روش های محاسبه قوس الکتریکی
روش های محاسبه قوس الکتریکی
روش های محاسبه قوس الکتریکی
فرمت: Pdf تعداد صفحات: 12
1- استاندارد NFPA-70E
در نسخه جدید استاندارد NFPA-70E (شکل ۱) به منظور بهبود عملکرد ایمنی در محیط کار با استفاده از روش های نوین علمی و تجربی و بهره گیری از استانداردهای مدیریت ایمنی و بهداشت شغلی، رویه های مختلفی را در پیوست خود ارائه داده است که عنوان آنها در زیر ارائه شده است، برای جزئیات لطفا استاندارد را مطالعه نماید.
- پیوست B: منابع علمی استاندارد
- پیوست C: محدوده نزدیک شدن
- پیوست D: روش های محاسبه انرژی رویداد و ناحیه قوس الکتریکی
- پیوست E: برنامه ایمنی برق
- پیوست E: رویه انجام ارزیابی ریسک
- پیوست G: نمونه ای از رویه اجرای قفل و برچسب (لوتو)
- پیوست H: راهنمایی برای انتخاب لباس های حفاظتی و دیگر تجهیزات حفاظت فردی
- پیوست I: شرح شغل و طرح ریزی
- پیوست J: مجوز کار با تجهیزات برقدار
- پیوست K: گروه بندی عمومی خطرات الکتریکی
- پیوست L: ابزار معمول حفاظت های ایمنی در سلول های برقدار محدوده کاری
- پیوست M: لایه های لباس حفاظتی و سیستم کلی درجه بندی قوس الکتریکی
- پیوست N: مثالی از رویه ها و سیاست های صنعتی برای کار در مجاورت خطوط هوایی و تجهیزات برق
- پیوست O: ایمنی – الزامات مرتبط در طراحی
- پیوست P: هماهنگی اجرای این استاندارد با استانداردهای مدیریت ایمنی و بهداشت شغلی
شکل ۱- استاندارد NFPA-70E برای بهبود عملکرد ایمنی برق در محیط کار
همانطور که ملاحظه شد در پیوست D استاندارد NFPA-70E اشاره به روش های محاسبه قوس الکتریکی شده است که در ادامه، مطالب این روش ها مورد بررسی و تحقیق اجمالی قرار خواهند گرفت.
۱- روش های محاسبه قوس الکتریکی
پیوست D استاندارد NFPA-70E به محاسبات خطر قوس الکتریکی و انرژی رویداد بر اساس استانداردهای IEEE و NFPA می پردازد. در مقدمه این پیوست به کلیه روش ها و محدودیت های آنها در قالب جدول ۱.D اشاره گردیده است.
جدول ۱- محدودیت روش های محاسبه بر اساس جدول ۱.D استاندارد
|
بخش |
منبع |
محدودیت ها / پارامترها |
|
D.2 |
لی ، “خطر دیگر برق: سوختگی های قوس الکتریکی” | محاسبات انرژی رویداد و ناحیه قوس الکتریکی برای قوس در فضای باز، محافظه کارانه بیش از ۶۰۰ ولت و محافظه کارانه تر در ولتاژهای بیشتر |
| D.3 | داگتی ات ال، “پیش بینی انرژی رویداد در مدیریت بهتر خطر قوس الکتریکی بر روی سیستم های توزیع برق ۶۰۰ ولت” |
محاسبات انرژی رویداد برای قوس سه فاز سیستم های ولتاژ ۶۰۰ ولت و کمتر، بعلاوه جریان های اتصال کوتاه بین ۱۶ و ۵۰ کیلوآمپر |
|
D.4 |
IEEE-1584، راهنمایی برای اجرای محاسبات قوس الکتریکی | محاسبات انرژی رویداد و ناحیه قوس الکتریکی برای: ۲۰۸ ولت تا ۱۵ کیلوولت، سه فاز، ۵۰ تا ۶۰ هرتز، جریان یک اتصال کوتاه از ۷۰۰ آمپر تا ۱۰۶ کیلوآمپر و ۱۳ تا ۱۵۲ میلیمتر شکاف بین هادی ها |
| D.5 | دوان ۳، “محاسبات قوس الکتریکی برای مواجهه با سیستم های DC” |
محاسبات انرژی رویداد برای سیستم های DC بیش از ۱۰۰۰ ولت DC |
۲- IEEE-1584
روش زیر توسط استاندارد IEEE-1584 برای ارزیابی خطر قوس الکتریکی توصیه شده است. معادلات تجربی، توسط کار گروه IEEE در مورد قوس الکتریکی انتشار یافته اند. این معادلات براساس نتایج آزمایشگاهی بوده و برای شرایط زیر قابل کاربرد می باشند.
