Presentación Relé Arc Flash

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Text of Presentación Relé Arc Flash

ABB Oy Distribution Automation / Dany Huamn J.

REA Arc protection Relay System

Mejora en la seguridad de Celdas de Media Tensin usando Reles de Arco Elctrico

ABB Group February 16, 2011 | Slide 1

Agenda de la Presentacin1. 2.

Definicin y Efectos del Arc Flash Cdigos Regulatorios & Estndares

IEEE 1584 - 2002

NFPA 70 - 2004

3.

Tcnicas de Mitigacin del Arc Flash

Reduciendo la corriente de arco (E~Ia) Incremento de distancias de trabajo (E~1/D) Reduciendo tiempo de apertura (E~t)

4. 5.

Rel de Arc Flash Caso: Luz del Sur

ABB Oy Distribution Automation / Dany Huamn J.

REA Arc protection Relay SystemDefinicin y Efectos del Arco Elctrico

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Definicin del Arc FlashArc

Flash:

Condicin peligrosa asociada con el incremento de energa causado por un arco elctrico. (Fuente: NFPA 70E)La unidad de medida es cal/cm2 y se encuentra en trminos de energa incidente.

Arco Elctrico:

Asociado a la liberacin de una gran EnergaLa

industria busca la manera de cuantificar los riesgos asociados a los peligros Arc Flash. La informacin sobre la evaluacin del riesgo de explosin por Arco, la NFPA 70E y IEEE 1584 cuantifican la presin y la daos que puede resultar debido a una fallo por arco elctrico.

Qu pasa durante el Arc Flash?

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Efectos del Arco Elctrico

Incremento Rpido de Temperatura. (hasta 20,000C) Incremento Rpido de Presin Liberacin de fragmentos de material y gases calientes Vapor de metal y restos de material de aislamiento

Serios daos a personal en Celdas sin clasificacin de arco elctrico

Serios daos dentro en el interior de la celda, para los dispositivos y para la parte fsica de la celda.

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Fotos de accidentes de Arc Flash

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Video de accidentes por Arc Flash

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Video de accidente por Arc Flash

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REA Arc protection Relay SystemCdigos Regulatorios & Estndares

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Cdigo Regulatorios & Estndares

IEEE Standard 1584-2002

Gua para clculo del Arc Flash

NFPA 70E-2004

Estndar para requerimientos de seguridad elctrica en lugares de trabajo

OSHA 29

Cdigo de Regulacin Federal (CFR) Part 1910 Subpart S

NFPA 70 2005

National Electric Code (NEC)

Gua & Calculation Standards

Los estndares proveen una gua para la implementacin apropiada para procedimientos de seguridad y clculos para arco elctrico.

IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard Analysis NFPA 70E-2004, Standard for Electrical Safety in the Workplace

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IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard AnalysisEs

una gua para realizar el clculo de arco elctrico.

Las

ecuaciones empricas son desarrolladas por IEEE con un grupo de trabajo sobre el arco elctrico. Estas ecuaciones son basadas en resultados de pruebas y son aplicables a condiciones especiales.

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IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard AnalysisPasos

para proceder con el clculo

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IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard AnalysisPasos

para proceder con el clculo

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IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard AnalysisPasos

para proceder con el clculo

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IEEE 1584-2002, Guide for Arc Flash Hazard AnalysisPasos

para proceder con el clculo

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NFPA 70E-2004,Standard for Electrical Safety in the Workplace

La norma define una serie de lmites relacionados con la seguridad elctrica cuando se trabaja sobre equipos energizados. Solo la gente calificada puede entrar en estos lmites y ellos necesitan usar apropiados equipos de proteccin personal (PPE).

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NFPA 70E-2004,Standard for Electrical Safety in the Workplace1.-Flash protection boundary: Se define como Un enfoque del lmite en distancia de las partes vivas expuestas dentro del cual una persona podra recibir quemaduras de segundo grado si es que un arco elctrico se hubiere producido.

