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開關設備中故障電弧的危害

2019-12-31


在低壓開關設備中,故障電弧會在10ms內將溫度升高到13 000k,同時在約15ms內將壓力上升到約2×105pa~3×105pa。設備內的零部件如門在這樣的高壓力作用下會脫離它們的固定機構并被掀開。高溫還在設備內產生熔化和蒸發過程。結果產生毒氣,毒氣又在壓力作用下向外排出。這樣對附近的工作人員就有生命的危險。工作人員吸入毒氣造成死亡的例子不少。更多的情況是燒傷皮膚和使人目眩。
  除了人身傷害外,還有設備的損壞,如建筑內的開關設備和二次部分部分或全部地被破壞。即使破壞過程結束了,用戶還要承受長時停產及高昂的事故費用。
  根據德國精密機械和電工技術職業協會(bgfe)的事故統計,故障電弧事故約占總電流事故的25。
  如果將電流事故與運行中常規事故的人均費用作一比較,則2000年的電流事故為29 654歐元,正常運行事故僅為4 484歐元。
  2000年電流死傷事故的34發生在開關設備中。這就是說,電氣專業人員是最危險的人群。根據bgfe的統計,電氣專業人員在電流事故中占60以上。其中一個原因是忽視了5項安全規程。
  正因為故障電弧涉及到人身和設備安全,引起了國際社會和各國的高度重視。在低壓技術中,有關低壓開關設備內部故障電弧的國際試驗標準為iec/tr3 61641 : 1996-01。在德國乃至歐洲的試驗標準為din en 0660-1附錄部分2。這些標準包括了“故障電弧條件下的人身防護”和“故障電弧條件下的設備防護”等名詞術語。故障電弧條件下的人身防護,是指開關組合電器在故障電弧的機械和熱力作用下限制威脅人身安全的能力。故障電弧下的設備防護是指開關組合電器在故障電弧條件下限制影響設備功能的能力。人身防護和設備防護試驗,包容不了所有的危害效應,諸如有毒氣體、光輻射、熱氣流、聲壓和高壓力。這些威脅到人身安全,如在門打開的情況下,于電弧產生時在帶電設備中作業的工作人員。
  低壓開關設備的故障電弧防護分“結構上的故障電弧防護”和“故障電弧防護裝置”。結構上的故障電弧防護是通過開關組合電器的結構來實現的,以防止故障電弧的產生。結構上的故障電弧防護只能在設備封閉情況下限制故障電弧的效應,但如果設備已被打開,那就不起作用,這就需要附加防護裝置。


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