Estudos Elétricos

Proteção

Utilizando o mais moderno software de aplicação em proteção de sistemas elétricos (PTW 6.0 – SKM) aliado ao conhecimento técnico e a larga experiência de nossos profissionais a EA oferece a seus clientes:
  • Cálculo de Nível de Curto Circuito
  • Estudos de Coordenação e Seletividade de Proteções
  • Parametrização de Relés
  • Proteção e Partida de Motores de Média Tensão

Os Estudos de Curto-Circuito realizados nos sistemas elétricos podem ter diferentes finalidades, tais como as seguintes:

– Verificação da capacidade de ruptura dos disjuntores.

– Verificação da capacidade dos disjuntores de suportarem os esforços dinâmicos produzidos pelas correntes de curto-circuito assimétricas máximas.

– Obter as contribuições subtransitórias e transitórias dos ramos ligados ao ponto de defeito, as quais servirão como subsídio para determinar os ajustes dos dispositivos de proteção.

Os estudos tem, potanto, como objetivo principal, a obtenção das contribuições subtransitórias e transitórias, visando à determinação dos ajustes dos dispositivos de proteção.

Em nossos estudos, utilizamos o software PTW da SKM, módulo DAPPER, que utiliza a técnica da montagem da matriz de admitâncias Nodal Ybus e posteriormente efetua a inversão da mesma para a obtenção da Matriz Zbus.

Técnica de Montagem da Matriz

A partir do diagrama unifilar e dos dados do sistema, o programa gera a matriz admitância (Ybus). A matriz Ybus é quadrada com tamanho correspondente a quantidade de barras do sistema. As características da matriz Ybus permitem sua inversão, obtendo-se assim a matriz de impedâncias (Zbus) e com isso tornando possível o cálculo das correntes de falta nas barras, utilizando-se a Lei de Ohm.

Faltas Equilibradas

As correntes de falta em um sistema trifásico podem ser equilibradas através de todas as três fases ou desequilibradas. Faltas desequilibradas envolvem uma ou duas fases, nunca as três. A corrente de falta trifásica simétrica eficaz (falta equilibrada) é freqüentemente considerada a máxima corrente de falta na barra. Entretanto, em certas condições de sistemas, a falta desequilibrada pode apresentar maior valor de corrente que a falta trifásica.

Para que os cálculos sejam efetuados a Primeira Lei de Ohm deve ser definida:

[E] = [Z]*[I]

Onde:

E: Matriz tensão da barra

Z: Matriz impedância da barra; conhecida como a matriz Zbus

I: Matriz da corrente nodal da barra.

A impedância Z em notação complexa:

Z = R + jX

Onde:

R: Resistência

jx: Reatância

Circuito Thévenin Equivalente

O Estudo de Curto-Circuito formula as equações dos nós aplicando a Lei de Kirchoff das Correntes. Para a determinação da corrente de falta utiliza-se a impedância equivalente (reduzida) de Thévenin, para cada ponto de falta (nó).

A corrente de curto-circuito é calculada por:

[I] = [E] / [Zth]

Corrente Assimétrica

No caso subtransitório, além das correntes simétricas, o programa calcula também o fator de assimetria, a partir da relação X/R, e a seguir determina o valor da corrente assimétrica. Esses fatores de assimetria são obtidos do IEEE Std 241-1974, tabela 61, página 241.

Faltas Desiquilibradas

Para o cálculo das correntes desequilibradas lança-se mão da técnica de FORTESCUE, ou seja, das componentes simétricas, o qual decompõe o sistema desequilibrado em três circuitos de sequência: o de seqüência positiva, o de seqüência negativa e o de seqüência zero, onde é permissível a aplicação da Teoria Fasorial, individualmente, e posteriormente converte-se para os valores de fase.

Para as correntes de curto-circuito fase-terra, os circuitos de seqüência positiva, negativa e zero estão em fase, ou seja, o valor da corrente Ia1=Ia2=Ia0, nestas condições a corrente da fase no ponto da falta será:

Ia = 3Ia0 (Isto significa que os circuitos de seqüência estão em série, pois apresentam a mesma corrente).

