ABB White Paper Arc flash - SACE Emax 3

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GUIDA TECNICA

Una delle cause più frequenti di archi elettrici è la presenza accidentale di un oggetto conduttivo lasciato all'interno del quadro durante la manuten- zione o le operazioni manuali. In condizioni normali, l'aria atmosferica non è conduttiva e agisce da isolante. Quando però un oggetto conduttivo viene involontariamente posizionato tra i conduttori, o tra un conduttore e la terra, la distanza di isolamento viene improvvisamente ignorata o ridotta. Questa situazione può dare origine a due scenari distinti che innescano la formazione di un arco elettrico. Nel primo scenario, l'oggetto crea un cortocircuito diretto, con il conseguente passaggio di una grande quantità di corrente di guasto. Questa corrente improvvisa e intensa genera una notevole quantità di energia termica, che riscalda rapidamente l'aria circostante. A temperature sufficientemente elevate si verifica la ionizzazione termica: gli elettroni acquisiscono energia sufficiente per sfuggire alle molecole d'aria, generando elettroni liberi e ioni caricati positivamente. In questo stato ionizzato, l'aria diventa conduttiva e permette il passaggio della corrente attraverso il plasma sotto forma di arco elettrico. Nel secondo scenario, l'oggetto non collega diret- tamente i conduttori, ma riduce la distanza fisica tra di essi o introduce elementi (come bordi affilati o polvere conduttiva) che intensificano localmente il campo elettrico. Con la diminuzione della separa- zione, il campo elettrico può superare la forza die- lettrica dell'aria. Una volta superata questa soglia,

il campo elettrico diventa sufficientemente intenso da liberare gli elettroni dalle molecole d'aria, dando inizio alla ionizzazione. Il plasma risultante trasforma l'aria in un mezzo conduttivo, innescando un arco elettrico.

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Elettroni

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Ioni positivi

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