아크 플래시 란 무엇입니까? 정의, 원인 및 예방 조치

노동부 통계의 추정에 따르면, 미국에서 격일로 5~10건의 아크 폭발 사고가 발생합니다. 아크 플래시는 용융 금속 방울을 사고 현장 근처에 서 있는 사람들에게 초고속으로 분사합니다. 이 방울은 몸을 관통할 만큼 강력합니다. 마찬가지로 압력으로 인해 작업자가 작업실을 가로질러 몇 피트 떨어져 있을 수 있습니다.

저에너지 아크 섬광은 3도 화상이나 부상으로 인한 작업자 사망의 원인이 될 수 있습니다. 또한 영구적인 실명, 청력 상실, 심장 문제 및 신경 손상을 유발할 수 있습니다. 또한 전원 시스템에서 10피트 떨어진 곳에 서 있으면 심각한 화상을 입을 수 있습니다. 그렇다면 아치 플래시는 무엇입니까? 왜 그러한 위험을 초래합니까? 그리고 그에 따라 보호 장비를 어떻게 배치할 수 있습니까?

아크 플래시란 무엇입니까?

National Fire Protection Association(NFPA) 정의에 따르면 아크 플래시는 공기를 통해 이동하는 하전 입자의 파동입니다. 설명하자면, 두 개의 충전된 금속 도체 사이의 절연이 충분하지 않을 수 있으며 들어오는 전압 위상을 더 이상 지원할 수 없습니다. 이 현상으로 인해 공기가 이온화되기 시작하고 에너지를 얻습니다. 따라서 전기 장비는 아크 플래시를 생성하기 시작합니다.

플래시가 공중에서 몇 초 동안만 유지되더라도 그 피해는 막대합니다. 매년 수천 명의 사람들이 치명적인 화상을 입은 자신을 치료하기 위해 화상 센터를 찾습니다. 사람들은 감전사를 당하지 않지만 이러한 사건에서 화상을 입습니다. 따라서 잘못된 표면과 접촉하는 것이 중요하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 대신 사건이 발생한 장소 주변의 특정 경계 내에만 있으면 됩니다.

NFPA70E 영역 주변의 가상 구 또는 경계를 정의합니다. 이 경계에서 아크 플래시 위험이 있는 경우 2도 화상을 입을 수 있습니다. 특히 전기 아크는 극한의 온도 압력파를 생성할 수 있습니다.

이 파도는 약 19426°C일 수 있으며, 이는 태양 표면 온도(4982°C)의 4배입니다. 이 표준은 또한 입사 에너지 수준도 증가할 것이라고 명시하고 있습니다. 연구에 따르면 아크 플래시 사고로 화상을 입은 사람들은 약 225°C 이상의 온도에 노출되었습니다.

호 섬광의 유형

대부분의 계산에서 전기 기술자는 두 가지 유형의 아크 플래시만 고려할 수 있습니다. 그러나 실제로는 네 가지 유형이 있습니다.

• 야외 호 – 전기가 아크 테스트 중에 고려하는 친숙한 아크 중 하나
• Arc-in-a-box – 유럽에서 아크 테스트에 일반적으로 사용됨
• 방출된 호 – 용융 금속 또는 플라즈마로 인해 작업자가 사망하는 경우
• 추적 호 – 피부를 통해 전도 경로를 만드는 아크 플라즈마. 일반적으로 더 높은 전압에서 형성됩니다.

실험실에서 아크 플래시 강도를 계산하는 동안 야외 아크의 움직임을 제어할 수 있습니다. 단, 480V 이상에 노출되면 트래킹 또는 이젝트 아크로 변할 수 있습니다.

아크 플래시의 원인

많은 것들이 아크 플래시 폭발을 일으킬 수 있습니다. 포함

• 부주의하게 도구 다루기
• 먼지 입자
• 실수로 표면을 만지는 경우
• 응축 공기
• 녹 및 부식
• 잘못된 설치로 인한 오류 전류
• 저품질 자료

따라서 위의 요소가 플래시 경계 거리를 손상시킬 수 있으므로 잠재적인 아크 플래시 위험이 발생합니다. 또한 전기 시스템의 전원을 적절히 차단하는 것을 잊어버리면 아크 플래시의 위험이 발생할 수 있습니다. 이러한 요인으로 인해 강한 빛과 열 에너지가 공기를 팽창시켜 폭발을 일으킵니다. 이 아크 폭발은 매우 높은 기압을 가질 수 있습니다.