Va = Va0 + Va1 + Va2 = 0

Va0 = -Zo*Iao

Va1 = E – Z1*Ia1

Va0 = -Z2*Ia2

Va = E – Z1*Ia1 – Zo*Iao – Z2*Ia2 = 0

Como, Iao = Ia1 = Ia2:

E = Z1*Ia1 + Z2*Ia1 + Zo*Ia1

E = (Z1 + Z2 + Zo)*Ia1

Ia1 = E/(Z1 + Z2 + Zo)

Ia2 = Iao = E/(Z1 + Z2 + Zo)

Na fase sob falta (fase “A”) a corrente será:

Ia = 3Ia1

Ia = 3E/(Z1 + Z2 + Zo)

Assim o módulo da corrente de falta fase-terra é dado por:

Icc1f = 3E/(Z1 + Z2 + Zo)

Levando-se em conta também a forma de aterramento do neutro a fórmula acima pode se transformar na apresentada a seguir:

Icc1f = 3E(Z1 + Z2 + Zo + 3Zn)

Corrente Assimétrica

No caso subtransitório, além das correntes simétricas, o programa calcula também o fator de assimetria, a partir da relação X/R, e a seguir determina o valor da corrente assimétrica. Esses fatores de assimetria são obtidos do IEEE Std 241-1974, tabela 61, página 241.

Como calcular um curto circuito?

 

Quais são as fórmulas para o cálculo de curto circuito?

 

A seguir apresenta-se um exemplo de cálculo de curto circuito, destacando-se as fórmulas para o cálculo de curto circuito trifásico simétrico e assimétrico em cada um dos pontos.

 

  1. Teoria básica sobre cálculos de curto circuito em instalações elétricas industriais

            Correntes de Curto Circuito tem seu valor dependente, basicamente, das impedâncias entre a fonte e o ponto onde ele ocorre (barramentos, cabos, terminais de máquinas).  Determinados tipos de carga, como motores, por exemplo, também contribuem para a elevação dos níveis de curto-circuito, entretanto, sua influência é, em geral, muito menor que a da concessionária. Neste artigo, não será abordada a influência dos motores nos níveis de curto-circuito. Desta maneira o curto-circuito será considerado uma função apenas das impedâncias entre a concessionária e o ponto de curto-circuito.

            Segundo Mamede Filho (2010), pontos afastados do sistema de geração são fortemente influenciados pela impedância das linhas de transmissão, pois sua impedância é muito superior à dos geradores. Desta maneira a corrente de curto-circuito apresenta dois componentes básicos em sua formação, apresentados graficamente na figura 1.1:

– Componente Simétrica: como o próprio nome mostra, é parte simétrica da corrente, que predomina no curto-circuito após alguns ciclos.

– Componente Contínua: sua característica contínua tem o valor decrescente devido ao fato da impossibilidade do fluxo magnético variar bruscamente dentro de um sistema.

 

Figura 1.1 – Forma de onda da corrente durante um curto-circuito (Fonte: SKM, 2006a, 2006b)

 

  1. Metodologia Simplificada para Cálculo de Curto Circuito trifásico

            O método mais utilizado para cálculos de curto circuito, na prática, é o do sistema de valores por unidade, também conhecido como “pu”. O valor das grandezas elétricas (tensão, corrente, potência, impedâncias, etc.) é definido pela razão entre o valor real desta grandeza e o valor adotado como base.

            A principal vantagem deste método refere-se ao fato de termos níveis diferentes de tensão em nossos circuitos, devido à presença de transformadores. Desta maneira, com a utilização dos valores em pu, os transformadores são representados por uma impedância, como se a relação do mesmo fosse 1:1, simplificando os cálculos.

A fim de exemplificar os estudos neste trabalho, todas as análises serão realizadas com base no sistema teórico apresentado no diagrama da figura 2.1.

