IEEE Std 1584-2018 Principales Cambios



Introducción a los Cambios en IEEE 1584-2018.

La Guía IEEE 1584 para realizar cálculos del riesgo de arco eléctrico es una norma ampliamente adoptada y aceptada por la industria que incluye procedimientos para calcular y predecir los niveles del riesgo de arco eléctrico. La guía es reconocida por agencias federales como OSHA en Estados Unidos, y normas de aprobación como NFPA 70E, como un método para estimar la frontera límite del arco eléctrico y la energía incidente al realizar una evaluación de riesgo del arco eléctrico.

IEEE 1584 se ha mantenido prácticamente sin cambios desde su publicación original en 2002, con dos enmiendas menores en 2004 y 2011. Sin embargo, los papers IEEE subsecuentes arrojaron luz sobre parámetros que no se habían considerado previamente y que podrían conducir a incrementar los niveles de riesgo que los previstos por la norma original. En consecuencia, se formó una colaboración entre IEEE y NFPA para avanzar en la investigación sobre los eventos de arco eléctrico y las variables que afectan su gravedad.

Después de analizar más de 1800 pruebas, el grupo de trabajo IEEE 1584 construyó un nuevo modelo de arco eléctrico. Las fórmulas derivadas empíricamente en el nuevo modelo son significativamente más precisas, aunque igualmente más complejas que las de su predecesor (2002).

La norma IEEE Std 1584-218, ha sido publicada el 30 de Noviembre 2018, en la cual la metodología de cálculo de energía incidente ha cambiado:

  • Fórmulas de cálculo para la Determinación de la Corriente de arco y la distancia límite de arco eléctrico (600 a 15,000 V)
  • Fórmulas de cálculo para la Determinación de la Corriente de arco y la distancia límite de arco eléctrico (menos de 600 V)

Debido a lo anterior, los software de calculo de arco eléctrico se deben adecuar a la versión 2018 de la norma, ya que difieren los cálculos de la versión 2002.

Los temas a continuación abordan los cambios notables que deben considerarse al diseñar, administrar o cumplir con una evaluación del riesgo de arco eléctrico:

Tensión

El rango de tensión admitido en el nuevo modelo de arco eléctrico permanece sin cambios de 208 V a 15 kV. Los cálculos para equipos cerrados de más de 2.4 kV se basan ahora en los resultados de las pruebas, en lugar de los métodos de extrapolación utilizados anteriormente. La baja tensión se reclasifica como 208 V a 600 V, y ya no incluye equipos de hasta 1000 V.

Corriente de falla franca

El rango de corriente de falla franca admitida por el nuevo modelo de arco eléctrico ahora depende de la tensión:

208 V - 600 V: 500 A hasta 106 kA
601 V - 15 kV: 200 A hasta 65 kA

Configuración de electrodo

La versión anterior del modelo de arco eléctrico (2002) se basó en electrodos verticales al aire libre o en una caja cerrada. La diferencia se da ahora a las siguientes configuraciones de electrodos:
VCB: Electrodos verticales dentro de un cerramiento.
VCBB: electrodos verticales terminados en una barrera aislante dentro de un ceramiento
HCB: electrodos horizontales dentro de un cerramiento.
VOA: Electrodos verticales al aire libre.
HOA: Electrodos horizontales al aire libre.

Tamaño del cerramiento

La consideración del tamaño del cerramiento o gabinete se refina en el nuevo estándar. Anteriormente (2002) se usaba un factor de distancia basado en el tipo de equipo y la tensión para tener en cuenta el efecto del tamaño del gabinete.

La nueva norma aplica un factor de corrección basado en la tensión del sistema, la configuración del electrodo, la altura del gabinete, ancho del gabinete y profundidad del gabinete.

Gap del electrodo

El rango de separación de electrodos admitido por el nuevo modelo de arco eléctrico ahora depende de la tensión:

208 V - 600 V: 0.25 pulg. A 3 pulg. (6.35 mm a 76.2 mm)
601 V - 15 kV: 0.75 pulg. A 10 pulg. (19.05 mm a 254 mm)

Métodos de cálculo aceptables para sistemas fuera del rango

Se eliminó la aceptación del método de Lee derivado teóricamente para tensiones mayores a 15 kV o gaps fuera del rango del modelo. La nueva norma (2018) reconoce que los parámetros del sistema pueden estar fuera del rango, sin embargo, no proporciona una recomendación específica de un método de cálculo alternativo.

Corriente de arco reducida (85%)

La nueva guía conserva los métodos para considerar las corrientes de arco reducidas y su capacidad para aumentar los tiempos de disparo. La variación se revisa de una reducción fija del 15% a una que varía según la tensión, con menos reducción a niveles de tensión más altos. Anteriormente limitado a equipos de baja tensión, el nuevo factor de corrección de variación de la corriente de arco se aplica en todo el rango de tensión.

Sostenibilidad del arco en equipos de baja tensión

Una omisión explícita de equipos por debajo de 240 V alimentados por un transformador de menos de 125 kVA fue citada por el estándar anterior (2002). El lenguaje revisado (2018) indica que la sostenibilidad puede ser menos probable a 240 V o menos, cuando la corriente de falla franca es menor de 2000 A.

Tiempo máximo de arco (2 segundos)

El nuevo estándar (2018) conserva una recomendación para considerar la probabilidad de que una persona permanezca en la ubicación de un arco eléctrico cuando el tiempo de arco sea mayor a 2 segundos. Al aplicar un límite de tiempo máximo, el nuevo lenguaje aboga por el uso del juicio de ingeniería y la consideración de la tarea de trabajo para tener en cuenta las situaciones en que la salida de una persona puede ser bloqueada.

Otros notables

  • El modelo conserva el soporte de cálculos monofásicos con resultados conservadores.
  • Las frecuencias admitidas son explícitamente 50 Hz o 60 Hz, y ya no incluyen las intermedias.
  • Las distancias de trabajo menores a 12 pulg. (30.48 cm) ahora se consideran dentro de la nube de plasma y no son admitidas.
  • La conexión a tierra del sistema ya no se considera en base a los nuevos resultados de las pruebas, ya que no muestran un impacto significativo.
  • La energía incidente en la distancia límite ahora se define como 1.2 cal/cm2.
  • Las ecuaciones especiales para los fusibles limitadores de corriente y los interruptores automáticos se trasladan a los anexos informativos.


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