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Uso de Equipo
Resistente a las Fallas
de Arco para cumplir
con Estándares de
Seguridad contra Arcos
Eléctricos
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Agenda
1. Estándares Relacionados con Arcos Eléctricos
2. Característica/Dinámica del Arco Eléctrico
3. Implementación en Campo de Equipo
Resistente a Fallas de Arco
4. Minimizando la exposición al riesgo de las
fallas de arco eléctrico
Agenda
1. Estándares Relacionados con Arcos Eléctricos
2. Características/Dinámica del Arco Eléctrico
3. Implementación en Campo de Equipo
Resistente a Fallas de Arco
4. Minimizando la exposición al riesgo de las
fallas de arco eléctrico
Códigos de Instalaciones Eléctricas y
Estándares
• “National Electrical Code 2008 - NFPA 70”
• “Canadian Electrical Code 2009 – C22.1”
• Códigos Eléctricos (NEC/CEC) y otros códigos
de seguridad
• Históricamente, hemos estado primariamente
preocupados con la protección contra el fuego,
electrocución y riesgo de choque eléctrico
Los peligros de fallas de arco eléctrico no fueron
atendidos de manera directa.
¡Como veremos más adelante esto ha cambiado
drásticamente!
Cambios al NEC
•  En el 2002, la NEC agregó el artículo 110.16 y reforzó el
etiquetado de equipos en términos de la protección contra arco
eléctrico:
–  110.16 Protección contra Arco: “Paneles de control, tableros y
centros de control de motores que son permanentes y que
probablemente requieran examinación, ajustes, servicios y
mantenimiento mientras se encuentren energizados deberán
estar marcados en campo para advertir a personas calificadas
sobre los riesgos potenciales de fallas de arco eléctrico. Las
marcas deberán estar localizadas de tal forma que sean
claramente visibles por personas calificadas antes de la
examinación, ajuste, servicio o mantenimiento del equipo.
–  El etiquetado para la protección contra fallas de arco es un
requerimiento de campo que debe ser aplicado por el usuario
para cada aplicación específica.
•  Los usuarios deben establecer una filosofía de etiquetado
consistente de tal forma que ayuden a desarrollar un
programa de seguridad eléctrica
Regulaciones Estatales y Federales
•  OSHA 1910 Sub-capítulo S –
Acto de Salud y Seguridad Ocupacional –
EUA
•  Salud y Seguridad Ocupacional – Provincias
Canadienses
Estas agencias regulatorias usualmente buscan
guías industriales reconocidas para ayudar a los
empleados a crear un ambiente de trabajo seguro.
Estándares de Seguridad Eléctrica – NFPA
70E
•  NFPA 70E, el Estándar para la Seguridad
Eléctrica del Lugar de Trabajo – 2009
–  La seguridad eléctrica incluyendo fallas de arco
eléctrico son el enfoque de todos los usuarios
–  NFPA-70E no es un estándar para el diseño,
instalación, modificación y/o construcción de
sistemas eléctricos
–  Su intención es proteger a los empleados de los
riesgos eléctricos del lugar de trabajo
–  Los usuarios buscan que más características de
seguridad se integren en su equipo
• Enfoque incrementado en programas de seguridad eléctrica
Estándares de Seguridad Eléctrica - CSA Z462
(Canadá)
•  Asociación de Estándares Canadienses
(CSA) - Z462
–  El CSA-Z462 fue desarrollado en paralelo
con la edición 2009 de la NFPA 70E
–  Se referencia directamente con el Código
Eléctrico Canadiense y es consistente con
la información que aparece en OSHA
–  El CSA-Z462 se encuentra harmonizado
NFPA 70E
Estándares de Seguridad Eléctrica–
IEEE C37.20.7-2007
•  El IEEE C37.20.7-2007 “IEEE guide for testing
metal-enclosed switchgear rated up to 38 kV for
internal arcing faults”
–  El alcance fue expandido para incluir equipo de
desconexión y protección en baja tensión
–  Define el nivel de accesibilidad del equipo y
detalla los niveles de protección contra fallas de
arco
–  Define los criterios de prueba y evaluación
–  Los niveles de accesibilidad definidos marcan la
pauta para el desempeño de los equipos en el
evento de una falla de arco.
