Ieee 1584 Guide Performing Arc Flash Calculations Procedure

June 16, 2018 | Author: Ben E | Category: Electric Current, Personal Protective Equipment, Electric Arc, Relay, Electromagnetism


Comments



Description

    Home Page   Frequently Asked Questions Like Share 928 Procedure for IEEE 1584 based arc flash calculations.   SHORT CIRCUIT:    SCA Software    Label Maker    Reference Data     ARC FLASH:    AFA Software    Online Calc    Comparison    Video Tutorials     SERVICES:    Label Printing      Info / FAQ    Examples      Newsletters    Contact Us    Testimonials    Terms of Use    News & Links    Site Map   Arc Flash Label Printing Services Normalized incident energy can be found using the equation below: lg En = K1 + K2 + 1.081 * lgIa + 0.0011 * G   (1) En ­ incident energy J/cm2 normalized for time and distance. The equation above is based on data normalized for a distance from the possible arc point to the person of 610 mm. and an arcing time of 0.2 sec. K1 = ­0.792 for open configurations, and is ­0.555 for box configurations / enclosed equipment. K2 = 0 for ungrounded and high resistance grounded systems, and equals ­0.113 for grounded systems. G ­ gap between conductors in millimeters. Ia ­ predicted three phase arcing current in kA. It is found by using formula 2 a) or b) so the operating time for protective devices can be determined. For 1000V and lower systems: lgIa = K + 0.662 * lg Ibf + 0.0966 * V + 0.000526 * G + 0.5588 * V * lgIbf ­ 0.00304 * G * lgIbf   (2a) Arc Flash Software lg ­ is logarithm base 10 (log10). Ia ­ arcing current in kA. En ­ normalized incident energy in J/cm2 as calculated by (1). K ­ equals ­0.153 for open configurations. and ­0.097 for box configurations. Ibf ­ bolted fault current for three phase faults in kA symmetrical rms. V ­ system voltage in kV. G ­ gap between condactors in millimeters.   Solve  lgIa = 0.00402 + 0.983 * lg Ibf   (2b)  for applications with a system voltage ranging from 1 up to 15kV. Incident energy can be found using the equation below: E = 4.184 * Cf * En * (t / 0.2) * (610x/Dx)   (3) E ­ incident energy exposure in J/cm2. Cf ­ calculation factor equal to 1.0 for voltages above 1 kV, and   Make $$$  and 1. the theoretically derived Lee method can be applied.2 cal/cm2 ) for bare skin. and incident energy can be determined using the equation below: E = 2. Cf ­ calculation factor equal to 1. x ­ distance exponent.  Incident  energy  is  measured  in  joules  per  centimeter  squared .5 for voltages below 1 kV. t ­ arcing time in seconds.142 * 106 * V * Ibf * (t / EB)]1/2    (6) DB ­ distance of the boundary from the arc point in millimeters. Arc Flash Terminology Incident Energy Exposure This is the amount of thermal incident energy to which the worker's face and chest could be exposed at working distance during an electrical arc event. or at the rating of proposed personal protection equipment. Ibf is bolted fault current For the IEEE Std 1584­2002 empirically derived model.2) * (610x/EB)]1/x   (5)  For the Lee method:  DB = [2. En ­ normalized incident energy in J/cm2 as calculated by (1).0 for voltages above 1 kV. Ibf ­ bolted fault current for three phase faults in kA symmetrical rms. D ­ distance from possible arcing point to the person in millimeters. For cases where voltage is over 15 kV. or gap is outside the range of the model.184 * Cf * En * (t / 0. En ­ normalized incident energy in J/cm2 as calculated by (1) above. Ibf ­ bolted fault current EB is usualy set at 5 J/cm2 (1. arc flash boundary is calculated using the equation below:  DB = [4.5 for voltages below 1 kV. EB ­ incident energy in J/cm2 at the boundary distance.Join A Free Webinar 1. x ­ distance exponent. t ­ arcing time in seconds.142 * 106 * V * Ibf * (t / D2)   (4) E is incident energy in J/cm2 V is system voltage in kV t is a arcing time in seconds D is distance from possible arc point to person in mm. 5 oz/yd^2.  The  arc  flash  boundary  is  required  to  be calculated by NFPA 70E.  