 

Figura 2.1 – Diagrama unifilar do sistema teórico a ser estudado

 

2.1 Definição das Bases

 

Inicialmente devem-se escolher as bases a serem utilizadas para os cálculos em pu. Em geral, utiliza-se o valor típico de 100MVA para a potência base (Pb).

Pb = 100MVA (2.1)

Para a tensão base (Vb), é comum utilizarmos a maior tensão do sistema em questão, para o nosso caso, trabalharemos com um sistema em 13.800V:

V= 13.800 V (2.2)

A partir destes valores podemos calcular a corrente base (Ib):

2.2 Impedância e Níveis de Curto Circuito da Concessionária

A Impedância pode ser dada pela concessionária diretamente em pu ou caso seja dada em Amperes deve-se calcular o valor em PU

Z1(pu)concess. =     Ib / Icc3øsimconcess. (2.4)

Sendo:

Icc3øsimconcess – Corrente de Curto-Circuito Simétrica Trifásica no ponto de entrega da concessionária.

I– Corrente Base.

Z1(pu)concess – Impedância de Sequência Positiva no ponto de entrega da concessionária.

 

2.3 Impedância dos Transformadores.

Z1(pu)trafo =Z% . Pb / Pt (2.5)

R1(pu)trafo = R. Pb / Pt (2.6)

X1(pu)trafo =        ( Z(pu)2 – R(pu)2½  (2.7)

             Sendo:

Z1(pu)trafo,  R1(pu)trafo,  X1(pu)trafo – Impedância, Resistência e Reatância Indutiva de Sequência Positiva do Transformador

Z– Impedância percentual do transformador (dado de placa)

Pt – Potência do Transformador (em VA)

Pb – Potência Base (100 MVA)

 

2.4 Impedância dos Cabos

R1(pu)cabo = ((Rpor metro  x  Pb  )/V2  ) x dist / ncpf (2.8)

X1(pu)cabo = ((Xpor metro  x  Pb  )/V2  ) x dist / ncpf  (2.9)

Z1(pu)cabo =  ( R(pu) 2 + X(pu)2 ) ½  (2.10)

R1(pu)cabo, X1(pu)cabo, Z1(pu)cabo – resistência, reatância indutiva e impedância de sequência positiva do cabo. 

Rpor metro e Xpor metro – resistência e reatância indutiva por metro (dados do fabricante). 

Pb – Potência Base (100MVA)

V – Tensão nominal do circuito do cabo (em Volts)

Dist – distância (em metros)

ncpf – número de cabos por fase

2.5 – Correntes de Curto Circuito Trifásicas

Icc3øsim = Ib / Z(pu) (2.11)

Sendo:

Icc3øsim – Corrente de Curto Circuito Simétrica.

Ib – Corrente Base.

Z(pu) – Impedância equivalente em cada ponto em pu.

Icc3øassim – Corrente de Curto Circuito assimétrica.

e – número de Euler (2,71828)

π – “pi” (3,14159)

X/R – Razão entre a reatância indutiva de sequência positiva e a resistência de sequência positiva no ponto onde se deseja calcular o curto-circuito assimétrico.

 

  1. Exemplo de cálculo de curto circuito trifásico

A fim de exemplificar as equações apresentadas na seção 2 e atestar a eficácia dos cálculos elaborados nas simulações realizadas no software PTW versão 6.5.2.7 apresentamos os cálculos dos níveis de curto circuito feitos para o sistema exemplificado na figura 2 considerando também os dados das tabelas 3.1 a 3.4.

