מהו הבזק קשת?

קשת חשמלית היא שחרור פתאומי של אנרגיה חשמלית המתרחש כאשר תקלה או קצר חשמלי גורמים לקשת חשמלית בין שני מוליכים או בין מוליך לקרקע. קשת חשמלית יכולה לייצר חום, אור, קול ולחץ עזים שעלולים לפגוע בכל מי שנמצא בקרבת מקום.

כמה חם יכול הבזק קשת להתחמם?

הבזק קשת יכול להגיע לטמפרטורות של עד 35,000 מעלות פרנהייט, שהוא חם יותר מפני השטח של השמש. חום קיצוני זה יכול להצית בגדים, להמיס מתכת ולגרום לכוויות קשות בעור ובעיניים.

החום מהבזק קשת יכול להוות סיכון חמור לאדם, גם אם אינו נחשף ישירות לקשת. החום הקרינה יכול לגרום לכוויות מדרגה שנייה או שלישית בכל עור חשוף בטווח של כמה מטרים מהקשת. החום יכול גם להצית חומרים דליקים, כגון בגדים, שיער או נייר, ולגרום לפציעות חמורות יותר. יתר על כן, החום העז יכול לפגוע במערכת הנשימה ולגרום לפציעות משאיפה, במיוחד אם יש עשן או גזים רעילים בסביבתו. לכן חיוני ללבוש ביגוד אישי מתאים. ציוד מגן אישי (PPE) והימנעו מעבודה ליד חשמל מופעל ציוד בכל הזדמנות אפשרית.

מהו עוצמת הפיצוץ של הבזק קשת?

הבזק קשת יכול גם ליצור גל הדף חזק שיכול להפיל עובדים מהרגליים, להשליך חפצים על פני החדר ולגרום נזק לציוד ולמבנים. עוצמת ההדף יכולה לנוע בין כמה פאונדים לאינץ' מרובע (psi) לכמה אלפי psi, תלוי במתח, בזרם ובמרחק מהקשת.

מהו הסיכון לאדם מהבזק קשת?

קשת עשן עלולה לגרום לפציעות קשות ואף למוות לעובדים שנחשפים אליה. חלק מההשפעות הנפוצות של קשת עשן הן:

• כוויות תרמיות: החום העז מהבזק קשת יכול לגרום לכוויות עמוקות וכואבות שעלולות לפגוע בעור, בשרירים, בעצבים ובאיברים. כוויות יכולות גם להוביל לזיהומים, צלקות ועיוות.
• פגיעות עיניים: האור הבהיר מהבזק קשת יכול לגרום לעיוורון זמני או קבוע, כמו גם נזק לרשתית, לקרנית ולעדשה. פגיעות עיניים יכולות גם לפגוע בראייה, לגרום לרגישות לאור ולהגביר את הסיכון לקטרקט וגלאוקומה.
• אובדן שמיעה: רעש חזק מקשת אור עלול לקרוע את עור התוף, לפגוע באוזן הפנימית ולגרום לאובדן שמיעה זמני או קבוע. אובדן שמיעה יכול גם להשפיע על שיווי משקל, תקשורת ואיכות חיים.
• בעיות נשימה: העשן והגזים מהבזק קשת עלולים לגרות את הריאות, הגרון והאף, ולגרום לשיעול, צפצופים, קוצר נשימה ואסטמה. חלק מהגזים, כמו פחמן חד-חמצני, עלולים להיות גם רעילים ולגרום להרעלה, נזק מוחי ומוות.
• דום לב: התחשמלות כתוצאה מקשת אור עלולה לעצור את פעימות הלב, לגרום לדופק לא סדיר ולפגוע בשריר הלב. דום לב יכול גם לגרום לנזק מוחי, תרדמת ומוות.
• טראומה פסיכולוגית: חוויית הבזק קשת עלולה לגרום להפרעת דחק פוסט-טראומטית (PTSD), חרדה, דיכאון ופלאשבקים. טראומה פסיכולוגית יכולה גם להשפיע על זיכרון, ריכוז, שינה ומערכות יחסים.
• קריסת ריאות: עוצמת הפיצוץ של קשת הלם יכולה ליצור גל הלם שנע מהר יותר ממהירות הקול. גל הלם זה יכול לדחוס את האוויר בריאות ולגרום להן להיקרע או לקרוס. מצב זה מכונה פנאומוטורקס. קריסת ריאות יכולה לגרום לקשיי נשימה חמורים, כאבים בחזה, לחץ דם נמוך וציאנוזיס (עור כחלחל). קריסת ריאות יכולה גם להיות מסכנת חיים ולדרוש טיפול חירום באמצעות צינור חזה או ניתוח.