The  Incident  Energy  at  Arc  Flash  Boundary  value should be equal or above incident energy to second degree burn for bare skin exposure. safety glasses. Energy.  the  Guide equation for arc flash boundary can be solved with other incident energy levels  as  well  such  as  the  rating  of  proposed  personal  protective equipment  (PPE).2 cal/cm^2 for bare skin is  used  in  solving  equation  for  arc  flash  boundary  in  IEEE  1584  Guide for  Performing  Arc  Flash  Hazard  Calculations. cal/cm^2 cal/cm^2 cal/cm^2 0 Eb 0   Eb + 0.       Arc Flash Boundary The arc flash boundary is an approach limit at a distance from exposed live parts or enclosed live parts if operation.  as  evaluated  in  IEEE  Standard  1584.001 and above Consult Not Available   Recommended Personal Protective Equipment ( PPE ) Hazard Level Personal Protective Equipment ( PPE ) 0 Untreated natural fiber long sleeve shirt & pants with a fabric weight of at least 4. Hazard Level Rating of PPE. Minimum  reported incident  energy  is  0. ear canal inserts. manipulation.     .001 25 3 25 25.001 40 4 40 40.  with  the intent  to  protect  the  worker  from  the  thermal  effects  of  the  arc  flash at working distance from the source of the arc. heavy duty leather gloves.   Incident Energy at Arc Flash Boundary A  value  in  cal/cm^2  to  determine arc flash boundary (AFB) distance at that Incident Energy.  However.001 4 1 4 4.001 8 2 8 8.   Hazard Level This is the minimum level of Personal Protective Equipment in calories per  centimeter  squared. The Incident Energy of 1. or testing of equipment creates a potential flash hazard.   Min Incident Max Incident Required Min Energy.(J/cm2) or calories per centimeter squared (cal/cm2). within which a person could receive a second degree burn if an electrical arc flash were to occur.25  cal/cm2  which  is  the  accuracy  limit  of  the  test equipment. A worker  entering  the  arc  flash  boundary  must  be  qualified  and  must  be wearing  appropriate  PPE.   Equipment Class Classes  of  equipment  included  in  IEEE  1584  and  typical  bus  gaps  are shown in table below: Classes of equipment Open Air Low­voltage switchgear 15kV switchgear 5kV switchgear Low­voltage MCCs and panelboards Cable Typical bus gaps. AR jacket. hard hat. safety glasses. AR gloves.1 2 3 4 Arc rated (AR) shirt and AR pants or AR coverall. high­resistance grounding and low­resistance grounding. mm 10 ­ 40 32 152 104 25 13   Gap between Conductors Equipment  bus  gap  in  mm. hard hat. hard hat.   Grounding Type Two grounding classes are applied in the IEEE 1584 procedure. ear canal inserts. AR hood. hard hat. AR gloves.  Gaps  13. safety glasses.  104  and  152  mm. leather footwear.  the  theoretically  derived  Lee  method  can  be  applied and it is now included in ARCAD's arc flash assessment software. Arc rated (AR) shirt and AR pants or AR coverall. leather footwear. leather footwear. AR jacket.   . ear canal inserts. Arc rated (AR) coverall over AR shirt and AR pants. AR flash suit hood. AR flash suit. b) Solidly grounded. as follows: a) Ungrounded.  were  used  in  5  and 15kV equipment testings. For cases where gap is outside the range of the Empirical  model. safety glasses. heavy duty leather gloves.   Working Distance Typical working distance is the sum of the distance between the worker standing in front of the equipment. which included ungrounded. and from the front of the equipment to the potential arc source inside the equipment. safety glasses. ear canal inserts. AR face shield. ear canal inserts. heavy duty leather gloves. leather work shoes.  Gaps  of  3  to  40  mm  were  used  for  low voltage  testing  to  simulate  gaps  between  conductors  in  low  voltage equipment  and  cables. Multilayer arc rated (AR) flash suit over AR coverall over AR shirt and AR pants. AR flash suit hood.  If so.  enter  42. add to that time 15%.  the  manufacturer's  time­current  curves may include both melting and clearing time.01 seconds).35  into  this  box.  