Znaczenie analizy zagrożenia wyładowaniem łukowym

Pracodawcom, którzy są bardzo dalecy od stosowania w swoich zakładach aktualnie obowiązujących norm, można postawić pytanie: „Którego pracownika chcesz poświęcić”? Koszty leczenia ofiar poparzeń dochodzą do 500 tys. USD miesięcznie, a straty spowodowane wypadkami śmiertelnymi na stanowisku pracy mogą dochodzić nawet do 8,5 mln USD. Dlatego też tam, gdzie chodzi o bezpieczeństwo pracy, w żadnym wypadku nie wolno oszczędzać, zwłaszcza jeśli chodzi o zagrożenia, na jakie narażeni są pracownicy zatrudnieni przy urządzeniach elektroenergetycznych. Po wypadku spowodowanym wyładowaniem łukowym poszkodowani rzadko wracają na swoje stanowiska pracy: ponoszą śmierć na miejscu, ulegają ciężkiemu kalectwu albo w znaczny sposób zmienia się jakość ich dalszego życia.

Potencjalne zagrożenia związane z urządzeniami elektrycznymi to m.in. wstrząs lub porażenie prądem, poparzenie łukiem albo wybuch spowodowany wyładowaniem łukowym. Łuk elektryczny powstaje wtedy, gdy izolacyjność elektryczna jest zbyt niska dla przyłożonego napięcia. Zwarcie lub przebicie materiału izolacyjnego powoduje zbocznikowanie obwodu elektrycznego (które może mieć postać faza-faza, faza-ziemia albo ich kombinacje). Ciepło, jakie wytwarzane jest przy przepływie dużych prądów, powoduje topienie się lub parowanie materiału przewodnika i powstawanie łuku elektrycznego. Efektem tego zjawiska jest oślepiający błysk, wydzielanie się dużych ilości ciepła i szybko przemieszczająca się fala ciśnieniowa, która napiera na jarzące się materiały.

Ponieważ zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta, transformatory powszechnego użytku oraz transformatory przemysłowe są udoskonalane lub zastępowane innymi, o większych mocach znamionowych i niższych opornościach. W celu zapewnienia ich większej niezawodności transformatory pracują w systemie pracy równoległej. Może to powodować znaczny wzrost pojawiającego się prądu zwarcia, a więc i powstającej energii elektrycznej.

Cechą niekorzystną tych zmian w tego rodzaju systemach jest wzrost mocy prądu, który może powodować zakłócenia w pracy istniejących urządzeń. Może to siać spustoszenie w urządzeniach o zbyt niskich parametrach znamionowych lub urządzeniach nienależycie serwisowanych.

Większość pracodawców i pracowników wie o istnieniu zagrożeń wyładowaniami łukowymi, ale tylko nieliczni zdają sobie sprawę ze skutków tych zagrożeń, nie mówiąc już o ich analizowaniu.

Analiza zagrożenia wyładowaniem łukowym stanowi rozszerzenie analizy systemu elektroenergetycznego (patrz: „Benefits of performing a detailed arc flash hazard analysis” – „Korzyści wynikające ze szczegółowej analizy zagrożenia wyładowaniem łukowym”). W przeszłości firmy zatrudniały specjalistów od urządzeń elektrycznych, którzy zajmowali się utrzymaniem systemów elektroenergetycznych na odpowiednim poziomie technicznym. Jednak z powodu ograniczenia nakładów finansowych i ogólnego zmniejszenia potencjału firm stanowiska takie w praktyce przestały istnieć.

Autor: Mgr inż. John Lane, Główny Energetyk, Instytut Szkoleniowy AVO