Qué es el arco eléctrico:definición, causas y medidas preventivas

Según la estimación de la Oficina de Estadísticas Laborales, cada dos días ocurren de cinco a diez incidentes de explosión de arco en los Estados Unidos de América. El arco eléctrico rocía gotitas de metal fundido a muy alta velocidad a las personas que se encuentran cerca del lugar del accidente. Estas gotas son lo suficientemente fuertes como para atravesar el cuerpo. Del mismo modo, la presión puede arrojar a los trabajadores a varios pies de distancia al otro lado de la habitación.

Los arcos eléctricos de baja energía pueden ser la causa de quemaduras de tercer grado o la muerte de trabajadores por lesiones. Además, puede causar ceguera permanente, pérdida de audición, problemas cardíacos y daños en los nervios. Además, pueden ocurrir quemaduras graves si se encuentra a 10 pies de distancia de los sistemas de energía. Entonces, ¿qué es el arco iris? ¿Por qué causa tales peligros? ¿Y cómo podemos organizar el equipo de protección en consecuencia?

¿Qué es un arco eléctrico?

Según la definición de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), El arco eléctrico es la onda de partículas cargadas que viaja a través del aire. Para explicarlo, el aislamiento entre dos conductores metálicos cargados puede volverse insuficiente y no puede soportar más la fase de voltaje entrante. Debido a este fenómeno, el aire comienza a ionizarse y ganar energía. Por lo tanto, el equipo eléctrico comienza a producir arcos eléctricos.

Incluso si el flash solo se mantiene durante unos segundos en el aire, el daño que produce es masivo. Cada año, miles de personas acuden a los centros de quemados para tratarse una quemadura mortal. Tenga en cuenta que las personas no sufren electrocución, sino quemaduras en estos incidentes. Así, como puede ver, no es vital estar en contacto con la superficie equivocada. En cambio, solo necesita estar dentro de ciertos límites alrededor del lugar del incidente.

El NFPA70E define esferas imaginarias o límites alrededor de un área. En estos límites, puede sufrir una quemadura de segundo grado si hay algún peligro de arco eléctrico. En particular, los arcos eléctricos pueden producir algunas de las ondas de presión de temperatura extrema.

Estas ondas podrían rondar los 19426°C, que es cuatro veces más que la temperatura de la superficie del sol (4982°C). La norma también establece que el nivel de energía incidente también aumentará. La investigación también muestra que las personas que se quemaron en incidentes de arco eléctrico estuvieron expuestas a una temperatura de aproximadamente 225 °C o más.

Tipos de arcos eléctricos

En la mayoría de los cálculos, los electricistas pueden considerar solo dos tipos de arcos eléctricos. Sin embargo, en realidad, hay cuatro tipos,

• Arco al aire libre – uno de los arcos familiares que los eléctricos consideran durante las pruebas de arco
• Arco en una caja – comúnmente utilizado en Europa en pruebas de arco
• Arco expulsado – cuando el metal fundido o el plasma causen la muerte de los trabajadores
• Arco de seguimiento – el arco de plasma que hace el camino conductor a través de la piel. Por lo general, se forma en voltajes más altos.

Mientras calcula la intensidad del arco eléctrico en el laboratorio, puede controlar el movimiento de un arco al aire libre. Pero, si se expone a más de 480 V, puede cambiar al arco de seguimiento o eyectado.

Causa de los arcos eléctricos

Muchas cosas pueden causar que ocurran explosiones de arco eléctrico. Incluye

• Manejar las herramientas sin cuidado
• Partículas de polvo
• Tocar accidentalmente la superficie
• Condensar aire
• Óxido y corrosión
• Corriente de falla de malas instalaciones
• Material de baja calidad

Por lo tanto, los peligros potenciales de relámpago de arco ocurren ya que los factores anteriores pueden comprometer la distancia límite del relámpago. Además, si olvida desenergizar los sistemas eléctricos correctamente, puede generar el riesgo de un arco eléctrico. Debido a estos factores, la luz intensa y la energía térmica harán que el aire se expanda y se produzca una explosión. Esta explosión de arco puede tener una presión de aire muy alta.

