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电网配用电设备的电弧安全计算和防护标准

摘要：本文根据IEEE15842002IEEEGuideforPerformingArc-FlashHazard

Calculations,关于电弧灾害计算，IEEE在2002年度颁布的标准。这个标准比较系

统的简绍了电气配电设备短路时形成的电弧电流，入射能量的计算，以及操作人

员需要佩戴的人体防护装备PPE等级要求，本文的目的是通过一个典型的计算案

例，解析本标准的内容，进而引起我国电气工程和运行人员对工作场所中用电的

人身安全防范的认识。

关键词：短路电流，电弧电流，入射能量，人体安全防护装备，电弧标签，

带电作业

UnderstandingArcFlashHazardCalculations

ChenCheng

StategridofChina86ChangAnStreetWestDistrictofBeijing,China

Calculations,thepaperperformsthecalculationsintheprocedureofshortcircuit

current,arcflashcurrent,incidentenergy,andarcflashboundarydistance。The

paperalsoorganizesthearcflashdangerouscategoriesandPPEcategories.

Keywords:Shortcircuitcurrent，Arcflashcurrent,incidentenergy，Personal

protectionEquipment，Arcflashlabel

电弧安全概况1

电气危险1.1

图1操作人员，光手在带电情况下，引起短路，弧光电流，造成巨大的入射

能量。严重时，可以造成设备和人身的危害。

图1带电作业事故造成的电弧

电击危险1.2

图2操作人员，光手在带电情况下，触碰到带电导体，形成的电击伤害。严

重时，电击可能引起致命的危害。

图2电击危害

电弧的1.3属性

电弧是指身体靠近高电压，但未接触，藉由身体的感应作为桥梁形成的跳电，

它最高可产生摄氏29400度的高温，大概是太阳表面温度的四倍，引起激烈的气

爆及电烧伤。

电弧发生时，巨大的能量在极短时间内释放。金属导电元件汽化导致高温蒸

汽和金属急剧膨胀。空气和金属汽化物迅速和热膨胀会造成巨大声响的爆炸和巨

大的压力。

电弧发生主要原因有：使用了不良性能的导电体、绝缘材料的损坏、人体或

其它物体意外的接触到带电物品、设计或安装错误、没有良好的维护保养设备等。

电弧对人体的危害1.4

电弧伤，一般是指人体在没有接触电流时，由于人在有电的环境周围遭遇到

电在电离空气时产生的巨大的电弧热而引起的电弧热烧伤；而其它电损伤往往更

多的是由于人体直接接触到电源电流时导致的内外人体组织的破坏性伤害。电弧

危险往往与其它电损伤不同，它经常是无需接触还容易被疏忽、难于避免，直接

接触被点燃的衣物会造成人员严重烧伤或死亡。

防电弧服装1.5

随着工业的快速发展，出现了越来越多的电弧伤害事故，受害者在日益增多。

面对这样的状况，如果现场人员穿着具有防火及热防护性能的服装，在灾难中逃

生和获救的希望就会越大，遭受的伤害也就越小。因此，防电弧系列服装，有效

的解决了长期困扰在电力、化工等行业的操作人员的安全问题，大大降低了电弧

对操作人员的伤害概率。

防电弧服之所以能对电弧伤害有很好的防护效果，主要源于防电弧服是采用

高科技的材料制成。该材料具有：耐热、阻燃、不助燃、不溶融和H级电绝缘等

永久性的防火、绝缘等特点，在电弧爆炸发生时，它还会迅速的膨胀、织物碳化

而使防电弧服组织密度加大并变厚，迅速低形成保护层，从而使得人体皮肤与电

弧热能的接触伤害降至最低。

防电弧服装1.6分类

国外2电弧标准

2.1IEEE1485-2002《弧闪危害计算执行指南》

2.1.1弧闪安全纲要

弧闪的安全防范是通过短路电路，计算电弧电流，和入射能量等级，和PPE

等级。