Estos lmites de una fuente de energa que incide con un calor que cae sobre la superficie de la piel es de 1.2 caloras/cm2 normalmente resultara en una quemadura de segundo grado.

2.-Limited approach boundary: Se define como Un enfoque lmite en distancia de una parte viva expuesta en el que existe peligro de descarga elctrica. 3.-Restricted approach boundary: Se define como Un enfoque lmite en distancia de una parte viva expuesta donde existe un mayor riesgo de descarga debido a un arco elctrico combinada con movimientos involuntarios, para el personal que trabaja muy cerca a partes vivas 4.-Prohibited approach boundary: Se define como Un enfoque lmite en distancia de una parte viva expuesta con los que trabajan, se considera lo mismo que hacer un contacto con la parte viva.

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Clasificacin de riesgos y peligros de la NFPA 70ELa norma clasifica en niveles de categora de riesgo para los peligros del Arc Flash basados en la incidencia de energa en las distancias de trabajo mostradas

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Comparacin de Mtodos para Determinar la Energa Incidente

NFPA

70E-2004 no se refiere a categoras de riesgo para tensiones superiores a

7,2 kV.

IEEE 1584-2002 mtodo calcula la energa incidente con ecuaciones empricas desarrolladas a partir del anlisis estadstico tomadas de numerosas pruebas de laboratorio.

Para

la realizacin de "tareas" a nivel de tensin superior a 15 kV, el IEEE 15842002 utiliza la teora derivada LEE Mtodo. Este es el nico mtodo que define el Arco con categora y lmites de riesgo.

Comparacin de Mtodos para Determinar la Energa Incidente

NFPA 70E-2000 and IEEE 1584-2002 StandardsNFPA 70E-2000 IEEE 1584-2002 Calories / cm2 208 V 15kV (emprico) 15kV+ (Lee Metodo) 0.7 kA 106 kA cycle 120 cycles Open Air, Cubic Box

Unidad Rango

Medida Voltage Corriente Duracin Arco

Calories / cm2 208 V 600 V 16 kA 50 kA cycle 120 cycles Open Air, Cubic Box

Rango Rango

Instalacin

Resumen

de Resultados de la comparacin entre la norma NFPA 70E-2000 y los estndares de IEEE 1584-2002 Clculos con la NFPA 70E-2000 y las normas IEEE 1584-2002 se realizaron en el mismo sistema. El sistema de autobuses que figuran en los niveles de tensin que varan de 208 voltios a 35.000 voltios. Con base en el cuadro anterior, la norma NFPA ha sido diseado especficamente para manejar 208 a 600 voltios y 16-50 kAsc. Por lo tanto, los valores se muestran en el caso de 208V, 4.16 kV, y 35 kV son los resultados extrapolados de la norma NFPA 70E-2000.

Etiqueta de Advertencia

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REA Arc protection Relay SystemTcnicas de Mitigacin del Arc Flash

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash

Reduciendo la corriente de arco (E~I)

Incremento de distancia de trabajo (E~1/D)

Reduciendo tiempo de apertura (E~t)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES / ABB)

Duracin de arco menor a 4 ms Ultra Rpida deteccin por el dispositvo electrnico tipo QRU1 Ultra Rpida extinsin del arco interno por un interruptor UFES como elemento primario Tiempo de apertura final de la corriente de falla aguas arriba por el interruptor de llegada

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Interruptor Ultra Rpido de puesta a tierra (UFES)

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo la Corriente de Arco (E~Ia)Instalacin de UFES

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Incremento de la distancia de trabajo (E~1/D)

Usando aparatos de extraccin remotos podran reducir los incidentes de arcos elctricos.

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Tcnicas de Atenuacin del Arc Flash Reduciendo el tiempo de apertura (E~t)

Subestacin tipica de MT con reles de sobrecorriente

Adquisicin informacin + procesamiento informacin = 15 a 30 ms Contacto Tiempo Tiempo

de salida de rel 5 ms

de coordinacin: 30-350 ms operacin interruptor: 25Total de apertura: Salida

130 msTiempo

Celda

15+5+30+80=130 ms