• El IEEE C37.20.7-2007 es un estándar industrial reconocido
que aplica a equipo de Baja y Media Tensión
Agenda
1. Estándares Relacionados con Arcos Eléctricos
2. Características/Dinámica del Arco Eléctrico
3. Implementación en Campo de Equipo
Resistente a Fallas de Arco
4. Minimizando la exposición al riesgo de las
fallas de arco eléctrico
Dinámica de la Falla de Arco Eléctrico
Falla de Arco/Explosión
19,450° C
Metal
Fundido
Luz Intensa
Ondas de
Sonido y
Presión
El Cobre se Evapora
(Razón de Expansión 67,000
veces)
Calor Intenso
Causas de Fallas de Arco Eléctrico
•  Factores Humanos
–  Toques Accidentales
–  Partes que se caen o
herramientas mal acomodadas
–  Prácticas de instalación
inapropiadas
•  Mecánicas
–  Cerrar Líneas con Fallas
–  Conexiones Flojas
Causas de Fallas de Arco Eléctrico
•  Ambientales
– 
– 
– 
– 
Polvo
Filtración de Líquido y Humedad
Impurezas
Corrosión en las Superficies de
Contacto
–  Fallas en Materiales Aislantes
–  Cuarteo de Cables debido a fuerzas
anormales-humanas, roedores o
pájaros
Importancia de la Seguridad en Fallas de
Arco
•  Previene pérdidas potenciales en las organizaciones de fuerza laboral
capacitada, gastos por litigación, costos de seguros altos y pérdida de
moral.
•  Incrementa el tiempo de producción mediante la reducción de accidentes.
•  La Administración de Salud y Seguridad Organizacional (OSHA) requiere
mantener a los trabajadores seguros alrededor del equipo eléctrico sin
citar ningún estándar específico
•  La NFPA 70E provee guías en la seguridad eléctrica del empleado
•  Para centros de control de motores en baja tensión, la UL 845 “Standard
for Motor Control Centers” no menciona nada sobre protección en caso de
fallas de arco eléctrico
− Criterios de desempeño durante fallas se refieren casi de manera única a
fallas de corto circuito
Agenda
1. Estándares Relacionados con Arcos Eléctricos
2. Características/Dinámica del Arco Eléctrico
3. Implementación en Campo de Equipo
Resistente a Fallas de Arco
4. Minimizando la exposición al riesgo de las
fallas de arco eléctrico
Consideraciones para Equipo Resistente a
Fallas
•  Una forma fundamental de protección contra arco eléctrico debe incluir
a todo el personal, ya esté calificado eléctricamente o no.
•  La IEEE C37.20.7-2007 está intencionada para fallas de arco que
puedan ocurrir durante la operación “normal” del equipo.
–  Las fallas de arco pueden ocurrir durante la operación normal sin acción humana
especifica y puede afectar a personas que simplemente se preocupan por sus
propios asuntos
–  Causa: contaminación, falla del equipo, prácticas de mantenimiento inadecuado,
etc.
