아크 플래시란 무엇인가요?

아크 플래시는 고장 또는 단락으로 인해 두 도체 또는 도체와 접지 사이에 아크가 발생할 때 발생하는 전기 에너지의 갑작스러운 방출입니다. 아크 플래시는 강렬한 열, 빛, 소리, 압력을 발생시켜 근처에 있는 사람에게 해를 끼칠 수 있습니다.

아크 플래시는 얼마나 뜨거워질 수 있나요?

아크 플래시는 태양 표면보다 더 뜨거운 화씨 35,000도까지 온도가 올라갈 수 있습니다. 이 극한의 열은 옷에 불을 붙이고 금속을 녹이며 피부와 눈에 심각한 화상을 입힐 수 있습니다.

아크 플래시의 열은 아크에 직접 노출되지 않더라도 사람에게 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 복사열은 아크에서 몇 피트 이내에 노출된 피부에 2도 또는 3도 화상을 입힐 수 있습니다. 또한 복사열은 옷, 머리카락, 종이와 같은 가연성 물질에 불을 붙여 더 심각한 부상을 입힐 수도 있습니다. 또한 강렬한 열은 호흡기를 손상시키고 특히 연기나 유독 가스가 있는 경우 흡입 부상을 유발할 수 있습니다. 따라서 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용하고 가능한 한 전기가 흐르는 전기 장비 근처에서 작업하는 것을 피해야 합니다.

아크 플래시의 폭발력은 어느 정도인가요?

또한 아크 플래시는 강력한 폭발 파동을 일으켜 작업자를 넘어뜨리고, 방 전체에 물건을 던지고, 장비와 구조물을 손상시킬 수 있습니다. 폭발력은 전압, 전류 및 아크와의 거리에 따라 평방인치당 몇 파운드(psi)에서 수천 psi까지 다양합니다.

아크 플래시가 사람에게 미치는 위험은 무엇인가요?

아크 플래시는 노출된 작업자에게 심각한 부상과 사망을 초래할 수 있습니다. 아크 플래시의 일반적인 영향은 다음과 같습니다:

• 열 화상: 아크 플래시의 강렬한 열은 피부, 근육, 신경 및 장기를 손상시킬 수 있는 깊고 고통스러운 화상을 유발할 수 있습니다. 화상은 또한 감염, 흉터, 외형적 변형으로 이어질 수 있습니다.
• 눈 부상: 아크 플래시의 밝은 빛은 망막, 각막, 수정체 손상뿐만 아니라 일시적 또는 영구적 실명을 유발할 수 있습니다. 또한 눈 부상은 시력을 손상시키고 빛에 민감하게 반응하며 백내장 및 녹내장 위험을 높일 수 있습니다.
• 청력 손실: 아크 플래시의 큰 소음은 고막을 파열시키고 내이를 손상시키며 일시적 또는 영구적인 청력 손실을 유발할 수 있습니다. 청력 손실은 균형감각, 의사소통, 삶의 질에도 영향을 미칠 수 있습니다.
• 호흡기 문제: 아크 플래시의 연기와 가스는 폐, 목, 코를 자극하여 기침, 쌕쌕거림, 호흡곤란, 천식을 유발할 수 있습니다. 일산화탄소와 같은 일부 가스는 독성이 있어 중독, 뇌 손상 및 사망을 유발할 수도 있습니다.
• 심장 마비: 아크 플래시로 인한 전기 충격은 심장을 멈추고 불규칙한 심장 박동을 유발하며 심장 근육을 손상시킬 수 있습니다. 심정지는 뇌 손상, 혼수 상태, 사망으로 이어질 수도 있습니다.
• 심리적 트라우마: 아크 플래시 경험은 외상 후 스트레스 장애(PTSD), 불안, 우울증, 플래시백을 유발할 수 있습니다. 심리적 트라우마는 기억력, 집중력, 수면, 인간관계에도 영향을 미칠 수 있습니다.
• 폐 붕괴: 아크 플래시의 폭발력은 음속보다 빠르게 이동하는 충격파를 생성할 수 있습니다. 이 충격파는 폐의 공기를 압축하여 폐가 파열되거나 붕괴될 수 있습니다. 이 상태를 기흉이라고 합니다. 폐가 무너지면 심한 호흡 곤란, 흉통, 저혈압, 청색증(피부가 푸르스름해지는 증상)이 발생할 수 있습니다. 폐 허탈은 생명을 위협할 수 있으며 흉관 삽입이나 수술을 통한 응급 치료가 필요할 수도 있습니다.

칼로리 제한이란 무엇이며 왜 중요한가요?