For  relays  operating  in  their instantaneous  region.   Predicted 3 Phase Arcing Current The arcing current depends on the available 3 phase bolted fault current for  the  range  of  700A  to  106kA  at  the  point  where  work  is  to  be performed. use 0.350  amps  are  available.  The  head  and  body  are  a large  percentage  of  total  skin  surface  area  and  injury  to  these  areas  is much  more  life  threatening  than  burns  on  the  extremities.  which  can  be  found  in manufacturer's  data. mm 610 910 455 455   Arc Duration / Total Clearing Time Use  protective  device  characteristics. the relay curves show only the relay operating  time  in  the  time­delay  region.  the  program  calculates  the  value  based  on  the system parameters. Leave  the  field  blank.  Typical working distances are shown in table below: Classes of equipment Low­voltage switchgear 15kV / 5kV switchgear Low­voltage MCCs and panelboards Cable Typical working distance.  allow  16  milliseconds  on  60  Hz  systems  for operation.  system  voltage  and  gap  between  conductors. .   Available 3 Phase Bolted Fault Current Available 3 phase bolted fault current for the range of 700A to 106kA at the point where work is to be performed is entered into this box in kA.  not  the  incident  energy on  the  hands  or  arms.01 seconds for the time.  Please  consider ARCAD's  short  circuit  calculation  software  to  determine  the  available fault currents in your power distribution system.  configuration. If the arcing fault current  is  above  the  total  clearing time at the bottom  of the curve (0.03 seconds.  If 16.  Opening times  for  particular  circuit  breakers  can  be  verifed  by  consulting  the manufacturer's literature. The arc duration should be determined based on the predicted arcing current. If they show only the average melt time.  the  manufacturer's  time­ current curves include both tripping time and clearing time. For relay operated circuit breakers.03 seconds to determine total clearing time.  The  circuit  breaker  opening  time  must  be  added. up to 0. For  circuit  breakers  with  integral  trip  units. use the clearing time.Arc­fash protection  is always  based  on the incident energy level  on the person's  face  and  body  at  the  working  distance. and 10% above 0.  The  degree  of  injury  in  a  burn  depends  on  the percentage  of  a  person's  skin  that  is  burned.  For  fuses. Example:  if  42.000  amps  are  available.  enter  16  into  this  box. Incident energy  is linear  with  time.  the theoretically derived Lee method can be applied and it is now included in ARCAD's arc flash assessment software. ARCAD's  arc  flash  assessment  software  makes  possible  both calculations  for  each  case  considered.  This  solution  was  developed  by  comparing  the  results  of  arc current  calculations  using  the  best  available  arc  current  equation  with actual measured arc current in the test database. The solution is to make two arc current and energy  calculations;  one  using  the  calculated  expected  arc  current  and one using a reduced arc current that is 15% lower. so  arc current  variation  may  have  a big effect on incident energy.  It  requires  that  an  operating  time be  determined  for  both  the  expected  arc  current  and  the  reduced  arc current.   Effect of arc current variation on determination of clearing time For protective devices operating in the steep portion of their time­current curves. Write us at: .  For  cases  where  voltage  is  over  15kV.  System Voltage System Line to Line Voltage for the range of 208V to 15000V is entered into  the  box  in  Volts.  Incident  energy  is  calculated  for  both  sets  of  arc  currents  and operating  times  and  the  larger  incident  energy  is  taken  as  the  model result. a small change in current causes a big change in operating time.
Copyright © 2018 DOKUMEN.SITE Inc.