Desde que se publicó hace unos meses la edición 2018 de la norma IEEE 1584, Guía IEEE para realizar cálculos de riesgo de arco eléctrico, se siguen analizando los numerosos cambios que se han producido. Uno de los cambios más significativos es la introducción de un factor de corrección para ajustar la energía incidente calculada y el límite de arco eléctrico para tener en cuenta el efecto del tamaño del recinto.

Cuando se produce un arco eléctrico, el tamaño del recinto puede influir en el riesgo de arco eléctrico. Cuanto más pequeño sea el recinto, más concentrada estará la energía, lo que la enfocará más hacia el trabajador, lo que dará como resultado una mayor exposición a la energía incidente. Lo contrario también es cierto. Los recintos más grandes tienen

Recintos – 2002

Cuando se publicó la primera edición de la norma IEEE 1584 en 2002, se tuvo en cuenta el efecto del recinto considerando uno de tres tamaños diferentes. Dependiendo de si el equipo se clasificaba como de media tensión, de baja tensión, de distribución de energía o de baja tensión, como paneles y centros de control de motores, las ecuaciones de energía incidente y de límites de arco eléctrico presentaban una ligera variación para cada clasificación. En ese momento, esto se consideró un gran avance para los estudios de arco eléctrico. Sin embargo, aunque había tres tamaños de recinto diferentes, no había ningún método disponible para considerar otro tamaño: las opciones eran limitadas.

Recintos – 2018

La edición 2018 ofrece una mayor flexibilidad al incluir más tamaños de gabinetes para representar más tipos de equipos. También proporciona un nuevo método para ajustar los cálculos para cualquier Tamaño del recinto. Este ajuste se conoce como Factor de corrección del tamaño del recinto (CF).

Las nuevas ecuaciones para calcular la energía incidente y el límite del arco eléctrico se basan en un tamaño de recinto normalizado de 20 in x 20 in x 20 in (508 mm x 508 mm x 508 mm). Si el recinto real es más grande, el CF se puede determinar en función de las dimensiones reales y se puede utilizar para calcular un valor más preciso (y más bajo) de la energía incidente y el límite del arco eléctrico. (Figura 1) No incluir el CF daría como resultado valores más grandes (más conservadores) basados en las dimensiones normalizadas.

Factor de corrección del tamaño del gabinete CF

El proceso para determinar el factor de corrección del tamaño del gabinete incluye tres pasos diferentes como se muestra a continuación.

 Paso 1: Altura y anchura equivalentes – La altura equivalente (H₁) y Ancho (W₁) los cálculos dependen de las dimensiones reales del recinto, así como de la configuración de los electrodos (otro cambio importante para la edición de 2018). Dependiendo de las dimensiones del recinto, los métodos de cálculo se dividen en cuatro categorías a las que me gusta referirme como: Pequeño, Mediano, Grande y Extragrande. Pequeño es una dimensión menor a 20 pulgadas (508 mm). Mediano varía de 20 pulgadas a 26 pulgadas (508 mm a 660,4 mm), la categoría Grande es una dimensión mayor a 26 pulgadas hasta 49 pulgadas (660,4 mm a 1244,6 mm) y Extragrande es mayor a 49 pulgadas (1244,6 mm). Cada categoría de tamaño tiene su propio conjunto único de cálculos. Excepto en el caso de un recinto poco profundo (ver a continuación), el cálculo se basa solo en el tamaño de la abertura y se ignora la profundidad del recinto.

Paso 2: Tamaño de recinto equivalente – Una vez que se han determinado la altura y el ancho equivalentes, se calcula el tamaño equivalente del gabinete (EES). Este es simplemente el promedio de la altura y el ancho equivalentes. A modo de ejemplo, si la altura equivalente es de 36 pulgadas (914,4 mm) y el ancho equivalente es de 28 pulgadas (711,2 mm), el EES es:

EES = (36 pulgadas + 28 pulgadas) / 2 = 32 pulgadas.

Paso 3: Factor de corrección del tamaño del recinto – La nueva norma incluye dos métodos diferentes para calcular el factor de corrección del tamaño del recinto (CF)

dependiendo de si el recinto es “típico” o “superficial”, según lo define IEEE 1584. Poco profundo El gabinete tiene una altura y un ancho menores a 20 pulgadas (508 mm) Y el voltaje es menor a 600 V Y la profundidad es de 8 pulgadas (203,2 mm) o menos. Para el caso poco profundo, como se ilustra en la Figura 2, el factor de corrección da como resultado una disminución en la energía incidente y el límite del arco eléctrico debido a la proximidad de los electrodos a la abertura, lo que reduce el efecto del gabinete.

Todos los demás recintos (también conocidos como no superficiales) utilizan el cálculo CF para un Típico El gabinete se basa en las dimensiones reales, lo que reducirá la energía incidente y el límite del arco eléctrico a medida que aumenta el tamaño del gabinete. El factor de corrección se convierte en parte del cálculo de la energía incidente y el límite del arco eléctrico y se utiliza para "ajustar" el resultado en función del tamaño.

Ejemplo: tamaño variable del recinto

Tabla 1 ilustra cómo la energía incidente y el límite del arco eléctrico varían según el tamaño del gabinete. El caso se basa en una corriente de cortocircuito de 30 kA, una duración del arco de 500 milisegundos, una separación entre conductores de 32 mm, una distancia de trabajo de 24 pulgadas (609,6 mm), 480 V y una configuración de electrodos que es VCB (conductor vertical en una caja de metal), que es la misma configuración que se utilizó en la edición de 2002.

Para ilustrar cómo la energía incidente y el límite del arco eléctrico pueden variar con el tamaño del recinto, se utilizan tamaños de recintos que van desde un recinto poco profundo de 14 pulgadas x 14 pulgadas (355,6 mm x 355,6 mm) hasta 49 pulgadas x 49 pulgadas (1244,6 mm x 1244,6 mm). Los cálculos no consideran dimensiones mayores de 49 pulgadas (1244,6 mm) ya que aumentar el tamaño del recinto más allá de este valor comienza a tener un efecto decreciente en la energía incidente y el límite del arco eléctrico. Esto se debe a que los electrodos y la energía resultante están en el medio del recinto y un aumento adicional en el tamaño se vuelve menos significativo.

Los resultados ilustran cómo los valores disminuyen para tamaños de recinto mayores a 20 pulgadas x 20 pulgadas (508 mm x 508 mm) y también disminuyen para recintos poco profundos menores a 20 pulgadas x 20 pulgadas (508 mm x 508 mm).

La nueva edición 2018 de IEEE 1584 incluye muchas incorporaciones y cambios importantes para brindar una mayor flexibilidad de modelado. Una de esas incorporaciones es un nuevo método para ajustar la energía incidente y el límite del arco eléctrico para diferentes tamaños de recintos.