Wat is een vlamboogflits?

Een vlamboog is een plotseling vrijkomen van elektrische energie dat optreedt wanneer een fout of kortsluiting een vlamboog veroorzaakt tussen twee geleiders of een geleider en een aarde. Een vlamboog kan intense hitte, licht, geluid en druk genereren die iedereen in de buurt kunnen verwonden.

Hoe heet kan een boogflits worden?

Een vlamboog kan temperaturen tot 35.000 graden Fahrenheit bereiken, wat heter is dan het oppervlak van de zon. Deze extreme hitte kan kleding doen ontbranden, metaal doen smelten en ernstige brandwonden aan de huid en ogen veroorzaken.

De hitte van een vlamboog kan een ernstig risico vormen voor mensen, zelfs als ze niet direct aan de vlamboog worden blootgesteld. De stralingshitte kan tweedegraads of derdegraads brandwonden veroorzaken op elke blootgestelde huid binnen enkele meters van de vlamboog. De hitte kan ook brandbare materialen ontsteken, zoals kleding, haar of papier, en ernstigere verwondingen veroorzaken. Bovendien kan de intense hitte het ademhalingssysteem beschadigen en letsel door inademing veroorzaken, vooral als er rook of giftige gassen aanwezig zijn. Daarom is het essentieel om de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) te dragen en waar mogelijk het werken in de buurt van onder spanning staande elektrische apparatuur te vermijden.

Wat is de ontploffingskracht van een boogflits?

Een vlamboog kan ook een krachtige drukgolf veroorzaken die werknemers van hun voeten kan slaan, voorwerpen door de ruimte kan slingeren en apparatuur en structuren kan beschadigen. De explosiekracht kan variëren van een paar pond per vierkante inch (psi) tot enkele duizenden psi, afhankelijk van de spanning, de stroom en de afstand tot de vlamboog.

Wat is het risico van een vlamboogflits voor een mens?

Een vlamboog kan ernstige verwondingen en dodelijke ongevallen veroorzaken bij werknemers die eraan worden blootgesteld. Enkele veelvoorkomende gevolgen van een vlamboogflits zijn:

• Thermische brandwonden: De intense hitte van een boogflits kan diepe en pijnlijke brandwonden veroorzaken die de huid, spieren, zenuwen en organen kunnen beschadigen. Brandwonden kunnen ook leiden tot infecties, littekens en misvormingen.
• Verwondingen aan de ogen: Het felle licht van een boogflits kan tijdelijke of permanente blindheid veroorzaken, evenals schade aan het netvlies, het hoornvlies en de lens. Oogletsel kan ook het gezichtsvermogen aantasten, gevoeligheid voor licht veroorzaken en het risico op staar en glaucoom verhogen.
• Gehoorverlies: Het harde geluid van een boogflits kan de trommelvliezen scheuren, het binnenoor beschadigen en tijdelijk of permanent gehoorverlies veroorzaken. Gehoorverlies kan ook invloed hebben op het evenwicht, de communicatie en de levenskwaliteit.
• Ademhalingsproblemen: De rook en gassen van een vlamboog kunnen de longen, keel en neus irriteren en hoesten, een piepende ademhaling, kortademigheid en astma veroorzaken. Sommige gassen, zoals koolmonoxide, kunnen ook giftig zijn en vergiftiging, hersenbeschadiging en de dood veroorzaken.
• Hartstilstand: De elektrische schok van een boogflits kan het hart stoppen, een onregelmatige hartslag veroorzaken en de hartspier beschadigen. Een hartstilstand kan ook hersenbeschadiging, coma en de dood tot gevolg hebben.
• Psychologisch trauma: De ervaring van een vlamboogflits kan posttraumatische stressstoornis (PTSS), angst, depressie en flashbacks veroorzaken. Psychologisch trauma kan ook invloed hebben op het geheugen, de concentratie, de slaap en relaties.
• Longinstorting: De explosiekracht van een boogflits kan een schokgolf veroorzaken die sneller gaat dan de geluidssnelheid. Deze schokgolf kan de lucht in de longen samenpersen en ervoor zorgen dat ze scheuren of instorten. Deze aandoening staat bekend als pneumothorax. Een klaplong kan ernstige ademhalingsmoeilijkheden, pijn op de borst, lage bloeddruk en cyanose (blauwachtige huid) veroorzaken. Een klaplong kan ook levensbedreigend zijn en een spoedbehandeling met een borstbuisje of een operatie vereisen.

Wat zijn caloriebeperkingen en waarom zijn ze belangrijk?

Een calorielimiet is een maat voor de hoeveelheid warmte-energie die een tweedegraads brandwond op de menselijke huid kan veroorzaken. Deze wordt uitgedrukt in calorieën per vierkante centimeter (cal/cm²). Een tweedegraads brandwond is een brandwond die de buitenste en binnenste lagen van de huid beschadigt en blaren, pijn en zwelling veroorzaakt.