 

Tabela 3.1 – Dados da Concessionária

Nível de Curto Circuito no Ponto de Entrega (A)

Relação X/R

5.000

8

 

Tabela 3.2 – Impedância dos Cabos de Média Tensão

Cabo

Resistência de Sequência Positiva por metro (Ω/km)

Reatância Indutiva de Sequência Positiva por metro (Ω/km)

50mm2 (8,7/15kV)

0,4938

0,1551

35mm2 (8,7/15kV)

0,6684

0,1651

25mm2 (8,7/15kV)

0,9272

0,1726

Fonte: Catálogo Ficap, cabos Fipex 8,7/15kV, singelos, instalados em trifólio

 

Tabela 3.3 – Impedância dos Cabos de Baixa Tensão

Cabo

Resistência de Sequência Positiva por metro (Ω/km)

Reatância Indutiva de Sequência Positiva por metro (Ω/km)

25mm2 (0,6/1kV)

0,9362

0,1150

240mm2 (0,6/1kV)

0,1009

0,0980

185mm2 (0,6/1kV)

0,1303

0,0980

Fonte: Catálogo Ficap, cabos Fipex 0,6/1kV, singelos, instalados em trifólio

 

Tabela 3.4 – Dados dos Transformadores

Transformador

Potência (kVA)

Tensão (V)

Impedância Percentual (Z%)

Resistência Percentual (R%)

TR01

2.000

13.800 – 440/254

6,5%

1,1%

TR02

112,5

13.800 – 220/127

4,49%

2,56%

 

3.1 Cálculo das impedâncias do sistema em pu

 

Considerando nossas bases como sendo Pb = 100MVA e Vb=13.800V e aplicando-se a equação 2.4 aos dados da concessionária (tabela 3.1) obtêm-se os resultados conforme a tabela 3.5:

Tabela 3.5 – Valores das Impedâncias da Concessionária em pu

Resistência de Sequência Positiva em pu

Reatância Indutiva de Sequência Positiva em pu

0.103785

0.830278

 

Aplicando-se a equação 2.8 aos cabos obtêm-se os resultados conforme a tabela 3.5:

Tabela 3.5 – Valores das Impedâncias dos Cabos em pu

Cabos

Bitola / Isolação

Distância

Cabos por fase

Resistência de Sequência Positiva em pu

Reatância Indutiva de Sequência Positiva em pu

Cabo MT Geral

50mm2(8,7/15kV)

20 m

1

0.0052

0.0016

Cabo MT TR01

35mm2(8,7/15kV)

20 m

1

0.0070

0.0017

Cabo MT TR02

25mm2(8,7/15kV)

20 m

1

0.0097

0.0018

Cabo BT TR01

240mm2(0,6/1kV)

20 m

8

0.1303

0.1265

Cabo BT TR02

185mm2(0,6/1kV)

20 m

1

5.3843

4.0496

 

Aplicando-se as equações 2.5, 2.6 e 2.7 aos transformadores teremos os resultados conforme a tabela 3.6:

Tabela 3.6 – Valores das Impedâncias dos Transformadores em pu

Transformador

Potência (kVA)

Tensão (V)

Resistência em pu

Reatância Indutiva em pu

TR01

2.000

13.800 – 440/254

0.5500

3.2031

TR02

112,5

13.800 – 220/127

22.7556

32.8000

 

3.2 Cálculo das impedâncias equivalentes em pu para vários pontos do sistema

 

A impedância equivalente na SE-Geral é dada pela soma vetorial das impedâncias da concessionária e do Cabo MT Geral:

ZeqSE-Geral = Zconcess + Zcabo MT Geral = 0,103785 + j         0,830278 + 0,0052 + j0,0016

ZeqSE-Geral = 0,108985 + j0,831878 pu

ZeqSE-Geral = 0,8390 pu (ângulo =  82,53o)

Aplicando-se as equações 2.11 e 2.12 temos os valores de curto-circuito para a SE-Geral:

Icc3øsim SE-Geral = 4.183,70 / 0,8390 = 4.986A

Icc3øassim SE-Geral = 6.834A 

 

A impedância equivalente no primário do TR-01 (SE-TR01) é dada pela soma vetorial das impedâncias da concessionária, Cabo MT Geral e cabo MT TR01:

ZeqSE-TR01 = Zconcess + Zcabo MT Geral + Zcabo MT TR01 = 0,103785 + j          0,830278 + 0,0052 + j0,0016 + 0,0070 + j0,0017

