Relatorio Arcflash Final

Grupo de Estudos em Qualidade da Energia Elétrica – GQEE Instituto de Sistemas Elétricos e Energia – ISEE

Universidade Federal de Itajubá

PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS II ESTUDO DE ARC-FLASH

Orientador: Prof. Dr. José Maria de Carvalho Filho

Mestrandos em Eng. Elétrica Arthur Henrique Perini de Medeiros Thiago Moura Galvão.

Itajubá 01 de dezembro de 2011

Conteúdo

1 Introdução ............................................................................................................................................. 3

2 Premissas .............................................................................................................................................. 3

2.1 Normas de Referência ................................................................................................................... 3

2.2 Método de Cálculo ........................................................................................................................ 3

2.2.1 Outros Métodos .................................................................................................................... 4

3 Diagrama de Proteção .......................................................................................................................... 4

4 Dados do estudo de Curto circuito ....................................................................................................... 6

5 Resultados ............................................................................................................................................. 6

6 Referências .......................................................................................................................................... 11

7 Anexo .................................................................................................................................................. 12

1 Introdução

Em complementação ao estudo de proteção e seletividade do sistema proposto nos diagramas apresentado nos itens posteriores, o estudo de Arc-Flash ou Arco Voltaico, é essencial para realizar a analise completa dos riscos oferecidos aos colaboradores envolvidos nos trabalhos em eletricidade em uma planta.

Este trabalho apresenta um estudo de caso onde é calculada a energia incidente proveniente da falta com arco, as distâncias seguras de trabalho, o valor da corrente do arco e as classes de proteção dos EPI’s dos colaboradores envolvidos. É importante ressaltar que esta ultima proteção deve ser mantida como retaguarda da proteção principal que é a eliminação da falta no tempo mais rápido possível.

2 Premissas

Os seguintes itens definem as premissas básicas para este estudo:

A distância do colaborador até o arco foi considerada para os cubículos de 13,8 kV de 609,6 mm e para os painéis de BT de 457,2. É importante ressaltar que a norma vigente varre uma gama de valores de que vão de 457,2 a 1828,8, que é dependente da forma de instalação dos barramentos nos cubículos.

2.1 Normas de Referência

IEEE 1584 - 2002 – Guide for Performing Arc-Flash Hazard

NFPA 70E - 2004 – Standard for Electrical Safety in the Workspace

2.2 Método de Cálculo

Os cálculos serão efetuados com o auxílio do software ETAP 7, onde oferece a opção de calculo da energia incidente de acordo com as normas IEEE 1584 e NFPA 70-2009. O método escolhido é o do IEEE que é baseado não somente em cálculos teóricos, mas sim em resultados experimentais. Contudo o método é baseado no método de calcula de Raph Lee que por sua vez leva em consideração a energia máxima do arco, o que pode trazer valores elevados da energia incidente e superdimencionamento das características das vestimentas de proteção.

Quando as condições de contorno das normas IEEE 1584 e NFPA 70-2009 não são respeitadas, por exemplo, quando a tensão nominal excede 15 kV, as equações de Ralph Lee são utilizadas.

2.2.1 Outros Métodos

O autor citado em [3], refere-se a dois métodos de calculo que não usam o modelo de Ralph Lee como base, mas sim as equações de transferência de calor da termodinâmica sendo condução, convecção e irradiação as formas pelas quais a energia do arco é incidida sobre uma superfície. Tais equações são de uma forma geral, mais complexas de serem resolvidas e para tanto a necessidade de software para o auxílio nos cálculos é extremamente útil. Os métodos propostos estão são implementados através dos softwares Heat Flux (Duke Energy) e Arc Pro (HD Electric Company)

3 Diagrama de Proteção

Abaixo na figura 2 está mostrado o diagrama de proteção da planta:

Figura 1 – Diagrama de Proteção

4 Dados do estudo de Curto circuito

Abaixo na tabela 1está mostrado o resultado do cálculo de curto circuito em ½ ciclo simétrico. O software utilizado é o ETAP 7.0.

5 Resultados

A figura 2 abaixo mostra os resultados diretamente no diagrama de proteção montado no software ETAP 7.

