アークフラッシュとは：定義、原因、予防策

労働統計局による推定によると、 アメリカ合衆国では、1日おきに5〜10件のアークブラスト事件が発生しています。アークフラッシュは、事故現場の近くに立っている人々に非常に高速で溶融金属の液滴を噴霧します。これらの滴は、体を突き刺すのに十分な強さです。同様に、圧力によって労働者は部屋の向こう側に数フィート離れてしまう可能性があります。

低エネルギーのアークフラッシュは、3度の火傷または負傷による労働者の死亡の原因となる可能性があります。さらに、それは永続的な失明、難聴、心臓の問題、および神経の損傷を引き起こす可能性があります。さらに、電源システムから10フィート離れた場所に立っていると、重度の火傷を負う可能性があります。では、アーチフラッシュとは何ですか？なぜそれがそのような危険を引き起こすのですか？そして、それに応じて保護具をどのように配置できますか？

アークフラッシュとは何ですか？

全米防火協会（NFPA）の定義によると、 アークフラッシュは、空気中を移動する荷電粒子の波です。説明すると、2つの帯電した金属導体間の絶縁が不十分になる可能性があり、入力電圧相をそれ以上サポートできなくなります。この現象により、空気はイオン化してエネルギーを獲得し始めます。したがって、電気機器はアークフラッシュの生成を開始します。

フラッシュが空中に数秒間しか保持されない場合でも、フラッシュが生み出すダメージは甚大です。毎年、何千人もの人々が致命的な火傷から身を守るために火傷治療センターにやって来ます。人々は感電死に苦しんでいないが、これらの事件で火傷を負っていることに注意してください。したがって、あなたが見ることができるように、間違った表面と接触することは重要ではありません。代わりに、インシデントの場所の周囲の特定の境界内にいる必要があるだけです。

NFPA70E エリアの周りの架空の球または境界を定義します。これらの境界では、アークフラッシュの危険がある場合、2度の火傷を負う可能性があります。特に、電気アークは極端な温度の圧力波の一部を生成する可能性があります。

これらの波は約19426°Cである可能性があり、これは太陽の表面の温度（4982°C）の4倍です。規格はまた、入射エネルギーレベルも増加すると述べています。調査によると、アークフラッシュ事件で火傷を負った人々は約225°C以上の温度にさらされていました。

アークフラッシュの種類

ほとんどの計算では、電気技師は2種類のアークフラッシュのみを考慮する場合があります。ただし、実際には4つのタイプがあります

• 屋外アーク –アークテスト中に電気が考慮するおなじみのアークの1つ
• アークインボックス –ヨーロッパでアークテストで一般的に使用されています
• 排出されたアーク –溶融金属またはプラズマが労働者を死に至らしめる場合
• トラッキングアーク –皮膚を通る伝導経路を作るアークプラズマ。通常、より高い電圧で形成されます。

ラボでアークフラッシュ強度を計算しているときに、屋外アークの動きを制御できます。ただし、480Vを超える温度にさらされると、トラッキングアークまたはイジェクトアークに変化する可能性があります。

アークフラッシュの原因

多くのことがアークフラッシュ爆発を引き起こす可能性があります。含まれています

• ツールの不注意な取り扱い
• ほこりの粒子
• 誤って表面に触れた
• 凝縮空気
• 錆と腐食
• 不適切な設置による故障電流
• 低品質の素材

したがって、上記の要因がフラッシュ境界距離を損なう可能性があるため、潜在的なアークフラッシュの危険が発生します。また、電気系統の電源を適切に切るのを忘れると、アークフラッシュのリスクにつながる可能性があります。これらの要因により、強い光と熱エネルギーによって空気が膨張し、爆発が発生します。このアーク爆発は非常に高い気圧になる可能性があります。

アークフラッシュの影響

労働安全衛生によると s 標準、ここにアークフラッシュのいくつかの典型的なリスクがあります

• 皮膚や衣服を皮膚に焼き付ける
• 建物全体に急速に延焼します。
• 飛行物体、通常は溶融プラズマボール
• 爆風圧、2000ポンド以上。平方フィートあたり
• 140dBを超えるノイズの音響エネルギー爆発
• 放射熱エネルギー、19426°C以上

アークフラッシュを回避するための予防措置

幸いなことに、適切な安全対策と保護具の助けを借りて、アークフラッシュの危険を最小限に抑えることができます。以下は、労働者の安全のためにも採用できるいくつかの有名な手順です。

電気機器の電源を切る

電気回路で発生する故障電流による最大の損傷を防ぐために、システムの電源を慎重に切ってください。確かに、荷電粒子をサポートする戦略にゼロエネルギーがある場合、アークフラッシュのサージをサポートすることはできません。
システムの電源を再投入したり、回路ブレーカーを操作したりする必要がある場合は、リモートで行う必要があります。したがって、事態がうまくいかない場合、あなたはリスクの境界を超え、爆傷から安全になるのに十分な距離を維持しています。

「高温」で作業する場合は安全を確保してください

多くの場合、電気システムの電源を切ることは適切な行為ではありません。次に、雇用主として、あなたは安全関連の慣行を開発し、あなたの会社でそれらを実施しなければなりません。それらが効果的であるように、ハザードレベル評価の後に対策を構築しなければならないことを忘れないでください。さらに、これらの安全関連の作業慣行には一貫性がなければなりません。
電気安全基準には以下を含めることができます

