Vlamboog-energie berekeningen: Wat is het en wanneer is het verplicht?
Een vlamboog is een van de gevaarlijkste situaties in de elektrotechniek en kan leiden tot ernstige brandwonden, blijvend letsel of zelfs dodelijke ongevallen. In deze blogpost leggen we uit wat vlamboog-energie is, hoe je de juiste PBM kiest en of deze berekeningen verplicht zijn.
Met een vlamboogenergieberekening bepaal je in feite hoeveel energie bij een arc-flash (vlamboog) vrij kan komen, wat cruciaal is om de juiste klasse persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) te kiezen. Deze PBM zijn er namelijk in verschillende klassen en categorieen en beschermen je tot een bepaalde hoeveelheid energie. Je moet dus inzicht hebben in de maximale hoeveelheid energie die er vrij kan komen om de juiste categorie PBM te kunnen kiezen. En, in een aantal gevallen is de energie zo groot dat geen enkele PBM helpt.
Wat is Vlamboog-energie?
Een vlamboog (Arc Flash) is een explosieve ontlading van elektrische energie door de lucht wanneer isolatie of scheiding tussen onder spanning staande geleiders faalt. Dit kan gebeuren bij:
- Kortsluiting tussen fasen of fase en aarde
- Verkeerd gebruik van gereedschap in een schakelkast
- Stof of vocht in elektrische panelen
- Verouderde of beschadigde apparatuur
- Menselijke fouten tijdens onderhoud
De energie die vrijkomt bij een vlamboog kan enorm hoge temperaturen bereieken en de gevolgen kunnen catastrofaal zijn, daarnaast zijn er andere gevolgen zoals:
- Thermische energie: Ernstige brandwonden binnen milliseconden
- Drukgolf: Kan personen wegslingeren en gehoorschade veroorzaken
- Lichtflits: Kan blijvende oogschade veroorzaken
- Gesmolten metaaldeeltjes: Spat in alle richtingen
-
Giftige gassen: Ontstaan door verdamping/verbranding van materialen
PBM Categorieën
- Categorie 0: < 1,2 cal/cm² - Niet-smeltende kleding
- Categorie 1: 1,2 - 4 cal/cm² - Arc-rated kleding 4 cal/cm²
- Categorie 2: 4 - 8 cal/cm² - Arc-rated kleding 8 cal/cm²
- Categorie 3: 8 - 25 cal/cm² - Arc-rated kleding 25 cal/cm²
- Categorie 4: 25 - 40 cal/cm² - Arc-rated kleding 40 cal/cm²
- Categorie 4+: > 40 cal/cm² - Werken onder spanning niet toegestaan
Isolerende Handschoenen
- Klasse 00: Max 500V AC
- Klasse 0: Max 1.000V AC
- Klasse 1: Max 7.500V AC
- Klasse 2: Max 17.000V AC
- Klasse 3: Max 26.500V AC
- Klasse 4: Max 36.000V AC
NEN 3140 - tabel 106
Voor laagspanningsinstallaties, die dus onder NEN 3140 vallen, is aangegeven dat dergelijke berekeningen noodzakelijk zijn indien installatiedelen beveiligd zijn met automaten hoger dan 80A of met smeltveiligheden hoger dan 630A. Dit kan afgelezen worden uit tabel 106 van deze norm. Let op dat NEN 3140 gaat over laagspanningsinstallaties.
Is de beveiliging uitgevoerd met een automaat t/m 80A of t/m 630A meszekeringen dan kan de PBM gekozen worden op basis van bijlage G van NEN 3140. Deze bijlage gaat enerzijds over de afstand tot aanraakbare onder spanningstaande delen en de hoogte van de beveiliging. Op basis van deze bijlage kan je vaststellen welke klasse PBM je in welke gevallen moet gebruiken. Deze zijn normaal gesproken uitgevoerd in Klasse 0 (tot 1000VAC).
Risicoanalyse
Uit een risicoanalyse zal moeten blijken of er een vlamboogenergieberekening moet worden uitgevoerd. Je bepaalt de klasse PBM immers op basis van de hoeveelheid energie die er vrij kan komen en dan moet het PBM daar wel geschikt voor zijn. Formeel gesproken moet je dus eerst de hoeveelheid vrijkomende energie duidelijk hebben en pas dan kan je de juiste klasse/categorie PBM bepalen. Een wettelijke verplichting voor dergelijke berekeningen hebben wij echter niet kunnen vinden in wetgeving en normen, dus zal de risicoanalyse soelaas moeten bieden, ook kan de verzekeraar dit natuurlijk wel eisen.
RIchard Winter