Tabela 1 – Resultados do calculo de curto circuito

Figura 2 – Resultados da análise de Arc-Flash mostrados no diagrama unifilar pelo ETAP

A tabela 2 abaixo resume os resultados após os cálculos efetuados pelo software ETAP 7.

Tabela 2 – Resultados da análise de Arc-Flash

A tabela 2 abaixo mostra os resultados após os cálculos efetuados pelo software ETAP 7.

Na análise dos resultados pode-se observa que a categoria de risco para a especificação dos EPI’s tem o seu limite ultrapassado na Barra B2-QD1. Isto é devido ao tempo de extinção da falta considerado 85,80 ciclos que é o maior tempo de abertura de um dos disjuntores interligados na barra este disjuntor é o 52-3.

O parâmetro “energia incidente” é o responsável pela extrapolação do limite da categoria de risco, pois como mencionado acima é dependente do tempo de extinção da falta. Portanto a eliminação da falta com o menor tempo possível é imprescindível neste caso e pode obter este resultado com a adição de um relé de arco no sistema de proteção referente ao cubículo QD1. Considerando um tempo de detecção de 0,02 s para o relé de arco e 0,04 s do tempo de abertura dos disjuntores pode-se reduzir para aproximadamente 60 ms ou aproximadamente 4 ciclos.

O relé de detecção de Arco Voltaico do fabricante SEL – Schweitzer Engineering Laboratories modelo SEL-751A, utiliza as informações de sensores de luz e os sinais de correntes providos dos tc’s para providenciar uma atuação rápida eficiente, onde o fabricante indica tempos de detecção na ordem de 2 ms. A figura 3 abaixo ilustra um esquema de proteção disponível em [2].

Figura 3 – Esquema de proteção com o relé de arco

O software ETAP também permite imprimir etiquetas de risco para os equipamentos analisados como barramentos, cubículos e disjuntores. Abaixo são mostradas algumas destas etiquetas plotadas para este estudo em questão.

Figura 4 – Etiquetas modelos 3,5x7 – Perigo Barras

Figura 6 – Etiqueta modelo 4x4 – Atenção - Barra

Figura 5 – Etiqueta modelo 3x6 – Perigo - Barra

6 Referências

[1] CARVALHO FILHO, Prof. José Maria de. PROTEÇÃO CONTRA ARCOS ELÉTRICOS INTERNOS. Itajubá: Apostila Didática, 2009

[2] SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES. SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA ARCO VOLTAICO EM PAINÉIS DE MÉDIA E BAIXA TENSÃO. Disponível em:

<www.selinc.com.br/art_tecnicos/sel_artigo_arcovoltaico.pdf>. Acesso em: 01 out. 2011.

[3] IDEAL WORK. Introdução a Análise do Arco Elétrico, Conceitos e Aplicações: Por Aguinaldo Bizzo. Disponível em: <www.idealwork.com.br/download/aguinaldo_bizzo2.pdf>.

Acesso em: 05 dez. 2011.

[4] HDE ELECTRIC COMPANY. Focus on Safety Equipment and Clothing. Disponível em:

<http://www.hdelectriccompany.com/more-information/library-archives/Focus-on-Safety-

Equipment-and-Clothing.htm>. Acesso em: 05 dez. 2011.

[5] Norma NFPA 70E - 2004 – Standard for Electrical Safety in the Workspace

[6] Norma IEEE 1584 - “IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations”, 2002.

Figura 6 – Etiqueta modelo Avery 6579 – Atenção - Barra

7 Anexo

Abaixo é mostrado o relatório completo realizado através do software ETAP 7. Onde constam todos os dados de entrada do sistema, bem como a tabela resumo com os resultados do estudo.