جدول ۱- شرایطی که طی آن معادلات IEEE-1584 کاربردی می باشد
|
پارامتر |
دامنه کاربردی |
| ولتاژ سیستم (kV) |
۰.۲۰۸ تا ۱۵kV و سه فاز |
|
فرکانس (Hz) |
۵۰ تا ۶۰ |
| جریان خطای اتصال کوتاه (kA) |
۰.۷ تا ۱۰۶ |
|
شکاف (فاصله) بین الکترودها (mm) |
۱۳ تا ۱۵۲ |
| نوع تجهیزات با محفظه |
در هوای آزاد، جعبه، تابلو کنترل الکتروموتور، تابلو، قفسه کلیدها، کابل ها |
|
وضعیت اتصال به زمین |
زمین نشده، زمین شده، زمین شده با مقاومت بالا |
| فازها |
خطای سه فاز |
1-2 گام ۱: برآورد جریان جرقه زنی
برای سیستمهای ولتاژ ضعیف (۱kV>)، جریان جرقه براساس معادله (۱) ارائه میشود.
معادله (۱):
lgIa = K + 0.662lg(Ibf) + 0.0966V + 0.000526G + 0.5588V (lg Ibf) – 0.00304G (lg Ibf)
که در اینجا:
- lg=log10: لگاریتم در مبنای ۱۰ است.
- Ia: جریان جرقه زنی برحسب کیلوولت
- (در شرایط باز K= -۰.۱۵۳) ؛ (شرایط داخل جعبه ۰.۰۹۷-=K)
- Ibf: جریان خطای کوتاه سه فاز پیچ شده (RMS متقارن) (kA)
- V: ولتاژ سیستم برحسب کیلوولت
- G: شکاف بین هادیها (میلی متر) (به جدول ۲ مراجعه کنید)
برای سیستمهایی که ولتاژ بزرگتر یا برابر ۱kV دارند، جریان جرقه براساس معادله (۲) ارائه میشود.
معادله (۲):
lg Ia = 0.00402 + 0.983lg(Ibf)
این معادله برای هر دو حالت قوس در هوای آزاد و در فضای بسته یک جعبه استفاده میگردد.
جدول ۲- فاکتورهایی برای تجهیزات و کلاسهای ولتاژی
|
ولتاژ سیستم کیلوولت |
نوع تجهیزات | فاصله معمول تجهیزات (میلی متر) | نما فاصله فاکتور X |
| ۰.۲۰۸-۱ | سوئیچ گیر تابلو کنترل الکتروموتور روباز و تابلو کابل ها | ۱۰-۴۰ |
۲.۰۰۰ |
|
۳۲ |
۱.۴۷۳ | ||
| ۲۵ |
۱.۶۴۱ |
||
|
۱۳ |
۲.۰۰۰ | ||
| >۱-۵ | سوئیچ گیر کابل های روباز | ۱۰۲ |
۲.۰۰۰ |
|
۱۳-۱۰۲ |
۰.۹۷۳ | ||
| ۱۳ |
۲.۰۰۰ |
||
|
>۵-۱۵ |
سوئیچ گیر کابل های روباز |
۱۳-۱۵۳ |
۲.۰۰۰ |
| ۱۵۳ |
۰.۹۷۳ |
||
|
۱۳ |
۲.۰۰۰ |
۲-۲- گام ۲: برآورد انرژی رویداد در فاصله کاری – معادله تجربی بهدست آمده
انرژی رویدادی هنجار شده (Normalized)، براساس مدت زمانی جرقه ۰/۲ ثانیهای و فاصله ۶۱۰mm از جرقه، براساس معادله (۳) محاسبه میشود.
معادله (۳):
lg En = K1 + K2 + 1.081lg(Ia) + 0.0011G
که در اینجا:
- En: انرژی رویدادی هنجار شده از نظر زمان و فاصله (J/cm²)
- (ترکیب آزاد) K1: -۰.۷۹۲ ؛ (ترکیب داخل جعبه) ۰.۵۵۵- :K1
- K2: 0 (سیستمهای زمین نشده و سیستمهای با مقاومت زمین بالا) ؛ ۰.۱۱۳ – (سیستمهای زمین شده)
ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.
برای دیدن لینک دانلود در سایت ثبت نام و اکانت خود را ویژه کنید
ورود یا ثبـــت نــــاممزایای اشتراک ویژه : دسترسی به آرشیو هزاران مقالات تخصصی، درخواست مقالات فارسی و انگلیسی، مشاوره رایگان، تخفیف ویژه محصولات سایت و ...
حتما بخوانید:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.