Evaluación de arc flash en una minicentral hidroeléctrica

El arc flash ocurre por el paso repentino de la corriente, debido a la ruptura súbita de la barrera dieléctrica del aire ionizado a través de los polos energizados. Durante este fenómeno, se libera una gran cantidad de energía en forma de calor y el personal de mantenimiento expuesto directamente a...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Morales, Jose Isaul, Bute H, José J, Cárdenas, Dorindo Elam
Formato:	Online
Idioma:	spa
Publicado:	Universidad Tecnológica de Panamá, Panamá 2024
Acceso en línea:	https://revistas.utp.ac.pa/index.php/id-tecnologico/article/view/3872

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spelling	IDTEC38722024-01-22T14:19:33Z Arc flash assessment in a small hydropower plant Evaluación de arc flash en una minicentral hidroeléctrica Morales, Jose Isaul Bute H, José J Cárdenas, Dorindo Elam The arc flash occurs by the sudden passage of current due to the unexpected breakdown of the dielectric barrier of ionized air across the energized poles. During this phenomenon, a large amount of energy is released in the form of heat and personnel directly exposed to this event are subject to third degree burns, blindness, shock, hearing loss and even death. The objective of this paper is to show a practical methodology for calculating incident energy at work distance and the external boundary of an arc flash in a medium voltage room with cells operating at a voltage level of 34.5 kV. IEEE 1584.1-2022, IEEE 1584 -2018, IEC 60947 and IEC62271 standards do not cover arc flash calculations for voltages higher than 15kV, therefore, to achieve the stated objective, we will use Ralph Lee's method and then use software to verify the obtained results. We will also present the calculation by applying the electromagnetic field method.  Analyzing the results, we concluded that for our case study it is required that all personnel who enter to perform works with the switchgear in operation must have category 4 personal protective equipment according to NFPA 70- 2018 for incident energy range between 25 and 40 cal/cm2. In Panama there are many facilities with operating voltages above 15 kV, therefore, it is necessary to conduct further research and calculations in these places to ensure the safety of workers against the arc flash potential risk. El arc flash ocurre por el paso repentino de la corriente, debido a la ruptura súbita de la barrera dieléctrica del aire ionizado a través de los polos energizados. Durante este fenómeno, se libera una gran cantidad de energía en forma de calor y el personal de mantenimiento expuesto directamente a este evento está sujeto a quemaduras de tercer grado, ceguera, golpes, pérdida auditiva e incluso la muerte. El objetivo de este trabajo es mostrar una metodología práctica para el cálculo de la energía incidente a la distancia de trabajo y la frontera externa de un arc flash en un cuarto de media tensión con celdas operando con un nivel de voltaje de 34.5 kV. Las normas IEEE 1584.1-2022, IEEE 1584-2018, IEC 60947 e IEC62271 no cubren los cálculos de arc flash para tensiones mayores a 15kV, por lo tanto, para lograr el objetivo planteado, vamos a utilizar el método de Ralph Lee y luego utilizaremos un software para verificar los resultados obtenidos. También presentaremos el cálculo por medio de la aplicación del método de campos electromagnéticos.  Analizando los resultados obtenidos, concluimos que para nuestro caso de estudio se requiere que todo el personal que ingrese a realizar trabajos con los equipos en funcionamiento debe contar con equipo de protección categoría 4 de acuerdo con la norma NFPA 70- 2018 para rango de energía incidente entre 25 y 40 cal/cm2. En Panamá hay gran cantidad de instalaciones con voltajes de operación por encima de 15 kV, por lo tanto, se hace necesario realizar más investigaciones y cálculos en estos lugares para garantizar la seguridad de los trabajadores ante el riesgo potencial de arc flash.   Universidad Tecnológica de Panamá, Panamá 2024-01-22 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf text/html https://revistas.utp.ac.pa/index.php/id-tecnologico/article/view/3872 10.33412/idt.v20.1.3872 I+D Tecnológico; Vol. 20 Núm. 1 (2024): Revista de I+D Tecnológico; 112-120 2219-6714 1680-8894 spa https://revistas.utp.ac.pa/index.php/id-tecnologico/article/view/3872/4575 https://revistas.utp.ac.pa/index.php/id-tecnologico/article/view/3872/4680 Derechos de autor 2024 I+D Tecnológico http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
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