000 amperi secunde. Această notă de subsol pare să plaseze instalațiile mici înapoi în poziția de colectare a datelor și de calculare a curentului de scurtcircuit și a timpilor de compensare pentru a justifica utilizarea limitei de 4 picioare; cu toate acestea, în marea majoritate a instalațiilor mici, dacă sistemul electric a fost proiectat corespunzător și dacă a fost întreținut în mod corespunzător de către electricieni competenți (instalând întotdeauna siguranțe și întreruptoare de dimensiuni corespunzătoare), limita de 4 picioare ar trebui să fie mai mult decât adecvată pentru a evita orice rănirea permanentă de la un arc-flash.

Alte facilitati

Pentru alte facilități, în special cele care au angajați, contractori sau personal de service care îndeplinesc funcții care îi expun la componente energizate, limita implicită de 4 picioare nu este probabil practică sau adecvată. Experiența acestui autor indică faptul că un procent substanțial al echipamentelor care funcționează la 480 volți și mai puțin în majoritatea facilităților vor avea o limită arc-flash mai mică de 12 inci, ceea ce înseamnă că îmbrăcămintea FR pentru zona feței/pieptului nu este necesară atunci când lucrați sau în apropierea acelui echipament. Cu toate acestea, experiența a arătat, de asemenea, că practic fiecare instalație mare are unele echipamente în care nici limita implicită de 4 picioare nu este adecvată pentru a evita rănirea permanentă în cazul unui arc-flash. În consecință, 70E oferă o alternativă: o formulă (bazată pe IEEE Std 1584) care urmează să fie utilizată sub supravegherea inginerească atunci când se depășește limitarea de 5.000 ampere secunde sau când se doresc limite realiste ale blițului. Pentru a utiliza formula este necesară cunoașterea curentului de scurtcircuit disponibil și a timpului de degajare corespunzător. (Vezi Bara laterală 1)

Curent de scurtcircuit disponibil

Determinarea curentului de scurtcircuit începe cu utilitarul electric care furnizează informații despre capacitatea de livrare a acestuia la intrarea în serviciu/punctul contorului. Primirea acestor date de la utilitar poate fi la fel de ușoară ca un apel telefonic sau la fel de dificilă ca tragerea dinților. Pornind de la intrarea în serviciu a echipamentului la care se va lucra, trebuie înregistrate lungimea, dimensiunea și tipul fiecărui conductor și informațiile plăcuței de identificare a fiecărui transformator din calea respectivă. Cu aceste date înregistrate și software-ul potrivit, se poate calcula o estimare rezonabilă a curentului de scurtcircuit disponibil pentru utilizarea în formula limită flash.

Timp de compensare

Determinarea timpului de curățare a blițului arc la echipament necesită colectarea de date cu privire la fiecare siguranță și întrerupător de circuit din circuitul dintre serviciul de utilitate și echipamentul în care trebuie stabilită limita blițului. Informațiile privind întreruperea timpului versus actualul sunt apoi obținute de la producătorul dispozitivului de protecție pe baza datelor colectate.

Utilizând curentul de scurtcircuit determinat anterior și datele de timp-curent de la producătorul dispozitivului de protecție, se poate determina o estimare rezonabilă a timpului necesar pentru întreruperea arcului-bliț pentru a fi utilizată la calcularea limitei arc-bliț.

Formula Software - Consultant

Pentru instalațiile care au doar câteva circuite care urmează să fie evaluate, utilizarea formulei 70E pentru a determina limita arc-flash poate fi fezabilă. Cu toate acestea, dacă sunt implicate mai multe circuite, ar trebui luate în considerare software-ul disponibil comercial sau un consultant. Unele programe software disponibile în comerț efectuează toate calculele necesare, inclusiv determinarea curentului de scurtcircuit disponibil, timpul de eliminare a defecțiunilor și limita arc-flash. Prețul acestui software poate depăși 10.000 USD și ar trebui utilizat sub supravegherea inginerească. Rețineți că colectarea datelor este încă necesară pentru introducerea în programul software.

Selecția PPE

NFPA 70E cere angajatorului să furnizeze și angajatul să poarte îmbrăcăminte FR adecvată și alte EIP atunci când se află în limita arc-flash. Selecția îmbrăcămintei FR se bazează pe nivelul de energie incidentă la care individul va fi expus în cazul unui arc-flash. Nivelul energiei incidente este o funcție a distanței individului față de arc-flash (energia incidentă crește rapid pe măsură ce individul se apropie de arc-flash). În general, 18 inch se presupune a fi distanța dintre fața/pieptul unui lucrător și arc-flash. Folosind aceleași informații ca și cele utilizate pentru a determina limita arc-flash, inginerul poate calcula energia incidentă în cal/cm2 la 18 inci. Deoarece îmbrăcămintea FR este evaluată în cal/cm2, aceasta permite selectarea îmbrăcămintei adecvate pentru a proteja împotriva energiei incidente de expunere.

Nu este neobișnuit ca rezultatele calculate la 18 inci să arate o energie incidentă de arc-flash mai mică de 1,2 cal/cm2, rezultând nicio cerință de îmbrăcăminte FR pentru zona feței/pieptului, doar îmbrăcămintea care nu se va topi, cum ar fi bumbacul. Cu toate acestea, poate fi necesar un EIP suplimentar pentru părțile corpului care sunt mai apropiate decât baza de 18 inch. De asemenea, nu este neobișnuit să găsești cel puțin o locație în instalații în care energia incidentă calculată la 18 inci depășește 40 cal/cm2, cel mai înalt nivel pe care 70E îl recunoaște ca fiind practic de protejat (unii producători de îmbrăcăminte oferă îmbrăcăminte cu rating mai mare).

