Phân tích hồ quang điện (Arc Flash)

Công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới thượng nguồn tại điểm đấu nối, Ssc = √3·Un·I″k, hoặc trở kháng nguồn tương đương phía sau nó.

Tại sao quan trọng: Đây là thông số đầu vào duy nhất cho biết lưới điện "cứng" đến mức nào. Không có nó thì không thể tính được dòng điện ngắn mạch, vì vậy phải yêu cầu đơn vị điện lực cung cấp (hoặc lấy từ một giả định đã nêu) trước khi có thể báo giá bất kỳ thiết bị đóng cắt nào.

Thời gian loại trừ bảo vệ: tổng thời gian từ khi xảy ra sự cố đến khi dập tắt hồ quang — phát hiện của rơ le + trễ có chủ ý + thời gian tác động của máy cắt.

Tại sao quan trọng: Trong nghiên cứu hồ quang điện, năng lượng tới gần như tỷ lệ thuận với thời gian loại trừ, và cấp PPE được chọn từ đó. Giảm một nửa thời gian loại trừ thường giảm một nửa năng lượng và có thể hạ cấp PPE yêu cầu xuống một bậc — đây là một khoản chi phí vận hành trực tiếp.

Điện áp trở kháng ngắn mạch của máy biến áp: điện áp sơ cấp, tính theo phần trăm điện áp định mức, tạo ra dòng điện định mức chạy qua cuộn dây thứ cấp bị ngắn mạch (IEC 60076-1).

Tại sao quan trọng: Nó cố định mức sự cố phía hạ áp (xấp xỉ I″k ≈ In / uk) và đồng thời cố định sụt áp khi mang tải. Đây là một đánh đổi thực tế khi báo giá: uk lớn hơn làm giảm mức sự cố (thiết bị đóng cắt phía sau rẻ hơn) nhưng làm tăng sụt áp và tổn thất. Luôn báo giá uk cùng với công suất định mức của máy biến áp.

Điểm kết nối chung (PCC): giao diện trong lưới điện nơi hệ thống lắp đặt của khách hàng và lưới điện tiện ích được kết nối, và do đó là nơi áp dụng các điều kiện kết nối.

Tại sao quan trọng: Nó xác định những gì mà đơn vị điện lực có thể phàn nàn và những gì bạn phải chứng minh: dải điện áp, độ méo hài, nhấp nháy và hành vi sụt áp đều được quy định tại PCC, không phải tại đầu cực thiết bị. Các nghiên cứu hoặc đo lường được thực hiện ở nơi khác không chứng minh được sự tuân thủ.

Dòng điện hồ quang: dòng điện hiệu dụng thực sự chạy trong hồ quang, được dự đoán từ dòng điện ngắn mạch kim loại bằng mô hình IEEE 1584-2018 sử dụng cấu hình điện cực, khe hở và hệ số vỏ bọc.

Tại sao quan trọng: Mọi thứ trong nghiên cứu hồ quang — năng lượng sự cố, ranh giới, cấp PPE — đều do Iarc quyết định, không phải Ik. Iarc thấp hơn đáng kể so với dòng điện ngắn mạch kim loại, vì vậy thay thế Ik cho nó sẽ đánh giá quá cao năng lượng và PPE yêu cầu.

Dòng điện ngắn mạch kim loại Ibf: dòng điện ngắn mạch ba pha tại vị trí thiết bị, được lấy làm dòng điện đầu vào của mô hình hồ quang IEEE 1584-2018.

Tại sao quan trọng: Đây là điểm khởi đầu của nghiên cứu hồ quang, vì vậy nó phải được tạo ra với cùng giả định về điện áp, máy biến áp và cáp như báo cáo ngắn mạch. Sự không khớp giữa hai tài liệu là một trong những phát hiện kiểm toán phổ biến nhất.

Năng lượng sự cố: năng lượng nhiệt trên một đơn vị diện tích sẽ tới một bề mặt tại khoảng cách làm việc trong quá trình hồ quang, theo định nghĩa của IEEE 1584-2018.

Tại sao quan trọng: Đây là con số dùng để chọn PPE (ngưỡng NFPA 70E tại 1,2 / 4 / 8 / 25 / 40 cal/cm²) và phải được in trên nhãn thiết bị. Năng lượng sự cố bị đánh giá thấp là một rủi ro về an toàn, không phải là một sai lệch làm tròn mang tính thương mại.

Ranh giới hồ quang điện: khoảng cách từ hồ quang tiềm tàng mà tại đó năng lượng tới giảm xuống 1.2 cal/cm², mức mà PPE chống hồ quang trở nên cần thiết (IEEE 1584-2018 / NFPA 70E).

Tại sao quan trọng: Nó xác định rào chắn và ranh giới tiếp cận tại hiện trường: AFB lớn hơn nghĩa là nhiều rào chắn hơn và PPE nặng hơn cho cùng một công việc. Đây là một hạng mục an toàn đồng thời có chi phí vận hành trực tiếp.

Phân loại thiết bị bảo vệ cá nhân: cấp quần áo và thiết bị chống hồ quang cần thiết cho một nhiệm vụ, được chọn từ năng lượng sự cố tính toán theo NFPA 70E-2021.

Tại sao quan trọng: Đây là một sản phẩm an toàn và pháp lý: cấp quyết định những gì đội hiện trường phải mặc, nội dung giấy phép làm việc và liệu công việc có cần cắt điện hay không. Nó xuất phát trực tiếp từ tính toán hồ quang, vì vậy nó phải có thể tái lập cho mức sự cố thượng nguồn giả định.