Thứ Ba, Tháng Hai 20, 2024
Trang chủ » Blog » Hồ quang điện và giải pháp giảm thiểu mối đe dọa

Hồ quang điện và giải pháp giảm thiểu mối đe dọa

Viết bởi Elas
1 comment 5 phút đọc

Hồ quang điện là gì?

Là một dạng giải phóng năng lượng khi xảy ra sự cố ngắn mạch giữa pha – pha hoặc pha – đất dưới dạng nhiệt và ánh sáng mạnh. Nhiệt độ tại trung tâm có thể vượt quá 20.000 độ C làm làm nóng chảy và bốc hơi kim loại (Xem thêm “Bảo vệ hồ quang trong tủ điện“.

Giảm thiểu hồ quang nói thì dễ hơn làm. Cho đến gần đây, việc tiến hành phân tích nguy cơ hồ quang là khó khăn. Mặc dù các công thức thực nghiệm và thử nghiệm quan trọng đã được phát triển, nhưng các thuật toán và công thức có sẵn vẫn khó giải quyết đối với các kỹ sư trong văn phòng nếu không sử dụng công cụ máy tính và gần như không thể áp dụng đối với những người trong lĩnh vực này.

Nhưng với sự tập trung ngày càng tăng của ngành an toàn điện, hiện đã có sự thừa nhận rộng rãi hơn về các mối nguy hiểm do hồ quang gây nên. Phóng điện hồ quang là một trong những mối nguy hiểm phức tạp nhất mà chủ sở hữu, người quản lý cơ sở, nhà thiết kế hệ thống và chuyên gia tư vấn nỗ lực để tránh và ngăn chặn. Nó cũng là một trong những yếu tố nguy hiểm và phá hoại tiềm tàng nhất trong lĩnh vực lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống điện.

Trong các tình huống không được kiểm soát, một hồ quang có thể tạo ra nhiệt vượt quá 20.000°C và lực nổ với sóng áp suất lên tới 500 kg trên 1000cm vuông với âm thanh cường độ cao lên tới 160db. Các mảnh vỡ từ vụ nổ có thể đạt tốc độ 1100 km/h và khí độc có thể tăng lên gấp 67.000 lần.

Các bước thực hiện để giảm thiểu rủi ro thường phức tạp và nhiều mặt, dựa vào nhiều thực thể để cung cấp thông tin chính xác. Việc giảm thiểu đòi hỏi nỗ lực hợp tác của chủ sở hữu cơ sở, nhà thiết kế hệ thống và nhà sản xuất để thiết kế các giải pháp. Thật không may, trong môi trường dự án thiết kế và sau đó xây dựng điển hình, thông tin không phải lúc nào cũng có sẵn hoặc được trao đổi.

Giảm hồ quang bắt đầu bằng việc đánh giá các rủi ro tiềm ẩn

Rủi ro hồ quang có thể được thiết kế ngoài hệ thống điện bằng cách tuân theo phương pháp an toàn theo thiết kế trong giai đoạn thiết kế và thông số kỹ thuật của hệ thống. Do lỗi của con người là nguyên nhân hàng đầu gây ra hồ quang điện nên các giải pháp được thiết kế để giảm khả năng vô tình tiếp xúc với các bộ phận mang điện là đặc biệt hiệu quả.

Nguy cơ và giảm nhẹ hồ quang hiện được thực thi theo Tiêu đề 29 của Bộ luật Quy định Liên bang (29 CFR) phần 1910. Hướng dẫn này giải quyết vấn đề an toàn của người lao động bằng cách sử dụng hai bộ tiêu chuẩn: Bộ tiêu chuẩn điện Quốc gia (NEC) và Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia (NFPA 70E) của Hoa Kỳ. Mỗi người có cách tiếp cận riêng để xác định các tiêu chuẩn về an toàn điện. NEC tập trung vào kỹ thuật hệ thống, cài đặt và bảo trì trong khi NFPA 70E bao gồm các thực hành an toàn tại nơi làm việc. Cùng với nhau, chúng bao gồm các yêu cầu cụ thể để giảm rủi ro và mức độ nghiêm trọng của hồ quang điện, cũng như các biện pháp phải được thực hiện để bảo vệ những người làm việc trên hoặc gần thiết bị điện.

