弧闪边界计算器
根据系统电压、故障电流、电弧持续时间和工作距离，使用Lee方法估算弧闪入射能量和弧闪保护边界——并给出PPE类别估算与安全免责声明。
输入
故障点处的线间系统电压，例如 480 V（低压）或 4160 V（中压）。
设备处可用的三相螺栓型短路电流，来自短路电流研究。
保护装置（断路器/继电器/熔断器）清除电弧所需的时间——来自其时-电流特性曲线。
从潜在电弧源到工人面部/胸部的距离——低压配电盘通常为455 mm（18英寸），中压开关设备通常为610–910 mm。
输出
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| No data yet | |
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REST API
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-H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"systemVoltage": "480",
"faultCurrent": "20",
"arcDuration": "0.2",
"workingDistance": "455"
}'替换成您账户中的密钥。工具的字段即为请求体——没有额外包装。
让 AI 代理执行
Use the IOTools `arc-flash-boundary-estimator` tool (Arc Flash Boundary Calculator) on this input:
YOUR_INPUT_HERE将此粘贴给任何已连接 IOTools MCP 服务器的代理,再加上您的输入内容。
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| 每次 API/MCP 调用费用 | 5 积分起 |
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也可通过
使用指南
电弧闪光释放的热能爆发极快，远在工作人员能做出反应之前就足以造成严重烧伤——用来量化这一危险的两个数值是入射能量（在给定距离处到达暴露皮肤的热量）和弧闪边界（热量降低到可治愈烧伤水平的距离）。本计算器使用Lee方法——即IEEE 1584-2002 / NFPA 70E附录D中的理论开放电弧方程——根据四个输入估算这两个数值，然后将结果映射到NFPA 70E的PPE类别档位，使输出读起来像指导性建议，而不是一个孤立的无标签数字。
使用方法
- 输入系统电压（V）——故障点处的线间电压（例如低压配电盘为480 V，中压开关设备为4160 V）。
- 输入螺栓型故障电流（kA）——设备处可用的三相短路电流，来自短路电流研究。
- 输入电弧持续时间 / 清除时间（s）——保护装置（断路器、继电器、熔断器）清除故障所需的时间，来自其时-电流特性曲线。
- 输入工作距离（mm）——从潜在电弧源到工作人员面部和胸部的距离。455 mm（18英寸）是常见的低压默认值；中压开关设备通常为610–910 mm。
该工具会在弧闪估算结果表中报告入射能量、弧闪边界、公式明细（公式与明细）以及简化的PPE类别估算。
计算公式
E (J/cm²) = 2.142×10⁶ × V(kV) × I(kA) × t(s) / D(mm)²除以4.184转换为cal/cm²。这就是Lee方法——拉尔夫·李1982年提出的理论开放电弧方程，采用IEEE 1584-2002和NFPA 70E附录D记载的形式。在同一方程中对D求解1.2 cal/cm²可治愈烧伤阈值，即可得到弧闪边界：
D_boundary (mm) = √( 2.142×10⁶ × V(kV) × I(kA) × t(s) / (1.2 × 4.184) )V— 系统电压（kV）I— 螺栓型故障电流（kA）t— 电弧持续时间 / 清除时间（s）D— 工作距离（mm）
该方程假定在满螺栓型故障电流下于开放空气中产生电弧——与封闭开关设备内部的电弧相比更为保守（能量更高），因此它是一种简化的筛选估算，而非针对具体设备的IEEE 1584经验计算。
PPE类别（简化）
入射能量被映射到广泛使用的NFPA 70E cal/cm²档位：
| 入射能量 | PPE类别 |
|---|---|
| ≤ 1.2 cal/cm² | Category 0 — arc rating ≥ 1.2 cal/cm² |
| ≤ 4 cal/cm² | Category 1 — arc rating ≥ 4 cal/cm² |
| ≤ 8 cal/cm² | Category 2 — arc rating ≥ 8 cal/cm² |
| ≤ 25 cal/cm² | Category 3 — arc rating ≥ 25 cal/cm² |
| ≤ 40 cal/cm² | Category 4 — arc rating ≥ 40 cal/cm² |
| > 40 cal/cm² | Exceeds Category 4 — de-energized work practices required |
该档位表只是信息性的简写，并非NFPA 70E表130.7(C)(15)(a)针对常见任务所使用的基于设备的PPE类别方法——请始终对照适用于您现场的NFPA 70E版本确认PPE选择。
为什么清除时间如此重要？
入射能量与电弧持续时间成正比——将清除时间减半（更快的继电器整定、限流熔断器或弧闪继电器）即可将入射能量减半。当边界或PPE类别比预期更差时，保护装置配合审查往往是最便宜的解决方案，比升级PPE更便宜。
这足以选择PPE或设定带电作业边界吗？
**不能。**这只是理论筛选估算。可靠的弧闪研究需要完整的IEEE 1584经验模型，包括设备类别、导体间距、外壳类型和箱体尺寸、准确的电弧电流计算（不仅仅是螺栓型故障电流）以及保护装置配合数据——并由合格工程师执行或审核。请勿单独使用本计算器选择PPE、张贴弧闪标签或授权带电作业。
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