Perhitungan Bahaya Arc Flash
Pada artikel sebelumnya telah dibahas definisi, bahaya, tingkat resiko [baca: Arc Flash: Definisi, Bahaya dan Resikonya] dan penyebab-penyebab terjadinya arc flash (baca: Penyebab dan Lokasi Arc Flash). Artikel kali ini akan membahas lebih detail standar, metode dan rumus perhitungan atau cara menghitung besar atau nilai bahaya arc flash (busur api) berupa besar energi insiden (incident energy) dan batas-batas aman (boundary) berdasarkan atau menurut IEEE 1584. IEEE 1584 adalah standar internasional paling awal mengembangkan dan menetapkan metoda rumus perhitungan arc flash.
———————————————
IEEE 1584 – Panduan untuk Melakukan Perhitungan Bahaya Arc Flash
IEEE Std 1584 Panduan untuk Melakukan Perhitungan Bahaya Arc-Flash atau Busur Api adalah standar dari Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) yang menyediakan metode untuk menghitung energi kejadian peristiwa arc flash.
Perhitungan bahaya arc flash saat ini diterapkan di sebagian besar pabrik industri karena peraturan dan kebijakan terkait keselamatan dan kesehatan kerja. IEEE 1584 adalah salah satu standar yang diturunkan secara empiris secara akurat bertanggung jawab atas beragam parameter pengaturan termasuk:
- Tegangan dalam kisaran 208-15.000 V, tiga fase.
- Frekuensi 50 Hz hingga 60 Hz.
- Arus gangguan melesat di kisaran 700-106.000 A.
- Beralas atau tidak dibumikan.
- Penutup peralatan dengan ukuran yang tersedia secara umum dengan berbagai konfigurasi konduktor, atau udara terbuka.
- Kesenjangan antara konduktor.
- Kesalahan yang melibatkan tiga fase.
Untuk kasus di mana tegangan lebih dari 15 kV atau celah berada di luar kisaran model, metode Lee yang diturunkan secara
———————————————
Perhitungan Arus Hubung-Singkat Busur (Arcing)
Rumus atau persamaan untuk memperkirakan arus hubung-singkat busur (arcing) untuk menghitung arc flash atau busur api berdasarkan IEEE 1584-2002 adalah sebagai berikut:
di mana:
- Ia = arus busur (acing current) dalam kA
- k = – 0.153 posisi udara terbuka dan – 0.097 busur di dalam box
- Ibf = bolted short-circuit current (skA)
- V = tegangan sistem (kV)
- G = celah (gap) konduktor (mm)
Faktor untuk Kelas Peralatan dan Tegangan
———————————————
Perhitungan Energi Insiden (Incident Energy)
Langkah selanjutnya adalah menghitung energi insiden dalam kalori/cm2 (cal/cm2). Energi insiden didefinisikan sebagai “jumlah energi yang terkesan pada suatu permukaan pada jarak tertentu dari sumber”. Jarak dari sumber disebut sebagai jarak kerja (working distance).
Dua persamaan digunakan untuk langkah ini. Persamaan pertama digunakan untuk menentukan energi kejadian berdasarkan jarak kerja dinormalisasi 24 inci dan waktu kliring 0,2 detik. Persamaan kedua digunakan untuk menyesuaikan data yang dinormalisasi dengan kondisi tertentu. Waktu kliring biasanya ditentukan dari kurva arus waktu perangkat pelindung hulu menggunakan estimasi arus lengkung.
———————————————
Perhitungan Arc Flash Boundary
Arc flash boundary (AFB) yang dikenal sebagai Flash Hazard Boundary dalam IEEE 1584, didefinisikan sebagai batas pendekatan pada jarak dari bagian aktif yang terekspos di mana seseorang dapat menerima luka bakar tingkat kedua jika terjadi busur listrik busur. Batas ini biasanya dihitung sebagai jarak di mana energi datang jatuh ke 1,2 kal/cm2.
Pekerjaan yang dilakukan dalam AFB membutuhkan PPE yang memadai berdasarkan persyaratan NFPA 70E. Itu selalu lebih baik untuk menempatkan peralatan dalam kondisi yang aman secara listrik dan tidak melakukan pekerjaan langsung.
Untuk menentukan batas-batas arc flash (arc flash boundary)
di mana:
- DB = jarak dari busur (mm)
- EB = insiden energi pada batas busur, biasanya 1,2 kal/cm2 atau 5 Joule/cm2
- Ein = energi insiden
- Cf = faktor perhitungan
- t = waktu busur dalam detik dari arus lebih waktu perangkat kurva arus
- x = eksponen jarak dari Tabel 1
- konversi: 1 Inch = 25,4 mm dan 0,24 kal/cm2 = 1 Joule/cm2
———————————————
Hubungi Omazaki Consultant bila anda mencari jasa konsultan studi dan assessment bahaya dan resiko arc flash khususnya untuk menghitung energi insiden yang ditimbulkan oleh potensi arc flash pada sistem kelistrikan anda di seluruh wilayah Indonesia.
———————————————
Artikel Terkait
- Arc Flash: Definisi, Bahaya dan Resikonya
- Penyebab & Lokasi Arc Flash
- Batas Arc Flash dan Persyaratan Alat Pelindung Diri (APD)
- Studi & Assessment Arc Flash
- Studi Perlindungan Terhadap Sengatan Listrik
- Studi dan Analisis Sistem Tenaga Listrik
- Studi dan Analisis Hubung-Singkat
- Studi Koordinasi Proteksi
———————————————
Referensi
- https://standards.ieee.org/standard/1584-2018.html
- https://brainfiller.com/arcflashforum/download/Arc%20Flash%20Calculation%20Guide%20Jim%20Phillips.pdf
———————————————