電弧閃絡危害的介紹與計算(一) _Introduction and Calculation of Arc Flash Hazard -1

電弧閃絡危害的介紹與計算

1.         前言

電弧(Electric Arc)在一般大眾的眼中可能只不過是與自身不會有太大關聯的視覺強光罷了，可是一道電氣弧光釋出的高溫高能量帶來的破壞力與殺傷力，遠遠大於火焰灼傷帶來的嚴重性，每每對現場維修及操作人員的安全產生極大的威脅。

在日常的系統運行中，往往無法預知下一秒可能發生的工安職災，尤其當斷路器或開關進行電力切換操作或供電中設備開箱巡檢時，都有高度電弧危害的風險，威脅作業範圍內的設備及人員安全，使得因電弧導致傷亡事件的新聞時有所聞，看到的圖片影像更是令人怵目驚心。

電弧所造成的傷亡，根據統計雖然沒有比感電事故來得高，卻一直佔有一定的高比率，僅次於感電事故，一樣有著高的致死率，從統計數字來看，美國一年不計大小發生將近30000件的電弧事故，其中約有1000件致死案例，在重視人員生命安全的先進社會，防範未然確實是一件重要的課題。

多年來，美國政府有鑑於電弧對人員與設備可能造成的傷害，投入大量資金與人力進行許多的研究與探討，並將研究及實驗的成果轉化為實際可依循的量化數值與分類，據此持續更新其電氣法規，具體規範並嚴格執行各項標準要求，為改善電氣工作人員工作環境不斷的努力，一旦，違反了要求便處以重罰，絕不寬貸，也因此收到了一定的效果。

相較於美國各機關積極提升電氣人員的工作環境，修訂包含了NESC、NEC、NFPA-70E及IEEE 1584等相關規範來降低電弧所造成的危害，國內法規在這一方面便相形見絀了，除了行政院勞動部訂定之職業安全衛生法之第二章安全衛生設施第6條說明”雇主對防止電、熱或其他之能引起之危害應有符合規定之必要安全衛生設備及措施”外，缺乏實質具體可遵循的依歸。

隨著美國管理機關的強力執行，電弧閃絡評估分析成為熱烈討論的議題，在西元2002年左右，各大電力系統分析軟體公司紛紛陸續的出版電弧閃絡計算模組，結合既有短路計算模組和保護協調模組，搶入市場佔有率，經過多年來的更新改版，目前電弧閃絡計算已經是相當成熟了，這些軟體包括CYME, EasyPower, EDSA, ETAP及SKM等等，個人僅接觸過ETAP及SKM兩種，為求簡單易懂電腦軟體的表現方式，在本文後面章節，藉由SKM軟體架構一個系統單線圖，介紹目前軟體呈現電弧閃絡計算與分析的方式，供各界先進參考。

本文介紹電弧閃絡危害計算是以IEEE 1584-2002為主軸，希望藉由對電弧危害的了解，能夠讓現場人員和工程師更加明瞭電弧危害可能造成人員傷害的嚴重程度，在戒慎恐懼之餘能夠相對的做好工作前的防備事宜，降低可能的工安傷害，創造安全的工作環境，保障第一線電氣工作人員的安全。