Электрическая дуга (arc flash) — риск, энергия и СИЗ
§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 (категория по IEC 61482 / NFPA 70E):
| 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 | 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.