Bent u zich bewust van het gevaar van elektrische vlambogen?

Elektrische vlambogen vormen een van de ernstigste en minst begrepen elektrische gevaren. Een vlamboog, in het Engels “Arc flash”, is een elektrische overslag tussen geleiders, vaak met explosieve energie. Hierdoor wordt een zeer helder ultraviolet licht en intensieve warmte gegenereerd. Maar er bestaan ook andere soorten vlambogen! Zo maken lassers gebruik van een kleine gecontroleerde vlamboog om materialen te laten samensmelten.

Oorzaken en gevolgen van een vlamboog

Een vlamboog wordt meestal veroorzaakt door een kortsluiting. Dit is soms te wijten aan een technische storing van elektrische apparatuur zoals foutief gedimensioneerde schakelapparaten, degeneratie van isolatiemateriaal, slechte verbindingen, sluitingen tussen onder spanning staande geleiders door gereedschap, onderdelen of knaagdieren.

De meeste vlambogen worden echter veroorzaakt door een menselijke fout. In zo’n 70% van de gevallen gaat het om onzorgvuldig werken aan schakelsystemen onder spanning. De effecten van vlambogen zijn zeer ernstig. Een vlamboog kan leiden tot persoonlijk letsel, maar tevens tot grote schade aan de elektrische installatie. Door schade die aan de installatie ontstaat bij een vlamboog kan deze tot stilstand komen voor een langere periode met gevolgschade, afname beschikbaarheidsfactor en vervanging van elektrisch materieel tot gevolg.

Het gevaar van vlambogen evalueren

De resultaten van de beoordeling van vlambogen worden doorgaans uitgedrukt aan de hand van de volgende twee parameters: invallende energie en vlambooggrens.

Invallende energie (kJ/m² of cal/cm²) is de warmte-energie afkomstig van een elektrische boog, gemeten op een eenheidsoppervlakte op een bepaalde afstand van de elektrische boog. Deze energie geeft de ernst van de vlamboog aan voor de afstand van de werknemer tot de vlamboog. Een energie van 1.2 cal/cm² op de huid gedurende 1 seconde resulteert ruwweg in de drempelenergie voor het begin van tweedegraads brandwonden (dit komt overeen met de energie van een sigarettenaansteker gedurende 1 seconde op de huid). Vlambooggrens is de grens waarbinnen een persoon een tweedegraads brandwonde kan oplopen door een vlamboogincident.

Vlambogen en risicopreventie

Risicopreventie is het voorkomen van thermische effecten aan de hand van gevarenbeperking en risicoreductie.

De beste manier om de thermische effecten van vlambogen te voorkomen, is het beperken van de gevaren en het reduceren van de risico’s. Dit kan op verschillende manieren.

Gevarenbeperking: Beoordelen of er geen veiliger alternatieven zijn die kunnen gebruikt worden met potentieel gevaarlijke elektrische apparatuur. Beoordelen of er niet beter buiten spanning kan gewerkt worden om een betere bescherming van personen te bekomen.

Risicoreductie: Gebruik van veilig elektrisch schakelmateriaal en zo laag mogelijke instellingen van beveiligingen.

Rekening houden met menselijke factoren en zorgen dat personen die werken uitvoeren aan elektrische installaties:

• zich bewust zijn van de gevaren

• opgeleid en bevoegd zijn

• de verantwoordelijkheden duidelijk hebben toegewezen

• duidelijke interventieprocedures hebben

• de beschikking hebben over de nodige beschermingsmiddelen voor vlambogen.

Welke normen en documenten zijn voorhanden?

• Hazard – Risk Categories (NFPA 70E)

Elke categorie stelt verschillende eisen aan de te dragen PBM en geeft een maximale invallende energie waartegen bescherming moet geboden worden.

• IEEE-1584 (2018): Internationale standaard voor het berekenen van de vlamboog

• NFPA 70E: National fire protection agency met richtlijnen over vlambogen

• ISSA: Richtlijnen over de thermische effecten van een vlamboog op PBM’s

• DGVU203/77: Richtlijnen over de thermische effecten van een vlamboog op PBM’s

• IEC 61482-1-1/2: Test methode van beschermende kledij tegen thermische effecten

Wat is elektrisch booglassen?

Elektrisch booglassen omvat verschillende lasmethoden waarbij de voorwerpen die aaneen gelast moeten worden door een elektrische plasmaboog verhit worden, zodat het materiaal smelt en aaneen vloeit. Het plasma is zo heet dat het te lassen materiaal onder atmosferische omstandigheden zonder voorzorgsmaatregelen direct zou verbranden door de inwerking van zuurstof uit de lucht. Bij elke vorm van elektrisch booglassen wordt een methode toegepast om tegen verbranding te beschermen.

Bij sommige technieken smelt de elektrode zelf ook en dient ze als toevoegmiddel. Bij andere technieken smelt de elektrode niet af en wordt het toevoegmiddel op een andere manier aangebracht. De vlamboog ontstaat door het boogtrekken en bestaat uit elektrische vonken. De stroom van de elektrode gaat door de vlamboog naar het werkstuk en terug naar het lasapparaat.

De vlamboog heeft een temperatuur van 6800°C en zendt een boogstraling uit (felle lichtstralen, infrarode- en ultraviolette lichtstralen).

De werknemer die elektrische laswerken uitvoert dient de nodige persoonlijke beschermingsmiddelen te gebruiken om bovenstaande risico’s te borgen: lederen kledij, afzuiging, rubberen mat, bescherming tegen infrarode- en ultraviolette lichtstralen, …