Nhiều giải pháp để loại bỏ nguy cơ hoặc giảm năng lượng sự cố hồ quang phụ thuộc vào việc loại bỏ nguồn năng lượng (công việc khử năng lượng), chuyển hướng năng lượng hồ quang (thiết bị đóng cắt chống hồ quang) hoặc đưa người vận hành ra ngoài ranh giới hồ quang điện. Mặc dù các giải pháp này giúp giảm thiểu hoặc loại bỏ các rủi ro nguy hiểm do hồ quang điện gây ra cho nhân viên, nhưng các giải pháp này hiếm khi ngăn ngừa được hư hỏng thiết bị.

Các giải pháp khác dựa vào việc giảm nguy cơ hồ quang điện bằng cách phát hiện các lỗi hồ quang và sau đó chạy đua để loại bỏ chúng. Việc dựa vào các thiết bị bảo vệ quá dòng ngược dòng để ngắt các sự cố hồ quang là không thể, bởi thời gian xảy sự cố hồ quang xảy ra rất nhanh (chỉ khoảng 10ms) là không đủ để bất cứ hệ thống bảo vệ nào tác động kịp.

Giảm thiểu các mối đe dọa bằng điều hướng hồ quang

Giải pháp điều hướng hồ quang nội bộ không yêu cầu kỹ thuật hệ thống quá phức tạp. Để có hiệu quả, nó loại bỏ sự can thiệp của người vận hành, giảm đáng kể rủi ro cho cả người và thiết bị điện. Các hệ thống bảo vệ chống tia hồ quang thụ động đơn giản hóa việc giảm thiểu nguy cơ tia lửa hồ quang và làm cho các chiến lược giảm thiểu hồ quang dễ áp ​​dụng hơn nhiều.

Ngày nay trong các tủ trung thế và hạ thế đáp ứng tiêu chuẩn, mọi người thường thấy các thiết kế được chia vách ngăn theo (form tủ) nhằm hạn chế hồ quang lan sang ngăn khác, mục đích là để giảm thiểu thiệt hại về thiết bị. Tủ được thiết kế để dẫn hướng hồ quang lên trên và thoát ra ngoài thông qua một hầm dẫn, điều này an toàn cho người vận hành ở mặt trước tủ khi hồ quang không thể phóng ra phía trước.

Cách đơn giản hóa việc ngăn ngừa hồ quang điện

Để giảm thiểu các tác hại do hồ quang gây ra trong quá trình lắp đặt, bảo trì và vận hành. Các nhà sản xuất tủ điện phải thiết kế để gia cố khung tủ sao cho khi có sự cố phóng hồ quang nội bộ thì áp suất của vụ nổ không được phá hỏng cách ngăn phía trước, đồng thời hồ quang phải được dẫn hướng ra ngoài bằng một đường ống thiết kế sẵn (Xem video test hồ quang nội bộ tủ điện Rittal bên dưới).


Video test hồ quang tủ Rittal

Tủ điện nên được trang bị rơ le phát hiện hồ quang sớm và các cảm biến phát hiện phóng điện cục bộ (PD) để phát hiện sớm các khả năng xảy ra phóng điện trong tương lai, nhờ đó có thể kiểm tra và khắc phục sớm để đề phòng.

Bài viết được dịch từ nguồn Blog.se.com vui lòng ghi rõ nguồn khi bạn đăng tải lại trên website khác

1 comment

Trung Hiếu Tháng Tám 21, 2023 - 3:42 chiều

Bài viết hay và mang lại nhiều kiến thức

Reply

Để lại nhận xét

Đăng ký nhận bản tin để nhận thông tin bài viết mới

© 2023 ELAS. All Rights Reserved 

Vui lòng ghi rõ nguồn khi phát hành lại bài viết trên website khác!