Applicazione dello standard IEEE 1584 negli impianti di produzione di energia

Dec 26, 2023

Un arco elettrico è l'energia esplosiva rilasciata quando un guasto elettrico provoca un arco. Questo rapido rilascio di energia provoca temperature eccessive oltre all'espansione e all'esplosione dell'aria e del metallo nel percorso dell'arco, provocando detriti volanti, suono, radiazioni ultraviolette ed emissione di gas pericolosi.

È importante che i gestori degli impianti di produzione di energia, insieme al personale operativo e di manutenzione, comprendano come funzionano i sistemi di alimentazione in condizioni di guasto anomale per migliorare la sicurezza del personale e l'affidabilità del sistema. È inoltre particolarmente fondamentale per gli impianti di produzione di energia nucleare comprendere il potenziale impatto di questi eventi sulle apparecchiature legate alla sicurezza.

1. Se è necessario lavorare su apparecchiature sotto tensione, i lavoratori devono vestirsi in modo sicuro e conforme al codice. La ricerca più recente, basata su test rigorosi, si riflette nella guida IEEE 1584 aggiornata. Per gentile concessione: Eaton

Quale livello di dispositivi di protezione individuale (DPI) dovrebbero essere indossati per la sicurezza? I lavori giustificati su apparecchiature elettriche sotto tensione verranno eseguiti in varie circostanze e gli elettricisti devono vestirsi in modo sicuro e conforme alle norme (Figura 1). Hanno bisogno di una guida basata sui codici e sugli standard pertinenti e di dati in tempo reale che li aiutino a eseguire la manutenzione necessaria in modo sicuro.

Gli eventi di arco elettrico possono causare danni estesi e tempi di inattività. In caso di arco elettrico, i gestori della struttura non possono semplicemente recarsi al rivenditore big-box più vicino per procurarsi un nuovo centro di controllo motore, quadri o altre apparecchiature di distribuzione elettrica. Potrebbero invece essere necessari mesi per produrre, spedire e installare nuove apparecchiature. Nel frattempo, i tempi di inattività si traducono direttamente in una perdita di produzione e possono avere un impatto negativo sui profitti.

Inoltre, è importante comprendere l’impatto degli eventi di arco elettrico sulle apparecchiature legate alla sicurezza per gli impianti di produzione di energia, in particolare gli impianti di energia nucleare. La sfida non è solo quando le apparecchiature legate alla sicurezza subiscono un evento di arco elettrico, ma anche la vicinanza e il danno esteso alle apparecchiature legate alla sicurezza anche nel caso di un evento in apparecchiature non legate alla sicurezza. Quando si verifica un arco elettrico, l'area di impatto potrebbe estendersi ad altre apparecchiature.

L’industria elettrica, in particolare quella dei generatori di energia nucleare, è influenzata da questo tipo di eventi e sta guidando il cambiamento nel modo in cui le apparecchiature vengono progettate e installate. Ad esempio, un evento presso la centrale nucleare di Browns Ferry nella contea di Limestone, in Alabama, nel marzo 1975 ha cambiato il modo in cui vengono progettati gli impianti di energia nucleare.

A Browns Ferry si è verificato un grave incendio nella sala di distribuzione dei cavi e più di 600 cavi bruciati contenevano circuiti per l'arresto sicuro di uno o entrambi i due reattori in funzione. Secondo la Nuclear Regulatory Commission (NRC) e il Johns Hopkins APL (Applied Physics Laboratory) tecnico della Johns Hopkins APL (Applied Physics Laboratory), la perdita di capitale in questo evento è stata di 10 milioni di dollari, più 200 milioni di dollari per pagare l'elettricità supplementare da altre fonti durante i 18 mesi di inattività. Digerire.

Gli eventi di arco elettrico, come dimostrato dall'incidente di Browns Ferry, sono molto distruttivi. Le lezioni apprese dagli eventi del mondo reale e dalla ricerca hanno cambiato il settore della produzione di energia in molti modi.

2. L'IEEE 1584 "IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations" è il documento più ampiamente accettato al mondo per la quantificazione dell'energia termica incidente e del limite dell'arco elettrico associato ai guasti da arco. Questa è la copertina del documento iniziale rilasciato nel 2002. Per gentile concessione: IEEE

Le informazioni tecniche più recenti su arco elettrico, energia incidente e arco elettrico ad alta energia (HEAF) sono importanti per chiunque operi in un impianto di generazione di energia, sia che si tratti di un'applicazione di generazione di combustibili fossili, nucleare o di energia alternativa. Sono molteplici gli sforzi di ricerca a livello globale su questo argomento, ma due si distinguono in particolare. Il primo è la ricerca e lo sviluppo dello standard IEEE 1584 intitolato "IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations" (Figura 2). L'NRC sta conducendo il secondo. I recenti eventi vissuti nel settore nucleare stanno generando ulteriori ricerche e discussioni su questo argomento per comprendere meglio gli eventi HEAF.