•  Víctimas Potenciales: cualquier persona, calificada eléctricamente o no
–  Simplemente por caminar al lado del equipo o por limpiar basura
alrededor de él
–  En el lugar equivocado en el tiempo equivocado
• El equipo resistente a fallas previene los riesgos del arco
eléctrico en el momento adecuado
Consideraciones para Equipo Resistente a
Fallas
•  El equipo resistente a fallas de arco debera
ser probado mediante una guía de pruebas
relevante o un estándar
•  Una carta de certificación debera estar
disponible para corroborar los resultados
•  Las guías de pruebas y estándares contra
arco eléctrico globales incluyen:
– 
– 
– 
– 
IEEE C37.20.7-2007
IEC 62271-200 (Anexo A)
EEMAC G14-1
IEC 61641
Consideraciones para Equipo Resistente a
Fallas
•  El nivel de accesibilidad del equipo determina la protección contra
fallas de arco eléctrico
•  De acuerdo al IEEE C37.20.7-2007
–  Tipo 1 (Solamente Frontal)
–  Tipo 2 (Frontal, Lateral y Trasera)
•  Tipo 2B (incluye aislamiento entre el panel de baja tensión y la celda de
fuerza dentro de la unidad-vendrá incluido en la próxima revisión del
estándar)
–  Tipo 1C o 2C
•  Incluye aislamiento entre unidades/compartimientos/estructuras
adyacentes
• El nivel de accesibilidad determina el desempeño esperado
del equipo en el evento de una falla de arco eléctrico
Consideraciones para Equipo Resistente a
Fallas
•  Pasar la prueba IEEE C37.20.7-2007 significa:
–  Las puertas y las cubiertas no se abren (se permiten
dobleces)
–  No salen volando partes del equipo
–  El arco no crea hoyos en el exterior de la estructura
de prueba (en los planos aplicables del nivel de
accesibilidad)
–  Indicadores de prueba de algodón de 150 g/m2 (ropa
industrial típica) no deben incendiarse ni perforarse
–  Las conexiones de tierras permanecen efectivas
Resumen
•  Equipo resistente al arco ofrece un nivel más alto de seguridad al
personal
•  Asegúrese que el equipo resistente al arco ha sido probado en todas
las condiciones y estándares relevantes
•  El equipo resistente al arco requiere algunos pasos de ingeniería
adicionales para implementar de manera exitosa
•  El equipo resistente al arco requiere mayor diligencia para una
instalación apropiada
•  Cuando se instala de acuerdo a las instrucciones del fabricante, el
desempeño del equipo resistente al arco se optimiza
• El Equipo resistente al arco eléctrico puede ser vital en un
programa comprensivo para mejorar la seguridad del
personal
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1. Estándares Relacionados con Arcos Eléctricos
2. Características/Dinámica del Arco Eléctrico
3. Implementación en Campo de Equipo
Resistente a Fallas de Arco
4. Minimizando la exposición al riesgo de las
fallas de arco eléctrico
Standard LV MCC Safety Features
CENTERLINE 2100 & 2500
•  Door interlocks
•  Stab opening protection
•  Non-conductive, lockable switch
handles
•  Two side sheets
•  Rigid structure
•  Bus isolation
•  Dedicated ground bus
•  Phase isolation in stab assembly
•  Two-bolt bus connections
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LV MCC Arc Resistant Enhancements
•  Arc-Containment Latches
–  Allow pressure relief, to help keep the
doors from detaching from the structure
during an arcing fault
•  Insulated horizontal bus access covers
•  Baffles for vented doors
With certain service restrictions and commonly available options
these are the only enhancements needed for an arc resistant NEMA
LV MCC meeting Type 2 accessibility per IEEE C37.20.7
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Standard Arc Shield Requirements
•  Service restrictions
– 
– 
– 
– 
65kA
600 volts
1200A horizontal bus
Specific fuses or CBs required
•  Optional equipment required
–  Solid copper vertical plug-in ground
bus and stab
–  Shutters (manual or automatic)
•  Standard on 2500
For more demanding customers, we have developed a new version
of CENTERLINE 2100 with ArcShield that will withstand a fault up
to 100 milliseconds in duration.
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CENTERLINE 2100 w/ArcShield – 100mSec
Enhancements
•  Pressure relief system like MV
•  Reinforced door hinges
•  Reinforced back plates
•  Reinforced sides on end of lineup
•  Bolted unit support pan
•  Baffles on vertical wireway
The key to providing Type 2 Accessibility is handling the pressure.
Strengthen some parts and provide a safe outlet.
