§6.3 — Электрическая дуга: риск, энергия и защита

Электрическая дуга (англ. arc flash) — это дуга короткого замыкания, проскакивающая по воздуху между токоведущими частями или между фазой и землёй. Дуга ионизирует воздух в плазму температурой ~20 000 °C — горячее поверхности Солнца — и взрывообразно испаряет металл. Сопутствующая ударная волна (arc blast) способна сорвать дверцы шкафа, повредить слух и буквально сбросить человека с лестницы.

Как возникает дуга

Коммутация под нагрузкой или вытягивание нагруженного разъединителя.
Забытый инструмент или оторвавшийся провод, замкнувший две фазы.
Пробой изоляции из-за влаги, загрязнения, грызунов или старения.
Ошибка измерения: неверный предел на щите с высоким током КЗ.

Энергия дуги и СИЗ

Падающая энергия (incident energy) выражается в кал/см² и зависит от ожидаемого тока короткого замыкания, времени отключения защиты и расстояния до дуги. Чем медленнее срабатывает защита, тем больше энергии дуга передаёт телу. Расчётное значение определяет дугостойкие СИЗ (пороги — ориентир по американской методике NFPA 70E, которая не входит в NEN 3140. В Европе дугостойкая одежда и щитки испытываются и классифицируются по IEC 61482-1-1 и IEC 61482-1-2):

Падающая энергия	Минимальные дугостойкие СИЗ
≤ 4 кал/см²	дугостойкий комбинезон + щиток
≤ 8 кал/см²	усиленная дугостойкая одежда
≤ 25 кал/см²	дугозащитный костюм + капюшон
≤ 40 кал/см²	тяжёлый дугозащитный костюм с высоким классом + капюшон
> 40 кал/см²	работа запрещена — сначала снять напряжение

Обычная хлопковая спецодежда или сигнальный жилет защиты не дают и могут сами загореться и приплавиться к коже.

Что требуют NEN 3140 / NEN-EN 50110

Работа на токоведущих частях или вблизи них допускается только после оценки риска (LMRA). Иерархия мер жёсткая:

Снятие напряжения — норма: применяйте пять правил безопасности и LOTO. Нет напряжения — нет дуги.
Если работа без напряжения доказуемо невозможна: дугостойкие СИЗ, изолирующий инструмент, обозначенная рабочая зона и принцип «четырёх глаз».
Определите границу дугового воздействия — расстояние, в пределах которого энергия превышает 1,2 кал/см² (порог ожога второй степени).

Частая ошибка

Открыть щит под напряжением, «чтобы быстро замерить», без дугостойких СИЗ. Именно такие рутинные действия — измерения, замена предохранителя, осмотр — дают большинство дуговых травм, потому что защита в этой части установки отключается медленно, а ток короткого замыкания высок.

Ток через тело — почему малые значения уже опасны

Ток (перем., 50 Гц)	Эффект
≈ 0,5 мА	Ощутимо (покалывание)
≈ 10 мА	Порог «отпускания» — мышцы сокращаются, разжать руку становится невозможно
≈ 30–50 мА	Повышенный риск паралича дыхания
≈ 40 мА и выше (при воздействии в секунды)	Риск фибрилляции желудочков (нарушение сердечного ритма), потенциально смертельно

Эти значения объясняют, почему для защиты человека выбрано УЗО на 30 мА: 30 мА лежит выше порога «отпускания», но ниже порога фибрилляции (около 40 мА при воздействии в несколько секунд), а УЗО отключает за доли секунды, поэтому время воздействия остаётся коротким.

Тяжесть поражения зависит не только от силы тока, но и от тока × времени × пути через тело. Путь тока рука-рука опаснее, чем рука-нога, поскольку в первом случае ток проходит прямо через сердце; при пути рука-нога большая часть тока минует сердце. Сопротивление тела не является постоянной величиной: сухая, огрубевшая кожа может иметь сопротивление от нескольких кОм до десятков кОм, тогда как влажная или потная кожа снижает его до нескольких сотен Ом — при том же напряжении через тело потечёт значительно больший ток. Именно поэтому безопасное напряжение прикосновения устанавливают ниже стандартных 50 В переменного тока во влажных или токопроводящих средах (работа на улице, сельскохозяйственные объекты, сырые помещения).

Что делать при поражении электрическим током

Не прикасайтесь к пострадавшему напрямую, пока не убедитесь, что источник обесточен — иначе спасатель сам станет пострадавшим.
Обесточьте установку через главный выключатель или оттолкните пострадавшего сухим, непроводящим предметом (деревянная рукоятка, сухая одежда), если немедленно отключить питание невозможно.
Позвоните по номеру 112 и при необходимости начните реанимацию / используйте дефибриллятор (AED), как только обстановка станет безопасной.
Всегда показывайте пострадавшего врачу, даже если видимых повреждений нет — внутренние повреждения (нарушение сердечного ритма, повреждение мышц, нарушение функции почек из-за продуктов распада) могут проявиться позже.
Сообщите об инциденте — электрический несчастный случай с травмой (или её угрозой) подлежит обязательному уведомлению Нидерландской трудовой инспекции (Arbeidsinspectie).

Что делать при пожаре из-за электрической неисправности

Используйте только углекислотный или порошковый огнетушитель — никогда не тушите водой или пеной установку, которая, возможно, ещё под напряжением.
Проветрите помещение после тушения CO₂: углекислый газ вытесняет кислород и сам создаёт риск удушья в небольшом закрытом помещении.
Не открывайте горящий распределительный щит просто так — из-за внезапного притока кислорода дуга может вспыхнуть заново.

Первая помощь при ожоге от электрической дуги

Охлаждайте ожог 10–20 минут прохладной проточной водой (не ледяной).
Не отрывайте обгоревшую одежду, прилипшую к коже — это усугубит травму.
При дуге вблизи лица всегда проверяйте наличие повреждений глаз (яркая вспышка может повредить сетчатку) и обратитесь за медицинским осмотром.

Электрическая дуга (arc flash) — риск, энергия и СИЗ