Estudio de Arco Eléctrico 2

En el artículo anterior se habló de la importancia de usar un software especializado para el cálculo de arco eléctrico (arc-flash) y de algunas consideraciones importantes al realizar un estudio de esta naturaleza. Profundizaremos más en el tema para aquellos que no están tan familiarizados con el mismo.

¿Qué es un Arco Eléctrico?
Un arco eléctrico o falla por arco eléctrico es un destello de corriente eléctrica a través del aire en un equipo eléctrico, debido a un conductor energizado expuesto a otro o a un equipo conectado a tierra.

El Estándar IEEE-1584 define lo siguiente:

Peligro de arco eléctrico.- Una condición peligrosa asociada con la liberación de energía causada por un arco eléctrico.

Análisis del peligro de arco eléctrico.- Método para determinar el riesgo de lesiones al personal como resultado de la energía incidente de un arco eléctrico.

El Estudio de Arco Eléctrico determina la energía incidente, distancias de seguridad, equipo de protección personal a utilizar, permitiendo conocer los riesgos por exposición al arco eléctrico para reducir o eliminar peligros que acechan al personal de operación y mantenimiento eléctrico de las instalaciones eléctricas.

¿Que causa un arco eléctrico?
Recordemos en seguridad industrial que un accidente de trabajo es debido a dos causas: una condición insegura y un acto inseguro. Normalmente la condición insegura es derivada de un acto inseguro. Aquí algunos ejemplos:

• Polvos e impurezas (condición insegura, falta de mantenimiento preventivo)
• Corrosión (condición insegura, falta de mantenimiento correctivo)
• Condensación (condición insegura, falta de mantenimiento correctivo)
• Caida accidental de herramientas (acto inseguro)
• Sobretensiones a través de espacios muy pequeños (condición insegura, falta de mantenimiento preventivo)

Naturaleza de un arco eléctrico

Al presentarse un arco eléctrico ocurren las siguientes situaciones:

• Elevada temperatura
• Onda de Choque (el intenso calor provoca la expansión súbita del aire)
• Evaporación del material, causando expansión súbita de metales

Riesgos por arqueo de una falla

Derivado de lo anterior, una persona parada enfrente de donde ocurre el arco eléctrico, experimentará los siguientes riesgos:

• Calor
• metralla de metal en forma de gotas o fragmentos
• onda de presión o de choque
• perdida auditiva

Regulaciones Gubernamentales en México

En México tenemos las siguientes legislaciones en materia de protección al personal eléctrico:

• NOM-001-SEDE-2012 INSTALACIONES ELÉCTRICAS-UTILIZACIÓN
• NOM-017-STPS-2008 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL-SELECCIÓN, USO Y MANEJO EN LOS CENTROS DE TRABAJO
• NOM-029-STPS-2011 MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN LOS CENTROS DE TRABAJO-CONDICIONES DE SEGURIDAD

En USA, las regulaciones en esta materia son por parte de OSHA y NFPA 70 (NEC). Cada país tiene una regulación similar.

Las regulaciones gubernamentales obligan al patrón del centro de trabajo a que los trabajadores realicen sus actividades con seguridad y responsabilidad, previniendo lesiones al empleado, posibles multas, castigos, juicios/pleitos, etc.

Para mitigar el riesgo por arco eléctrico, diversas compañías trabajan continuamente para producir materiales que protejan la vida de las personas frente a estos riesgos.

Asimismo, se ofrecen recomendaciones, como remover la fuente de energía, contar con personal capacitado en el fenómeno de arco eléctrico, programar las actividades de trabajo con anticipación para prevenir riesgos y usar equipo de protección adecuada, es decir, fabricado con ingeniería de diseño especializada.

Esto se debe a que la ropa común provoca mayor grado de quemaduras en la piel que en las áreas en las que no está presente, si bien en ambos casos daña a la persona severamente. Existen vestimentas de protección de fibra que, gracias a su tecnología, ofrecen la seguridad necesaria, pues brindan durabilidad, ligereza, corte, retención del color, incluyendo una alta protección contra flamas, calor, arco eléctrico y soldaduras.

¿Que es la energía incidente?

La energía liberada durante un arco eléctrico es una función de la tensión del sistema, magnitud de la corriente de falla y duración de la falla. Los arcos eléctricos en tableros, tales como CCM’s ó tableros de distribución, magnifican el estallido y la energía es forzada hacia la parte abierta del tablero y hacia el trabajador. Las unidades de la energía incidente son cal/cm2 o J/cm2.

¿Que es la distancia de seguridad?

La norma NFPA70E Define lo siguiente:

Frontera de arco eléctrico (Arc Flash Boundary): Cuando exista un riesgo de arco eléctrico, una aproximación límite a una distancia a partir de una posible fuente de arco en el que una persona podría recibir una quemadura de segundo grado* si se presentara un arco eléctrico.

*Una quemadura de segundo grado es posible debido a una exposición de la piel sin protección a un arco eléctrico por encima del nivel de energía incidente de 5J/cm2 (1.2cal/cm2).

¿Cuales son los equipos de protección personal (EPP) a usar contra un arco eléctrico?
La norma NFPA70E define las siguientes categorías de equipos de protección personal a usar contra arco eléctrico:

•  Categoría 1, capacidad mínima de 4 cal/cm2

• Categoría 2, capacidad mínima de 8 cal/cm2

• Categoría 3, capacidad mínima de 25 cal/cm2

• Categoría 4, capacidad mínima de 40 cal/cm2

¿Que información debe contener la etiqueta de Arco eléctrico?

De acuerdo con la norma NOM-001-SEDE-2012, Art.110-16, se requiere de un marcado en el equipo para advertir del peligro potencial de arco, la norma NFPA-70E Art.130.5(D), nos dice la información que debe contener la etiqueta de marcado:

(1) Tensión nominal del sistema
(2) Frontera de arco eléctrico
(3) Al menos uno de los siguientes:
a. Energía incidente disponible
b. Clasificación mínima de la ropa de protección contra arco
c. Nivel de sitio-especifico del EPP (de acuerdo a política de la empresa)
d. Fecha del análisis de arco eléctrico (no en la norma, pero necesario)

Si usted cree que necesita un análisis de arco eléctrico en su empresa no dude en contactarnos para ofrecerle una solución  real!
Experto en solución real en cuanto al efecto de Arco eléctrico (Arc-Flash)

Referencias:
curso teorico básico de arco eléctrico por VM Consultores
zarate64@gmail.com