칼로리 한도는 사람의 피부에 2도 화상을 입힐 수 있는 열 에너지의 양을 측정한 것입니다. 이는 평방 센티미터당 칼로리(cal/cm²). 2도 화상은 피부의 겉과 안쪽 층이 손상되어 물집, 통증, 부종을 유발하는 화상을 말합니다.

칼로리 제한은 아크 플래시를 일으킬 수 있는 전기 장비 근처에서 작업할 때 작업자가 착용해야 하는 보호 수준을 결정하는 데 도움이 되므로 중요합니다. 이 보호 수준은 아크 플래시 보호 경계(AFPB) 또는 아크 플래시 위험 경계(AFHB)라고도 합니다.

AFPB 또는 AFHB는 입사 에너지가 특정 칼로리 한도 이하인 아크원으로부터의 거리를 말합니다. 칼로리 제한이 낮을수록 경계가 가까워지고 필요한 보호 수준이 높아집니다. 칼로리 제한이 높을수록 경계가 멀어지고 필요한 보호 수준이 낮아집니다.

가장 널리 사용되는 칼로리 제한 중 하나는 1.2cal/cm^2로, 이는 작업장 내 전기 안전을 위한 미국화재예방협회(NFPA) 70E 표준에 근거한 것입니다. NFPA 70E에 따르면 작업자는 AFPB 또는 AFHB 내에서 작업할 때 최소 1.2cal/cm^2의 입사 에너지를 견딜 수 있는 아크 등급 의복과 개인 보호 장비(PPE)를 착용해야 합니다.

아크 플래시 위험에 대한 전기 장비 라벨링은 어떻게 하나요?

아크 플래시 부상과 사망을 예방하는 가장 좋은 방법 중 하나는 전기 장비에 아크 플래시 위험과 필요한 보호 수준에 대한 정보를 라벨로 부착하는 것입니다. 전기 장비에 라벨을 부착하면 작업자가 잠재적 위험을 식별하고 안전한 작업 관행을 따르며 적절한 PPE를 착용하는 데 도움이 될 수 있습니다.

NFPA 70E에 따르면 아크 플래시 라벨에는 다음 정보가 포함되어야 합니다:

• 공칭 시스템 전압
• 아크 플래시 경계
• 다음 중 하나 이상을 충족해야 합니다:
• 사용 가능한 입사 에너지 및 해당 작동 거리
• 의류의 최소 아크 등급
• 필요한 PPE 수준
• 장비의 최고 유해성/위험성 범주(HRC)

아크 플래시 라벨은 전압, 전류, 오류 제거 시간, 장비 구성 등 전기 시스템 특성을 기반으로 아크 플래시 파라미터를 추정하는 소프트웨어, 계산기 또는 표를 사용하여 만들 수 있습니다. 날짜, 위치, 경고 표시 등의 추가 정보로 아크 플래시 라벨을 사용자 지정할 수도 있습니다.

아크 플래시 라벨은 배전반, 패널보드, 제어판, 계량기 소켓, 모터 제어 센터 등 전원이 공급되는 동안 검사, 조정, 서비스 또는 유지보수가 필요할 가능성이 있는 모든 전기 장비에 부착해야 합니다. 아크 플래시 라벨은 눈에 잘 띄고 내구성이 있어야 하며 필요에 따라 업데이트해야 합니다.

아크 플래시 위험은 어떻게 계산하나요?

수행하려면 엔지니어링 계산 ETAP 또는 SKM을 사용하려면 현장에서 다음 정보를 수집해야 합니다:

– The type, model, and rating of the electrical equipment and the circuit breakers

– The length, size, and material of the conductors

– The type and location of the transformers and their impedance values

– The source voltage and fault current at the service entrance

– The load characteristics and power factor of the connected devices

이 정보를 사용하여 소프트웨어는 전기 시스템을 시뮬레이션하고 각 장비에 대한 입사 에너지, 아크 플래시 경계 및 작동 거리를 계산할 수 있습니다. 또한 소프트웨어는 계산된 값을 기반으로 아크 플래시 라벨을 생성할 수도 있습니다.

회로 차단기의 적절한 조정 설정 요건은 보호 장치가 선택적으로 작동하여 시스템의 나머지 부분에 대한 서비스 연속성을 유지하면서 결함이 있는 부분만 분리하도록 하는 것입니다. 회로 차단기의 조정은 시간-전류 곡선에 따라 장시간, 단시간, 순간 및 접지 오류와 같은 트립 설정을 조정하여 달성할 수 있습니다.