Location: ITAJUBA-MG

Engineer: ARTHUR MEDEIROS/ THIAGO GALVÃOStudy Case: SC

7.0.0

Page: 1

SN: 12345678

Filename: trabalho_prot

Project: PROJETO PLANTA IND ETAP

Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Electrical Transient Analyzer Program

ANSI Short-Circuit

IEEE 1584

Arc Flash Analysis

Total

Number of Buses:

Swing V-Control Load Total

Number of Branches:

XFMR2 Reactor Line/Cable Impedance Tie PDXFMR3 Total

Number of Machines:

Generator Motor MachinesGrid

Synchronous Synchronous Induction

Load

Lumped

2 0 6

3 0 4 0 0 0

1 0 4 0 1

8

7

6

Power

System Frequency: 60 Hz

Unit System: Metric

Project Filename: trabalho_prot

Output Filename: C:\ETAP 700\trabalho_prot\Untitled.AAF



7.0.0

Page: 2

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Adjustments

Transformer Impedance:

Reactor Impedance:

Adjustments

Apply

/Global

Individual

PercentTolerance

Overload Heater Resistance:

Transmission Line Length:

Cable Length:

Temperature Correction

Transmission Line Resistance:

Cable Resistance:

Apply

Adjustments

Individual

/Global Degree C

Global

Global

Individual

Individual

0

0

Yes

Yes

No

No

No

Yes

Yes

Hazard/Risk Level

NFPA 70E 2009

cal/cm²Category ID

Hazard/Risk Levels

0 1.20Cat 0

1 4.00Cat 1

2 8.00Cat 2

3 25.00Cat 3

4 40.00Cat 4



7.0.0

Page: 3

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Bus Input Data

ID Type Nom. kV

Bus

Base kV

Initial Voltage

%Mag. Ang.Sub-sys

138.000 138.000SWNGB1-SE 1 100.00 0.00

13.800 13.800SWNGB2-QD1 1 100.00 0.00

13.800 13.800LoadB3-QD2 1 100.00 0.00

4.160 4.160LoadB4-CCM1 1 100.00 0.00

0.480 0.480LoadB5-QD3 1 100.00 0.00

0.480 0.480LoadB6-CCM2 1 100.00 0.00

0.480 0.480LoadCX-M3 1 100.00 0.00

0.480 0.480LoadCX-M4 1 100.00 0.00

8 Buses Total

All voltages reported by ETAP are in % of bus Nominal kV.

Base kV values of buses are calculated and used internally by ETAP .



7.0.0

Page: 4

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Bus Arc Flash Input Data

ID Nom. kV

Faulted Bus

Equip. Type Gap (mm) X Factor

Arc Flash Ratings

Exp. Movable Fixed Circuit Restricted Prohibited

Limited Approach Boundary (m)Avail. Protection

cal/cm²

B1-SE Open Air 138.000 3.353 3.048 1.091 0.939 0.0

B2-QD1 153 0.973MCC 13.800 3.048 1.524 0.658 0.183 0.0

B3-QD2 153 0.973MCC 13.800 3.048 1.524 0.658 0.183 0.0

B4-CCM1 102 0.973MCC 4.160 3.048 1.524 0.658 0.183 0.0

B5-QD3 25 1.641MCC 0.480 3.048 1.067 0.305 0.030 0.0

B6-CCM2 25 1.641MCC 0.480 3.048 1.067 0.305 0.030 0.0

CX-M3 13 2.000Cable Bus 0.480 3.048 1.067 0.305 0.030 0.0

CX-M4 13 2.000Cable Bus 0.480 3.048 1.067 0.305 0.030 0.0

The Gap and X-Factors are not utilized if the theoretically derived Lee method was used to determine the incident energy and flash protection

boundary. The Lee method is used if the bus voltage and/or short-circuit parameters are outside the range covered by the IEEE 1584 empirical

equations.



7.0.0

Page: 5

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Line/Cable Input Data

ID Library Size #/Phase T (°C) R

Line/Cable

Ohms or Siemens/1000 m per Conductor (Cable) or per Phase (Line)

Adj. (m) % Tol.

Length

YX

CABO-1 15NCUS3 240 20.0 2 0.07212 0 0 0.0000000 0.10700

CABO-2 1,0NCUS3 300 30.0 2 0.05868 0 0 0.0000000 0.08360

CABO-3 0,6NCUS1 35 30.0 1 0.48490 0 0 0.0000000 0.11000

CABO-4 0,6NCUS1 35 30.0 1 0.48490 0 0 0.0000000 0.11000

Line / Cable resistances are listed at the specified temperatures.



7.0.0

Page: 6

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

2-Winding Transformer Input Data

ID MVA Prim. kV Sec. kV % Z X/R Prim. Sec.

Transformer

% Tol.

