Infrastruktura krytyczna ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa państwa i obywateli, dlatego niezbędne jest zapewnienie jej nieprzerwanego funkcjonowania. W przypadku infrastruktury energetycznej ciągłość jej działania zależy od pracy m.in. elektryków. Wdrażając środki zabezpieczające sprzęt i instalację elektryczną, nie można zapominać o zapewnieniu ochrony pracownikom. Jednym z największych zagrożeń, na jakie są narażeni elektrycy, jest zwarcie łukowe.
Zagrożenie z ogromną mocą
Łuk elektryczny to przedłużone w czasie wyładowanie, które powstaje w wyniku przebicia izolacji (np. powietrza) między dwoma punktami o dużej różnicy potencjałów. W momencie powstawania łuku elektrycznego przez powietrze (które w normalnych warunkach nie jest przewodnikiem) przepływa prąd i tworzy tzw. plazmę. W kontrolowanych warunkach łuk elektryczny wykorzystywany jest np. w spawarkach do rozpuszczania materiału i spoiwa. Jednak zjawisko to może pojawić się także w wyniku niekontrolowanego przebicia izolacji w instalacji elektrycznej. Powstałemu w ten sposób zwarciu łukowemu towarzyszy wybuch ogromnej ilości energii cieplnej, toksycznych gazów, promieniowania oraz fali akustycznej. Może również wiązać się z wyrzutem odłamków metali w stanie płynnym i stałym.
Łuk elektryczny w rozdzielnicach niskiego napięcia może powstać zarówno w wyniku błędu ludzkiego, jak i awarii sprzętu. Przyczyny tego zjawiska to m.in. wady konstrukcyjne lub materiałowe, przepięcia łączeniowe, uszkodzenia izolacji, warunki środowiskowe, skroplenie pary wodnej czy ingerencja zwierząt.
– Zwarcia łukowe mogą być wywołane przez różne czynniki. Czasem wystarczy, że mysz znajdzie się między przewodnikami głównych szyn zbiorczych rozdzielnicy albo pracownik pozostawi w niej narzędzia, aby doszło do poważnego incydentu. Taka sytuacja może też szybko przeobrazić się w pożar, który będzie w stanie zniszczyć nie tylko rozdzielnicę, ale także cały budynek. Jeśli w pobliżu znajduje się pracownik, ryzyko porażenia prądem, poparzenia, a nawet śmiertelnego wypadku jest bardzo wysokie. Regularne przeglądy i konserwacja, a także szkolenia dla personelu mogą znacznie zredukować ryzyko wystąpienia takich niebezpiecznych zdarzeń – wskazuje Paweł Karwowski, Business Development Manager w firmie Eaton.
Gaszenie (ryzyka) przed pożarem to podstawa bezpieczeństwa
Podstawowa ochrona przed zwarciami łukowymi to sprawdzanie stanu rozdzielnic, ocena ryzyka związanego z obsługą urządzeń oraz wdrażanie środków minimalizujących zagrożenie. Nowoczesne rozdzielnice często są wyposażone w aktywny system wykrywania łuku elektrycznego, który dodatkowo może być połączony z urządzeniem gaszącym. Warto pamiętać również o bezpośrednim zabezpieczeniu personelu za pomocą odpowiednich środków ochrony indywidualnej (ŚOI), czyli ubioru i sprzętu dostosowanego do nagłego kontaktu z energią cieplną, emitowaną przy zwarciu łukowym.
– System detekcji, połączony z instalacją gaszącą łuk elektryczny, to obecnie najnowocześniejsze rozwiązanie na rynku, zapewniające aktywną ochronę personelu i urządzeń. Po wykryciu zwarcia jednostka gasząca (odbierająca energię), która jest umieszczona blisko źródła zasilania, tworzy drugie zwarcie powodujące spadek napięcia na szynach rozdzielnicy i natychmiast gasi łuk. Czas reakcji systemu gaszenia to zaledwie kilka milisekund. Pozwala to minimalizować szkody do lekkiego osmolenia elementów instalacji – tłumaczy Paweł Karwowski.
Patrząc w przyszłość, niebagatelne znaczenie będzie miał rozwój inteligentnych systemów zarządzania infrastrukturą energetyczną, które dzięki analizie danych i algorytmom sztucznej inteligencji będą w stanie przewidywać i zapobiegać awariom, zanim się pojawią. Jednak zanim to nastąpi, już teraz kluczową rolę odgrywa edukacja i regularne szkolenia personelu, które pozwalają zwiększyć świadomość zagrożeń oraz umiejętność szybkiego i skutecznego reagowania w sytuacjach awaryjnych.