Facilitățile mici care aleg să utilizeze limita implicită de 4 picioare în locul utilizării formulei nu vor avea rezultatele energiei incidente necesare pentru a selecta nivelul adecvat de EIP pentru pericolul arc-flash. Pentru aceste facilități 70E oferă două tabele de utilizat în selectarea PPE. Primul tabel corespunde unei categorii de risc/risc la o sarcină specifică în funcție de nivelul de tensiune și tipul de echipament. (Vezi Bara laterală 2) Al doilea tabel descrie îmbrăcămintea FR și energia incidentă corespunzătoare pentru fiecare dintre cele cinci categorii de risc/risc. (Vezi Bara laterală 3)

Limitări ale tabelelor NFPA 70E

Utilizarea tabelelor 70E pentru a selecta PPE are limitări. Primul tabel care corespunde categoriei la sarcină este limitat la sistemele electrice care nu depășesc nivelurile specificate de curent de scurtcircuit disponibil și timpii de eliminare a defecțiunilor, așa cum este descris în notele de subsol ale tabelului. În plus, 70E afirmă că pentru sarcinile care nu sunt incluse în tabel și pentru sistemele electrice care depășesc limitele notei de subsol, tabelele nu pot fi utilizate și energia incidentă trebuie calculată pentru selectarea PPE. Utilizarea tabelelor atunci când sistemul electric depășește nivelurile descrise poate expune indivizii la energii periculoase dincolo de protecția îmbrăcămintei lor FR, putând duce la răniri grave sau la deces. Pe de altă parte, atunci când notele de subsol sunt îndeplinite, nivelul de protecție poate fi prea conservator, ceea ce poate crește pericolele pentru individ prin limitarea vederii, mobilității și dexterității. Cu alte cuvinte, este întotdeauna mai bine să selectați EIP adecvat pe baza energiei incidente calculate a expunerii. Selectarea EIP pe baza energiei incidente poate duce, de asemenea, la economii substanțiale asupra costului selectării EIP pe baza tabelelor.

Etichetare

Deși nu este cerută de 70E, etichetarea echipamentelor este o parte esențială a analizei pericolului bliț; stabilirea unei limite de arc-flash și determinarea EIP corespunzător este inutilă dacă informațiile nu sunt comunicate persoanelor care lucrează la sau în apropierea echipamentului cu pericolul. Eticheta trebuie plasată într-o locație vizibilă, care va fi văzută de către persoane înainte de a deschide echipamentul. Din 2002, Codul electric național (NEC) impune etichetarea echipamentelor pentru a avertiza asupra potențialelor pericole de bliț. Deși cerința actuală NEC nu specifică informațiile care trebuie furnizate pe eticheta de avertizare, este posibil ca edițiile viitoare să o facă. Acest autor recomandă ca cel puțin următoarele informații să fie incluse pe etichetă:

Tensiunea maximă în echipament

EIP necesar (categorie de pericol/risc sau cal/cm2)

Avantajele unui consultant calificat

O analiză flash-arc de către un consultant calificat ar trebui să ofere mai mult decât doar rezultatele analizei. Consultantul ar trebui să revizuiască fiecare locație care prezintă un pericol arc-flash care necesită îmbrăcăminte de categoria 1 FR sau mai mare pentru a determina dacă se pot face modificări pentru a reduce pericolul. Consultantul ar trebui să evalueze modificarea tipurilor de siguranțe, setările întrerupătorului și alte oportunități pentru a reduce sau elimina necesitatea îmbrăcămintei FR. Rezultatul acestor recomandări poate constitui economii economice substanțiale la îmbrăcămintea din FR, precum și reducerea sau eliminarea pericolelor cu arc-flash.

Consultantul ar trebui să furnizeze desene pe o singură linie a sistemului electric evaluat și etichete pentru toate echipamentele cu potențialul unui arc-bliț periculos.

Ca parte a analizei de scurtcircuit, consultantul ar trebui să identifice orice probleme legate de capacitatea de întrerupere a dispozitivelor de protecție. Capacitatea de întrerupere inadecvată poate duce la explozia dispozitivului de protecție în timpul unei defecțiuni majore, putând provoca rănirea personalului și/sau timp de nefuncționare costisitor.

De asemenea, consultantul ar trebui să facă recomandări pentru a îmbunătăți orice problemă de coordonare supracurentă. Obiectivul este ca dispozitivul de întrerupere cel mai apropiat de defecțiune să se deschidă mai întâi. Acest lucru minimizează echipamentul efectuat în caz de defecțiune, îmbunătățind operațiunile și siguranța prin limitarea expunerii la pericole electrice la depanare.

rezumat

Înainte de a cumpăra îmbrăcăminte din FR și de a solicita persoanelor fizice să poarte îmbrăcăminte de care ar putea sau nu să aibă nevoie, finalizați o analiză de pericol arc-flash. Identificați echipamentul care are potențialul de a provoca vătămări permanente sau moartea prin arc-flash și apoi evaluați oportunitățile de eliminare sau reducere a pericolului în locul utilizării EIP. După ce ați profitat de fiecare oportunitate fezabilă/realistă de a reduce sau elimina pericolele de bliț arc, cumpărați sau aranjați printr-un serviciu uniform pentru a furniza EIP corespunzător. Etichetați echipamentul cu informațiile necesare pentru ca persoanele să cunoască pericolul și EIP necesare. (Aceste informații sunt, de asemenea, esențiale pentru contractanți și personalul de service care lucrează la componentele expuse sau în apropierea acestora.) Instruiți personal calificat și afectat cu privire la modul de recunoaștere și evitare a pericolelor electrice (șoc și arc-flash) și instruiți-le cu privire la rezultatele Analiza pericolului Arc-Flash!