Arc Flash Incident Energy Estimator
Educational Lee-model sensitivity calculation only.
This selection changes review context only. Formulas and example inputs stay unchanged. Check the model assumptions and applicability for the actual process.
Identify the actual asset, process, work boundary, source documents, units and assumptions. Confirm that the selected model or template applies before using its results.
1 Inputs
2 Results
Worked example
Example values are illustrative. Replace them with your measured data.
| Input | Value |
|---|---|
| System voltage | 0.48 kV |
| Bolted fault current | 20 kA |
| Arc clearing time | 0.2 s |
| Working distance | 455 mm |
Illustrative Lee-model energy: 4.75 cal/cm²
References
Related tools
About this calculator
How it works
You enter system voltage (kV), bolted fault current (kA), arc clearing time (s) and working distance (mm). The tool applies the Lee method, E = 2.142×10⁶ × V × I_bf × t ÷ D², to estimate incident energy in cal/cm², and solves the same equation for the distance where energy falls to 1.2 cal/cm² to give the arc-flash boundary.
Worked example (illustrative inputs)
With 0.48 kV, 20 kA, 0.2 s and 455 mm: E = 2.142×10⁶ × 0.48 × 20 × 0.2 ÷ 455² ≈ 19.9 cal/cm². The boundary is √(2.142×10⁶ × 0.48 × 20 × 0.2 ÷ 1.2) ≈ 1,851 mm.
How to read the result
The energy is mapped to bands: up to 1.2 minimal, then PPE Category 1 (4), 2 (8), 3 (25), 4 (40), and above 40 no live work. 19.9 cal/cm² falls in Category 3. Clearing time enters linearly, so halving it halves the energy.
When to use it
Use it to triage panels and to see how much a faster protective device would cut energy. It is a conservative screening estimate, not a label: labels and PPE selection need a full IEEE 1584 study.
À propos de ce calculateur
Traduction (brouillon) — à relire.
Fonctionnement
Vous saisissez la tension du réseau (kV), le courant de défaut franc (kA), le temps d'élimination de l'arc (s) et la distance de travail (mm). L'outil applique la méthode de Lee, E = 2,142×10⁶ × V × I_bf × t ÷ D², pour estimer l'énergie incidente en cal/cm², puis résout la même équation pour la distance où l'énergie tombe à 1,2 cal/cm², ce qui donne la frontière d'arc.
Exemple chiffré (valeurs d'illustration)
Avec 0,48 kV, 20 kA, 0,2 s et 455 mm : E = 2,142×10⁶ × 0,48 × 20 × 0,2 ÷ 455² ≈ 19,9 cal/cm². La frontière vaut √(2,142×10⁶ × 0,48 × 20 × 0,2 ÷ 1,2) ≈ 1 851 mm.
Lire le résultat
L'énergie est classée par paliers : jusqu'à 1,2 minimal, puis EPI catégorie 1 (4), 2 (8), 3 (25), 4 (40), et au-delà de 40 aucun travail sous tension. 19,9 cal/cm² correspond à la catégorie 3. Le temps d'élimination intervient de façon linéaire : le diviser par deux divise l'énergie par deux.
Quand l'utiliser
Utilisez-le pour trier les tableaux et voir combien une protection plus rapide réduirait l'énergie. C'est une estimation de dépistage prudente, pas une étiquette : l'étiquetage et le choix des EPI exigent une étude IEEE 1584 complète.
حول هذه الحاسبة
ترجمة (مسودة) — للمراجعة.
طريقة الحساب
تُدخل جهد الشبكة (kV) وتيار القصر المباشر (kA) وزمن إخماد القوس (s) ومسافة العمل (mm). تطبّق الأداة طريقة Lee، أي E = 2.142×10⁶ × V × I_bf × t ÷ D²، لتقدير الطاقة الساقطة بوحدة cal/cm²، ثم تحلّ المعادلة نفسها لإيجاد المسافة التي تنخفض عندها الطاقة إلى 1.2 cal/cm²، وهي حدود القوس الكهربائي.
مثال محسوب (قيم توضيحية)
مع 0.48 kV و20 kA و0.2 s و455 mm: E = 2.142×10⁶ × 0.48 × 20 × 0.2 ÷ 455² ≈ 19.9 cal/cm². والحدود = √(2.142×10⁶ × 0.48 × 20 × 0.2 ÷ 1.2) ≈ 1851 mm.
قراءة النتيجة
تُصنَّف الطاقة في شرائح: حتى 1.2 ضئيلة، ثم فئة معدات الوقاية 1 (4) و2 (8) و3 (25) و4 (40)، وما فوق 40 يُمنع العمل والمعدات موصولة بالتيار. قيمة 19.9 cal/cm² تقع في الفئة 3. يدخل زمن الإخماد خطيًا، فخفضه إلى النصف يخفض الطاقة إلى النصف.
متى تستخدمه
استخدمها لفرز اللوحات ولمعرفة مقدار ما يخفضه جهاز حماية أسرع من الطاقة. هذا تقدير فحص متحفّظ وليس ملصقًا: الملصقات واختيار معدات الوقاية تتطلّب دراسة IEEE 1584 كاملة.