Aplicando IEEE 1584 em Instalações de Geração de Energia

Dec 26, 2023

Um arco elétrico é a energia explosiva liberada quando uma falha elétrica causa um arco. Essa liberação rápida de energia causa temperaturas excessivas, além da expansão e explosão do ar e do metal no caminho do arco, levando a detritos voadores, som, radiação ultravioleta e emissão de gases perigosos.

É importante que os gerentes das instalações de geração de energia, juntamente com a equipe de manutenção e operações, entendam como os sistemas de energia funcionam durante condições anormais de falha para aumentar a segurança do pessoal e a confiabilidade do sistema. Também é particularmente crítico para instalações de geração de energia nuclear entender o impacto potencial desses eventos em equipamentos relacionados à segurança.

1. Se for necessário trabalhar em equipamentos energizados, os trabalhadores devem se vestir de acordo com a segurança e o código. A pesquisa mais recente, baseada em testes rigorosos, é refletida no guia IEEE 1584 atualizado. Cortesia: Eaton

Qual nível de equipamento de proteção individual (EPI) deve ser usado para segurança? O trabalho justificado em equipamentos elétricos energizados ocorrerá em várias circunstâncias e os eletricistas devem se vestir de acordo com a segurança e o código (Figura 1). Eles precisam de orientação com base nos códigos e padrões relevantes e dados em tempo real para ajudá-los a realizar a manutenção necessária de maneira segura.

Eventos de arco voltaico podem causar danos extensos e tempo de inatividade. No caso de um evento de arco voltaico, os gerentes das instalações não podem simplesmente dirigir até o grande varejista mais próximo para adquirir um novo centro de controle de motor, comutador ou outro equipamento de distribuição elétrica. Em vez disso, pode levar meses para fabricar, enviar e instalar novos equipamentos. Enquanto isso, o tempo de inatividade se traduz diretamente em perda de produção e pode ter um impacto negativo nos resultados.

Além disso, é importante entender o impacto dos eventos de arco voltaico em equipamentos relacionados à segurança para instalações de geração de energia, especialmente instalações de energia nuclear. O desafio não é apenas quando o equipamento relacionado à segurança sofre um evento de arco voltaico, mas também a proximidade e danos prolongados ao equipamento relacionado à segurança, mesmo no caso de um evento em equipamentos não relacionados à segurança. Quando ocorre um evento de arco voltaico, a área de impacto pode se estender a outros equipamentos.

A indústria elétrica, especialmente geradores de energia nuclear, é afetada por esses tipos de eventos e está promovendo mudanças na forma como os equipamentos são projetados e instalados. Por exemplo, um evento na usina nuclear de Browns Ferry em Limestone County, Alabama, em março de 1975, mudou a forma como as instalações de energia nuclear são projetadas.

Um grande incêndio de cabos na sala de distribuição de cabos ocorreu em Browns Ferry, e mais de 600 dos cabos queimados continham circuitos para o desligamento seguro de um ou de ambos os dois reatores em operação. A perda de capital neste evento foi de $ 10 milhões, mais $ 200 milhões para pagar a eletricidade suplementar de outras fontes durante os 18 meses de inatividade, de acordo com a Comissão Reguladora Nuclear dos EUA (NRC) e o Laboratório Técnico Johns Hopkins APL (Applied Physics Laboratory). Digerir.

Eventos de arco elétrico, como mostrado pelo incidente de Browns Ferry, são muito destrutivos. As lições aprendidas com eventos e pesquisas do mundo real mudaram a indústria de geração de energia de várias maneiras.

2. O IEEE 1584 "Guia IEEE para realizar cálculos de perigo de arco voltaico" é o documento mais amplamente aceito no mundo para quantificar a energia térmica incidente e o limite de arco voltaico associado a falhas de arco. Esta é a capa do documento inicial lançado em 2002. Cortesia: IEEE

As informações técnicas mais recentes sobre arco elétrico, energia incidente e arco elétrico de alta energia (HEAF) são importantes para qualquer pessoa em uma instalação de geração de energia, seja uma aplicação de combustível fóssil, nuclear ou de geração de energia alternativa. Existem vários esforços de pesquisa globalmente sobre esse tópico, mas dois se destacam em particular. O primeiro é a pesquisa e desenvolvimento do padrão IEEE 1584 intitulado "Guia IEEE para realizar cálculos de risco de arco voltaico" (Figura 2). O NRC está conduzindo o segundo. Eventos recentes ocorridos na indústria nuclear estão gerando mais pesquisas e discussões sobre esse tópico para entender melhor os eventos do HEAF.