아크 섬광의 영향

산업 안전 및 보건에 따르면 표준, 다음은 아크 플래시의 몇 가지 일반적인 위험입니다.

• 피부나 옷에 화상을 입음
• 건물 전체에 빠르게 불을 퍼뜨리고 있습니다.
• 비행 물체, 일반적으로 용융된 플라즈마 공
• 폭발 압력, 2000lbs 이상. 평방피트당
• 140dB 이상의 소음 에너지 폭발
• 복사열 에너지, 19426°C 이상

아크 플래시를 방지하기 위한 예방 조치

다행히도 적절한 안전 조치와 보호 장비의 도움으로 아크 플래시의 위험을 최소화할 수 있습니다. 다음은 작업자 안전을 위해 채택할 수 있는 몇 가지 유명한 단계입니다.

전기 장비의 전원 차단

전기 회로에서 발생하는 고장 전류로 인한 최대 손상을 방지하려면 시스템의 전원을 주의해서 차단하십시오. 실제로 하전 입자를 지원하는 전략에 에너지가 0이면 아크 플래시의 급증을 지원할 수 없습니다.
시스템에 전원을 다시 공급하거나 회로 차단기를 작동해야 하는 경우 원격으로 수행해야 합니다. 따라서 일이 잘못되면 위험 경계를 벗어나 폭발 부상으로부터 안전하기에 충분한 거리를 유지해야 합니다.

"뜨거운" 작업 시 안전 보장

많은 경우 전기 시스템의 전원을 차단하는 것은 적절한 조치가 아닙니다. 그런 다음 고용주로서 안전 관련 관행을 개발하고 회사에서 시행해야 합니다. 위험 수준 평가 후에 조치를 구축해야 효과가 있음을 기억하십시오. 또한 이러한 안전 관련 작업 관행에는 일관성이 있어야 합니다.
전기 안전 표준에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 공구 단열
• 안전 조치 작성
• 차기 직원에게 직무 브리핑
• 맞춤형 보호 장비
• 전원이 공급되는 장비로 작업할 수 있는 작업 허가증

플래시 보호 장비 선택

아크 섬광 위험에 대한 인식이 높아짐에 따라 기업에서는 이제 개인 보호 장비(PPE)에 대한 새로운 아이디어를 내놓고 있습니다. 여기에는 전기 작업자를 위한 양질의 절연 재료로 만든 양복, 헬멧, 부츠, 장갑 및 작업복이 포함됩니다.

재료의 효율성을 측정하기 위해 제조업체는 아크 등급을 사용합니다. rc 등급 아크가 돌파하기 전에 재료가 보여주는 최대 에너지 저항 값입니다. 이 등급의 단위는 칼로리/cm2입니다.

두 가지 방법으로 적절한 PPE를 선택할 수 있습니다.

• 위험 범주 표 -NFPA 70E를 참조하십시오. 표 130.7(C)(15)(a)- 각 작업의 위험 수준과 선택해야 하는 PPE 유형을 설명합니다.
• 특정 상황에서의 위험 사고 에너지를 계산하고 그 에너지를 견딜 수 있는 PPE를 선택하십시오.

PPE가 최대한의 보호를 제공할 수 있지만 항상 완전한 위험 평가를 통해 사고의 심각성을 줄이는 것이 가장 좋습니다.

아크 플래시 분석 수행

아크 플래시의 위험을 분석하기 위해 아크 플래시 위험 평가를 위해 전문 엔지니어를 고용할 수 있습니다. 이 과정에서 전문가는 발전소 주변의 각 지점에서 열 입사 에너지를 결정합니다. 그런 다음 분석을 제공하고 특정 거리에서 착용할 PPE 유형을 추천합니다.

위험 분석의 일부로 전문가는 또한 아크 플래시 위험 범주를 줄이기 위한 단계를 제안해야 합니다. 테스트를 위해 선택한 전문 엔지니어는 단락, 전력 품질, NFPA 70E 및 IEEE 1584에 대한 확고한 지식을 가지고 있어야 합니다.

NFPA 70E에서 위험 위험 범주는 다음과 같이 설명됩니다.