מהן מגבלות קלוריות ולמה הן חשובות?

מגבלת קלוריות היא מדד לכמות אנרגיית החום שעלולה לגרום לכוויה מדרגה שנייה בעור האדם. היא מתבטאת בקלוריות לסנטימטר מרובע (קלוריות/סמ"ר).²כוויה מדרגה שנייה היא כוויה הפוגעת בשכבות החיצוניות והפנימיות של העור, וגורמת לשלפוחיות, כאב ונפיחות.

מגבלות קלוריות חשובות משום שהן מסייעות לקבוע את רמת ההגנה שעובדים צריכים ללבוש בעת עבודה ליד ציוד חשמלי שעלול לגרום להבזק קשת. רמת ההגנה ידועה גם בשם גבול ההגנה מפני הבזק קשת (AFPB) או גבול סכנת הבזק קשת (AFHB).

ה-AFPB או AFHB הוא המרחק ממקור הקשת שבו אנרגיית הפגיעה שווה או קטנה מגבול קלוריות מסוים. ככל שגבול הקלוריות נמוך יותר, כך הגבול קרוב יותר, ורמת ההגנה הנדרשת גבוהה יותר. ככל שגבול הקלוריות גבוה יותר, כך הגבול רחוק יותר, ורמת ההגנה הנדרשת נמוכה יותר.

אחת ממגבלות הקלוריות הנפוצות ביותר היא 1.2 קלוריות/סמ"ר, המבוססות על תקן 70E של האיגוד הלאומי להגנה מפני אש (NFPA). בטיחות חשמלית במקום העבודהתקן NFPA 70E קובע כי עובדים חייבים ללבוש בגדים עמידים בפני קשתות וציוד מגן אישי (PPE) שיכולים לעמוד בלפחות 1.2 קלוריות/סמ"ר של אנרגיה פוגענית בעת עבודה בתוך אזור AFPB או AFHB.

כיצד לתייג ציוד חשמלי עבור סכנות של קשת?

אחת הדרכים הטובות ביותר למנוע פציעות ומוות כתוצאה מקשת היא לתייג ציוד חשמלי עם מידע על הסכנות הנגרמות מקשת ורמת ההגנה הנדרשת. תיוג ציוד חשמלי יכול לעזור לעובדים לזהות את הסיכונים הפוטנציאליים, לפעול לפי נוהלי עבודה בטוחים וללבוש את ציוד המיגון האישי המתאים.

על פי תקן NFPA 70E, תוויות קשת חייבות לכלול את המידע הבא:

• מתח מערכת נומינלי
• גבול הבזק הקשת
• לפחות אחד מהבאים:
• אנרגיית האירוע הזמינה ומרחק העבודה המתאים
• דירוג קשת מינימלי של בגדים
• רמת ציוד מגן אישי נדרשת
• קטגוריית הסיכון/הסיכון הגבוהה ביותר (HRC) עבור הציוד

ניתן ליצור תוויות של קשת הבזק באמצעות תוכנה, מחשבונים או טבלאות המעריכות את פרמטרי קשת ההבזק על סמך מאפייני המערכת החשמלית, כגון מתח, זרם, זמן פתרון תקלות ותצורת הציוד. ניתן גם להתאים אישית תוויות פלאש עם מידע נוסף, כגון תאריך, מיקום וסימני אזהרה.

