Uso recomendado

Cómo usar esta calculadora

  1. Ingrese corriente de falla (kA), voltaje, tiempo de disparo (ms) y distancia de trabajo.
  2. La calculadora determina energía incidente, categoría PPE y límite de arco.
  3. Los resultados siguen la metodología IEEE 1584-2018.
  4. Considere reducir el tiempo de disparo para bajar la categoría de PPE.

Base técnica

Conceptos Fundamentales

Un arco eléctrico es una descarga luminosa que ocurre cuando la corriente fluye a través del aire ionizado entre conductores. La energía incidente (cal/cm²) mide el calor que recibiría un trabajador a cierta distancia. IEEE 1584 proporciona las ecuaciones empíricas para calcularlo. Las variables clave son: corriente de falla disponible (kA), tiempo de disparo de la protección (ms), distancia del trabajador (cm), y tipo de envolvente (panel abierto vs cerrado).

Aplicación local

Contexto en México

En México, la NOM-029-STPS requiere evaluación de riesgos, procedimientos de seguridad, capacitación y EPP para trabajos en instalaciones eléctricas. La NOM-001-SEDE no exige explícitamente un estudio IEEE 1584 en todos los casos; NFPA 70E e IEEE 1584 se usan como referencias técnicas cuando el riesgo, la política interna o el cliente lo piden. Las sanciones STPS dependen del acta, la UMA vigente, el tipo de incumplimiento y el centro de trabajo.

Datos de apoyo

Tabla de Referencia

Categorías de PPE según energía incidente (NFPA 70E)

CategoríaEnergía máx.PPE requeridoColor etiqueta
Cat 1≤ 4 cal/cm²Camisa FR manga larga, gafas seguridadVerde
Cat 2≤ 8 cal/cm²Ropa FR + visor arco + guantes cueroAmarillo
Cat 3≤ 25 cal/cm²Overol FR + capucha arcoNaranja
Cat 4≤ 40 cal/cm²Traje completo 40 cal/cm²Rojo
Peligro> 40 cal/cm²NO trabajar energizadoRojo/Negro
Criterio de cálculo Ver fórmula utilizada
E = Cf × En × (t/0.2) × (610/D)^x | En = 10^(-0.792 + 1.081×log(Ia) + 0.0011×G) | cal/cm²

Desglose del criterio

  • E = Cf × En × (t/0.2) × (610/D)^x
  • En = 10^(-0.792 + 1.081×log(Ia) + 0.0011×G)
  • cal/cm²

Fuente declarada

Norma / fuente
IEEE 1584-2018 / NFPA 70E
Artículo
Art. 130
Sección
Peligro de Arco Eléctrico
Referencia
Cálculo de Energía Incidente y Selección de PPE

Cómo verificar

  1. Ingrese corriente de falla (kA), voltaje, tiempo de disparo (ms) y distancia de trabajo.
  2. La calculadora determina energía incidente, categoría PPE y límite de arco.
  3. Los resultados siguen la metodología IEEE 1584-2018.

Supuestos y límites

La calculadora documenta el criterio aplicado, pero el resultado no sustituye memoria de cálculo, dictamen, revisión UVIE, contrato CFE ni criterio de la autoridad competente. Verifique temperatura, agrupamiento, fabricante, condiciones de instalación y alcance normativo antes de construir.

Caso práctico

Ejemplo Práctico

Tablero 220V con Icc = 25 kA y protección en 100 ms, distancia de trabajo 45 cm. Ia = 21.3 kA. Energía incidente: 4.8 cal/cm² → Categoría 2 (camisa FR, casco con visor, guantes). Límite de arco: 1.8 m. Acción: instalar protección de disparo rápido para reducir a Categoría 1.

Lectura del resultado

Interpretación de Resultados

El arco eléctrico libera energía térmica extrema. La energía incidente en cal/cm² orienta la selección de PPE. El factor más controlable es el tiempo de disparo: protecciones rápidas (<100 ms) reducen dramáticamente la energía. Trabajar desenergizado con LOTO reduce el peligro de arco asociado a la tarea energizada, aunque siempre debe verificarse ausencia de tensión y condiciones del equipo.

Revisión en campo

Errores Comunes

  • Asumir que el riesgo de arco solo existe en alta tensión. Los arcos más comunes ocurren en 220-480V con alta corriente de falla (25+ kA). A 127V el riesgo es menor pero no nulo.
  • No actualizar el estudio cuando cambia la configuración del sistema. Un nuevo transformador, cambio de protecciones o modificación del sistema cambia los valores de energía incidente.
  • Trabajar energizado sin EPP adecuado. El 80% de las lesiones por arco ocurren cuando NO se trabaja desenergizado. La opción más segura siempre es LOTO (lockout/tagout).
  • No documentar el riesgo en tableros donde hay trabajo energizado. Las etiquetas o fichas de seguridad deben seguir la política interna, el estudio aplicable y la referencia técnica usada.

Dónde se usa

Aplicaciones Prácticas

Estudio de arco industrial

Evaluar todos los tableros, switchgears y CCMs. Instalar etiquetas en cada equipo. Proporcionar PPE adecuado al personal de mantenimiento.

Reducción de riesgo

Instalar protecciones de disparo rápido, relés de arco óptico, o modo de mantenimiento en interruptores para reducir la energía incidente a Categoría 1-2.

Programa de seguridad eléctrica

Capacitar al personal en NFPA 70E, implementar procedimientos de LOTO, y realizar simulacros de emergencia por arco eléctrico.

Dudas frecuentes

Preguntas Frecuentes

¿Es obligatorio el estudio de arco en México?

La NOM-029-STPS requiere evaluación de riesgos para trabajos eléctricos. El estudio IEEE 1584/NFPA 70E no es un requisito universal de la NOM-001-SEDE; se define por nivel de riesgo, política interna, cliente, aseguradora o autoridad de seguridad del centro de trabajo.

¿Cómo reduzco la energía de arco?

Reducir tiempo de disparo (protecciones rápidas, relés ópticos), aumentar distancia (pértigas, operación remota), modo de mantenimiento, o desenergizar (mejor opción).

¿Qué es la categoría de PPE?

Cat 1: ≤4 cal/cm² (ropa FR básica). Cat 2: ≤8 (FR + visor). Cat 3: ≤25 (overol + capucha). Cat 4: ≤40 (traje completo). >40: NO trabajar energizado.

¿Cada cuánto actualizar el estudio?

Cuando cambia la configuración (nuevo transformador, protecciones, alimentador, ajustes o fuente). Algunas políticas internas usan ciclos periódicos, pero el plazo debe definirse por el programa de seguridad y el estándar adoptado.

¿Cuáles son las causas principales del arco?

Herramientas caídas en tablero (30%), conexiones flojas (25%), trabajo sin LOTO (20%), animales/insectos (15%), aislamiento degradado (10%). La mayoría son prevenibles.