Rating Z Variation

+ 5% - 5% % Z

Adjusted% Tap Setting

T1 40.000 138.000 13.800 12.00 25.00 0 0 0 12.0000 0 0

T2 5.000 13.800 4.160 6.00 12.50 0 0 0 6.0000 0 0

T3 1.500 13.800 0.480 5.00 7.50 0 0 0 5.0000 0 0



7.0.0

Page: 7

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Branch Connections

ID From Bus To Bus R X ZType

CKT/Branch % Impedance, Pos. Seq., 100 MVAbConnected Bus ID

Y

T1 B1-SE 1.20 29.98 30.00B2-QD12W XFMR

T2 B3-QD2 9.57 119.62 120.00B4-CCM12W XFMR

T3 B3-QD2 44.05 330.41 333.33B5-QD32W XFMR

CABO-1 B2-QD1 0.04 0.06 0.07B3-QD2Cable

CABO-2 B5-QD3 38.20 54.43 66.50B6-CCM2Cable

CABO-3 B6-CCM2 631.38 143.23 647.42CX-M4Cable

CABO-4 B6-CCM2 657.42 143.23 672.84CX-M3Cable



7.0.0

Page: 8

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Power Grid Input Data

ID ID MVASC kV R X

Rating

X/R

100 MVA Base% Impedance

Power Grid Connected Bus

PAC 138.000 9.98648 0.51980 1000.000B1-SE 19.21

Total Connected Power Grids (= 1 ): 1000.000 MVA

Synchronous Generator Input Data

MVA kV RPM X"/R X'/R R Tol.Adj.

Synchronous Generator Rating X/R Ratio

% Impedance in Machine Base

Connected Bus

IDTypeID Xd'

Xd"

0.450 55.56 40.00 600 13.800 30.000G1 Turbo 18.00 25.00B2-QD1 0.0

Total Connected Synchronous Generators ( = 1 ): 30.000 MVA



7.0.0

Page: 9

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Induction Machine Input Data

kVA kV RPM X"/R X'/R R X'X"

Induction Machine Rating X/R Ratio Machine BaseConnected Bus

IDID

% Impedance

HP/kWQty

Motors

MOTOR-1 1 B4-CCM1 4.160 0.44 52.50 35.00 1800 15.38 23.08 500.00 494.23

MOTOR-2 1 B4-CCM1 4.160 0.44 52.50 35.00 1800 15.38 23.08 500.00 494.23

MOTOR-3 1 CX-M3 0.480 2.51 19.95 7.98 1800 20.00 50.00 105.00 103.89

MOTOR-4 1 CX-M4 0.480 3.16 15.86 6.37 1800 20.15 50.15 105.00 103.89

Total Connected Induction Motors ( = 4 ): 1196.3 kVA



7.0.0

Page: 10

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis

Fault Current Decay Calculation Method

Working Distance = 183 cm= 100% of base kVBase kV = 138.000

Prefault Voltage = 100% of nominal bus kV System Grounding = UngroundedNominal kV = 138.000

Solution Method: Fault Current Decay

Arc Fault at Bus: B1-SE

Bus Arc Flash Results

Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time

(cycles) (Seconds) (cal/cm²)

Ibf" = 4.661 FCT1 =Ia" = 4.661 0,067 4.0 Incident Energy 1 = 6,567

Ia' = 4.563Ibf' = 4.563 FCT2 = 0,001 0.0 Incident Energy 2 = 0,076

Ia = 4.480Ibf = 4.480

Total Incident Energy = 6,6430,067Fault Clearing Time = 4.0

Hazard/Risk Level* = 2

Flash Protection Boundary = 4.31 m

For Protective Device: CB1@ Ia = 4,184 kA

Relay: F-D60/52-1 Type: Overcurrent

Arc Fault at Device

Individual Contribution

to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB

TypeID Protective Device ID for FCTType

Phase

52-1 HV CB3Ph 0.477 0.477 3.0 4.661 4.0 6.567

0.379 0.379 4.5 4.563 26.0 41.784

0.296 0.296 7.4 4.480 55,8 88,04952-3

FCT = 64.09 >Max.Total =85,8 136,399

CB1 HV CB3Ph 4.184 4.184 4.0

4.184 4.184 5.5

4.184 4.184 8.4 Cannot be Determined

* NFPA 70E 2009 Table 130.7(C)(11), Protective Clothing Characteristics, is used to determine the Hazard/Risk Level.