ZeqSE-TR0l = 0,115985 + j0,833578 pu

ZeqSE-TR0l = 0,8417 pu (ângulo =  82,07o)

 

Aplicando-se as equações 2.11 e 2.12 temos os valores de curto-circuito para a SE TR-01:

Icc3øsim SE-TR01 = 4.183,70 / 0,8417 = 4.971 A

Icc3øassim SE-TR01 = 6.732 A 

 

Efetuando-se os cálculos para os demais pontos do sistema, de maneira análoga, teremos os resultados conforme a tabela 3.7, onde são apresentados os valores de curto circuito trifásico simétrico e assimétrico, devendo-se observar que, para os pontos localizados na baixa tensão, os níveis já foram calculados para a tensão nominal de cada painel, ou seja, o resultado obtidos através das fórmulas 2.11 e 2.12 já foi multiplicado pela relação de transformação.

 

Tabela 3.7 – Níveis de Curto Circuito trifásico calculados

            Ponto

Tensão (V)

Zeq (pu)

Icc3øsim(A)

Relação X/R:

Icc3øassim (A)

Entrada Consumidor

13800

0.8367

5000

8

6914

SE Geral

13800

0.8390

4986

7.63

6834

SE TR01

13800

0.8417

4971

7.19

6732

SE TR02

13800

0.8421

4968

7.02

6698

PGBT-01

440

4.2388

30956

5.23

39173

PGBT-02

220

47.1018

5572

1.33

5621

CCM01

440

4.8518

27045

3.54

31304

CCM02

440

5.4926

23890

2.81

26329

CCM03

440

6.1524

21327

2.41

22843

CCM04

440

6.8259

19223

2.15

20228

QLF01

220

79.2611

3311

0.63

3311

QLF02

220

115.6912

2268

0.45

2268

QLF03

220

153.3784

1711

0.36

1711

 

 

Bibliografia

 

  1. Mamede Filho, Instalações Elétricas Industriais, Rio de Janeiro, LTC, 2010

 

SKM Systems Analysis, Inc. Power Tools for Windows – A Fault Reference Manual – Electrical Engineering Analysis Software for Windows, Manhattan, USA, SKM, 2006a.

 

SKM Systems Analysis, Inc. Power Tools for Windows – A Fault Reference Manual – Electrical Engineering Analysis Software for Windows, Manhattan, USA, SKM, 2006b.

 

 

Estudo de Arco Elétrico, Estudo de ATPV e Cálculo de Energia Incidente


O Estudo de Arco Elétrico estima a exposição à energia incidente proveniente de fontes de arco elétrico. Para compreender a proposta do estudo de arco elétrico é importante entender a diferença entre faltas tradicionais e faltas com arco elétrico. Um curto circuito trifásico franco, fase-fase ou fase-terra cria correntes elevadas que fluem através da rede. Estudos tradicionais são usados para dimensionar equipamentos que suportarão e interromperão estas correntes de curto-circuito. Correntes de Arco ocorrem quando a corrente passa através do espaço entre dois materiais condutores produzindo altas temperaturas. Estas altas temperaturas podem causar queimaduras fatais mesmo a vários metros de distância do arco. O arco elétrico também causa o desprendimento de pedaços de material derretido na área ao seu redor, representando um risco adicional. A corrente de arco é menor que a corrente de falta tradicional visto que o arco age como uma resistência elétrica entre os materiais condutores.


O trabalho a seguir foi desenvolvido segue as normas NFPA 70E e a IEEE 1584 determinando as distâncias de segurança e a energia incidente à qual o trabalhador pode ser exposto quando trabalhando nas proximidades de equipamentos elétricos. Queimaduras provenientes de Arcos Elétricos são responsáveis por grande parte dos acidentes de trabalho em eletricidade.


