Arco elétrico e energia incidente em sistemas elétricos industriais

Although the massive use of electricity in industry began at the end of the 19th century, the first electric arc thermal effects estimating method was only proposed in the 1980s. In the following decades, several works contributed to increase the knowledge about the phenomenon and to improve the methods to quantify it. The IEEE Std 1584 first edition was published in 2002, being the first incident energy calculation dedicated technical standard. This standard, which has become the industry most popular method, had its second edition published at the end of 2018, with significant changes. A new mathematical model was proposed, including parameters that were not measured before, in addition to long equations, which manual calculation may be considered impractical. In this context, this work presents an IEEE Std 1584-2018 method incident energy calculation script development and its application in two case studies. The first case study illustrates the parameter evaluation to carry out a low voltage controlgear incident energy study, ending with a comparison between the 2018 Edition results with those of the 2002 Edition. The second case study proposes a roadmap for carrying out an incident energy dynamic study that considers multiple sources and the rotating machines short-circuit contribution ac decrement, concluding with a comparison between the results considering the ac decrement with the results in which it is neglected, and a discussion of the situations in which the effort to carry out a dynamic study can be justified.Embora a utilização em larga escala da eletricidade na indústria tenha se iniciado no final do Século XIX, o primeiro método para estimar os efeitos térmicos do arco elétrico só foi proposto nos anos 80. Nas décadas seguintes, vários trabalhos contribuíram para o aumento do conhecimento sobre o fenômeno e para a melhoria dos métodos para quantificá-lo. Em 2002, foi publicada a primeira edição da IEEE Std 1584, sendo a primeira norma técnica dedicada ao cálculo de energia incidente. Esta norma, que se tornou o método mais popular na indústria, teve sua segunda edição publicada no final de 2018, com mudanças significativas. Um novo modelo matemático foi proposto, incluindo parâmetros que antes não eram avaliados, além de extensas equações, cujo cálculo manual pode ser considerado impraticável. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um script de cálculo da energia incidente pelo método IEEE Std 1584-2018 e sua aplicação em dois estudos de caso. O primeiro estudo de caso ilustra o levantamento dos parâmetros necessários para executar um estudo de energia incidente de um conjunto de manobra e comando de baixa tensão, finalizando com uma comparação entre os resultados da Edição 2018 com os da Edição 2002 da norma. O segundo estudo de caso propõe um roteiro para a realização de um estudo dinâmico de energia incidente que considera múltiplas fontes e o decremento CA da contribuição de curto-circuito de máquinas rotativas, concluindo com uma comparação entre os resultados considerando o decremento CA com os resultados em que ele é desprezado, e uma discussão sobre as situações em que o esforço para a realização de um estudo dinâmico pode se justificar