NEC 240.87: Reducción de la energía del arco

Guía para profesionales de la electricidad para la edición 2023 de NEC.

¿Qué es NEC 240.87?

NEC 240.87 es una sección del código en la Código Eléctrico Nacional (NEC)) que exige métodos de reducción de la energía de arco para disyuntores de 1200 amperios o más. La energía de arco es la cantidad de calor y luz producida por un fallo de arco eléctrico, que puede causar graves daños a los equipos y al personal. Los métodos de reducción de la energía de arco están diseñados para reducir la duración y la intensidad de un fallo de arco, minimizando así los peligros potenciales.

¿Por qué es importante la norma NEC 240.87?

La norma NEC 240.87 es importante porque aborda un grave problema de seguridad en los sistemas eléctricos. Los fallos de arco pueden producirse por varias razones, como fallos de aislamiento, conexiones sueltas, objetos extraños o errores humanos. Cuando se produce un fallo de arco, puede generar temperaturas de hasta 35.000 grados Fahrenheit, que pueden fundir metal, inflamar materiales combustibles y causar quemaduras y lesiones graves. Los fallos de arco también pueden crear ondas de presión capaces de romper tímpanos, dañar pulmones y destrozar ventanas. Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), los fallos de arco son responsables de más de 2.000 lesiones y 400 muertes al año en Estados Unidos.

¿Cuáles son los métodos de reducción de energía de arco requeridos por NEC 240.87?

NEC 240.87 requiere uno de los siguientes métodos de reducción de energía de arco para disyuntores de 1200 amperios o más:

• Enclavamiento selectivo de zonas (ZSI): Este método utiliza señales de comunicación entre disyuntores para coordinar sus tiempos de disparo y aislar la zona en fallo lo antes posible. El ZSI puede reducir la energía del arco hasta 50% en comparación con la coordinación convencional. ZSI requiere disyuntores compatibles y cableado entre ellos.
• Relé diferencial: Este método utiliza transformadores de corriente para medir la diferencia entre las corrientes de entrada y salida de un disyuntor y disparar el disyuntor si la diferencia supera un valor establecido. El relé diferencial puede reducir la energía del arco hasta 80% en comparación con la coordinación convencional. El relé diferencial requiere transformadores de corriente y relés adicionales.
• Conmutación de mantenimiento con reducción de energía e indicador de estado local: Este método utiliza un interruptor que puede accionarse manualmente para reducir el umbral de disparo del disyuntor y una luz que indica el estado del interruptor. La conmutación de mantenimiento con reducción de energía puede reducir la energía del arco hasta 70% en comparación con la coordinación convencional. La conmutación de mantenimiento con reducción de energía requiere un interruptor y una luz en el disyuntor o cerca de él.
• Sistema activo de mitigación del arco eléctrico con reducción de energía: Este método utiliza un dispositivo que puede detectar y extinguir un fallo de arco creando una trayectoria de baja impedancia para la corriente de fallo y aplicando una tensión contraria al arco. El sistema activo de mitigación de los relámpagos de arco con reducción de energía puede reducir la energía del arco hasta 90% en comparación con la coordinación convencional. El sistema de mitigación activa de los relámpagos de arco con reducción de energía requiere un dispositivo y una fuente de alimentación.
• Disparo instantáneo: Este método utiliza un disyuntor que puede dispararse en un ciclo o menos de la corriente de defecto, alcanzando un valor preestablecido. El disparo instantáneo puede reducir la energía del arco hasta 40% en comparación con la coordinación convencional. El disparo instantáneo requiere un disyuntor con una función de disparo instantáneo ajustable.
• Anulación instantánea: Este método utiliza un disyuntor que puede anular el tiempo de retardo normal y dispararse inmediatamente cuando la corriente de defecto supera un determinado nivel. La anulación instantánea puede reducir la energía del arco hasta 60% en comparación con la coordinación convencional. Una anulación instantánea requiere un disyuntor con una función de anulación instantánea.
• Medio equivalente homologado: Este método utiliza cualquier otra tecnología que pueda reducir la energía del arco a un nivel inferior a la energía incidente a la distancia de trabajo. Los medios equivalentes aprobados pueden variar en sus prestaciones y requisitos de instalación. Los medios equivalentes aprobados deben ser aprobados por la autoridad competente. A veces es necesaria la creatividad, y la aplicación de funciones especiales de relé u otras soluciones de ingeniería pueden lograr los mismos o mejores resultados para la reducción del fallo de arco. Para ello será necesario realizar cálculos de ingeniería. Consulte a un ingeniero eléctrico para ayudarle con otras soluciones.

¿Cómo cumplir la norma NEC 240.87?

Para cumplir la norma NEC 240.87, los profesionales de la electricidad deben seguir estos pasos:

• Identifique los disyuntores de 1200 amperios o más en el sistema eléctrico.
• Seleccione e instale uno de los métodos de reducción de energía de arco para cada disyuntor.
• Etiquete el disyuntor con el método de reducción de la energía del arco y la ubicación de la documentación.
• Documente el método de reducción de la energía del arco y los ajustes del disyuntor.
• Probar y verificar la funcionalidad del método de reducción de la energía del arco.
• Actualizar el análisis de riesgos de relámpago de arco y las etiquetas de relámpago de arco del sistema eléctrico.

NEC 240.87 es una sección del código que exige métodos de reducción de energía de arco para disyuntores de 1200 amperios o más. Su objetivo es mejorar la seguridad de los sistemas eléctricos y reducir los riesgos de fallos de arco. Los profesionales de la electricidad deben estar familiarizados con los métodos de reducción de la energía de arco y con los pasos necesarios para cumplir la norma NEC 240.87.