יש להדביק תוויות קשת חשמל על כל הציוד החשמלי אשר צפוי לדרוש בדיקה, כוונון, שירות או תחזוקה בזמן שהוא מופעל, כגון לוחות חשמל, לוחות בקרה, שקעי מונה ומרכזי בקרת מנועים. תוויות קשת חשמל צריכות להיות גלויות בבירור, עמידות ומעודכנות לפי הצורך.

כיצד לחשב סכנות של קשת הבזק?

כדי לבצע חישוב הנדסי באמצעות ETAP או SKM, יש לאסוף את המידע הבא בשטח:

– הסוג, הדגם והדירוג של הציוד החשמלי ומפסקי הזרם

– אורך, גודל וחומר המוליכים

– סוג ומיקום השנאים וערכי העכבה שלהם

– מתח המקור וזרם התקלה בכניסה לשירות

– ה- מאפייני עומס והספק גורם המכשירים המחוברים

באמצעות מידע זה, התוכנה יכולה לדמות את המערכת החשמלית ולחשב את אנרגיית הפגיעה, גבול הבזק הקשת ומרחק העבודה עבור כל ציוד. התוכנה יכולה גם ליצור תוויות הבזק קשת על סמך הערכים המחושבים.

הדרישה לקבוע תיאום נכון של מפסקי הזרם היא להבטיח שהתקני ההגנה יפעלו באופן סלקטיבי ויבודדו רק את החלק התקול במערכת תוך שמירה על המשכיות השירות לשאר המערכת. ניתן להשיג תיאום של מפסקי הזרם על ידי התאמת הגדרות ההפעלה שלהם, כגון זמן ארוך, זמן קצר, רגעי ותקלת הארקה, בהתאם לעקומות הזמן-זרם שלהם.

המטרה של צמצום זמני הבזק הקשת על ידי לכידת תקלת הקשת באזור ההפעלה הרגעית של מפסק המעגל הקרוב ביותר היא למזער את חשיפת העובדים והציוד להשפעות המסוכנות של הבזק הקשת, כגון טמפרטורה גבוהה, לחץ, רעש ואור. לכידת תקלת הקשת באזור ההפעלה הרגעית פירושה שהמפסק יבטל את התקלה מהר ככל האפשר ללא כל עיכוב מכוון, ובכך... הפחתת משך ועוצמת הבזק הקשתניתן לעשות זאת על ידי הגדרת ערך ההפעלה המיידי של מפסק המעגל מתחת לזרם הקשת הצפוי של הציוד.

שיטה נוספת להערכת הסיכון לקשת היא להשתמש בטבלאות המסופקות על ידי תקן NFPA 70E, המציג את גבולות קשת הבזק ואת דרישות ציוד המגן האישי (PPE) עבור סוגים שונים של ציוד חשמלי בהתבסס על המתח הנומינלי, זרם התקלה וזמן הפירוק שלהם. הטבלאות נועדו לפשט את ניתוח קשת הבזק ולספק הערכה שמרנית של רמת הסיכון.

– יש להתקין ולתחזק את הציוד כראוי בהתאם למפרטי היצרן ולתקני התעשייה.

– לציוד חייב להיות זרם תקלה מוברג בטווח המצוין בטבלה.

– זמן ניתוק כולל של מפסק הזרם חייב להיות 2 מחזורים או פחות עבור מתחים מתחת ל-1 קילו-וולט, או 6 מחזורים או פחות עבור מתחים בין 1 קילו-וולט ל-15 קילו-וולט.

– על מפסק החשמל להיות בעל פונקציית ניתוק מיידית או התקן מיתוג תחזוקה להפחתת אנרגיה.