O estudo desenvolvido combina cálculos de curto-circuito, equações empíricas e os tempos de operação dos dispositivos de proteção para estimar a energia incidente e os níveis dos equipamentos de proteção individual (EPIs) além das distâncias de segurança.

Conceitos Básicos sobre Estudo de Arco Elétrico, Estudo de ATPV e Cálculo de Energia Incidente


O Estudo de Arco Elétrico é realizado criteriosamente de modo que possamos analisar as energias incidentes causadas por ocorrências de Arco Elétrico.


O mesmo apresenta uma série de parâmetros básicos que serão descritos a seguir:


– Arco Elétrico (Arch Flash)
É o gerador da energia liberada entre dois condutores ou entre um condutor e a terra.
Essa energia é gerada através de uma corrente elétrica que percorre o mesmo.


– Energia Incidente Normalizada (Normalized Incident Energy)
No instante que ocorre um curto-circuito, o espaço é tomado por uma energia gerada pelo arco de duração média de 200 ms em um corpo humano situado a 600 mm do arco em questão.
A energia incidente é função da tensão, da corrente de curto-circuito, e do tempo de atuação dos dispositivos de proteção do sistema. A energia incidente é inversamente proporcional à distância de trabalho.

– Energia Incidente (Incident Energy)
Energia calculada a partir de valores da Energia Incidente Normalizada, que incide sobre a pele ou vestimenta do trabalhador.


-ATPV (Arch Thermal Performance Value) definido na ASTM F 1959-06.
Desempenho térmico do material, ou seja, a transmissão do calor causado pela energia incidente sobre um determinado metal, podendo causar queimaduras de até segundo grau em uma pessoa que esteja próxima da situação em questão.


– Distância Segura de Proteção (Flash Protection Boundary ou AFB – Arch Flash Boundary)
Distância mínima na qual o trabalhador deve se encontrar da fonte de um arco que, por exemplo, possa ter uma energia de 1.2 cal/cm2 (5 J/cm2), o que pode causar queimaduras de segundo grau em seu corpo caso ele não esteja devidamente protegido


– Zona de Risco (NR10)
Entorno de parte condutora energizada, não segregada, acessível inclusive acidentalmente, de dimensões estabelecidas de acordo com o nível de tensão, cuja aproximação só é permitida a profissionais autorizados e com a adoção de técnicas e instrumentos apropriados de trabalho.


– Zona Controlada (NR10)
Entorno de parte condutora energizada, não segregada, acessível, de dimensões estabelecidas de acordo com o nível de tensão, cuja aproximação só é permitida a profissionais autorizados


Motivos de ocorrência de um arco elétrico:


– Mau Contato (Ex: Conexões soltas ou mal apertadas)
– Depreciação da Isolação (Sobretensão, Sobrecarga etc)
-Componentes e/ou equipamentos defeituosos (quando não detectado de imediato, o defeito pode
ocorrer durante a vida útil)
– Projeto e instalação mal dimensionados.
– Contatos acidentais causados por ferramentas ou peças.

Metodologia de Cálculo

 

– Corrente de Arco
Para a determinação das correntes de arco, utilizamos o procedimento descrito na Norma IEEE – 1584 e Anexo D.8.2 da NFPA-70E:
O cálculo é realizado através da corrente de curto circuito, onde no caso nós convertemos a mesma para a corrente de arco equivalente.
O método de cálculo das correntes de curto proposto na Norma IEEE 1584 é apresentado no Std. 141 – 1993 da IEEE. O software PTW utiliza os resultados obtidos pelo método Comprehensive do Módulo Dapper do próprio software. Este método é plenamente aplicável para a determinação das correntes de curto circuito. Foi considerada para a condição de curto circuito as bases de dados disponibilizadas no site do ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) denominadas “ONS * SISTEMA INTERLIGADO * CONF JUNHO/2013 VERSÃO 13/08/2013 * BR1306A.ANA”, e os níveis de curto circuito são apresentados no estudo em anexo e nas tabelas no item 1.5.

