A seguridad en sistemas electricos es una preocupación constante, especialmente cuando se considera la riesgo de incendios causados por arcos electricos.
Estos acontecimientos, desencadenados por fallos de aislamiento, puede generar altos niveles de energía y poner en riesgo tanto a los equipos como a las personas. Para asegurar la seguridad en instalaciones electricas, es imprescindible realizar una análisis detallado del riesgo de arcos eléctricos.
La El análisis permite determinar la energía incidente., es decir, la cantidad de energía liberada por un arco eléctrico en un punto determinado. En base a este valor, es Es posible establecer el nivel de protección. necesarios para los profesionales que trabajan en estos lugares.
O software amperio, utilizado en proyectos eléctricos, ofrece una solución eficiente para análisis de riesgo de arco eléctrico. Utiliza los modelos de cálculo establecidos por Estándar IEEE 1584-2018 determinar la energía incidente y el límite del arco eléctrico, facilitando la análisis de riesgos y definición de EPP apropiado.
Además, la El software permite identificar dispositivos de protección contra arcos eléctricos., contribuyendo a la mitigación de riesgos.
O software para cálculos de redes eléctricas de Electro Graphics aumenta la seguridad en ingeniería eléctrica, permitiendo la definición precisa de EPI y dispositivos de protección contra arcos eléctricos. Con el tu Dimensiona proyectos eléctricos de forma segura y eficiente..
Los sistemas eléctricos deben minimizar y mitigar los efectos de los arcos eléctricos, especialmente en la operación de líneas energizadas, que puede ser causado por cortocircuitos provocados accidentalmente por operadores cerca de piezas eléctricas energizadas.
A nivel industrial, las corrientes y tensiones de falla pueden crear arcos eléctricos explosivos, proyectando material fundido y radiaciones peligrosas.
Normalmente se analiza el grado de peligrosidad del arco eléctrico que se puede desarrollar en un cuadro eléctrico, definido por el valor de la energía incidente calculado sobre la distancia de trabajo.
La energía incidente determina el nivel de protección de los equipos de protección personal EPI que debe utilizar el personal responsable de la realización de actividades en líneas energizadas.
Otras iniciativas de mitigación de riesgos se refieren a la elección de equipos y sistemas adecuados, como disyuntores con limitación de corriente de falla y sensores de luz de arco diseñados para interrumpir rápidamente el suministro de energía.
El software Ampère aplica los modelos de cálculo proporcionados por la norma IEEE 1584-2018 para determinar la energía incidente (E) y el límite de arco eléctrico (AFB). La siguiente tabla relaciona los valores de energía incidente con el nivel de equipo de protección personal requerido.
La definición de Límite de arco eléctrico se elimina de la norma NFPA 70E: la distancia desde donde ocurre Arc Flahs y en la que definitivamente no tienes quemaduras fatales (tercer grado) y con un 3% de probabilidad de sufrir quemaduras de segundo grado. Si la energía irradiada se reduce a 1,2 calorías/cm2 (5 J/cm2), no se requiere PPE para Arc Flash.
Los valores proporcionados por la norma son la interpolación de los resultados obtenidos de las pruebas realizadas en tres paneles típicos, con tensiones de funcionamiento iguales a 600, 2700 y 14300 V respectivamente.
Límites de validación
El principal campo de uso para el cálculo prevé tensiones de alimentación de línea desde 208 V hasta 15.000 V. Los circuitos deben ser de corriente alterna con frecuencias de trabajo de 50 o 60 Hz. Las corrientes de falla deben tener valores entre:
- de 208 V a 600 V: 500 A a 106.000 XNUMX A;
- de 601 V a 15.000 V: 200 A a 65.000 A.
La distancia entre conductores para diferentes rangos de voltaje:
- de 208 V a 600 V: 6,35 mm a 76,2 mm;
- de 601V a 15000V: 19,05mm a 254mm.
Los marcos deben tener los siguientes límites de dimensiones:
- Alto y ancho máximo 1244,6 mm;
- Área máxima de apertura 1.549 m2;
- El ancho debe ser al menos 4 veces la distancia entre los conductores.
Fundamental en el cálculo es la variable tiempo, es decir, la duración del arco. Se calcula el tiempo de apertura de las protecciones de corriente de arco Iarc, al que se le suman 0.05 segundos para el tiempo mínimo de apertura no retardada.
Hay que decir que la norma calcula la Energía Incidente (E) como el mayor de dos escenarios, en los que se consideran dos valores de corriente de arco, uno nominal y otro reducido. Reducir la corriente puede afectar los tiempos de apertura, resultando en un valor final superior a la corriente total.
Cálculo del arco eléctrico
Analicemos la herramienta que ofrece el software para calcular la incidencia energética en cuadros eléctricos. Para realizar el análisis es necesario ingresar a la ventana Editar datos de la tabla y seleccionar la pestaña Peligro de arco eléctrico.
