Análisis de arco eléctrico (Arc Flash)
Calcula la corriente de arco, la energía incidente y el límite de arco eléctrico según IEEE 1584-2018, y proporciona el nivel de PPE y el permiso de trabajo según NFPA 70E-2021. La corriente de cortocircuito se toma del criterio IEC 60909, y el tiempo de actuación de protección puede provenir de la biblioteca de curvas de coordinación de protecciones; aplicable a CA trifásica 208 V–15 kV; los sistemas monofásicos / de mayor tensión / de CC no están cubiertos por la norma (para CC se usa la aproximación de ingeniería según NFPA 70E Annex D.5, y el resultado se marcará claramente).
Definiciones, unidades y por qué el número importa para la selección y la cotización. Con búsqueda, agrupadas por tema y contraídas por defecto.
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Potencia aparente de cortocircuito de la red aguas arriba en el punto de conexión, Ssc = √3·Un·I″k, o la impedancia equivalente de la fuente detrás de ella.
Por qué importa: Es el único dato de entrada que indica cuán "rígida" es la red. Sin él no puede calcularse ninguna cifra de corriente de falta, por lo que debe solicitarse a la empresa distribuidora (o tomarse de una hipótesis declarada) antes de poder cotizar cualquier aparamenta.
Tiempo de despeje de la protección: el tiempo total desde el inicio de la falta hasta la extinción del arco — detección del relé + retardo intencional + tiempo de operación del interruptor automático.
Por qué importa: En un estudio de arco eléctrico la energía incidente es casi proporcional al tiempo de despeje, y a partir de él se selecciona la categoría de EPI. Reducir a la mitad el tiempo de despeje normalmente reduce a la mitad la energía y puede bajar un escalón el EPI requerido — lo que constituye un concepto directo de coste operativo.
Tensión de impedancia de cortocircuito de un transformador: la tensión primaria, en porcentaje de la tensión nominal, que hace circular la corriente nominal por el devanado secundario en cortocircuito (IEC 60076-1).
Por qué importa: Fija el nivel de falla en BT (aproximadamente I″k ≈ In / uk) y, al mismo tiempo, la caída de tensión bajo carga. Es un compromiso real de cotización: un uk mayor reduce el nivel de falla (aparamenta aguas abajo más económica) pero aumenta la caída de tensión y las pérdidas. Cotice siempre uk junto con la potencia del transformador.
Punto de acoplamiento común (PCC): la interfaz en la red donde se acoplan la instalación del cliente y la red de la empresa distribuidora, y por tanto donde se aplican las condiciones de conexión.
Por qué importa: Define de qué puede quejarse la empresa distribuidora y qué debe demostrarse: la banda de tensión, la distorsión armónica, el flicker y el comportamiento frente a huecos de tensión se especifican todos en el PCC, no en los bornes del equipo. Los estudios o mediciones realizados en otro punto no demuestran el cumplimiento.
Corriente de arco: la corriente eficaz que realmente circula en el arco, predicha a partir de la corriente de falla franca mediante el modelo IEEE 1584-2018 utilizando la configuración de electrodos, la separación y los factores del recinto.
Por qué importa: Todo en un estudio de arco eléctrico — energía incidente, frontera, categoría de EPP — está determinado por Iarc, no por Ik. Iarc es notablemente menor que la corriente de falla franca, por lo que sustituir Ik por ella sobreestima enormemente la energía y el EPP requerido.
Corriente de falla franca Ibf: la corriente de cortocircuito trifásica en la ubicación del equipo, tomada como la corriente de entrada del modelo de arco eléctrico IEEE 1584-2018.
Por qué importa: Es donde comienza el estudio de arco eléctrico, por lo que debe elaborarse con los mismos supuestos de tensión, transformador y cable que el informe de cortocircuito. Una discrepancia entre ambos documentos es uno de los hallazgos de auditoría más comunes.
Energía incidente: la energía térmica por unidad de superficie que alcanzaría una superficie situada a la distancia de trabajo durante un arco, según la definición de IEEE 1584-2018.
Por qué importa: Es el número que selecciona el EPP (umbrales de NFPA 70E en 1,2 / 4 / 8 / 25 / 40 cal/cm²) y que debe imprimirse en la etiqueta del equipo. Una energía incidente subestimada es una responsabilidad de seguridad, no una diferencia comercial de redondeo.
Barrera de arco eléctrico: la distancia desde un arco prospectivo a la cual la energía incidente cae a 1,2 cal/cm², el nivel al que se hace necesario el EPP con clasificación para arco eléctrico (IEEE 1584-2018 / NFPA 70E).
Por qué importa: Define la barrera y el límite de aproximación en obra: una AFB mayor implica más barreras y EPP más pesado para el mismo trabajo. Es un entregable de seguridad que también tiene un costo operativo directo.
Categoría de equipo de protección personal: la clase de ropa y equipo resistentes al arco requerida para una tarea, seleccionada a partir de la energía incidente calculada según NFPA 70E-2021.
Por qué importa: Es un entregable de seguridad y legal: la categoría decide qué debe llevar puesto el equipo de campo, qué indica el permiso de trabajo y si el trabajo requiere desenergización. Se deriva directamente del cálculo de arco eléctrico, por lo que debe ser reproducible para el nivel de falla aguas arriba supuesto.