위험 위험 범주	의류	사고 에너지 -칼로리/cm 2
0	섬유 중량이 최소 4.5oz/yd 2 인 녹지 않는 불연성 재료(예:양모, 처리되지 않은 면, 레이온 또는 이러한 재료의 혼방)	해당 사항 없음
1	전반적으로 내화성이 있는 내화성 셔츠와 바지	4
2	면으로 만든 속옷, 기존 반팔, 브리프, 내화 셔츠와 바지 포함	8
3	내화성 셔츠와 내화성 전체 바지가 있는 면으로 만든 속옷, 또는 2개의 내화성 작업복이 있는 면으로 만든 속옷	25
4	내화성 셔츠와 바지, 그리고 다층 플래시 슈트가 있는 면으로 만든 속옷	40
극단적 위험	사용 가능한 PPE 없음	>40

안전한 거리 유지

NFPA는 에너지가 공급되는 시스템 근처에서 직원을 보호하기 위해 위험 구역을 아크 플래시 경계로 분배하는 것을 개발했습니다. 경계는 다음과 같습니다.

• 플래시 보호 경계 – 에너지원에서 가장 먼 경계. 사고가 발생하면 이 지역의 직원이 쉽게 치료할 수 있는 2도 화상(1.2칼로리/cm2)에 노출될 수 있습니다. 여기서 화상의 주요 원인은 폭발에서 발생하는 열뿐입니다.
• Limited Approach – 충격의 위험이 있는 거리로 제한되는 경계입니다.
• Restricted Approach – 쇼크의 위험이 증가하는 거리에서의 경계 한계
• 금지된 접근 – 위험 요소가 표면과 접촉하는 것과 동일한 라이브 소스에 더 가까운 거리입니다.

에너지가 공급되는 모든 소스 주위에 정확한 거리 경계를 만들어야 합니다. 단, 장비를 변경함에 따라 각 경계 사이의 거리는 동일하지 않을 수 있습니다. 따라서 각 범주를 개별적으로 테스트한 다음 플래시 경계에 대한 결과를 결론을 내려야 합니다.

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근로자 교육

실제로 모든 조직은 작업자에게 전기 안전을 교육해야 합니다. 따라서 이를 위해 전기 안전 표준의 요구 사항을 기반으로 프로그램을 설계할 수 있습니다.
아크 보호 교육에서 훈련생은 위험 수준을 인식하는 방법을 알게 됩니다. 또한 사고 방지, 아크 플래시 라벨 읽기, PPE 주의해서 사용하는 방법에 대해서도 배우게 됩니다.

호 플래시 레이블 해석

NEC는 장비에 잠재적인 위험에 대해 경고하는 경고 레이블을 요구합니다. 이를 위해 각 패널에는 플래시 경계를 이해하기 위한 경고 제목이 있어야 합니다. 유사하게, 그들은 각 영역에 대한 PPE 선택에 대해 알게 될 것입니다.
위에서 언급했듯이 모든 유형의 장비는 경계를 결정하기 위해 평가를 받아야 합니다. 완료되면 장비에 위험 경고 레이블을 부착해야 합니다. 직원이 새 프로젝트를 시작할 때마다 검토하도록 전달할 수도 있습니다.

아크 플래시 테스트 수행

아크 플래시 테스트를 수행하여 열 에너지에 대한 보호 재료의 반응을 확인할 수 있습니다. 어떤 경우에는 아크 테스트에서 재료가 특정 에너지 서지에 어떻게 반응하는지와 점화 여부를 평가하기도 합니다.

PPE를 제조하는 회사의 경우 표준을 준수하는 방법으로 아크 등급을 계산하는 것이 필수적입니다. OSHA는 모든 회사가 위험 수준을 예측하고 그에 따라 계획하기 위해 아크 플래시 테스트를 받을 것을 요구합니다. 또한 표준은 녹기 쉬운 재료의 사용을 엄격히 금지합니다. 회사에서 블렌드로 사용하더라도 최소 기준을 충족하는지 확인하기 위해 아크 플래시 테스트를 통해 테스트해야 합니다.

위의 요구 사항 외에도 아크 플래시 테스트는 잠재적으로 2칼로리/cm2 이상의 입사 에너지에 노출될 수 있는 모든 전기 작업자에 대해 필요합니다. 따라서 모든 상황에 적합한 안전한 PPE를 선택해야 합니다.

결론

아크 플래시는 갑작스러운 열 폭발, 날아가는 금속 방울 및 충격을 포함하는 위험한 현상입니다. 또한 노출 수준은 소스에서 유지하는 거리에 따라 다릅니다. 영향을 피하기 위해 시스템의 전원을 차단하고 위험 분석을 수행한 다음 착용할 적절한 PPE를 선택할 수 있습니다.

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