▷ Métodos aceptables para la reducción de la energía del arco

Cualquier electricista que esté sometido a una exposición constante con el sistema eléctrico puede dar fe de que los peligros del arco eléctrico pueden ser devastadores, costosos y, en el peor de los casos, fatales. A la luz del creciente número de eventos de arco eléctrico, el comité eléctrico y los paneles de elaboración de códigos a cargo de la actualización del Código Eléctrico Nacional (NEC) de 2017 ajustan continuamente la sección 240.87: Reducción de la energía del arco para mitigar tales peligros y practicar la seguridad en el lugar de trabajo.

Para comprender mejor los cambios implementados para la mitigación del arco eléctrico, aquí hay una descripción general del historial de revisiones de NEC 240.87 desde su discusión inicial en la edición de 2002. En la versión 2011, los equipos eléctricos característicos de los peligros de arco eléctrico deben etiquetarse como lo exige el código, y este requisito de etiquetado se mejoró aún más con la inclusión del límite de arco eléctrico y la energía incidente en 2015 NFPA 70E. Los últimos desarrollos para este requisito del código en 2017 NEC agregó métodos para reducir el tiempo de limpieza, lo que describe con más detalle cuándo se debe realizar la aplicación de la mitigación del arco eléctrico.

Reducción de la energía del arco

Como lo hace referencia a la ciudad de Chicago en su propio código eléctrico de 2018, CEC 240,87 Establece que:

Cuando la configuración de disparo de corriente continua más alta para el cual el dispositivo de sobrecorriente real instalado en un interruptor de circuito está clasificado o puede ajustarse es de 1200 A o más, se aplicarán 240.87 (A) y (B).

El producto de la energía incidente se calcula multiplicando la corriente por el tiempo. Dado que existe una relación directa entre los factores de la energía incidente, cuando hay un aumento de las corrientes, los tiempos de eliminación de fallas con valores más altos también plantean una preocupación especial. Citando CEC 240.87 como referencia, si un disyuntor se puede configurar para disparar a 1200 A o más, es lógico que el tiempo de eliminación de fallas se reduzca para imponer seguridad.

Aunque los electricistas prefieren navegar por el trabajo de campo eléctrico empleando protocolos de seguridad comunes en el lugar de trabajo, tales casos ocurren cuando no es factible desenergizar el equipo eléctrico antes de su examen o inspección. Tomemos, por ejemplo, cuando se usa un disyuntor sin un disparo instantáneo, proporcionar un medio para reducir la energía incidente es una medida crítica que debe tenerse en cuenta cuando los electricistas necesiten conectarse con equipos energizados. CEC 240.87 proporciona una lista completa de los métodos de reducción de compensación, que se analizarán con más detalle a continuación.


Elimine los peligros de arco eléctrico mediante el cumplimiento del código eléctrico.


Métodos de reducción de compensación

Con la seguridad como principio en la práctica, no existe un enfoque único para todos cuando se trata de la selección del método de tiempos de eliminación de fallas. Para un cumplimiento completo del código en CEC 240.87, combine su aplicación eléctrica con cualquiera de las metodologías más adecuadas a continuación para que pueda obtener los beneficios de la reducción de la energía del arco.

Enclavamiento selectivo de zona (ZSI)

El enclavamiento selectivo de zona funciona mediante el uso de conexiones cableadas entre las unidades de disparo electrónico y los relés de protección para crear una zona protegida. Al detectar una falla, ZSI bloqueará un relé de protección aguas arriba en operación hasta que el dispositivo de protección local borre la falla. En el caso de que el dispositivo de protección local no lo haga, el dispositivo de aguas arriba se hace cargo e intenta hacer su parte para eliminar la falla.

El objetivo de este método es aislar el corte de energía en el área de la falla, y cuando se detectan fallas en esta zona protegida, se activa el disparo rápido. En efecto, ZSI proporciona beneficios de coordinación selectiva, lo que permite que el disyuntor local funcione con una configuración instantánea, ya que los niveles de disparo se utilizan con frecuencia por encima de la corriente de falla de arco.

Relés diferencial

La retransmisión diferencial utiliza transformadores de corriente en los lados de línea y de carga del equipo protegido para monitorear y garantizar que el flujo de corriente sea igual en ambos lados. Cuando el flujo de corriente cae fuera de equilibrio, se activa el disparo en derivación del disyuntor.

En comparación con los otros métodos para la reducción de la energía del arco, la protección diferencial no resulta ser tan efectiva cuando la fuente no es un mal cableado o un medio conductor. Usado a menudo para voltaje medio y menos común para voltaje bajo, el requerimiento extenso de espacio necesario para transformadores de corriente de clase relé y la complejidad del cableado se suma a los costos sustanciales de este método.

Interruptor de mantenimiento con reducción de energía con indicador de estado local

Esta metodología permite la intervención del operador configurando las unidades de disparo electrónico o los relés de protección del motor del disyuntor para una función de disparo instantáneo de acción más rápida cuando se trabaja dentro de una zona límite protectora de arco eléctrico, y luego la revierte a una configuración normal una vez que el peligro potencial está vivo. El trabajo está hecho. La función del indicador de estado local actúa como una señal de notificación para el trabajador, confirmando el interruptor de encendido y apagado cuando se activa la protección y después de que se completa el trabajo.

Sistema de mitigación de arco eléctrico activo de reducción de energía

Con una sobrecarga inicial alta pero costos de ciclo de vida más bajos, este sistema de reducción de energía de arco reduce el daño por falla de arco mediante la detección temprana de un arco en desarrollo, lo que hace que un disyuntor aguas arriba se dispare en su tiempo instantáneo, lo que resulta en un menor tiempo de eliminación de fallas. Los relés de arco eléctrico hacen posible los planes de coordinación selectiva combinándolos con un dispositivo de «palanca» o un dispositivo de extinción de arco para crear una ruta de corriente de baja impedancia, lo que induce un rendimiento más rápido de los relés de arco eléctrico en la mayoría de las aplicaciones.

Configuración de disparo instantáneo o anulación instantánea

Estos dos sistemas, listados como métodos de reducción de compensación separados en CEC 240.87, operan con la misma funcionalidad. Un ajuste de disparo instantáneo o una anulación instantánea hace que un disyuntor se dispare sin demora intencional en el tiempo mínimo posible cuando las corrientes de arco eléctrico exceden el nivel de disparo. Para cumplir con los códigos y reducir aún más los niveles de energía del arco eléctrico, la configuración de disparo instantáneo o anulación debe permanecer por debajo de la corriente de falla del arco. Cuando se requiere coordinación selectiva, tal método es imposible de lograr ya que los niveles de disparo instantáneo se requiere con frecuencia por encima o por encima de la corriente de falla de arco.

Un medio equivalente aprobado

Esto se refiere a la tecnología avanzada para la reducción de la energía del arco que se puede desarrollar en un futuro próximo.

Conclusión

La protección contra los peligros de los arcos eléctricos debe ser una de sus principales prioridades para prevenir lesiones laborales en el lugar de trabajo. Cualquier falla en la mitigación del arco eléctrico puede hacer que los resultados de su empresa retrocedan, pero a través de las medidas estratégicas colocadas por nuestros ingenieros eléctricos, una gestión de seguridad óptima en línea con los estándares internacionales requiere una menor responsabilidad en los peligros incidentales para el personal.