Arc Flash อันตรายร้ายแรงจากประกายไฟฟ้า

อีกปัญหาใหญ่ของการใช้งานระบบไฟฟ้าที่เรานั้นต่างกังวล ก็คือ การเกิดประกายไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากการลัดวงจรไฟฟ้าแรงดันสูงผ่านอากาศ ส่งผลให้เกิดประกายไฟและพลังงานความร้อนสูงมาก ทำให้ระเบิดออกมาอย่างรุนแรง เราเรียกสิ่งที่เกิดนี้ว่า Arc Flash (อาร์กแฟลช)

Arc Flash คือ อะไร?
ประกายไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านช่องว่างของอากาศกับตัวนำไฟฟ้า จนส่งผลให้เกิดประกายไฟฟ้าขึ้น ซึ่งในประกายไฟที่เกิดขึ้นนั้นจะมีความร้อนในระดับที่ค่อนข้างรุนแรงและอันตราย อาจส่งผลต่อการลัดวงจรภายในระบบไฟฟ้า ซึ่งความร้อนที่ออกมาพร้อมกับแฟลชประกายแสงนั้นมีความร้อนสูงพอที่จะเผาไหม้ได้ทั้งเสื้อผ้า และผิวหนังของผู้ที่อยู่ในบริเวณที่เกิดอาร์กแฟลชขึ้น ซึ่งหากว่าไม่มีการสวมใส่อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า ก็อาจจะอันตรายถึงชีวิตได้เลย โดยเฉพาะผู้ที่อยู่ในระยะไม่เกิน 3 เมตร

สาเหตุของ Arc Flash
การลัดวงจรไฟฟ้าที่อุปกรณ์ควบคุม เช่น รีเลย์ สวิตช์ เบรกเกอร์ เมื่อมีการลัดวงจรเกิดขึ้นอย่างกระทันหันจะปล่อยพลังงานอย่างมหาศาลออกมาในรูปของความร้อนและแสงไฟฟ้า อุปกรณ์ที่ไม่มีฉนวนหุ้มของอุปกรณ์ไฟฟ้า การชำรุด/เสื่อมสภาพของฉนวนหุ้มสายไฟ เมื่อสายฉนวนเก่าเสื่อมสภาพ ทำให้ตัวนำโลหะโผล่พ้นออกมา เกิดการรั่วไหลกระแสไฟฟ้าและกระแสลัดวงจรอาจเกิดการระเบิดขึ้นมาได้

หากเกิดปัญหาจากอาร์กแฟลช แน่นอนว่าความร้อนที่สูงราว 20,000 องศาเซลเซียส นั้นจะสามารถทำลาย เผาบ้านเรือน และอาคารอย่างรวดเร็ว เราควรให้ความสำคัญในเรื่องของความปลอดภัยในการติดตั้งระบบวงจรไฟฟ้าต่างๆ การป้องกัน และการรับมือกรณีที่เกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันขึ้น

อันตรายที่เกิดจาก Arc Flash

1. Arc Flash ที่เกิดขึ้นมีอุณหภูมิที่สูงมากถึง 20,000 องศาเซลเซียส จึงสามารถเผาไหม้ผิวหนังและทำให้ได้รับบาดเจ็บจากแผลไฟไหม้รุนแรง
2. แรงระเบิดมหาศาลจากการขยายตัวของอากาศอย่างรวดเร็ว อาจทำให้เกิดการกระแทกจากเศษชิ้นส่วนของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ระเบิดแตกออกมา นำไปสู่การบาดเจ็บสาหัสได้
3. ประกายของแสงไฟที่เกิดขึ้นอาจส่งผลให้ดวงตาพร่าหรือตาบอดชั่วคราว กระทบต่อการมองเห็นอย่างร้ายแรง
4. อันตรายจากการถูกไฟฟ้าดูด เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าที่สูงมาก กระจายออกไปทั่วบริเวณที่เกิด Arc Flash อาจส่งผลให้เสียชีวิตได้

วัดระดับความรุนแรงของ Arc Flash
Arc Flash มีการวัดระดับความรุนแรงโดยใช้หน่วย Calories (แคลอรี) หรือเรียกสั้นๆว่า Cal โดยจะวัดจากปริมาณพลังงานความร้อน (Heat Energy) ที่ปลดปล่อยออกมาในระหว่างการเกิด Arc Flash จะเห็นค่า Cal/cm2 ซึ่งหมายถึงปริมาณพลังงานความร้อนต่อพื้นที่หนึ่งตารางเซนติเมตร การระบุระดับความรุนแรงของ Arc Flash ด้วยค่า Cal/cm2 จะแบ่งได้ ดังนี้