Caloriegrenzen zijn belangrijk omdat ze helpen bij het bepalen van het beschermingsniveau dat werknemers moeten dragen als ze in de buurt van elektrische apparatuur werken die een boogflits kan veroorzaken. Het beschermingsniveau wordt ook wel de arc flash protection boundary (AFPB) of de arc flash hazard boundary (AFHB) genoemd.

De AFPB of AFHB is de afstand van de boogbron waar de invallende energie gelijk is aan of kleiner is dan een bepaalde calorielimiet. Hoe lager de calorielimiet, hoe dichter de grens en hoe hoger het vereiste beschermingsniveau. Hoe hoger de calorielimiet, hoe verder de grens en hoe lager het vereiste beschermingsniveau.

Een van de meest gebruikte calorielimieten is 1,2 cal/cm^2, die gebaseerd is op de norm 70E van de National Fire Protection Association (NFPA) voor elektrische veiligheid op de werkplek. De NFPA 70E stelt dat werknemers vlamboogkleding en persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) moeten dragen die ten minste 1,2 cal/cm^2 vallende energie kunnen weerstaan wanneer ze binnen de AFPB of AFHB werken.

Hoe elektrische apparatuur labelen voor vlambooggevaren?

Een van de beste manieren om boogflitsletsels en dodelijke ongevallen te voorkomen, is om elektrische apparatuur te voorzien van etiketten met informatie over de boogflitsgevaren en het vereiste beschermingsniveau. Het labelen van elektrische apparatuur kan werknemers helpen om de potentiële risico's te identificeren, veilige werkpraktijken te volgen en de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) te dragen.

Volgens de NFPA 70E moeten vlamboogkleuren de volgende informatie bevatten:

• Nominale systeemspanning
• Vlambooggrens
• Minstens één van de volgende:
• Beschikbare invallende energie en de bijbehorende werkafstand
• Minimale vlamboogwaarde van kleding
• Vereist niveau van persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE)
• Hoogste gevaren/risicocategorie (HRC) voor de apparatuur

Arc flash-labels kunnen worden gemaakt met software, rekenmachines of tabellen die de arc flash-parameters schatten op basis van de kenmerken van het elektrische systeem, zoals spanning, stroom, foutopheffingstijd en apparatuurconfiguratie. Arc flash-labels kunnen ook worden aangepast met extra informatie, zoals datum, locatie en waarschuwingstekens.

Arc flash-labels moeten worden aangebracht op alle elektrische apparatuur die waarschijnlijk moet worden onderzocht, afgesteld, onderhouden of onderhouden terwijl er spanning op staat, zoals schakelborden, panelen, bedieningspanelen, metercontactdozen en motorbesturingscentra. Arc flash-labels moeten duidelijk zichtbaar en duurzaam zijn en indien nodig worden bijgewerkt.

Hoe berekent u de gevaren van boogflitsen?

Om een ingenieursberekening ETAP of SKM gebruikt, moet de volgende informatie in het veld verzameld worden:

- Het type, model en de classificatie van de elektrische apparatuur en de stroomonderbrekers

- De lengte, grootte en het materiaal van de geleiders

- Het type en de locatie van de transformatoren en hun impedantiewaarden

- De bronspanning en foutstroom bij de dienstingang

- De belastingskarakteristieken en vermogensfactor van de aangesloten apparaten

Met behulp van deze informatie kan de software het elektrische systeem simuleren en de invallende energie, de vlambooggrens en de werkafstand voor elk apparaat berekenen. De software kan ook vlamboogvlamlabels genereren op basis van de berekende waarden.

De vereiste om een goede coördinatie van de vermogensautomaten in te stellen, is om ervoor te zorgen dat de beveiligingsapparaten selectief werken en alleen het defecte deel van het systeem isoleren, terwijl de continuïteit van de dienstverlening aan de rest van het systeem gehandhaafd blijft. Coördinatie van de vermogenschakelaars kan worden bereikt door hun uitschakelinstellingen, zoals lange tijd, korte tijd, ogenblikkelijk en aardlek, aan te passen aan hun tijd-stroomcurves.

Het doel van het verkorten van de vlamboogflitstijden door de vlamboogfout op te vangen in het onmiddellijke uitschakelgebied van de dichtstbijzijnde stroomonderbreker, is het minimaliseren van de blootstelling van de werknemers en de apparatuur aan de gevaarlijke effecten van de vlamboog, zoals hoge temperatuur, druk, geluid en licht. Het opvangen van de boogfout in het onmiddellijke uitschakelgebied betekent dat de stroomonderbreker de fout zo snel mogelijk zal opheffen zonder opzettelijke vertraging, waardoor de duur en de omvang van de boogflits worden verminderd. Dit kan worden gedaan door de onmiddellijke uitschakelwaarde van de stroomonderbreker lager in te stellen dan de verwachte boogstroom van de apparatuur.

