障电弧燃烧产生巨大能量的结果将产生压力效应、燃烧效应(热效应)、辐射和声响效应。中压开关柜在发生内部电弧故障时,电弧温度可达到20,000°C,燃烧的电弧将周围的空气加热,引致空气膨胀,并在开关柜内部产生巨大的压力。开关柜的门可能被炸开,配电房建筑物的墙或天花板可能会倒塌。此外,压力也会使某些不牢固的部件从开关柜中抛出。电弧将使电极材料熔化和蒸发,这些热量通过辐射形式使可燃性材料(如运行维护人员的服装)着火,非可燃性材料热分解。同时高温高压气体,伴随电弧效应产生炽热的金属和非金属材料颗粒由柜体逸出,造成人身伤害,甚至引起火灾。发生弧光故障时产生的明亮的弧光,还可能引起运行维护人员暂时性的失明,连同巨大的声响效应更可能引起休克,而这也将增加弧光故障伤害的危险性。
3.故障电弧效应对人身的伤害
开关柜发生内部故障时,电弧燃烧所释放的巨大的能量产生的各种有害效应,将对设备及附近人员造成严重的伤害。在对人的伤害方面,巨大而集中的辐射能量从开关设备中向外爆发,所产生的压力波可能损坏人的听力;高强度的闪光损坏人的视力;超高温的电弧火球可能严重烧伤工作人员的身体;压力波也可能使某些松脱的材料(比如损坏设备的碎片、工具和其它物件等)抛出对人造成伤害。还有电弧燃烧所产生的有毒气体(一氧化碳、铝及铜蒸汽等)对人的呼吸系统也造成伤害。
在开关柜故障中,除了明显的触电死亡和身体电击的危险外,另一个可能更敏感的危险是电弧的热效应对人的伤害。之所以说敏感,是因为故障电弧产生很大比例的辐射热能,而它是人眼所看不见的,它可能造成皮肤的二度和三度烧伤,它对人的伤害是严重的、甚至是致命的。
开关柜内部电弧故障是一种不可预测的偶发事故。与大多数人非常熟悉的火灾情况相比,电弧故障是一种发展非常快的事件,这是由于保护装置自动启动切除故障的原因,持续时间一般小于1秒。发生电弧故障所产生的总能量,可能大于一场严重火灾产生的能量的三、四倍,并且它是在一个非常短的时间内高度集中释放的能量,因而可能对附近工作人员造成致命的危害。另一个显著的差别是,在火灾情形由于产生火焰,我们可以看到明显的冲击,其热能大致为50%的对流热(即火焰)和50%的辐射热。而在电弧故障情形,可能存在高达90%的辐射热,它意味着可能即使是事件引起轻微的、甚至看不到火焰,都可能对附近人员造成严重的伤害。电弧故障所产生的辐射热,可能引燃附近工作人员的衣服或熔化、引起衣服裂开,从而造成皮肤的严重烧伤。
4.故障电弧伤害的防护措施
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