• ระดับอันตรายต่ำ (Low Hazard Risk Category) - 0-1.2 Cal/cm2
• ระดับอันตรายปานกลาง (Moderate Hazard Risk Category) - 1.2-4 Cal/cm2
• ระดับอันตรายสูง (High Hazard Risk Category) - 4-8 Cal/cm2
• ระดับอันตรายสูงมาก (Dangerous Hazard Risk Category) - 8-25 Cal/cm2
• ระดับอันตรายร้ายแรงสูงสุด (Extreme Danger Hazard Risk Category) -25-40 Cal/cm2

ซึ่งระดับ Cal นี้ยังสามารถบอกถึงระดับการป้องกันที่จำเป็นด้วย เช่น ชุดทนไฟที่เหมาะสม, ระยะห่างปลอดภัยจากจุดที่อาจเกิด Arc Flash ซึ่งการประเมิน Arc Flash Hazard ด้วยค่า Calories เป็นมาตรฐานสากลที่ใช้กันในอุตสาหกรรม เพื่อวางแผนและกำหนดมาตรการความปลอดภัยในการทำงานกับระบบไฟฟ้ากำลังสูงได้อย่างเหมาะสม

สถานที่เสี่ยงที่อาจเกิด Arc Flash

1. บริเวณพื้นที่ซ่อมบำรุงอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันสูง เมื่อต้องทำการซ่อมบำรุงหรือตรวจเช็คอุปกรณ์ต่างๆ ในสภาพที่ยังมีกระแสไฟฟ้าผ่าน มีโอกาสเกิด Arc Flash ได้
2. Substation หรือสถานีไฟฟ้าย่อย เป็นสถานที่สำหรับกระจายกระแสไฟฟ้าไปยังพื้นที่ต่างๆ มีอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าแรงดันสูงจำนวนมาก จึงมีความเสี่ยงสูงมากต่อการเกิด Arc Flash
3. โรงงานอุตสาหกรรมที่มีการใช้ไฟฟ้ากำลังสูง หรือมีการใช้งานอุปกรณ์ขนาดใหญ่ แรงดันสูง มีความเสี่ยงจาก Arc Flash ตามจุดต่อต่างๆ ของระบบจ่ายไฟได้
4. Main Electrical Room หรือ ห้องไฟฟ้าหลัก เป็นสถานที่ควบคุมและจ่ายกระแสไฟฟ้าแรงดันสูง เช่น เบรกเกอร์ รีเลย์ ตู้สวิทซ์บอร์ดหลัก มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิด Arc Flash จากกระแสลัดวงจร
5. อาคารที่มีการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer Vault) หม้อแปลงไฟฟ้าจะทำหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้าจากแรงดันสูงเป็นแรงดันกลางหรือแรงดันต่ำ มีความเสี่ยงสูงในการเกิด Arc Flash บริเวณจุดต่อสายไฟเข้าหม้อแปลง

ป้องกันอันตรายจาก Arc flash ได้อย่างไร ?
การป้องกันอันตรายในกรณีที่เกิด Arc Flash ควรตรวจสอบระบบ วงจรไฟฟ้าต่างๆ ภายในองค์กรอยู่เป็นประจำ เพื่อตรวจหาจุดบกพร่อง และความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในองค์กร อาคาร หรือโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอันตรายจากการใช้งาน และสิ่งที่ควรมีมาตรการการป้องกัน เช่น

1. สวมใส่อุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคลที่เหมาะสม
2. ปฏิบัติตามขั้นตอนการทำงานอย่างเคร่งครัด ไม่ละเลยขั้นตอนความปลอดภัย
3. ตรวจสอบสภาพอุปกรณ์ไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสื่อมสภาพที่อาจนำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุ หากพบความเสียหายแม้เพียงจุดเล็กๆ ควรรีบดำเนินการซ่อมบำรุง
4. ให้ความรู้และฝึกอบรมพนักงานเกี่ยวกับอันตรายจากระเบิดไฟฟ้า รวมถึงวิธีการทำงานและการใช้อุปกรณ์อย่างปลอดภัยอย่างสม่ำเสมอ

อันตรายที่เกิดจากไฟฟ้าที่มาจาก Arc Flash คือความร้อนรุนแรง ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าหากเกิดขึ้นแล้วย่อมส่งผลเสียหายเป็นวงกว้างอย่างแน่นอน ดังนั้นการป้องกันด้วยการติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นก็จะช่วยลดความเสียหายที่เกิดขึ้นได้ในอนาคต โดยอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่จำเป็นต่อการติดตั้งในองค์กรสำหรับกรณีของ Arc Flash จะต้องอยู่บนมาตรฐาน NFPA 70E เพื่อป้องกันการลัดวงจรของอุปกรณ์ไฟฟ้า สิ่งของหรือวัตถุสัมผัสโดนอุปกรณ์ จุดที่มีกระแสไฟฟ้าร้อนวิ่งผ่าน รวมถึงการชำรุดเสื่อมสภาพของฉนวนหุ้มสายไฟ สิ่งเหล่านี้ล้วนทำให้เกิด Arc Flash ได้ทั้งสิ้น