¨ Arcing current variation was applied at this location.

http://etap.com/faqs/pdfs/ETAP%20FAQ%20arc%20flash%20calculations.pdf



7.0.0

Page: 11

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis





Arc Fault at Bus: B2-QD1


Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time




FCT3 =Ia = 13.671Ibf = 14.223 55.8 0,930 Incident Energy 3 = 32,278


Hazard/Risk Level* = Exceeds Maximum PPE Arc Rating


For Protective Device: 52-3@ Ia = 3,619 kA

Relay: F-489/52-3 Type: Overcurrent

Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase

52-2 HV CB3Ph 10.459 10.053 80.8 17.031 4.0 2.934

10.459 10.053 80.8 15.057 26.0 16.695

10.459 10.053 80.8 13.671 70,3 40,64552-1

FCT = 111.97 >Max.Total =100,3 60,275

52-3 HV CB3Ph 6.971 6.700 85.8

5.020 4.825 85.8

3.765 3.619 85.8 Cannot be Determined

52-4 HV CB3Ph 0.290 0.279 17.031 4.0 2.934

0.187 0.180 15.057 26.0 16.695

0.000 0.000 13.671 55,8 32,27852-3

FCT = 29.27 >Max.Total =85,8 51,908






7.0.0

Page: 12

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis







Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time




Ia = 13.645Ibf = 14.195





Relay: F-B30/52-4 Type: Overcurrent

Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase

52-5 HV CB3Ph 0.249 0.240

0.170 0.164

0.000 0.000 Cannot be Determined

52-7 HV CB3Ph 0.041 0.039 16.992 4.0 2.927

0.017 0.016 15.026 22.8 14.592

0.000 0.000 13.645 52-4

FCT = 9.59 3Total =26,8 17,519






7.0.0

Page: 13

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis





Arc Fault at Bus: B4-CCM1


Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time



Ia' = 9.729Ibf' = 10.032

Ia = 9.005Ibf = 9.286





Relay: F-745-3/52-6 Type: Overcurrent

Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase

52-6 HV CB3Ph 9.639 9.347 3.3 10.210 1.8 0.883

9.439 9.153 3.3 9.729

9.286 9.005 3.4 9.005 52-5

FCT = 1.09 0Total =1,8 0,883

52-9 HV CB3Ph 0.446 0.432 10.210 3.3 1.614

0.297 0.288 9.729

0.000 0.000 9.005 52-6

FCT = 0.62 1Total =3,3 1,614

FU-2 Fuse3Ph 0.446 0.432 10.210 3.3 1.614

0.297 0.288 9.729

0.000 0.000 9.005 52-6

FCT = 0.62 1Total =3,3 1,614





7.0.0

Page: 14

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis



Prefault Voltage = 100% of nominal bus kV System Grounding = GroundedNominal kV = 0.480




Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time




Ia = 18.125Ibf = 33.165





Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase

52-10 LV CB3Ph 1.210 0.661 19.076 4.0 4.450

0.495 0.271 18.530 15.4 16.644

0.000 0.000 18.125 52-8

FCT = 2.62 3Total =19,4 21,094

52-8 LV CB3Ph¨ 33.697 18.416 19.4 16.215 4.0 3.733

33.411 18.259 19.4 15.750 26.0 23.512

33.165 18.125 19.4 15.406 67,0 59,14952-7

FCT = 6.19 >Max.Total =97,0 86,394





7.0.0

Page: 15

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis





Arc Fault at Bus: B6-CCM2


Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time



Ia' = 16.273Ibf' = 29.135

Ia = 15.898Ibf = 28.463





Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase

52-11 LV CB3Ph 0.605 0.338 16.794 3.6 3.489

0.248 0.138 16.273

0.000 0.000 15.898 52-10

FCT = 0.88 1Total =3,6 3,489

FU-1 Fuse3Ph 0.613 0.342 16.794 3.6 3.489

0.249 0.139 16.273

0.000 0.000 15.898 52-10

FCT = 0.88 1Total =3,6 3,489





7.0.0

Page: 16

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis





Arc Fault at Bus: CX-M3


Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time



Ia' = 8.975Ibf' = 13.200

Ia = 8.822Ibf = 12.974




For Protective Device: FU-1@ Ia = 8,918 kA

Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase





7.0.0

Page: 17

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Arc Flash Analysis





Arc Fault at Bus: CX-M4


Total Bolted

(kA)Total Arcing

(kA)

