弧形闪光

IEEE 1584 -2018变更提供了强大的升级

综合标准审查影响ARC闪存分析。

由ed mcconnell,pe 2019年3月7日

IEEE 1584是在2002年最初发表的突破性的努力。虽然很快被认识到文件中有局限性,但它完善了以前的工作,最后给出了电气工业的方法来估计弧中的入射能量暴露量的方法闪存事件。它还允许识别电弧闪光灯边界。

在接下来的16年中,IEEE和NFPA委员会成员共同合作,以便为此里程碑文件进行额外的测试并生成更新。

IEEE 1584中的计算基于许多测试的经验结果。对于此最新版本的文档,该团队完成了超过六倍的测试次数以改进计算方法。这导致了更强大和复杂的解决方案。然而,这种解决方案有时会导致较低的计算能量,有时较高的计算发生能量。

变化摘要

IEEE 1584-2018是2002年文件的相当大的重写,但修订的主要影响可以归纳为以下项目:

  • 呈现更复杂的计算方法。
  • 计算更强大,处理从208到15,000伏的全部电压范围。
  • 识别额外的电极配置。
  • 根据机箱尺寸调整结果,并且对于小于600伏的系统,外壳的深度。
  • 计算电弧电流变化的调整因子。
  • 精制地解决了多少低压系统。

这些变化中的每一个都会影响我们分析电气系统中的电弧闪光风险的方式。

计算方法和电压范围

计算与更多变量不同。它们允许基于电气部件的物理布置来分析系统。这些变量导致更复杂。基于适当变量的应用,结果将更准确地准确地近似现实世界入射能量。

公式基于更广泛的测试结果。较高的测试允许该文件的作者更彻底地模拟208伏的系统到15,000伏。这允许结果在该范围内的任何系统电压进行微调。

2018年IEEE 1584的IEEE 1584现在是执行电弧闪存危险计算的当前指南。根据2002版本完成分析及其相关勘误表提供过期信息。

用于分析电气系统的工具需要更新以使用新的计算方法。提供电气系统和ARC闪存分析程序的软件公司已升级其软件以处理这些新方法。软件用户将不得不升级其程序许可证,以便基于IEEE 1584-2018方法完成ARC-Flash分析。

电极配置

2002年文档基于使用定义为VCB和VOB电极配置的数据发布。2018年文件识别五种不同的电极配置。IEEE 1584-2018定义如下:

  • VCB:金属箱/外壳内的垂直导线/电极。
  • VCBB:垂直导体/电极终止于金属箱/外壳内的绝缘屏障中。
  • HCB:金属箱/外壳内的水平导线/电极。
  • VOA:露天垂直导体/电极。
  • HOA:露天的水平导线/电极。

HCB将电弧闪烁直接从外壳中引导,而VCBB将电弧引导到外壳内部,直到它击中屏障,然后将能量引出外壳。VCB将电弧引导到外壳中进一步距离。可以在没有断路器或具有熔融开关的桶中找到HCB,而VCBB将是在机箱内断路器上方的连接。IEEE 1584为分类机箱类型提供了一些指导,这取决于设备内的设备应用程序的不同设备。

测试发现,入射能量和所得到的电弧闪光边界基于每个电极配置而变化。对于一组参数的这些配置的相对比较通常发现:HCB产生最高的入射能量;VCBB和HOA在事件能量中类似于2002年的VCB值;2018年的VCB结果实际上低于2002,特别是由于故障电流增加;并且,VOA是最低的,但2018年的值略高,因为故障电流增加。

外壳大小

新版本的IEEE 1584认识到电气设备有各种尺寸。由于额外的测试,计算能够提供针对不同外壳尺寸(高度和宽度)的尺寸调整因子,以及在小于600伏的系统中的某些机箱,以考虑浅围栏。

电弧电流的变化

2002年版本的IEEE 1584认识到方程中存在一些统计偏差,因此基于100%的电弧电流的清除时间与电弧电流的85%相比,基于100%的清除时间确定最坏情况的入射能。现在,计算计算并计算电弧电流变化因子并应用以确定下端电弧电流。这现在适用于208伏的所有电压到15,000伏。

小,低压系统

关于如何处理小型低压系统,有很长的辩论。信息正在精制,但辩论并未解决。这种新标准表明,当可用故障电流小于2000A时,“可持续弧可能,但在240伏或更低时,在240伏或更低的三相系统中不太可能。”基于变压器的短路电流的最大值,这将适用于具有大于6%,30kVA的阻抗(%Z)的45kVA变压器,%Z大于4%,15kVa,%Z大于2%。换句话说,应为大多数45kVA和更大的变压器评估电弧闪光风险。

结论

结果将随着在系统中的新计算的事件能量和弧形闪存边界与较旧值进行比较时变化。有些人会降低。有些可能是一样的。有些人会更高。在更新电弧闪光分析之前,无法实现总影响。

负责分析设施危险的人需要开始准备实施IEEE 1584-2018指南的变化。这意味着:

  • 需要升级软件。
  • 需要时间来识别机箱类型和大小。
  • 需要时间来记录有关小型低压系统的更多信息。
  • 大多数系统标签将改变。
  • 某些设备的入射能量可能与必要的PPE可能发生变化,所以需要改变旧习惯。

IEEE 1584-2018现在是当前计算设施中电弧闪光危险的指南。没有任何内容表明您需要立即更新分析。NFPA 70E-2018 130.5(g)状态,“当发生可能影响分析结果的电气分配系统中发生变化时,应更新事件能源分析。入射能量分析也应按不超过五年的间隔进行审查的准确性。“但是,存在某些设备上的实际事件能量和结果弧形边界可能高于先前计算的风险。这使您的员工和承包商比确定的风险更多。

查看您当前的结果和相关设备。现在将被归类为HCB的设备是最有可能具有更高风险的设备。现在将被归类为vcbb的设备是下一个风险。如果实现了双级PPE系统,那么当您的PPE上限附近指定的HCB或VCBB机箱可能会被认为是需要下一个更高水平的PPE的任务,直到您可以拥有弧形 -闪光危险分析根据新的准则重新评估。

NFPA 70E指南建议您的学习每五年重新评估每五年,除非您的系统有变化。如果您的学习是三岁或以上,请考虑立即更新您的Arc-Flash危险分析。如果它不到三年,请查看临时解决方案并开始预算为系统更新。系统更新将需要额外的实地评估和模型中大多数设备的修改。如果您现在处于评估中,确定完成研究以遵守IEEE 1584的新指南。


ed mcconnell,pe
作者生物:PEED McConnell是一个用于建筑,工程和施工管理的全球项目交付公司SSOE集团的主工程师