• ツールの絶縁
• 安全対策の作成
• 次の従業員に仕事を説明する
• 個人用保護具
• 通電された機器での作業を許可する

フラッシュ保護装置を選択する

アークフラッシュの危険性に関する認識が高まっているため、企業は現在、個人用保護具（PPE）の新しいアイデアを考え出しています。 これには、電気労働者向けの高品質の断熱材で作られたスーツ、ヘルメット、ブーツ、手袋、オーバーオールが含まれます。

材料の有効性を測定するために、メーカーはアーク定格を使用します。 rc評価 アークが突破する前に材料が示す最大エネルギー抵抗の値です。これらの評価の単位はカロリー/cm2です。

適切なPPEは2つの方法で選択できます。

• 危険有害性カテゴリー表-NFPA70Eを参照してください。表130.7（C）（15）（a）- これは、各タスクの危険レベルと、選択する必要のあるPPEのタイプを説明しています。
• 特定の状況下での危険入射エネルギーを計算し、そのエネルギーに耐えることができるPPEを選択します。

PPEは最大限の保護を提供できますが、完全なリスク評価を通じてインシデントの重大度を軽減することが常に最善のアイデアです。

アークフラッシュ分析を実行する

アークフラッシュの危険性を分析するために、アークフラッシュのリスク評価のために専門のエンジニアを雇うことができます。このプロセスでは、専門家が発電所周辺の各ポイントでの熱入射エネルギーを決定します。次に、分析を提供し、特定の距離で着用するPPEのタイプを推奨します。

リスク分析の一環として、専門家はアークフラッシュの危険カテゴリを減らすための手順も提案する必要があります。テストに選択する専門のエンジニアは、短絡、電力品質、NFPA 70E、およびIEEE1584について十分な知識を持っている必要があることに注意してください。

NFPA 70Eでは、ハザードリスクのカテゴリは次のように説明されています。

ハザードリスクカテゴリ	衣類	インシデントエネルギー-カロリー/cm 2
0	生地の重量が4.5oz/ yd以上の非溶融性の不燃性材料（ウール、未処理の綿、レーヨン、またはこれらの材料のブレンドなど） 2	該当なし
1	全体的に耐火性のある耐火性のシャツとパンツ	4
2	綿製の下着、従来の半袖、ブリーフ、耐火シャツとパンツ	8
3	耐火性のシャツとズボンを備えた綿製の下着、全体的に耐火性のあるパンツ、または2つの耐火性のオーバーオールを備えた綿製の下着	25
4	耐火シャツとズボン、多層フラッシュスーツを備えた綿製の下着	40
極度の危険	利用可能なPPEはありません	> 40

安全な距離を保つ

NFPAは、危険領域のアークフラッシュ境界への分布を開発して、通電されたシステムの近くの従業員を保護しています。境界は次のとおりです。

• フラッシュ保護境界–エネルギー源から最も遠い境界。事故が発生した場合、この地域の従業員は、簡単に治癒できる2度の火傷にさらされる可能性があります（1.2カロリー/ cm2）。ここでの火傷の主な理由は、爆風が発生する熱だけです。
• 制限付きアプローチ–衝撃の危険がありやすい、距離に制限された境界。
• 制限付きアプローチ–ショックのリスクが高い距離での境界制限。
• 禁止されているアプローチ–危険が表面と接触するのと同じである、ライブソースに近い距離。

すべての通電されたソースの周囲に正確な距離境界を作成する必要があります。ただし、各境界間の距離は、変更する機器と同じではない場合があります。したがって、各カテゴリを個別にテストしてから、フラッシュ境界の結果を結論付ける必要があります。

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労働者を訓練する

実際、すべての組織は、電気の安全性について労働者を訓練する必要があります。したがって、この目的のために、電気安全基準の要件に基づいてプログラムを設計できます。
アーク保護訓練では、訓練生は危険レベルを認識する方法を知るようになります。さらに、事故の回避、アークフラッシュラベルの読み取り、PPEの使用についても注意深く学びます。

アークフラッシュラベルの解釈

米国電気工事規程NECは、潜在的な危険について警告するために、機器に警告ラベルを付けることを要求しています。この目的のために、各パネルには、フラッシュの境界を理解するための警告タイトルが必要です。同様に、彼らは各エリアのPPEの選択について知るようになります。
上記のように、すべてのタイプの機器は、境界を決定するために評価を受ける必要があります。完了したら、機器に危険警告ラベルを貼付する必要があります。また、従業員が新しいプロジェクトに取り組み始めるたびに、それらを従業員に渡して調査することもできます。

アークフラッシュテストを実施する

アークフラッシュテストを実行して、熱エネルギーに対する保護材の応答を判断できます。状況によっては、アークテストでは、材料が特定のエネルギーサージにどのように応答するか、および発火するかどうかも評価されます。

PPEを製造する企業にとって、規格に準拠した方法でアーク定格を計算することが不可欠です。 OSHAは、すべての企業が危険レベルを予測し、それに応じて計画するためにアークフラッシュテストを受けることを要求しています。さらに、規格は溶融可能な材料の使用を厳しく禁止しています。企業がそれらをブレンドで使用している場合でも、アークフラッシュテストを介してそれらをテストし、最小基準を満たしていることを確認する必要があります。

上記の要件に加えて、アークフラッシュテストは、2カロリー/cm2を超える入射エネルギーにさらされる可能性のあるすべての電気工事士に必要です。したがって、あらゆる状況に適した、より安全なPPEの選択を選択する必要があります。

結論

アークフラッシュは、突然のヒートバースト、飛散する金属滴、および衝撃を伴う危険な現象です。また、露出のレベルは、ソースから維持する距離によって異なります。影響を回避するために、システムの電源を切り、危険分析を実行し、着用するのに適したPPEを選択することができます。

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