Impacto de los arcos eléctricos

Según Seguridad y Salud en el Trabajo s estándares, estos son algunos de los riesgos típicos del arco eléctrico

• Quemazón de piel o ropa sobre la piel
• El fuego se propaga rápidamente por los edificios.
• Objetos voladores, generalmente bolas de plasma fundido
• Presión de explosión, más de 2000 libras. por pie cuadrado
• Explosión de energía de sonido de más de 140dB
• Energía de calor radiante, más de 19426 °C

Medidas Preventivas para evitar Arcos Eléctricos

Afortunadamente, con la ayuda de medidas de seguridad y equipo de protección adecuados, puede minimizar los peligros de los arcos eléctricos. Los siguientes son algunos pasos famosos que también puede adoptar para la seguridad de los trabajadores.

Desenergizar equipos eléctricos

Para evitar el máximo daño por la corriente de falla que surge en un circuito eléctrico, desconecte el sistema con cuidado. De hecho, si hay energía cero en las estrategias para soportar partículas cargadas, no puede soportar una oleada de arcos eléctricos.
Si necesita reactivar el sistema u operar un disyuntor, debe hacerlo de forma remota. Por lo tanto, cuando las cosas van mal, usted está fuera del límite de riesgo y mantiene la distancia suficiente para estar a salvo de la lesión por explosión.

Garantizar la seguridad si se trabaja "en caliente"

En muchos casos, desenergizar el sistema eléctrico no será un acto adecuado. Luego, como empleador, debe desarrollar prácticas relacionadas con la seguridad y aplicarlas en su empresa. Recuerde que debe construir las medidas después de la evaluación del nivel de peligro para que sean efectivas. Además, habrá una coherencia de naturaleza en estas prácticas de trabajo relacionadas con la seguridad.
Los estándares de seguridad eléctrica pueden incluir

• Aislamiento de herramientas
• Escribir medidas de seguridad
• Informar sobre el trabajo a los próximos empleados
• Equipo de protección personalizado
• Permiso de trabajo para trabajar con equipo energizado

Opta por equipos de protección contra flash

A medida que aumenta la concienciación sobre los peligros de los arcos eléctricos, las empresas están proponiendo nuevas ideas para equipos de protección individual (EPI). Incluye trajes, cascos, botas, guantes y overoles hechos con material aislante de buena calidad para trabajadores eléctricos.

Para medir la eficacia del material, los fabricantes utilizan la clasificación de arco. La calificación de arc es el valor de resistencia a la energía máxima que presenta el material antes de que el arco lo atraviese. Las unidades de estas clasificaciones son calorías/cm2.

Puede seleccionar el EPP apropiado de dos maneras.

• Consulte la tabla de categorías de peligro -NFPA 70E. Tabla 130.7(C)(15)(a)- que describe el nivel de riesgo de cada tarea y el tipo de PPE por el que debe optar.
• Calcule la energía incidente del peligro en circunstancias particulares y elija el PPE que pueda soportar esa energía.

Aunque el PPE puede brindar la máxima protección, siempre es la mejor idea reducir la gravedad de los incidentes a través de una evaluación de riesgos completa.

Realizar un análisis de arco eléctrico

Para analizar los peligros de los arcos eléctricos, puede contratar a un ingeniero profesional para la evaluación de riesgos de arcos eléctricos. Para este proceso, el experto determina la energía térmica incidente en cada punto alrededor de la planta eléctrica. Luego proporcionarán el análisis y recomendarán qué tipo de EPP usar en ciertas distancias.

Como parte del análisis de riesgos, el experto también debe sugerir los pasos para reducir la categoría de peligro de relámpago de arco. Tenga en cuenta que el ingeniero profesional que elija para la prueba debe tener un conocimiento sólido de cortocircuitos, calidad de energía, NFPA 70E e IEEE 1584.

En NFPA 70E, las categorías de riesgo de peligro se describen a continuación.

