Co oznacza „stan istniejący”?

Ten krok kończy pierwszą część analizy łuku elektrycznego. Nazywany jest „stanem istniejącym” lub „stanem wykonanym”, ponieważ dostarcza informacji o energiach łuku i granicach strefy łuku w aktualnym stanie instalacji – bez wprowadzonych ulepszeń. Identyfikacja stanu istniejącego jest ważna, ponieważ:

• pozwala właścicielowi instalacji szybko zareagować i wdrożyć tymczasowe środki ochrony, jeśli istnieje zagrożenie dla personelu
• wdrożenie zaleceń może zająć dużo czasu (nawet lata), w zależności od wielkości obiektu – wyniki analizy będą wtedy służyć jako punkt odniesienia
• stanowią bazę porównawczą do późniejszych wyników i zaleceń modernizacyjnych

Jakimi normami się kierować?

Mamy już przygotowany model bazowy – teraz należy dodać dane i parametry dotyczące łuku elektrycznego. Warto zaznaczyć, że skupiamy się na obliczeniach energii wyładowania łukowego, a nie na tzw. metodzie tabelarycznej (zob. NFPA 70E). Możliwe normy i dokumenty odniesienia:

• IEEE 1584 – 2018 IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations – standard globalny
• DGUV Information 203-077 (Niemcy) 

Dla klientów europejskich oraz instalacji na terenie Europy zaleca się także stosowanie norm EN/IEC/CENELEC/VDE/BS, aby dostosować wyniki do wytycznych IEC, m.in.:

• IEC 60909 – Prądy zwarciowe w trójfazowych systemach prądu przemiennego – Część 0: Obliczanie prądów
• IEC 61660 – Prądy zwarciowe w instalacjach prądu stałego w elektrowniach i stacjach – Część 1: Obliczanie
• IEC 60076 – Transformatory mocy – Część 1: Postanowienia ogólne
• IEC 61439 – Rozdzielnice niskonapięciowe – Część 1: Zasady ogólne
• IEC 62271 – Rozdzielnice wysokiego napięcia
• Lokalne wytyczne w zakresie zabezpieczeń (jeśli obowiązują)
• IEC 60364 – wybrane części
• BS 7671 – 18. wydanie „IET Wiring Regulations”
• NEN 3140/3840
• Seria VDE 0100
• Itp. 

Czym jest łuk elektryczny?

Celem jest określenie energii wyładowania łukowego dla modelowanej instalacji. Piszę „modelowanej”, ponieważ zakres prac może obejmować tylko część całego systemu. Najgroźniejszym skutkiem wyładowania łukowego są ogromne temperatury – sięgające nawet 19 000 °C. I to właśnie stanowi istotę analizy łuku elektrycznego: określić ile energii może się wydzielić i zaplanować odpowiednie środki ochrony życia – z wyprzedzeniem i we właściwy sposób.

Kilka słów o obliczeniach

W większości przypadków obliczenia są wykonywane wg normy IEEE 1584-2018, jednak w zależności od poziomu napięcia, rodzaju zasilania (AC czy DC), warto skorzystać również z dokumentów wskazanych w NFPA 70E, opracowań IEEE 1584, równań wg EPRI, ArcPro oraz tabel OSHA. Tym zagadnieniem zajmiemy się w kolejnych artykułach.

Jak przedstawić wyniki?

Mamy już wyniki analizy łuku dla modelu instalacji w stanie istniejącym. Jak je zaprezentować? Jak je skomentować? Aby utrzymać wysoką jakość opracowania, zaleca się choćby krótkie wyjaśnienie wyników. To techniczny pomost między stanem istniejącym a przyszłymi zaleceniami modernizacyjnymi. W zależności od użytego oprogramowania lub narzędzi przetwarzających dane, wyniki można przedstawić na wiele sposobów. Moje rekomendacje – czytelne i proste formy prezentacji:

• Schemat jednokreskowy (SLD) – z naniesionymi wynikami analizy łuku:
  np. energia incydentu (cal/cm²), granica AF i/lub numer etykiety (PDF, DWG)
• Tabela łuku elektrycznego (Arc Flash Table) – podsumowanie wszystkich wyników w najgorszym scenariuszu lub per scenariusz, jeśli jest to wymagane
• Kolorystyczne kodowanie wyników – szczególnie polecane na SLD i w tabelach:
  pozwala szybko zlokalizować miejsca o wyższej energii (zaleca się stosowanie schematów zgodnych z NFPA 70E)

Przykłady: