據美國勞工局統計，美國每隔一天就會發生五到十起電弧爆炸事故。電弧閃光以非常高的速度向站在事故現場附近的人們噴射熔融金屬液滴。這些水滴的強度足以穿透身體。同樣，壓力可能會將工人扔到房間對面幾英尺遠的地方。

低能量電弧閃光可能是三度燒傷或工人因受傷而死亡的原因。此外，它還可能導致永久性失明、聽力喪失、心臟問題和神經損傷。此外，如果您站在離電源系統 10 英尺遠的地方，可能會發生嚴重燒傷。那么什么是拱形閃光呢？為什么會造成這樣的危險？以及如何相應地安排防護裝備？

什么是弧閃？

根據美國國家消防協會 (NFPA) 的定義，電弧閃光是在空氣中傳播的帶電粒子波。解釋一下，兩個帶電金屬導體之間的絕緣可能不足，無法進一步支持輸入電壓相位。由于這種現象，空氣開始電離并獲得能量。因此，電氣設備開始產生電弧閃光。

即使閃光只在空中停留了幾秒鐘，但它所造成的傷害卻是巨大的。每年，成千上萬的人來到燒傷中心治療自己的致命燒傷。請注意，在這些事件中，人們不是觸電，而是燒傷。因此，您可以看到，接觸錯誤的表面并不重要。相反，您只需要在事件發生地點周圍的特定范圍內。

所述NFPA70E限定圍繞的區域假想球體或邊界。在這些邊界內，如果存在任何電弧閃光危險，您可能會受到 2 度灼傷。值得注意的是，電弧會產生一些極端溫度壓力波。

這些波可能在 19426°C 左右，是太陽表面溫度 (4982°C) 的四倍。該標準還指出，入射能級也將增加。研究還表明，在電弧閃光事件中被燒傷的人暴露在大約 225 °C 或更高的溫度下。

弧閃的類型

在大多數計算中，電工可能只考慮兩種類型的電弧閃光。但實際上有四種，

• 露天電弧——電氣在電弧測試期間考慮的常見電弧之一

• Arc-in-a-box – 常用于歐洲的電弧測試

• 噴射電弧- 當熔融金屬或等離子體導致工人死亡時

• 跟蹤電弧——形成穿過皮膚的導電路徑的電弧等離子體。它通常在更高的電壓下形成。

在實驗室計算電弧閃光強度時，您可以控制露天電弧的移動。但是，如果它暴露在超過 480V 的電壓下，它會變成跟蹤或彈出電弧。

電弧閃光的原因

許多事情都會導致電弧閃光爆炸的發生。這包括

• 不小心處理工具

• 灰塵顆粒

• 不小心接觸到表面

• 冷凝空氣

• 銹蝕和腐蝕

• 來自不良安裝的故障電流

• 劣質材料

因此，由于上述因素可能會影響閃光邊界距離，因此會發生潛在的電弧閃光危險。此外，如果您忘記正確斷電電氣系統，可能會導致電弧閃光的風險。由于這些因素，強烈的光和熱能會導致空氣膨脹并導致爆炸。這種電弧爆炸可以具有非常高的空氣壓力。

電弧閃光的影響

根據職業安全及健康小號標準協商，這里有電弧閃光的一些典型的風險

• 皮膚或衣服燒到皮膚上

• 火勢迅速蔓延整個建筑物。

• 飛行物體，通常是熔融等離子球

• 爆炸壓力，超過2000磅。每平方英尺

• 聲能爆破噪音超過140dB

• 輻射熱能，大于19426°C

避免電弧閃光的預防措施

幸運的是，借助適當的安全措施和保護設備，您可以最大限度地減少電弧閃光的危害。以下是您也可以為工人安全采取的幾個著名步驟。

給電氣設備斷電

為防止電路中出現的故障電流造成最大損壞，請小心地將系統斷電。事實上，如果支持帶電粒子的策略中的能量為零，它就無法支持電弧閃光浪涌。
如果您需要為系統重新通電或操作斷路器，則應遠程操作。因此，如果出現問題，您將脫離風險邊界并保持足夠的距離以免受爆炸傷害。

在“熱”工作時確保安全

在許多情況下，對電氣系統斷電不是合適的行為。那么作為雇主，您必須制定與安全相關的做法并在您的公司中執行。請記住，您必須在危害級別評估后制定措施，以便它們有效。此外，這些與安全相關的工作實踐應具有本質的一致性。
電氣安全標準可以包括