Sistemas de baixa tensão (até 1 kV):

 

– Cálculo da Energia Incidente:

Onde:
Ia= Corrente de Arco [kA]
K= -0.153 para configuração aberta
K= -0.097 para configuração fechada (in box)
Ibf=Corrente de falta trifásica simétrica RMS [kA]
V=Tensão do Sistema [kV]
G=Gap entre condutores [mm]

Para tensões entre 1 kV e 15 kV, não há distinção entre as configurações em ambiente aberto e ambiente fechado, devendo ser aplicada a seguinte equação:

– Cálculo da Energia Incidente Normalizada
A energia Normalizada é calculada conforme apresentado no item 5.3 da Norma:

Onde:

EN = Energia Normalizada [J/cm²]
K1= -0.792 para configuração aberta.
K1= -0.555 para configuração fechada.
K2=0 para sistemas isolados ou aterrados por resistência.
K2=-0.133 para sistemas solidamente aterrados.
G=Gap entre condutores [mm].

Onde:

E= Energia Incidente
Cf=1 para tensões <1 KV
Cf=1,5 para tensões ≥ 1KV
EN= Energia normalizada [J/cm²]
t= Tempo de atuação da proteção.
D=Distância de Trabalho [mm] (conforme tabela D.7.3 da NFPA70E).
X=Expoente de Distância (conforme tabela D.7.2 da NFPA70E).

As tabelas a seguir foram extraídas da NFPA70E anexo D.

Tabela D.7.2

Tabela D.7.3

A distância de trabalho típica é a soma da distância entre o trabalhador e a parte frontal do equipamento com a distância entre a parte frontal e a fonte de origem do arco, localizada dentro do equipamento.

– Tempo de Resposta dos Equipamentos de Proteção

Com o tempo obtido no estudo de seletividade, dos relés de proteção, e o tempo de processamento de leitura do relé, informado pelo fabricante, que equivale a 1/4 de ciclo (0,004s), para os relés sem a proteção contra arco, e 1/16 de ciclo(0,001s) para os relé com proteção de arco, somamos a estes tempos a atuação correspondente do dispositivo de proteção, onde cada dispositivo possui um tempo inerente que varia de fabricante para fabricante.
A tabela a seguir foi extraída da Norma IEEE – 1584 nos fornecem valores de tempo típicos para atuação do sistema de Seccionamento:

Apoiados na segurança, neste estudo foram utilizados os Tempos de Abertura dos Dispositivos:
Baixa Tensão: 3 ciclos (0,050s).
Media Tensão: 8 ciclos (0,080s).

– Distância Entre Fases (GAP)
Através de ensaios padronizados, foi obtida uma série de valores de referência focados na distância de trabalho e no tempo de atuação da proteção. De acordo com esses valores podemos ter o GAP entre as fases recomendados para o cálculo, verificadas na tabela a seguir extraída da Norma IEEE – 1584:

Neste estudo foram utilizadas as distâncias, de acordo com os desenhos construtivos dos painéis e cubículos:
Cubículos de Media Tensão: 90mm;
CDC: 20mm;
CCM: 25mm (conforme a recomendação NFPA, tendo em vista que a distância real é maior).

– Distância Segura de aproximação contra Arco elétrico(IEEE 1584)
Distância limite da fonte de energia (arco), que o trabalhador ainda está exposto à queimaduras de segundo grau, devido ao calor gerado pelo arco, 1.2(cal/cm²) ou 5.0(J/cm²) e para determinar a distância segura de aproximação deve-se aplicar a seguinte equação

DB= Distância de aproximação do ponto do arco (mm)
Cf=1 para tensões <1 KV
Cf=1,5 para tensões ≥ 1KV
EN= Energia normalizada [J/cm²]
EB= Energia incidente [J/cm²] na distancia de proteção;
t= Tempo de atuação da proteção.
X=Expoente de Distância (conforme tabela D.7.2 da NFPA70E).

Tabela dos níveis de proteção dos EPIs pela Energia Incidente Calculada (NR10)