استانداردهای جدید قوس الکتریکی

استانداردهای جدید قوس الکتریکی

فرمت: Pdf  تعداد صفحات: 20

سالهاست که ماهیت نقص در تجهیزات انفجاری و میزان جراحات سوختگی جدی ناشی از حوادث در صنعت برق مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. بررسی‌های دقیق در مورد پدیده قوس الکتریکی توسط تعداد زیادی از محققین، منجر به این شد که سازمان ملی حفاظت از حریق آمریکا دستورالعمل‌های قوس الکتریکی را در استاندارد NFPA-70E در سال ۲۰۰۰ میلادی برای کار روی تجهیزات برقرار بپذیرد. همچنین در سال ۲۰۰۲ قانون الکتریکی ملی (NEC)، الزامات برچسب‌گذاری خطرات قوس الکتریکی را به تصویب رساند. در ماه سپتامبر سال ۲۰۰۲ میلادی، IEEE-1584 دستورالعمل IEEE برای اجرای محاسبات خطرات قوس الکتریکی منتشر کرد که مسائل دقیقی را در زمینه تعیین انرژی‌های قوس الکتریکی ارائه کرده بود.

پس از گذشت سال‌ها استاندارد NFPA-70E جایگاه مناسبی پیدا کرده و باعث توسعه و بهبود دستورالعمل‌های ایمنی برق شد. از طرفی IEEE-1584 نیز به عنوان یکی از روش‌های استاندارد در محاسبات انرژی‌های قوس الکتریکی موقعیت خود تثبیت نمود.

مطالعات در زمینه خطرات قوس الکتریکی مستلزم اطلاعاتی از سیستم انرژی الکتریکی در تجهیزات و حفاظت الکتریکی سیستم‌ها می‌باشد. مطالعات قوس الکتریکی می‌تواند به عنوان جنبه‌های مستمر اتصال کوتاه و هماهنگ‌سازی سیستم‌های برق مد نظر قرار گرفته شود، زیرا نتایج برای هر کدام از آن‌ها برای ارزیابی خطرات قوس مورد نیاز می‌باشد. اما تلاش‌ها برای انجام ارزیابی خطرات قوس به طور قابل توجهی با یکپارچی نزدیک بین اتصال کوتاه، هماهنگ‌سازی تجهیزات حفاظتی و نرم‌افزاری قوس الکتریکی کاهش می‌یابد.

این پیوست به‌صورت کاربردی انجام ارزیابی خطرات قوس الکتریکی را با استفاده از نرم‌افزار EasyPower ارائه می‌کند. تمام اولویت‌ها و مثال‌ها در این پیوست مربوط به نرم‌افزار EasyPower هستند. برای اینکه فضای کار را به حداقل میزان ممکن برسانیم، فرض می‌کنیم که کاربر یک سیستم انرژی مدل‌سازی شده در EasyPower دارد و هماهنگ‌سازی تجهیزات حفاظتی و مدار اتصال کوتاه را انجام داده است.

گام اول. گردآوری اطلاعات و مدل سازی سیستم

مهمترین کار در انجام یک تحقیق قوس الکتریکی، گردآوری داده و اطلاعات می‌باشد. در مورد یک سیستم با نمودارهای تک خطی به‌روز، داده‌های گردآوری شده، می‌تواند ۲۵ تا ۴۰ درصد پیشرفت در یک کار تحقیقی باشد. تفاوت اصلی بین ارزیابی خطرات قوس و تحقیقات دیگر این است که ممکن است لازم باشد که شما سیستم را به‌طور دقیق‌تر مدل‌سازی کنید، که این باعث افزایش زمان گردآوری داده‌ها و مراحل انجام پژوهش می‌گردد. نتایج ارائه شده از نسخه چاپی نرم‌افزار مستلزم قضاوت مهندسی بر اساس طراحی تجهیزات فیزیکی می‌باشد. اگر تجهیزات این پتانسیل را داشته باشند که در وضعیتی که برقرار هستند کار کنند، این موضوع باید ارزیابی شود. این شامل مدارهای انشعابی در مراکز داده، پنل‌ها و تابلوهای برق می‌باشد که توسط ترانسفورماتورهای کوچک‌تر (500 kVA >) در 480 ولت کار می‌کنند. در صورتی که سرویس ترانسفورماتور با قدرت کمتر از 125 kVA باشد، پنل‌ها و تابلوهای برق پایین‌تر از 240 ولت می‌توانند نادیده گرفته شوند. (به شکل ب-۱ مراجعه کنید.)

