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| ETAP FAQ # 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| What
is the comparison of NFPA 70E-2000 an IEEE 1584-2002 standards |
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| Description: | Arc Flash Analysis calculates the potential arc flash hazard distance and incident energy to which workers could be exposed to while working on or near electrical equipment. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Version: | ETAP 4.7.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Published: | June 11, 2003 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| The ETAP Arc Flash Analysis module estimates the arc flash incident energy under a bolted three-phase short circuit fault and determines the flash protective boundary to live parts for shock protection. The flash protection boundary is the distance a worker not wearing flame-resistant personal protective equipment (PPE) must stay away from a job site involving a possible hazardous arc flash. The arc flash analysis is conducted in conjunction with the ANSI/IEEE and IEC Device Duty calculations. There are two industry standards relating to Arc Flash:
The ETAP Arc Flash Analysis has the following program features:
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| Comparison of NFPA 70E-2000
and IEEE 1584-2002 Standards |
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| Summary of a Results Comparison
Between NFPA 70E-2000 and IEEE 1584-2002 Standards |
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| Calculations using the NFPA 70E-2000 and IEEE 1584-2002 standards were done on the same system. The system contained buses at voltage levels varying from 208 volts to 35,000 volts. Based upon the above table, the NFPA standard is designed to specifically handle 208-600 volts and 16-50 kAsc. Therefore, values shown in the 208 V case, 4.16 kV case, and 35 kV case are all extrapolated results for NFPA 70E-2000. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Summary Table |
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| Several trends are displayed via the results of the calculation. Regardless of the standard selected, the incident energy exposure increases as a function of increased voltage, and decreases as a function of increased distance from the source. The variation in results due to an enclosure (cubic box) is most severe at lower voltages. As the voltage levels increase, the results become similar. Mathematically, above 15 kV, the formulae become so similar that only the open air results are displayed. At a fixed distance of 18", NFPA is conservative at lower voltage levels, and becomes less conservative as voltage is increased. The cross-over point between NFPA and IEEE is seen in the test case at 480 volts in open air. IEEE results become conservative at the higher voltage levels. |
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| Plots |
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| 208 V Open Air |
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| 208 V Cubic Box Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Closed Box at 208 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 480 V Open Air Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Open Air at 480 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 480 V Cubic Box Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Closed Box at 480 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 600 V Open Air |
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| 600 V Cubic Box Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Closed Box at 600 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 4.16 kV Open Air Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Open Air at 4160 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 4.16 kV Cubic Box Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Closed Box at 4,160 Volts and a Distance of 18 Inches |
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| 35 kV Incident Energy Exposure as a Function of Time for an Arc in Open Air at 35 kV and a Distance of 18 Inches For voltage levels above 15,000 Volts the theoretically derived Lee Method is used by IEEE 1584-2002, t he incident energy exposure equations used for the NFPA 70E are only valid below 600 Volts. The values shown below are well outside the allowable range. |
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| Data |
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| Arc
Flash Analysis NFPA 70E-2000 |
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