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【プラント設計の基礎】電気火災の原因にも!アーク放電の危険性

2018年8月31日

現役プラントエンジニアが教えるプラント設計の基礎知識。

学校では教えてくれないことを中心に、実務に直結する内容を書いていきます。今回は「アーク放電の危険性」について語ります。

ブレーカーを入れたりするときに火花が見えたり、アーク溶接の時は断続的にアーク放電が起きていますよね?

これらのアーク放電は非常に大きなエネルギーを持っているので、可燃性ガスなどがあればすぐに引火します。

その為、このような現象が起きると予期できるときは出来得る限りの安全対策を実施しましょう。

 

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アーク放電とは?

アーク放電は通電された機器の短絡または電気的障害の結果です。電流は空気中を流れ、雷の現象に非常によく似た電気アークを作ります。

しかし、雷とは異なり、アーク放電は暴風雨の下ではなく多数の状況下で出現します。

電気機器を操作・工事・改造などをしている際に発生するケガの多くが、何らかのタイプのアーク放電を伴っています。

これらは、機器の誤動作、不適切な安全手順、不注意、訓練の欠如、工具の落下など、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。

電気アークによって放出されるエネルギーの量は、回路ブレーカまたはヒューズによって遮断される前に多量のエネルギーが放出されます。

アーク放電の危険性

アーク放電で放出された放射線は非常に激しく・速く、すぐに皮膚を焼き、衣服に着火することがあります。

電気アークの温度は、急速に数万度まで上昇します。この高温下では金属は液体になり、その後気化し、アークを囲む空気は約1500℃まで過熱されます。

過熱された空気と金属蒸気は爆発的に膨張します。これは、熱いガス、溶けた金属の小滴、および火傷などを引き起こす可能性のある固体金属破片を含んだ衝撃波となることさえあります。

アーク放電に対する安全対策とは?

以上のような状況は普段私たちが扱っている100V程度の電圧では起きにくいと考えられますが、3300Vや6600Vの電気を取り扱うような所では、生命にかかわるような事故が起こっておもおかしくありませんので、下記のような安全対策を講じる必要があります。

アーク放電に対する安全対策
  1. リスクアセスメントにより潜在するリスクやその対策を明確にする。
  2. 適切な個人用保護具を提供する。これら保護具は、労働者を保護するため個人単位で支給することも大切だが、非常時に備え現場に保管しておくことも推奨されます。また、取り扱う電圧によって適切なものを提供する必要がある。
  3. アーク放電の危険性についての安全講習を実施する。
  4. 安全な作業のための適切なツールを提供する。これも保護具と同様に個人単位で支給することも大切だが、非常時に備え現場に保管しておくことも推奨されます。また、取り扱う電圧によって適切なものを提供する必要がある。
  5. アーク放電の危険性を警告するために、警告ラベルを機器に貼る。

特に重要なのは電気的に知識のない人を、高圧電気の近くで作業させないことです。電気は目に見えないので、その潜在的な危険性というのは適切な教育を受けた人しか作業させないことが重要です。

アーク放電について:まとめ

アーク放電は高圧の電気を取り扱っていれば、避けることのできない危険な現象です。また、設備だけでなく人体にも非常に危険です。

特に電気的な知識のない人を、高圧電気の近くで作業させないことが非常に重要です。

しかし、適切な保護具を使用して適切な作業方法で作業すればアーク放電による事故は防げますので、十分注意して作業することが必要です。

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