Propuesta de Metodología para Estudios de Arc-Flash en Instalaciones Eléctricas con Herramientas de Software Libre
DOI:
https://doi.org/10.33414/rtyc.52.48-63.2025Palabras clave:
Riesgo por Arco Eléctrico, Cortocircuito, Instalaciones Eléctricas de Potencia, Seguridad, Software LibreResumen
Los estudios de arc flash permiten evaluar riesgos asociados con arcos eléctricos y definir los requerimientos de protección personal en instalaciones eléctricas. Este trabajo propone una metodología para realizar estos estudios utilizando software libre como alternativa a las herramientas comerciales. El análisis requiere de un procedimiento de cálculo basado en ecuaciones empíricas, que se inicia a partir de un estudio de cortocircuito y de protecciones. Se desarrolla y analizan los resultados de un nuevo software programado en Python, bajo las directivas de la norma de la Asociación Electrotécnica Argentina 92606. Los resultados demuestran la flexibilidad de la herramienta, que además de ponderar el nivel de riesgo y generar la señalización requerida, realiza un análisis de sensibilidad de múltiples parámetros, lo que permite decidir y proyectar sobre modificaciones en la instalación con la finalidad de reducir el nivel de riesgo. Finalmente, se concluye sobre la potencialidad y limitaciones del software.
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Citas
AEA 92606: Arco eléctrico. Cálculo de magnitudes de los efectos térmicos y su protección., (2016).
Doan, D. R., & Sweigart, R. A. (2002). A summary of Arc Flash energy calculations. IEEE, 285–290.
Dugan, R. C., & McDermott, T. E. (2011). An open source platform for collaborating on smart grid research. 2011 IEEE Power and Energy Society General Meeting, 1–7. https://doi.org/10.1109/PES.2011.6039829
IEC 60909 - Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna, (2001).
Inshaw, C., & Wilson, R. A. (2005). Arc Flash Hazard Analysis and Mitigation. Arc Flash Hazard Analysis and Mitigation, 145–157. https://doi.org/10.1002/9781118402498
IEEE Standard 1584 Guide for Performing Arc Flash Hazard Calculations, (2002).
Jones, R. A., Liggett, D. P., Capelli-Schellpfeffer, M., Macalady, T., Saunders, L. F., Downey, R. E., Bruce McClung, L. B., Smith, A., Jamil, S., & Saporita, V. J. (1997). Staged tests increase awareness of arc-flash hazards in electrical equipment. IEEE Transactions on Industry Applications, 313–322. https://doi.org/10.1109/28.833785
Lippert, K. J., Colaberardino, D. M., & Kimblin, C. W. (2004). Understanding arc flash hazards. IEEE Conference Record of Annual Pulp and Paper Industry Technical Conference, 2, 120–129. https://doi.org/10.1109/papcon.2004.1338372
Littelfuse. (2024). Arc-Flash Calculator. www.littelfuse.com/marketing-pages/industrial/arc-flash-calculator.aspx
Marroquin, A., Rehman, A., & Madani, A. (2019). High-Voltage arc flash assessment and applications. The International Electrical Testing Association Journal, 48–57.
Standard for Electrical Safety in the Workplace, NFPA 70E, (2012).
Sangoi, E., Manassero, U., Loyarte, A. S., Fernandez, J. P., Rossi, L. D., & Cea, M. M. (2022). Estudio de Riesgo por Arco Eléctrico Según AEA 92606. Análisis de Sensibilidad de Resultados. VI IEEE AEGENCON, 1–6. https://doi.org/10.1109/argencon55245.2022.9939790
Tajali, R. (2012). Arc Flash Analysis : IEEE Method versus the NFPA 70E Tables. Schneider Electric Engineering Services, January.
Thurner, L., Scheidler, A., Schäfer, F., Menke, J. H., Dollichon, J., Meier, F., & Braun, M. (n.d.). Tests and Validation. PandaPower. www.pandapower.org/about/
Thurner, Leon, Scheidler, A., Schafer, F., Menke, J. H., Dollichon, J., Meier, F., Meinecke, S., & Braun, M. (2018). Pandapower - An Open-Source Python Tool for Convenient Modeling, Analysis, and Optimization of Electric Power Systems. IEEE Transactions on Power Systems, 33(6), 6510–6521. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2018.2829021
Van Staden, A. (2024). jCalc - Online Arc Flash Calculator IEEE 1584 (2002 And 2018). www.jcalc.net/arc-flash-calculator-ieee
Wilson, R. A., Harju, R., Keisala, J., & Ganesan, S. (2007). Tripping with the speed of light: Arc flash protection. 2007 60th Annual Conference for Protective Relay Engineers, 226–238. https://doi.org/10.1109/CPRE.2007.359903
Zimmerman, R. D., Murillo-Sánchez, C. E., & Thomas, R. J. (2010). MATPOWER: Steady-state operations, planning, and analysis tools for power systems research and education. IEEE Transactions on Power Systems, 26(1), 12–19.
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