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CENTERLINE 2100 MCC with ArcShield
100 ms Arc Resistant Rating
Pressure Relief
System
Manual or Automatic
Shutters
Insulating Covers on
Horizontal Bus
Closing Plates
Arc-Resistant Latches on All Doors
Arc Resistant Rating Label
Horizontal Ground Bus at Top
and Bottom
Reinforced Back plates
Bolted Down Unit Support Pans
Copper Vertical Ground Bus
and Heavy Duty Ground Stab
on Plug-in Unit
Copper Unit Load Ground
Bus and Unit Connectors
Vertical wireway baffle
Reinforced door hinges
Vertical angles at each end of MCC
Polycarbonate Baffles at each end of lineup
20” Deep Sections Required
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100mS Arc Shield Restrictions
•  Service restrictions
–  480 volts maximum
–  No vents w/baffles
•  Design restrictions
– 
– 
– 
– 
– 
20” deep enclosure required
Minimum 1.0 SF units
Horizontal ground bus required in top AND bottom
No pullbox
Maximum section 35” wide
•  No restriction on horizontal bus
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CCM CENTERLINE 2100 con ArcShield
Sistemas de
Liberación de
Presión (para fallas
de arco de 100ms)
Ventanas Manuales
o Automáticas
Coberturas Aislantes
en los paneles de
Cobertura de los
Buses Horizontales
Tornillos de ¼ de vuelta resistentes al
arco
Bus de Tierras
Vertical de Cobre
con Zapatas de Uso
Rudo para las
Silletas
Escapes de Aire Resistentes al Arco
Otras Características de Seguridad
Disponibles para los CCM CENTERLINE
Ventanas de
Visualización
Coberturas y Barreras
Conexiones de Redes
Industriales a Través
de las Puertas
Detección de Voltaje
Montada en Puerta
Programador DeviceNet
193-DNCT
Escaner de Laser
SafeZone™
Ventanas Infrarrojas para
Inspección Visual
Puertas Amarrillas de
Alta Visibilidad para la
Acometida
Sistema de Detección de
Arco por Fibra Óptica
Minimice riesgos de Arco Eléctrico con
Tecnología ArcShield y InteliCENTER
Monitoree, configure y solucione problemas sin abrir puertas
•  Puertos DeviceNet en las
compuertas exteriores permite
conectarse a la red del dispositivo
sin tener que abrir las puertas de
las unidades
•  El software IntelliCENTER permite
el monitoreo, configuración y
solución de problemas de todas
las unidades en la red
Monitoree, Configure y Resuelva Problemas
sin Abrir Compuertas de las Unidades
IntelliCENTER
Localización de Personal
Comentario IntelliCENTER
Detección de Sobrecarga
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Estado en Vista de Elevación
Cambiar Configuración del
Relevador
(FLA Y Tipo de Disparo)
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vía Parámetros en Monitoreo
Medir Corrientes de Fase
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Tendencia o Medición en Monitoreo
Medir Corriente del Motor
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Tendencias y Salvar Información
Detección de Falla a Tierra
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Monitoreo o Elevación
Monitoreo de Termistor
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Tendencia o Medición en Monitoreo
Tiempo a Disparo, Tiempo a
Reestablecer
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Tendencia o Medición en Monitoreo
Reestablecer Relevador de
Sobrecarga
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Monitoreo
Historia de Eventos
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Eventos
Verificar Voltaje de Control
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Monitoreo
Operación Arrancador
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Monitoreo o Elevación
Documentación de Unidades
Puerta Cerrada
Fuera de la Zona de Arco
Vista de Documentación
Cerrada Fuera de la Zona de Arco Vista Monitoreo / Refacciones/
El MantenimientoPuerta
remoto
aleja al personal de posibles
Manualesriesgos por
fallas de corto circuito
Identificación de Componentes
Resumen
Rockwell Automation le
provee con productos y
soluciones que lo
ayudan a obtener un
mayor grado de
seguridad