ARC FLASH STUDY
Q1·
闪弧可以被量化吗？
Q2·
如何选择电气作业PPE？
面对闪弧可能带来的风险，上述两个疑问一直被高频的提出。
可以肯定的是，闪弧能量是可以分析或计算出来的，通过分析或计算的结果来指导PPE的选择。
这样的分析或计算的过程，称之为ARC FLASH STUDY（闪弧分析）。
闪弧分析法规起源
1995年版NFPA 70E首次提到闪弧危险。这是标准中第一次规定了这种额外的电气风险。
2000年版NFPA 70E引入了闪弧危害的分级，给出了具体的分类表格，并将闪弧风险分为0-4共五个等级，基于这个等级选择针对性的防闪弧的PPE。
闪弧的严重程度由入射能来定义，以“卡路里/平方厘米（cal/cm²）”来表示。Richard L. Doughty, Thomas E. Neal 和 H. Landis Floyd II在2000年初版的《预测入射能以更好地管理600V配电系统的电弧危害》一书中详细的给出了入射能的计算方法，使之成为闪弧能量计算的基石。
2002年，IEEE-1584《闪弧危害计算指南》出版，本指南改进了先前的计算方法，并开发了估算闪弧发生时可能持续的实际电弧电流的方法。
2002年NEC（国家电气规范）首次承认了闪弧危害，并在第110.16条中进行了规定。本条要求对某些电气设备进行现场标记，以警告电气作业人员潜在的闪弧危险。
2007年版的NESC（国家电气安全规范）要求，自2009年1月1日起，符合本标准的公用电力系统必须进行闪弧评估。
2009年版NFPA 70E增加了闪弧标签的详细要求。规定了闪弧标签必须标出入射能量和PPE的级别。该要求旨在使在带电系统上或附近工作的电气作业人员更容易选择PPE。
之后2012版，2015版，2018版和2021版的NFPA 70E都在闪弧相关的要求或PPE的相关要求上进行了调整。
在美国，关于闪弧安全的法律定位也被写到了联邦法律（CFR）和职安局（OSHA）的相关文件中。
2009年中国国家标准GB/T 24612.1对在带电体或电路部件处或附近工作提出了电弧分析的要求，同时国家能源局电力行业标准DL/T320-2019对个人防电弧用品做出了详细的规定。上述两个标准部分参考了NFPA 70E的2009版，因此标准中关于闪弧分析和PPE的选择与NFPA 70E的最新版存在差异。
NO.1
哪些情况下需要闪弧分析？
一
≥ 50V的电气作业环境，需要考虑闪弧风险。
一
通过IEEE1584的计算公式进行最佳工程推演，建议额定电流63A以上三相设备进行闪弧分析。
如何进行闪弧分析
完整的闪弧分析包含以下几个部分
PART.1
数据采集
PART.2
系统分析
PART.3
闪弧标签
PART.4
培训
分析参考的标准
设备标签
^^
闪弧标签
^^
PPE标签
如何选择PPE？
NFPA 70E对防闪弧PPE的选择方法进行了如下的规定：
01
Incident energy analysis method
入射能分析法（计算法）
02
Arc flash PPE category method
闪弧PPE等级法（查表法）
注：
必须使用一种或另一种方法进行闪弧分析，但不能在同一电气设备上同时使用两种方法。
入射能分析法
一
分析步骤如下：
Step1--收集电力系统相关信息（图纸等）
Step2--现场核验信息
Step3--录入数据
Step4--计算机建模
Step5--短路电流研究
Step6--保护装置协调研究
Step7--闪弧分析
Step8--撰写报告
Step9--印刷标签
Step10--现场贴标*
Step11--培训相关人员*
Step12--改善建议及咨询*
*Step10~12并不是标准规定之强制内容，但闪弧分析并不是给客户一些标签和一本包含着枯燥公式和数据的报告就等于完成了闪弧分析之任务。基于风险控制理念，我们建议完整的闪弧分析过程应该包含这些项目。
一
计算法多通过商业软件进行分析
常用的软件如下：
1--ETAP
2--SKM
3--EasyPower
基于NFPA 70E和IEEE1584对电气系统进行闪弧分析，其分析结果定义了两个范围的PPE.
01
入射能在1.2cal/cm²至12 cal/cm²之间，PPE如下：
T恤、全棉内衣、防闪弧长袖衬衫、防闪弧长裤或闪弧外套面罩或防闪弧头罩、防火头巾、E级头盔、绝缘手套、防闪弧手套、绝缘鞋、安全眼镜、耳塞
02
入射能＞12 cal/cm²，PPE如下：
T恤、全棉内衣、防闪弧长袖衬衫、防闪弧长裤多层闪弧套装、防闪弧头罩、绝缘手套、防闪弧手套、绝缘鞋、安全眼镜、耳塞
如果入射能＞40cal/cm²不建议带电作业！
闪弧PPE等级法
一
针对交流和直流电气系统的相关差异，分别可以使用下列的表格来分析闪弧能量，并选择PPE；
a) Table 130.7(C) (15) (a)交流系统PPE等级；
b) Table 130.7(C) (15) (b)直流系统PPE等级；
通过上述两个表格进行的闪弧分析，可参照Table 130.7(C) (15) (b)，其对应的PPE等分为1~4级，分别是：
Category 1，4 cal/cm²
≥4cal/cm²的防闪弧长袖衬衫·裤子或外套·额定电压等级的皮革绝缘手套·防护面罩·≥4cal/cm²面罩的E级安全帽·绝缘安全眼镜·皮质绝缘鞋·耳塞
Category 2，8 cal/cm²
≥8cal/cm²的防闪弧长袖衬衫·裤子或外套·额定电压等级的皮革绝缘手套·防护面罩·≥8cal/cm²面罩的E级安全帽·绝缘安全眼镜·耳塞·皮质绝缘鞋
Category 3，25 cal/cm²
非熔融材料（根据ASTMF1506-00）或未经处理的天然纤维材料的长袖衬衫和裤子25cal/cm²防闪弧背带裤·夹克和带E级安全帽的防闪弧套装（≥25cal/cm²）·绝缘安全眼镜·耳塞·额定电压等级的皮质绝缘手套·皮质绝缘鞋
Category 4，40 cal/cm²
非熔融材料（根据ASTMF1506-00）或未经处理的天然纤维材料的长袖衬衫和裤子·40 cal/cm²防闪弧背带裤·夹克和带E级安全帽的防闪弧套装（≥40 cal/cm²）·绝缘安全眼镜·耳塞·额定电压等级的皮质绝缘手套·皮质绝缘鞋
闪弧数据何时更新？
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NFPA 70E建议不超过五年进行数据更新
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如果增加单个或组合额定功率超过50hp（37kW）,建议进行数据更新
重要提示
Important Tips
01
PPE 并不能提供绝对的防护，它只是最大限度保护人员免受Ⅱ度以下烧伤损害的屏障！
02
作业授权很有必要，任何有可能发生电气危害的地方，都需要办理作业许可！
03
JHA（工作危害分析）是工作授权的最重要支撑，必须被真正的执行！
04
只要总开关的进线有电，柜内的作业就是带电作业！
05
没有任何一项电气作业比停电作业更安全！！！