가장 가까운 회로 차단기의 순간 트립 영역에서 아크 결함을 캡처하여 아크 플래시 시간을 줄이는 목표는 고온, 압력, 소리 및 빛과 같은 아크 플래시의 위험한 영향에 대한 작업자와 장비의 노출을 최소화하는 것입니다. 순간 트립 영역에서 아크 결함을 포착한다는 것은 회로 차단기가 의도적인 지연 없이 가능한 한 빨리 결함을 제거하여 아크 플래시의 지속 시간과 크기를 줄인다는 것을 의미합니다. 이는 회로 차단기의 순간 트립 값을 장비의 예상 아크 전류보다 낮게 설정하여 수행할 수 있습니다.

아크 플래시 위험을 추정하는 또 다른 방법은 공칭 전압, 고장 전류 및 클리어 시간을 기준으로 다양한 유형의 전기 장비에 대한 아크 플래시 경계와 개인 보호 장비(PPE) 요구 사항을 제공하는 NFPA 70E 표준에서 제공하는 표를 사용하는 것입니다. 이 표는 아크 플래시 분석을 간소화하고 위험 수준에 대한 보수적인 추정치를 제공하기 위한 것입니다.

– The equipment must be properly installed and maintained according to the manufacturer’s specifications and industry standards.

– The equipment must have a bolted fault current within the range specified in the table.

– The circuit breaker must have a total clearing time of 2 cycles or less for voltages below 1 kV, or 6 cycles or less for voltages between 1 kV and 15 kV.

– The circuit breaker must have an instantaneous trip function or an energy-reducing maintenance switching device.

– The equipment must not have any history of arcing faults or incidents.

이러한 조건 중 하나라도 충족되지 않는 경우 표를 사용해서는 안 되며 다음 표에 설명된 방법을 사용하여 자세한 계산을 수행해야 합니다. IEEE 1584 표준. IEEE 1584 표준은 도체 사이의 간격, 인클로저 크기, 작업 거리, 전극 구성 등 다양한 요소를 고려하여 다양한 유형의 장비에 대한 입사 에너지 및 아크 플래시 경계를 계산하는 방정식 및 모델을 제공합니다.

IEEE 1584의 계산 방법은 다음 표보다 더 정확하고 유연합니다. NFPA 70E와 비슷하지만 더 많은 데이터와 전문 지식이 필요합니다. 따라서 자격을 갖춘 전문 전기 엔지니어를 통해 아크 플래시 분석을 수행하고 적절한 소프트웨어 도구를 사용하여 결과를 검증하는 것이 좋습니다.

또한 표와 계산은 모두 아크 플래시 발생 시 전기 시스템의 실제 상태를 반영하지 않을 수 있는 가정과 근사치를 기반으로 한다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 아크 플래시 위험 평가는 주기적으로(늦어도 5년마다) 업데이트해야 하며, 특히 시스템 구성, 부하 또는 보호 설정에 변경이 있을 때는 더욱 그렇습니다. 2018년에 발표된 IEEE 1584 표준의 최신 버전은 아크 플래시 현상에 대한 새로운 연구와 데이터를 통합하고 아크 플래시 계산의 정확성과 유효성을 개선하기 위해 수정된 방정식과 모델을 제공합니다. 아크 플래시 위험으로부터 작업자와 장비의 안전을 보장하기 위해 최신 방법과 표준을 사용하는 것이 좋습니다.

아크 플래시 부상이 이미 발생한 경우에는 어떻게 하나요?

필요한 모든 예방 조치를 취하고 표준을 준수하더라도 예기치 못한 상황이나 불가피한 상황으로 인해 아크 플래시 사고가 발생할 가능성이 있습니다. 이러한 경우 아크 플래시로 인한 피해와 부상을 최소화하기 위해 신속하고 효과적으로 대처하는 것이 중요합니다. 아크 플래시 부상이 이미 발생한 경우 다음 단계를 수행해야 합니다:

– Notify the appropriate authorities and personnel about the incident and cooperate with the investigation and reporting process. Follow the established procedures and protocols for reporting and documenting arc flash incidents in your workplace.

– Contact dreiym engineering as soon as possible for an expert electrical engineer to evaluate the cause and consequences of the arc flash incident, and to provide recommendations and solutions to prevent similar incidents from happening again. Dreiym Engineering is more than just a provider of arc flash analysis and consulting services. They are your trusted partner in ensuring the safety and reliability of your electrical system. With their team of qualified and experienced engineers, they can help you identify and eliminate the potential hazards and risks in your electrical system and provide you with the best practices and solutions to comply with the standards and regulations. Whether you need a comprehensive arc flash study, a detailed incident energy analysis, a customized training program, 아크 플래시 이벤트의 포렌식 분석또는 신뢰할 수 있는 아크 플래시 완화 시스템을 제공하는 Dreiym Engineering은 고객이 원하는 결과를 제공할 수 있습니다.