در سال‌های گذشته، این یک عمل رایج برای بسیاری از مهندسین بود که مقاومت‌های ظاهری کابل و گاهی مقاومت تجهیزات را در مدل‌سازی سیستم لحاظ نکنند تا در زمان محاسبه مقاومت برای تجهیزات، بالاترین مقادیر اتصال کوتاه احتمالی تضمین گردد. این کار به چندین دلیل توصیه نمی‌شود. نخست، EasyPower می‌تواند به‌طور صحیح هر نوع تجهیزی را به طور دقیق مدل‌سازی کند، در نتیجه هیچ دلیلی برای مدل‌های کوچک یا ساخت آن‌ها بر اساس فاکتورهای ایمنی وجود ندارد. ثانیاً، امپدانس‌های هادی و نسبت‌های X/R باید برای تمام تجهیزات مدل‌سازی شود تا مقادیر اتصال کوتاه واقعی به‌دست آید. زمانی که خطرات قوس الکتریکی را ارزیابی می‌کنید، جریان‌های بالاتر اتصال کوتاه ممکن است غیرمحافظه کارانه باشد، تا آنجا که سطح تجهیزات حفاظت فردی به مقادیر اتصال کوتاه بستگی خواهد داشت. تجهیزات حفاظت فردی بالاتر می‌تواند منجر به خطا با سطح پایین‌تر شود، که دلیل آن مشخصات معکوس دستگاه‌های حفاظتی است. اتکاء به بیشترین سطح خطا برای ارائه بالاترین سطح تجهیزات حفاظت فردی، ممکن است منجر به کاهش ایمنی کارکنان شود.

باید توجه داشت که نتایج به‌دست آمده از تحقیق، فقط در حد مدل سیستم خوب هستند. بنابراین هر تلاشی باید بر اساس مدل‌سازی از تجهیزات واقعی صورت گیرد.

شکل ب-۱- مثالی که نشان می‌دهد باس در ارزیابی قوس الکتریکی لحاظ نشده است.

گام ۲. حالت‌های اجرایی سیستم

برای کارخانه‌هایی که به‌صورت شعاعی از شرکت برق تأمین برق شده‌اند، به‌طور طبیعی فقط یک حالت عملکردی وجود دارد. با این وجود، برای صنایع بزرگتر، ممکن است حالت‌های عملکردی بیشتری وجود داشته باشد که شامل موارد زیر است:

• چندین مسیر تأمین انرژی از شرکت برق که خاموش یا روشن می‌شوند.
• چندین منبع ژنراتور که به طور موازی یا مجزا عمل می‌کنند که این بستگی به پیکربندی سیستم دارد.
• شرایط عملکرد اضطراری. این ممکن است فقط در ژنراتورهای اضطراری کوچک صدق کند.
• شرایط حفاظتی که در آن جریانات اتصال کوتاه پایین و زمان قطعی بالا است.
• تغذیه‌های موازی به تابلوی توزیع برق یا تابلوی فرمان موتورها.
• بازکننده گره که می‌تواند به صورت باز یا بسته عمل کند.
• موتورهای بزرگ یا بخش‌های پردازشی که کار نمی‌کنند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ علل ایجاد قوس الکتریکی

⇐ روش های محاسبه قوس الکتریکی برای ایمنی

⇐ طرح ریزی برنامه خطرات قوس الکتریکی

   

نویسنده: سیروان شیخی

«تجربه در صنعت»، زیربنایِ اشتیاقِ من به دنیایِ HSE است. با بیش از ۱۳ سال فعالیت اجرایی و تخصصی، هدفم در این وب‌سایت، پل زدن میان دانشِ آکادمیک و نیازهای واقعیِ صنعت است. همراه با تیم تخصصی‌ام، می‌کوشیم تا با ارائه محتوای کاربردی و به‌روز، مسیرِ رشد حرفه‌ای شما را هموارتر کنیم. خوشحال می‌شوم در صفحه لینکدین، تجربیاتمان را به اشتراک بگذاریم و در این مسیر تخصصی همراه هم باشیم.