Fault Clearing Time



Ia' = 9.159Ibf' = 13.505

Ia = 9.000Ibf = 13.270





Arc Fault at Device


to Bus Arc Fault

(kA) (kA)

Incident Energy

FCT

(cycles)

ArcingBolted Arcing

(kA)

FCT

(cycles)

Incident E

(cal/cm²) Level*

Hazard/Risk

(m)

FPB


Phase





7.0.0

Page: 18

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

Incident Energy Summary

Bus

Total Fault Current

(kA)

Bolted Arcing

Arc-Flash Analysis Results

(cycles)

FCT

(cal/cm²)

Incident E

Level

Hazard/Risk

(m)TypeNom. kVID

FPB

B1-SE 138.000 4.661 4.661 6.643 4.31Open Air 2# 4,048

B2-QD1 13.800 14.223 13.671 51.908 29.27MCC >Max.85,800

B3-QD2 13.800 15.632 15.026 17.519 9.59MCC 326,776

B4-CCM1 4.160 10.529 10.210 1.614 0.62MCC 13,291

B5-QD3 0.480 33.905 18.530 21.094 2.62MCC 319,440

B6-CCM2 0.480 30.067 16.794 3.489 0.88MCC 13,600

CX-M3 0.480 13.550 9.214 0.327 0.24Cable Bus 00,600

CX-M4 0.480 13.874 9.409 0.078 0.30Cable Bus 00,900

The theoretically derived Lee method was used to determine the incident energy and flash protection boundary for this location since the bolted fault

current or nominal voltage are outside the empirical method range. ((Ibf" < 0.7 kA or Ibf" > 106 kA) and (0.208 ≤ Nominal kV ≤ 15 kV))

#



7.0.0

Page: 19

SN: 12345678



Contract:

Date: 04-12-2011

Revision: Base

Config.: Normal

WorkingFlash Incident

Hazard/Risk

Level(cm)(m)

FCT

(cycle)

Open

(cycle)

PD Arc

Fault (kA)

Energy

(cal/cm²)

Trip

(cycle)

Bolted Fault (kA)Gap

(mm) Source Trip Device IDPDBusEquip. TypeID Nom. kV

Trip DeviceFaulted Bus Fault Current

Summary - Arc Flash Hazard Calculations

DistanceBoundary

B1-SE 138.000 Open Air 4.661 4.184 CB1 4.05 1.62 4.3 6.6 183 2.43 4.184 2#

B2-QD1 13.800 MCC 153 14.223 3.619 52-3 85.80 0.60 29.3 51.9 61 85.20 3.765 >Max.

B3-QD2 13.800 MCC 153 15.632 14.846 52-4 26.78 0.60 9.6 17.5 61 26.18 15.445 3

B4-CCM1 4.160 MCC 102 10.529 9.347 52-6 3.29 0.60 0.6 1.6 46 2.69 9.639 1

B5-QD3 0.480 MCC 25 33.905 18.259 52-8 19.44 0.00 2.6 21.1 46 19.44 33.411 3

B6-CCM2 0.480 MCC 25 30.067 16.114 52-10 3.60 0.00 0.9 3.5 46 3.60 28.850 1

CX-M3 0.480 Cable Bus 13 13.550 8.918 FU-1 0.60 0.00 0.2 0.3 46 0.60 13.116 0

CX-M4 0.480 Cable Bus 13 13.874 9.105 52-11 0.90 0.00 0.3 0.1 116 0.90 13.424 0

The theoretically derived Lee method was used to determine the incident energy and flash protection boundary for this location since the bolted fault current or nominal voltage are outside the

empirical method range. ((Ibf" < 0.7 kA or Ibf" > 106 kA) and (0.208 ≤ Nominal kV ≤ 15 kV))

#

Documents

Relatorio Arcflash Final