– אסור שלציוד יהיה היסטוריה של תקלות או תקריות של קשתות.

אם אחד מהתנאים הללו אינו מתקיים, אין להשתמש בטבלאות ויש לבצע חישוב מפורט באמצעות השיטות המתוארות ב תקן IEEE 1584תקן IEEE 1584 מספק משוואות ומודלים לחישוב אנרגיית הפגיעה וגבול הבזק הקשת עבור סוגים שונים של ציוד, תוך התחשבות בגורמים שונים כגון הפער בין המוליכים, גודל המארז, מרחק העבודה ותצורת האלקטרודה.

שיטות החישוב ב-IEEE 1584 מדויקות וגמישות יותר מהטבלאות ב- NFPA 70E, אך הם דורשים גם יותר נתונים ומומחיות לביצוע. לכן, מומלץ להשתמש במהנדס חשמל מקצועי מוסמך כדי לבצע את ניתוח קשת הבזק ולאמת את התוצאות באמצעות כלי תוכנה מתאימים.

חשוב גם לציין כי הן הטבלאות והן החישובים מבוססים על הנחות וקירובים שעשויים שלא לשקף את התנאים בפועל של המערכת החשמלית בזמן אירוע קשת. לכן, יש לעדכן את הערכת הסיכון לקשת מעת לעת (כל 5 שנים לכל המאוחר), במיוחד כאשר ישנם שינויים בתצורת המערכת, בעומס או בהגדרות ההגנה. המהדורה האחרונה של תקן IEEE 1584, שפורסמה בשנת 2018, משלבת מחקרים ונתונים חדשים על תופעות קשת ומספקת משוואות ומודלים מתוקנים לשיפור הדיוק והתוקף של חישובי קשת. מומלץ להשתמש בשיטות ובתקנים העדכניים ביותר כדי להבטיח את בטיחות העובדים והציוד מפני סכנות קשת.

מה אם כבר התרחשה פגיעה מקשת?

למרות נקיטת כל אמצעי הזהירות הנדרשים ועמידה בתקנים, עדיין קיימת אפשרות להתרחשות של קשת הבזק עקב נסיבות בלתי צפויות או בלתי נמנעות. במקרים כאלה, חיוני לפעול במהירות וביעילות כדי למזער את הנזק והפציעות הנגרמים מהבזק הבזק. יש לנקוט בצעדים הבאים אם כבר התרחשה פגיעה מקשת הבזק:

– להודיע לרשויות ולצוות הרלוונטיים על האירוע ולשתף פעולה עם חקירה ודיווח תהליך. יש לפעול לפי הנהלים והפרוטוקולים שנקבעו לדיווח ותיעוד של אירועי קשת בעוצמה במקום העבודה.

– צרו קשר עם חברת דריים הנדסה בהקדם האפשרי על מנת לקבל הערכה של הסיבה וההשלכות של אירוע קשת הבזק, ויספק המלצות ופתרונות למניעת הישנות של מקרים דומים. דריים הנדסה היא יותר מסתם ספקית של שירותי ניתוח וייעוץ לקשת הבזק. הם השותף המהימן שלכם בהבטחת הבטיחות והאמינות של מערכת החשמל שלכם. בעזרת צוות המהנדסים המוסמכים והמנוסים שלהם, הם יכולים לעזור לכם לזהות ולחסל את הסכנות והסיכונים הפוטנציאליים במערכת החשמל שלכם. מערכת החשמל ולספק לכם את שיטות העבודה המומלצות ופתרונות כדי לעמוד בתקנים ובתקנות. בין אם אתם זקוקים למחקר מקיף של קשת, ניתוח מפורט של אנרגיית האירוע, תוכנית הכשרה מותאמת אישית, ניתוח פורנזי של אירוע הבזק קשת, או מערכת אמינה למניעת הבזקי קשת, דריים הנדסה יכולה לספק את התוצאות הדרושות לכם.