• 工具絕緣

• 編寫安全措施

• 向即將到來的員工介紹工作

• 個性化防護裝備

• 使用帶電設備工作的工作許可證

選擇閃光保護設備

隨著人們對電弧閃光危險意識的提高，公司現在提出了個人防護裝備 (PPE) 的新想法。它包括由優質絕緣材料制成的適合電工的套裝、頭盔、靴子、手套和工作服。

為了衡量材料的有效性，制造商使用電弧等級。在一個RC評級是最大能量的電阻值的弧前的材料顯示突破它。這些評級的單位是卡路里/平方厘米。

您可以通過兩種方式選擇合適的 PPE。

• 請參閱危險類別表 -NFPA 70E。表 130.7(C)(15)(a) -描述了每項任務的危險級別以及您應該選擇的 PPE 類型。

• 計算特定情況下的危險事件能量并選擇能夠承受該能量的 PPE。

雖然 PPE 可以提供最大程度的保護，但通過完整的風險評估來降低事件的嚴重性始終是最好的主意。

進行弧閃分析

分析閃弧的危害，可以聘請專業的工程師進行閃弧風險評估。對于這個過程，專家確定發電廠周圍每個點的熱入射能量。然后他們將提供分析并推薦在特定距離內佩戴哪種類型的 PPE。

作為風險分析的一部分，專家還應建議減少弧閃危險類別的步驟。請記住，您為測試選擇的專業工程師應該對短路、電源質量、NFPA 70E 和IEEE 1584具有扎實的知識。

在 NFPA 70E 中，危害風險類別描述如下。

保持自己的安全距離

NFPA 已將危險區域的分布發展為弧閃邊界，以保護通電系統附近的員工。邊界是：

• Flash Protection Boundary – 離能源最遠的邊界。如果發生事故，該區域的員工可能會受到二度燒傷，很容易治愈（1.2 卡路里/平方厘米）。在這里，燒傷的主要原因是僅由爆炸產生的熱量。

• Limited Approach – 限制在一定距離內的邊界，在那里您容易受到電擊危險。

• 限制進近——在增加沖擊風險的距離處的邊界限制。

• 禁止接近 - 離帶電源更近的距離，其危害與接觸表面相同。

您必須在每個通電源周圍創建精確的距離邊界。但是，隨著設備的變化，每個邊界之間的距離可能會有所不同。因此，您必須單獨測試每個類別，然后得出閃光邊界的結果。

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培訓工人

事實上，每個組織都必須對其員工進行電氣安全培訓。因此，為此，您可以根據電氣安全標準的要求設計程序。
在電弧保護培訓中，學員將了解如何識別危險等級。此外，他們還將學習如何避免事故、閱讀電弧閃光標簽以及謹慎使用 PPE。

解釋弧閃標簽

國家電氣規范 NEC 要求設備具有警告標簽，以警告任何潛在危險。為此，每個面板都必須有其警告標題以了解閃光邊界。同樣，他們將了解如何為每個區域選擇 PPE。
如上所述，每種類型的設備都必須經過評估以確定邊界。完成后，您必須將危險警告標簽貼在設備上。您還可以將它們交給您的員工，以便他們在開始從事新項目時進行調查。

進行弧閃測試

您可以執行電弧閃光測試來確定保護材料對熱能的響應。在某些情況下，電弧測試還評估材料如何響應特定的能量浪涌以及它是否點燃。

對于生產PPE的公司來說，用符合標準的方法計算電弧等級是必不可少的。OSHA 要求所有公司都進行電弧閃光測試，以預測危險程度并相應地制定計劃。此外，該標準嚴格禁止使用可熔化材料。即使公司在混合物中使用它們，他們也必須通過電弧閃光測試來測試它們，以檢查它們是否符合最低標準。

除了上述要求之外，對于每個可能暴露于大于 2 卡路里/cm2 的入射能量的電氣工人來說，電弧閃光測試也是必要的。因此，您必須為每種情況選擇合適的更安全的 PPE。

結論

弧閃是一種危險現象，涉及突然的熱爆發、飛濺的金屬液滴和沖擊。此外，暴露水平取決于您與源保持的距離。為避免影響，您可以將系統斷電，進行危險分析并選擇合適的 PPE 進行穿戴。

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