Calculadora de Arco Eléctrico — Energía Incidente IEEE 1584
Calcula la energía incidente de arco eléctrico según IEEE 1584. Categoría de PPE, límite de arco, etiqueta de seguridad y recomendaciones para reducir riesgo.
Cómo usar esta calculadora
- Ingrese la corriente de falla disponible en kA (del estudio de cortocircuito).
- Seleccione el voltaje del sistema.
- Ingrese el tiempo de disparo de la protección en segundos.
- Ajuste la distancia de trabajo y tipo de equipo.
- La calculadora determina energía incidente, categoría de PPE y límite de arco.
- Los resultados siguen la metodología IEEE 1584-2018.
- Considere reducir el tiempo de disparo para bajar la categoría de PPE requerida.
Fórmula
E = Cf × En × (t/0.2) × (610/D)^x | En = 10^(-0.792 + 1.081×log(Ia) + 0.0011×G) | cal/cm² Ejemplo Práctico
Ejemplo: Tablero 220V, Icc = 25 kA, protección en 100ms, distancia 45cm. Ia = 21.3 kA. Energía: 4.8 cal/cm² → Categoría 2 (camisa FR, casco con visor, guantes cuero). Límite de arco: 1.8m. Acción: instalar etiqueta y considerar interruptores de disparo rápido para bajar a Categoría 1.
Interpretación de Resultados
El arco eléctrico libera energía térmica extrema que puede causar quemaduras graves o fatales. La energía incidente (cal/cm²) determina el nivel de PPE necesario. El factor más controlable es el TIEMPO DE DISPARO: protecciones rápidas (< 100ms) reducen dramáticamente la energía. Un estudio de arco eléctrico es obligatorio en instalaciones industriales por NFPA 70E y recomendado por la NOM.
Preguntas Frecuentes
¿Es obligatorio el estudio de arco eléctrico en México?
La NOM-001-SEDE no lo exige explícitamente, pero la NOM-029-STPS (Mantenimiento de Instalaciones Eléctricas en Ambientes Laborales) requiere evaluación de riesgos para trabajos en caliente. NFPA 70E (estándar de referencia en la industria mexicana) sí lo exige para equipos de > 240V o donde exista riesgo de arco. En la práctica, cualquier instalación industrial debe tenerlo.
¿Cómo reduzco la energía de arco?
1) Reducir tiempo de disparo: interruptores de disparo instantáneo, relés de arco óptico. 2) Reducir corriente de falla: reactores limitadores. 3) Aumentar distancia: usar pértigas, operación remota. 4) Modo de mantenimiento: configurar protecciones en disparo rápido durante trabajo. 5) No trabajar energizado: la opción más segura siempre.
¿Qué es la categoría de PPE?
Cat 1 (≤ 1.2 cal/cm²): ropa FR básica. Cat 2 (≤ 4): ropa FR + visor. Cat 3 (≤ 8): overol FR + capucha. Cat 4 (≤ 25): traje completo 40 cal/cm². > 40 cal/cm²: NO trabajar energizado bajo ninguna circunstancia. Cada categoría especifica ATPV (Arc Thermal Performance Value) mínimo del equipo FR.
¿Qué debe incluir la etiqueta de arco?
NFPA 70E requiere: 1) Energía incidente (cal/cm²). 2) Distancia de trabajo. 3) Límite de arco (flash protection boundary). 4) Categoría de PPE requerida. 5) Voltaje nominal. La etiqueta se coloca en la puerta del tablero, switchgear o CCM. Debe ser durable y legible.
¿Cada cuánto se debe actualizar el estudio de arco?
NFPA 70E recomienda actualizar cuando: 1) Cambia la configuración del sistema (nuevo transformador, cambio de protecciones). 2) Se modifica el sistema de distribución. 3) Cada 5 años como máximo. Los valores cambian si CFE modifica el transformador de alimentación o si se agregan cargas significativas.
¿El arco eléctrico solo ocurre en alta tensión?
NO. Los arcos más comunes ocurren en 220-480V. A 220V con alta corriente de falla (25+ kA), la energía puede ser de Categoría 3-4. A 127V el riesgo es menor pero no nulo. En media tensión (4.16-34.5 kV) la energía es extremadamente alta. El voltaje facilita sostener el arco; la corriente determina la energía.
¿Qué hacer si alguien sufre quemaduras por arco eléctrico?
NO tocar al accidentado si sigue en contacto con cables. Desenergizar si es posible. Llamar al 911 inmediatamente. NO retirar ropa quemada (puede estar adherida a la piel). Cubrir quemaduras con tela limpia y humedecida. Las quemaduras por arco son de 2° y 3° grado; la persona necesita atención médica especializada en un centro de quemados dentro de las primeras 2 horas.
¿Cuáles son las causas más comunes de arco eléctrico?
En orden de frecuencia: 1) Herramientas que caen dentro del tablero energizado (30%). 2) Conexiones flojas que generan calor y eventual fallo (25%). 3) Trabajar energizado sin procedimiento de bloqueo/etiquetado (20%). 4) Animales o insectos en tableros sin sellar (15%). 5) Degradación del aislamiento por edad o humedad (10%). La mayoría son prevenibles con buenas prácticas.