电弧的产生—危害—预防!配电室突发爆炸 3人当场身亡

上帝也单身 1999-11-05 22:26:41 热度:5912°C

下面

从科学角度讲解电弧

先从几个案例分析导入正题

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案例1:2018年8月29日13:20时,某风电场运检二班班长做为工作负责人、主机厂家人员刘某做为工作班成员,前往#33机组进行主机机组300柜350A保险加装绝缘隔板技改作业。16时40分,完成作业后两人下到塔底,由工作负责人执行解除安全措施和箱变送电操作,在拆除接地线时,箱变低压侧产生弧光放电,造成工作负责人电弧灼伤。

案例2:2014年5月24日凌晨2时10分左右,某轧钢厂二棒作业区安全主管刘小鹏(电工)和班组电工吴旭,接通知Ⅱ组链不动作,两人到2#电磁站检查,发现是Ⅱ组链熔断器烧坏。刘小鹏和吴旭立即更换烧坏的熔断器,并通知2#台试车,发现不能动作。再检查发现熔断器又烧坏了,又进行了更换,还是不能动作。再次检查发现是右手侧第3个熔断器烧坏。3时左右,刘小鹏让吴旭更换右手侧第3个熔断器,在更换第3个熔断器过程中,熔断器产生电弧光,将吴旭烧伤,此时刘小鹏立即对吴旭施救并送医院。经医院诊断:吴旭的颜面、颈部、左前臂、双手约15%Ⅰ°至Ⅱ°火焰烧伤。

电弧的概念:电弧是一种气体放电现象,尤其在有触点的电器中,触头接通和分断电流的过程中经常伴随气体放电的现象(即电弧),也可以认为是电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。(严格定义:电弧是一种自持气体导电(电离气体中的电传导)电弧能量造成的强烈的辐射能、导致熔融金属泼溅、二次火焰如变压器油燃烧、衣物引燃及熔化等都能对人员造成烧伤,也可使人受到电击致死,封闭空间强大的冲击力可对人造成严重的物理损伤。

电弧的特点:

电弧的产生—危害—预防!配电室突发爆炸 3人当场身亡

(1)电弧具有良好的导电性能。

(2)电弧能量集中,温度很高。

(3)产生的极限条件:电路中的电流和电压必须大于某一最小生弧电流(ISH)和最小生弧电压(USH)。在大气中开断电路时,电压大于10—20 V,电流大于250mA的电路时,就会发生电弧。

(4)电弧是气体中的一股强烈电子流,属于气体放电的一种形式,在外力作用下很容易弯曲变形。

(5)电弧是由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成,电弧的外观像一团亮度极高、温度极高的火花。

(6)电子的源泉是阴极,接受电子的是阳极。

(7)具有不可预测性,电弧事故往往是由于不被人们注意的微小的疏忽造成的,因此对电弧事故的预防就很困难。

(8)具有瞬时性,电弧事故发生的时间非常短,但释放的能量非常大,一旦发生会出现措不及防的现象,伤害在瞬间发生,来不及采取救援措施,但造成的人身伤害常常非常严重。

电弧产生的几种方式:

(1)开断电路(拉弧)Drawn arc。开断电路时电弧的产生过程:触头开始分断,接触点减小,持续发热,接触处金属熔融形成液态金属桥,液态金属桥变细拉长金属桥断裂(爆炸),电流瞬时截断,产生过电压,击穿介质,在各种熄弧因素下电弧熄灭,触头分断。

电弧的产生—危害—预防!配电室突发爆炸 3人当场身亡

(2)触头闭合时电弧的发生。

(3)真空和气体间隙的击穿。

(4)从辉光放电到电弧放电的转变。

(5)从火花放电到电弧放电的转变。

电弧的危害:

(1)电弧具有热效应,电弧产生的热量能熔化金属,碳化绝缘,加热周围空气;

(2)电弧具有压力效应,电弧导致快速加热有限体积的空气,它增加了对装置的损坏;

(3)电弧具有发光效应,除了高强度亮光,会影响附近人员的视觉;

(4)电弧具有电离效应,带电部件重复性的电弧闪络,它独立于最初的电弧,沿不同的部分传播;

(5)电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间,加重了电力系统短路故障的危害;

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(6)由于电弧在电动力、热力作用下能移动,很容易造成飞弧短路和伤人,或引起事故的扩大;

(7)电弧产生的高温,将使触头表面熔化和蒸化,烧坏绝缘材料,还可能引起着火、爆炸等危险。

电弧对人体的主要危害:

(1)电击致死,当工作者直接触电,可能造成触电身亡或严重灼伤,事实上,即使具有防火性的防护衣也不能够使工作者免于触电身亡的危险;

(2)衣服燃烧造成的严重灼伤,工人未必要被电弧接触到才会受伤,电弧产生的辐射热可以在很短的时间内熔化工具、使日常衣物起火燃烧,如棉衣及聚酯衣服在没有火焰的情况下也会起火燃烧,此种衣服一旦被点燃,便会继续燃烧从而对穿着者造成致命的伤害;

(3)衣服爆裂造成严重灼伤,电弧所产生的爆炸或震荡力会使日常衣服绷裂开,而使工作人员的身体直接暴露于高热、火焰或熔融的金属当中(如:熔化的金属工具及设备等);

(4)合成纤维内衣滴熔造成严重灼伤,即使在外衣没有燃烧的情况之下,电弧所产生的高热足以熔化由合成纤维材料制成的内衣,由于内衣紧贴皮肤,而给穿着者造成非常严重的、甚至是致命的伤害;

(5) 听力损伤,3级烧伤,失明,神经损伤等,对人体造成的永久性功能性损伤。

近两年,国内外很多事故案例显示,多数电工 / 电气工作者在工作时通常穿着日常服装,电气事故发生时往往使他们受到更大的伤害!据国外事故调查统计分析50%以上都是由于电气工作者的个人防护不当或衣着燃烧所致。

因此在国外,所有电气相关作业先进行JHA(作业风险分析),评估特定工作环境下的危险程度,为劳动者提供合适的个人电弧防护服已成为欧美国家普遍的安全标准要求。抗衡电弧热效应的个人防护服可以提供更多的逃离时间和降低烧伤伤害程度,从而提高事故受害者的生存率。

当然,消除电弧危害、或电击,诸如此类最有效的方法还是维修设备前关闭电源。在员工接近或在电源上工作前带电部分需要断电。然而标准也同意雇主可以跨开这个要求——只有能证明只有在断电带来了次生危害或增加的危害或在因为设备设计或操作限制的情况下,断电不可行时。必须带电作业的工厂非常关注电弧事故的威胁,尤其在有腐蚀、灰尘、潮湿生产环境(可能破坏电线绝缘层)或在电气开关柜附近的振动设备,电弧危害是个极为严重的问题!

当工人不得不在带电体上进行工作(比如测试线路、查找故障、试运行设备),那么雇主需要完成一个电弧危害分析来确定电弧保护边界(flash protection boundary),和电弧危害产生的能量。此外,处理防护PPE和绝缘工具外,其他保护措施还包括使用围栏和绝缘毯,防弧设备,高电阻接地电阻,电弧继电器,其他限制电弧能量的措施等。

奉上以上安全知识与大家大家共同学习,余生很贵,请珍惜生命!

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