以 6 种方式减少弧闪事件

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什么是弧闪？弧闪是由设备短路、绝缘击穿等电弧故障产生的超高温放电现象。

使用这些安全提示降低电弧闪光事件的频率、严重性和危害性。

从分析到设备，您可以减少接触危险事件的机会。

电弧闪光——高功率电气设备短路可能导致的火热爆炸——每年都会杀死工人，并造成更多人永久性伤害。

他们还可能以罚款、诉讼和昂贵设备损坏的形式造成财务损失。

鉴于它们构成的危险，弧闪事件值得工程专业人士认真关注。以下是降低电弧闪光事件的频率、严重性和危害性的六种最有效策略。

1. 进行危害分析

每个弧闪缓解计划都应从危害分析开始，旨在计算弧闪在电力链上的各个点可以释放多少能量。此类测量的准确性至关重要，因此在电弧闪光事件能量评估方面缺乏直接和丰富经验的工厂经理应始终寻求合格电力系统工程师的帮助。

为确保员工始终了解潜在的电弧闪光危险，公司必须在任何会造成电弧闪光风险的电气设备上贴上警告标签。他们还必须在地板上标记弧闪危险区域，以便未穿戴适当个人防护设备 (PPE) 的工人可以清楚地看到他们必须站在离电气设备多远的地方，以避免严重伤害。

2. 减少可用故障电流。

虽然不适用于受熔断器和限流断路器保护的环境，但使用非限流断路器 (NCLB) 的设施可以通过减少可用故障电流量来减少电弧闪光期间释放的入射能量。以下三种策略可以帮助工厂显着降低可用故障电流。

在维护期间使用开放式领带进行操作。在维护双电源时，电流值以上的限流装置可以增加可用故障电流并减少入射能量。然而，有时，在维护过程中打开双电源馈电之间的联系，通过将可用故障电流减半来减少电弧闪光危险。当然，在维护期间打开关系也会暂时降低您的电源方案的冗余度，从而使设备面临更高的故障风险。

采用高电阻接地。在接地故障期间，高电阻接地 (HRG) 系统通过限制电流幅度的电阻为接地电流提供路径——显着减少线对地故障和相关电弧闪光的大小。HRG 可用于仅服务于三相负载的系统。美国国家电气规范禁止在为连接到中性线的负载提供服务的配电系统上使用 HRG。

使用限流电抗器。限流电抗器充当电流的瓶颈，在故障期间限制电流。例如，低压电机控制中心可以配备三个单相电抗器来限制可用的短路电流，从而在发生故障时减少能量释放。

3. 缩短清关时间

正如较小的弧闪释放较少的能量一样，较短的弧闪也会释放能量。要通过减少故障清除时间来缩短电弧闪光事件，您应该：

利用区域选择性联锁。区域选择性联锁是一种保护方案，它使用从检测故障的下游断路器传输到上游的下一个断路器的“禁止”信号。上游断路器检测到故障电流和禁止信号，因此延迟跳闸，允许下游断路器清除故障。但是，如果下游和上游断路器之间发生故障，下游馈线不会检测到故障或向上游断路器发送禁止信号。这会导致上游断路器绕过任何有意的时间延迟设置，从而显着降低电弧闪光入射能量。

实施总线差分方案。这些是电气系统内的协调保护区域。当给定的保护区域内（例如，主断路器和馈线断路器之间）发生故障时，保护装置会立即跳闸，限制弧闪持续时间，同时还将弧闪损坏限制在基础设施的特定部分。母线差动系统通常比 ZSI 更快、更灵敏，但需要额外的电流互感器和继电设备，这使得母线比 ZSI 更难实施且更昂贵。

部署 Arcflash 减少维护系统。当电流超过 ARMS 预设最大值时，ARMS 通过绕过跳闸电路中的所有时间延迟来缩短故障时间。这使得故障清除速度比断路器的“瞬时”功能更快。技术人员必须在进行维护工作之前手动启用 ARMS 电路，然后在工作完成后使用熟悉的锁定/挂牌程序禁用它们。

4.采用远程操作

远程执行有潜在危险的程序可以帮助保护人员免受伤害。以下是限制在弧闪事件范围内执行的维护操作的两种方法：

安装远程监控、控制和诊断软件。现代电源管理系统使管理员能够远程执行许多管理任务。他们还使公司能够在员工接触到电气设备之前远程断电。

使用远程货架设备。传统上，技术人员在装卸断路器时必须靠近带电的电气连接设备。远程货架设备使操作员能够在安全距离内执行这些极其危险的任务。

5. 预测和预防故障

防止电弧闪光的最有效方法之一是预测并消除导致它们的条件。以下三种解决方案有助于在潜在的电弧闪光危险有机会造成伤害之前发现它们，并使人员安全地远离带电连接。

监控绝缘完整性。绝缘恶化是产生电弧的电气故障的主要原因。在损坏的绝缘发生故障之前识别和修复它可以帮助避免电弧闪光爆炸。预测性维护系统提供中压开关设备、变电站、发电机、变压器和电动机绝缘故障的早期预警。

监测压力接头。大多数电气设备都包含压力接头，例如运输开口、负载接线片和压缩接头。随着时间的推移，振动和热循环会使这些连接松动。当电流流过松动的连接时，会导致过热并最终产生电弧闪光。然而，称为高温计的非接触式热传感器可以连续监测压力接头，并在它们产生电弧闪光爆炸之前提供连接松动的提前通知。

使用红外 (IR) 窗口。使用非接触式红外热成像技术，红外窗口使技术人员能够在不移除开关柜侧面板的情况下执行红外扫描，从而减少因意外接触带电总线而导致电弧闪光事件的可能性。

6. 重定向爆炸能量

引导电弧闪光能量远离人员的设备称为“耐电弧”。例如，耐电弧开关设备利用密封接头、顶部安装的泄压口和加固铰链来控制电弧闪光释放的能量和热量，并通过管道将它们输送到建筑物内部或外部的空闲区域。

当所有其他方法都失败时，抗电弧开关设备为易受伤害的员工提供了一道关键的最后一道防线，可以抵御电弧闪光事件的爆发力。然而，它的保护质量只有在设备门关闭时才有效，所以公司应该培训他们的技术人员在正常操作期间安全地紧固门。

电弧闪光事件会造成严重伤害，从致残或致命伤害到巨额罚款和昂贵的诉讼。尽管没有任何对策组合可以完全消除风险，但利用本文中讨论的解决方案和策略可以帮助组织降低电弧闪光事件发生的可能性和危害。

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