Categoría de riesgo de peligro	Ropa	Energía incidente -calorías/cm 2
0	Material que no se derrite ni es inflamable (como lana, algodón sin tratar, rayón o una mezcla de estos materiales) con un peso de tela de al menos 4,5 oz/yd 2	N/A
1	Camisas y pantalones ignífugos con mono ignífugo	4
2	Ropa interior de algodón, manga corta convencional y braguita, con camisa y pantalón ignífugo	8
3	Ropa interior de algodón con camisa ignífuga y pantalón con mono ignífugo, O Ropa interior de algodón con dos monos ignífugos	25
4	Ropa interior de algodón con camisa y pantalón ignífugo, más traje multicapa flash	40
Peligro extremo	No hay equipo de protección personal disponible	>40

Manténgase a una distancia más segura

La NFPA ha desarrollado la distribución de áreas de peligro en límites de arco eléctrico para proteger a los empleados cerca de los sistemas energizados. Los límites son:

• Límite de protección contra destellos:el límite más alejado de la fuente de energía. De ocurrir el incidente, los empleados de esta área podrían estar expuestos a una quemadura de segundo grado, fácilmente curable (1,2 calorías/cm2). Aquí, la razón principal de las quemaduras sería el calor que genera la explosión.
• Aproximación limitada:el límite, limitado a una distancia, en el que es propenso a sufrir una descarga eléctrica.
• Aproximación restringida:el límite del límite a una distancia en la que existe un mayor riesgo de choque.
• Aproximación prohibida:la distancia más cercana a la fuente viva, donde los peligros son los mismos que los del contacto con la superficie.

Tienes que crear los límites de distancia exactos alrededor de cada fuente energizada. Sin embargo, la distancia entre cada borde puede no ser la misma con el cambio de equipo. Por lo tanto, debe probar cada categoría individualmente y luego concluir los resultados para un límite rápido.

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Formar a los trabajadores

De hecho, toda organización debe formar a sus trabajadores en seguridad eléctrica. Por lo tanto, para este propósito, puede diseñar los programas en función de los requisitos de las normas de seguridad eléctrica.
En la formación de protección de arco, los alumnos aprenderán a reconocer los niveles de peligro. Además, también aprenderán a evitar accidentes, leer las etiquetas de arco eléctrico y usar el PPE con cuidado.

Interpretación de la etiqueta de arco eléctrico

El Código Eléctrico Nacional NEC requiere que el equipo tenga etiquetas de advertencia para advertir sobre cualquier peligro potencial. Para este propósito, cada panel debe tener su título de advertencia para comprender los límites del flash. De igual forma, conocerán la selección de los EPI para cada área.
Como se indicó anteriormente, cada tipo de equipo debe someterse a una evaluación para determinar los límites. Una vez completado, debe colocar las etiquetas de advertencia de peligro en el equipo. También puede entregárselos a sus empleados para que los analicen cada vez que comiencen a trabajar en un nuevo proyecto.

Realizar pruebas de arco eléctrico

Puede realizar pruebas de arco eléctrico para determinar la respuesta del material de protección a la energía térmica. En algunas situaciones, las pruebas de arco también evalúan cómo responde el material a picos de energía específicos y si se enciende o no.

Para las empresas que fabrican EPI, es fundamental calcular los índices de arco con los métodos de conformidad con las normas. La OSHA requiere que todas las empresas se sometan a pruebas de arco eléctrico para anticipar el nivel de peligro y planificar en consecuencia. Además, las normas prohíben estrictamente el uso de material fundible. Incluso si las empresas los usan en mezclas, tienen que probarlos mediante pruebas de arco eléctrico para verificar que cumplan con los estándares mínimos.

Además de los requisitos anteriores, la prueba de arco eléctrico es necesaria para cada trabajador eléctrico que se exponga potencialmente a una energía incidente de más de 2 calorías/cm2. Por lo tanto, tendrá que optar por opciones de EPI adecuadas y más seguras para cada situación.

Conclusión

El arco eléctrico es un fenómeno peligroso que involucra ráfagas repentinas de calor, gotas de metal que vuelan y descargas eléctricas. Además, el nivel de exposición depende de la distancia que mantengas de la fuente. Para evitar las repercusiones, puede desenergizar el sistema, realizar un análisis de riesgos y seleccionar el PPE adecuado para usar.

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