Łuk elektryczny (arc flash) — ryzyko, energia i ŚOI
§6.3 — Łuk elektryczny: ryzyko, energia i ochrona
Łuk elektryczny (ang. arc flash) to łuk zwarciowy przeskakujący przez powietrze między częściami pod napięciem albo między fazą a ziemią. Łuk jonizuje powietrze w plazmę o temperaturze ~20 000 °C — goręcej niż powierzchnia Słońca — i wybuchowo odparowuje metal. Towarzysząca fala ciśnienia (arc blast) potrafi wyrwać drzwi rozdzielnicy, uszkodzić słuch i dosłownie zrzucić człowieka z drabiny.
Jak powstaje łuk
- Łączenie pod obciążeniem lub wyciąganie obciążonego rozłącznika.
- Zapomniane narzędzie albo luźny przewód mostkujący dwie fazy.
- Przebicie izolacji wskutek wilgoci, zabrudzenia, gryzoni lub starzenia.
- Błąd pomiaru: zły zakres na rozdzielnicy o wysokim prądzie zwarciowym.
Energia łuku a ŚOI
Energia padająca (incident energy) wyrażana jest w cal/cm² i zależy od spodziewanego prądu zwarciowego, czasu wyłączenia zabezpieczenia oraz odległości od łuku. Im wolniej zadziała zabezpieczenie, tym więcej energii łuk przekaże ciału. Obliczona wartość wyznacza łukoochronne ŚOI (kategoria wg IEC 61482 / NFPA 70E):
| Energia padająca | Minimalne łukoochronne ŚOI |
|---|---|
| ≤ 4 cal/cm² | kombinezon łukoochronny + przyłbica |
| ≤ 8 cal/cm² | cięższa odzież łukoochronna |
| ≤ 25 cal/cm² | kombinezon przeciwłukowy + kaptur |
| > 40 cal/cm² | praca zabroniona — najpierw odłączyć napięcie |
Zwykła bawełniana odzież robocza lub kamizelka ostrzegawcza nie dają ochrony i mogą się zapalić oraz przytopić do skóry.
Czego wymagają NEN 3140 / NEN-EN 50110
Praca przy częściach pod napięciem lub w ich pobliżu jest dozwolona tylko po ocenie ryzyka (LMRA). Hierarchia środków jest ścisła:
- Odłączenie napięcia to norma: stosuj pięć zasad bezpieczeństwa i LOTO. Bez napięcia nie ma łuku.
- Gdy praca bez napięcia jest dowodnie niemożliwa: łukoochronne ŚOI, narzędzia izolowane, wyznaczona strefa pracy i zasada „czworga oczu”.
- Wyznacz granicę oddziaływania łuku — odległość, w której energia przekracza 1,2 cal/cm² (próg oparzenia drugiego stopnia).
Częsty błąd
Otwarcie rozdzielnicy pod napięciem „żeby tylko szybko zmierzyć” bez łukoochronnych ŚOI. To właśnie takie rutynowe czynności — pomiar, wymiana bezpiecznika, oględziny — powodują większość wypadków łukowych, bo zabezpieczenie w tej części instalacji wyłącza wolno, a prąd zwarciowy jest wysoki.