Електрична дуга (arc flash) — ризик, енергія та ЗІЗ
§6.3 — Електрична дуга: ризик, енергія та захист
Електрична дуга (англ. arc flash) — це дуга короткого замикання, що проскакує крізь повітря між струмовідними частинами або між фазою та землею. Дуга іонізує повітря в плазму з температурою ~20 000 °C — гарячіше за поверхню Сонця — і вибухоподібно випаровує метал. Супутня ударна хвиля (arc blast) здатна зірвати дверцята шафи, пошкодити слух і буквально скинути людину з драбини.
Як виникає дуга
- Комутація під навантаженням або витягування навантаженого роз'єднувача.
- Забутий інструмент чи відірваний провід, що замкнув дві фази.
- Пробій ізоляції через вологу, забруднення, гризунів або старіння.
- Помилка вимірювання: невірна межа на щиті з високим струмом КЗ.
Енергія дуги та ЗІЗ
Падаюча енергія (incident energy) виражається в кал/см² і залежить від очікуваного струму короткого замикання, часу вимкнення захисту та відстані до дуги. Що повільніше спрацьовує захист, то більше енергії дуга передає тілу. Розрахункове значення визначає дугостійкі ЗІЗ (категорія за IEC 61482 / NFPA 70E):
| Падаюча енергія | Мінімальні дугостійкі ЗІЗ |
|---|---|
| ≤ 4 кал/см² | дугостійкий комбінезон + щиток |
| ≤ 8 кал/см² | посилений дугостійкий одяг |
| ≤ 25 кал/см² | дугозахисний костюм + каптур |
| > 40 кал/см² | робота заборонена — спершу зняти напругу |
Звичайний бавовняний спецодяг або сигнальний жилет захисту не дають і можуть самі загорітися та приплавитися до шкіри.
Що вимагають NEN 3140 / NEN-EN 50110
Робота на струмовідних частинах або поблизу них дозволяється лише після оцінки ризику (LMRA). Ієрархія заходів жорстка:
- Зняття напруги — норма: застосовуйте п'ять правил безпеки та LOTO. Немає напруги — немає дуги.
- Якщо робота без напруги доказово неможлива: дугостійкі ЗІЗ, ізолюючий інструмент, позначена робоча зона та принцип «чотирьох очей».
- Визначте межу дугового впливу — відстань, у межах якої енергія перевищує 1,2 кал/см² (поріг опіку другого ступеня).
Поширена помилка
Відкрити щит під напругою, «щоб швидко заміряти», без дугостійких ЗІЗ. Саме такі рутинні дії — вимірювання, заміна запобіжника, огляд — дають більшість дугових травм, бо захист у цій частині установки вимикається повільно, а струм короткого замикання високий.