<< Click to Display Table of Contents >> Navigation:  Gebruikersinterface > Extra > Vlamboog

Tijdens een vlamboog komt een grote hoeveelheid energie vrij. Personen die op dat moment aan een installatie werken, moeten dan ook voldoende beschermd zijn tegen mogelijke brandwonden of andere verwondingen. Deze functie berekent de hoeveelheid energie die in een specifieke installatie op een gegeven werkafstand tot het object kan vrijkomen. De maximale energie bepaalt de beschermingsgraad van de kleding.

 

Start het vlamboogformulier met Extra | Tools | Vlamboog.

 

Er zijn diverse benamingen voor de vlamboog, zoals arc flash, elektrische boog en lichtboog. Een vlamboog bestaat uit een plasma: een geleidend medium voor een kortsluitstroom. Een plasma ontstaat door het onderbreken van een stroom. Een plasma blijft net zolang bestaan als er een gelijkstroom van voldoende stroomsterkte doorheen loopt. Bij wisselstroom dooft de vlamboog na elke nuldoorgang, maar doordat het plasma nog aanwezig is, treedt in elke halve periode herontsteking op.

 

Een vlamboog kan ontstaan ten gevolge van een kortsluitstroom. Bij een vlamboog komt veel energie vrij, dat kan leiden tot veiligheidsincidenten bij het werken aan de installatie onder spanning. De werkgever is hierom verplicht te zorgen voor een veilige werkomgeving, waarbij aandacht wordt besteed aan:

•procedures en werkinstructies

•vaststellen vlamboogenergie van een installatie

•afstemmen van persoonlijke beschermingsmiddelen

 

Bij het vaststellen van de vlamboogenergie bestaan twee Amerikaanse standaarden: IEEE 1584 en NFPA 70. Deze standaarden zijn proefondervindelijk vastgesteld. De functie in Vision is gebaseerd op de IEEE 1584. De standaard schrijft voor dat eerst een kortsluitstroomberekening wordt uitgevoerd. Vervolgens wordt de vlamboogenergie vastgesteld. De vlamboogenergie is afhankelijk van de kenmerken van het elektriciteitsnet, de kenmerken van de installatie en de grootte van de vlamboogstroom door het plasma.

 

 

Methode IEEE 1584

 

De vlamboogenergie wordt in twee stappen berekend. Eerst wordt de vlamboogstroom berekend. Met dit gegeven wordt de vlamboogenergie berekend. De vlambooggrens (flash boundary) kan tenslotte worden berekend voor een gegeven maximale energie die afgestemd is op de beschermingsgraad van de kleding. De belangrijkste variabelen in de berekening zijn:

•Botte driefasenkortsluitstroom

•Systeemspanning

•Afstand tussen de geleiders

•Werkafstand

•Afschakeltijd van de beveiliging

 

Het model is toepasbaar voor systemen met:

•Nominale gekoppelde spanningen van 208 V tot 15 kV; voor hogere spanningen wordt de "Lee methode" gebruikt

•Frequenties van 50 of 60 Hz

•Botte driefasenkotrsluitstroom van 700 A tot 106 kA

•(Impedantie)geaarde en ongeaarde systemen

•Standaard verkrijgbare installaties

•Afstand tussen de geleiders van 13 mm tot 152 mm

•Kortsluitingen op drie fasen.

 

 

Vaststellen van de vlamboogstroom

 

LS-installaties (Unom < 1000 V)

 

Andere installaties (Unom > 1000 V)

 

waarin:

Ia     : vlamboogstroom (kA)

Ik     : driefasen botte kortsluitstroom (kA), verkregen uit een kortsluitstroomberekening

Unom : nominale gekoppelde spanning (kV)

K     : factor: -0,153 voor open configuraties of -0,097 voor gesloten configuraties

G     : afstand tussen de geleiders (mm)

 

 

Vaststellen van de vlamboogenergie

 

Installaties met Unom < 15 kV

 

waarin:

E  : vlamboogenergie, voor gegeven tijd en afstand

En : vlamboogenergie, genormaliseerd voor tijd en afstand

K1 : factor: -0,792 voor open configuraties of -0,555 gesloten configuraties

K2 : factor: 0 voor niet geaarde systemen (of hoge impedantie geaard) of -0,113 voor geaarde systemen

Cf : correctiefactor voor spanningsniveau: 1,0 for Unom > 1 kV; 1,5 for Unom < 1 kV

t   : tijdsduur van de kortsluitstroom (s)

D : afstand van de vlamboog tot een persoon (mm)

x : afstandsfactor: exponent voor type installatie

 

Installaties met Unom > 15 kV (Lee's method)

 

waarin:

Ik      : driefasen botte kortsluitstroom (kA)

Unom : nominale gekoppelde spanning (kV)

 

 

Invloed van de beveiliging

 

De afschakeltijd door de beveiliging wordt beïnvloed door de beveiligingskarakteristiek en de grootte van de kortsluitstroom. Voor bepaalde typen beveiliging leidt een lage stroom leidt tot een lange afschakeltijd. De combinatie van lage stroom en lange afschakeltijd kan leiden tot een hoge vlamboogenergie. Het hoeft dus niet altijd zo te zijn dat de grootste waarde van de kortsluitstroom leidt tot de hoogste vlamboogenergie. Om deze reden moet de vlamboogberekening ook worden uitgevoerd voor een lagere kortsluitstroom en de bijbehorende langere afschakelduur.

 

 

Grenswaarde

 

Het effect van de vlamboogenergie op het menselijk lichaam leidt tot:

•Verbranding

•Mechanische krachten

 

Door Lee is in 1982 (The other electrical hazard: electrical arc blast burns) een grenswaarde gedefinieerd waarop een derdegraads verbranding kan optreden. Dit niveau wordt de “Curable Burn Level” genoemd en ligt op een waarde van 1,2 cal/cm2 (5 J/cm2 ).

 

 

Vaststellen minimum afstand

 

De grenswaarde is bepalend voor de eisen aan de beschermwaarde van de kleding (minimum arc rating). Voor installaties met Unom < 15 kV wordt de grenswaarde als volgt bepaald:

 

Installaties met Unom > 15 kV (Lee's method)

 

waarin:

EB : vlamboogenergie op de grensafstand (cal/cm2)

 

 

Factoren voor apparatuur en spanningsklassen