Een andere methode voor het inschatten van het boogvlamgevaar is het gebruik van de tabellen in de NFPA 70E-norm, die de boogvlamgrens en de vereisten voor persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) geven voor verschillende soorten elektrische apparatuur op basis van hun nominale spanning, foutstroom en ontladingstijd. De tabellen zijn bedoeld om de vlambooganalyse te vereenvoudigen en een conservatieve schatting van het risiconiveau te geven.

- De apparatuur moet correct geïnstalleerd en onderhouden worden volgens de specificaties van de fabrikant en de industrienormen.

- De apparatuur moet een geboute foutstroom hebben binnen het bereik dat in de tabel wordt aangegeven.

- De stroomonderbreker moet een totale ontladingstijd van 2 cycli of minder hebben voor spanningen onder 1 kV, of 6 cycli of minder voor spanningen tussen 1 kV en 15 kV.

- De stroomonderbreker moet een onmiddellijke uitschakelfunctie of een energiebesparende onderhoudsschakelinrichting hebben.

- De apparatuur mag geen geschiedenis hebben van vonkfouten of incidenten.

Als aan een van deze voorwaarden niet wordt voldaan, mogen de tabellen niet worden gebruikt en moet er een gedetailleerde berekening worden uitgevoerd met de methoden die worden beschreven in de IEEE-norm 1584. De IEEE 1584 norm biedt vergelijkingen en modellen om de invallende energie en boogvlamgrens voor verschillende soorten apparatuur te berekenen, rekening houdend met verschillende factoren zoals de ruimte tussen de geleiders, de grootte van de behuizing, de werkafstand en de elektrodeconfiguratie.

De berekeningsmethoden in IEEE 1584 zijn nauwkeuriger en flexibeler dan de tabellen in NFPA 70E, maar ze vereisen ook meer gegevens en expertise om uit te voeren. Daarom wordt aanbevolen om een gekwalificeerde professionele elektrotechnicus in te schakelen om de vlambooganalyse uit te voeren en de resultaten te verifiëren met behulp van geschikte softwaretools.

Het is ook belangrijk om op te merken dat zowel de tabellen als de berekeningen gebaseerd zijn op aannames en schattingen die mogelijk niet de werkelijke omstandigheden van het elektrische systeem weergeven op het moment van een vlambooggebeurtenis. Daarom moet de beoordeling van het arc flash-gevaar periodiek worden bijgewerkt (uiterlijk om de 5 jaar), vooral als er veranderingen zijn in de systeemconfiguratie, belasting of beveiligingsinstellingen. De laatste editie van de IEEE 1584 norm, gepubliceerd in 2018, bevat nieuw onderzoek en gegevens over boogflitsverschijnselen en biedt herziene vergelijkingen en modellen om de nauwkeurigheid en geldigheid van de boogflitsberekeningen te verbeteren. Het is raadzaam om de meest actuele methoden en normen te gebruiken om de veiligheid van de werknemers en de apparatuur tegen de vlambooggevaren te garanderen.

Wat als er al een vlamboogletsel is opgetreden?

Ondanks het nemen van alle noodzakelijke voorzorgsmaatregelen en het volgen van de normen, is het nog steeds mogelijk dat er door onvoorziene of onvermijdelijke omstandigheden een vlamboogongeval plaatsvindt. In dergelijke gevallen is het essentieel om snel en effectief te handelen om de schade en verwondingen veroorzaakt door de vlamboogflits tot een minimum te beperken. De volgende stappen moeten worden ondernomen als er al een boogflitsletsel is opgetreden:

- Stel de juiste autoriteiten en het juiste personeel op de hoogte van het incident en werk mee aan het onderzoek en het rapportageproces. Volg de vastgestelde procedures en protocollen voor het melden en documenteren van vlamboogincidenten op uw werkplek.

- Neem zo snel mogelijk contact op met dreiym engineering voor een deskundige elektrotechnicus om de oorzaak en gevolgen van het vonkboogincident te evalueren, en om aanbevelingen en oplossingen te bieden om soortgelijke incidenten in de toekomst te voorkomen. Dreiym Engineering is meer dan alleen een leverancier van arc flash-analyses en adviesdiensten. Ze zijn uw betrouwbare partner in het waarborgen van de veiligheid en betrouwbaarheid van uw elektrische systeem. Met hun team van gekwalificeerde en ervaren ingenieurs kunnen zij u helpen bij het identificeren en elimineren van de potentiële gevaren en risico's in uw elektrische systeem en u voorzien van de beste praktijken en oplossingen om te voldoen aan de normen en voorschriften. Of u nu een uitgebreide vlamboogstudie, een gedetailleerde incidenten-energieanalyse of een trainingsprogramma op maat nodig hebt, een forensische analyse van een vlambooggebeurtenisof een betrouwbaar vlamboogreductiesysteem, Dreiym Engineering kan de resultaten leveren die u nodig hebt.