La siguiente ventana se utiliza como una “calculadora” para comprobar el nivel de peligrosidad de un panel en su conjunto o de un usuario específico. Un caso particular puede ser un tablero que contenga varias células MT/AT, para lo cual puede ser necesaria una verificación aleatoria. Estos usuarios están resaltados en la lista por un sufijo [Celda MT/AT] al lado del nombre.
Usuario de referencia para el cálculo
En la ventana es posible elegir uno de los usuarios pertenecientes al panel, o con el comando Encuentra el mayor fallo del panel, el software propone al usuario con mayor grado de peligrosidad.
Se muestran el voltaje de trabajo y la corriente de falla utilizados. El estándar IEEE 1584 prioriza las corrientes de falla trifásicas, aunque no son el peor caso entre las fallas.
Para circuitos monofásicos o bifásicos, el software utiliza la corriente de falla Ikm máx. La ventana también proporciona información relacionada con la imposibilidad de realizar cálculos como:
- Usuario sin poder;
- Corriente de falla cero;
- Tensión inferior a 208 V;
- Tensión superior a 15 kV;
- Frecuencia de trabajo distinta de 50 o 60 Hz;
- Corriente de falla superior a 106 kA (para tensiones inferiores a 600 V);
- Corriente de falla superior a 65 kA (para tensiones superiores a 600 V);
- Ancho del marco inferior a 4 veces la distancia entre electrodos.
Propiedades del marco para arco eléctrico
En la ventana puedes ingresar el Distancia de trabajo y tres propiedades de marco. La energía incidente y, por tanto, el nivel de peligrosidad del arco eléctrico, se calcula a partir de la distancia de trabajo supuesta por el operador.
Al ser un valor presumido y teórico, la ventana permite un análisis a diferentes distancias sugeridas por la norma, proporcionando una serie de cuatro valores de energía y los correspondientes niveles EPI requeridos. A continuación, tenemos el Configuración de electrodos:
- VCB: Electrodos verticales en un marco;
- VCBB: Electrodos verticales con barrera aislante en un marco;
- HCB: Electrodos horizontales en un marco;
- VOA: Electrodos verticales exteriores;
- HOA: Electrodos Horizontales para Exteriores.
A Distancia entre electrodos debe elegirse considerando que la tensión de trabajo impone un rango de valores aceptados, como sugiere el comentario debajo del comando. Finalmente, el tamaño del marco complementa la información “física”.
Si la carpintería del marco ya está insertada, el software introduce automáticamente las dimensiones. Atención: Para celdas MT/AT, administradas como usuarios individuales, puede ser necesario ingresar las dimensiones de la celda individual, en lugar de la imagen general.
Resultados con Iarc en 100%
La ventana también muestra los cálculos para el primer escenario con corriente de arco completa. Esto determina los tiempos de apertura de la protección, que son identificados por el software previo del usuario de referencia.
El límite de arco eléctrico (AFB) es la distancia donde se predice una energía incidente de 5 J/cm2, el primer umbral más allá del cual se requiere un grado de protección personal. Finalmente, dispone de una tabla con distancias, energías incidentes y niveles de protección correspondientes, expresados en [mm]/[in] y [J]/[cal], unidades de medida personalizables.
Resultados con Iarc reducido
La ventana muestra los cálculos para el segundo escenario con corriente de arco reducida. Las corrientes de falla que pueden desarrollarse en una celda tienen un rango de valores debido a condiciones externas que influyen en la falla, como la temperatura de trabajo y el voltaje de suministro.
Por lo tanto, en el párrafo 4.5, la norma IEEE 1584 proporciona la ecuación para calcular los valores de corriente de arco reducido. Como ya se mencionó, es importante porque puede aumentar la tiempo de arco tar a un valor tal que proporcione un resultado final de energía incidente mayor que a plena corriente.
Imprimir los resultados
Finalmente, la ventana permite imprimir los resultados de los cálculos realizados aplicando la norma IEEE 1584, principalmente para la creación de señales de advertencia de peligro de arco eléctrico para su fijación en lugares de riesgo.
El software proporciona algunas plantillas, como se muestra en la figura siguiente, y también le permite crear plantillas personalizadas a través del administrador de plantillas. editar plantillas.
Nota. Entre los modelos propuestos por el software, el Arco eléctrico (modelo) ofrece todas las etiquetas comentadas útiles como punto de partida para cualquier documento personalizado relacionado con el estudio del arco eléctrico.
Electro Graphics presenta nueva versión del software SOLergo
Las opiniones e información expresada son responsabilidad exclusiva del autor y no necesariamente representan la posición oficial del autor. Canal solares.
Comentários
Los comentarios se moderan antes de su publicación.Los comentarios deben ser respetuosos y contribuir a un debate saludable. Los comentarios ofensivos pueden ser eliminados. Las opiniones expresadas aquí son las de los autores y no necesariamente reflejan la posición del autor. Canal solares.