NO SUBESTIMES LOS RIESGOS POR ARCO INTERNO EN SU INSTALACIÓN
¿QUÉ ES UN ARCO ELÉCTRICO?
Un arco eléctrico generalmente es causado por un contacto inadvertido entre un conductor energizado, como una barra colectora o un cable, con otro conductor o una superficie conectada a tierra. Cuando esto ocurre, la corriente de cortocircuito resultante derretirá los conductores, ionizará el aire y creará una bola de fuego de plasma conductor con temperaturas en el núcleo del arco que pueden alcanzar más de 20.000 grados centígrados. Las lesiones graves e incluso la muerte no solo pueden ocurrir a las personas que trabajan en el equipo eléctrico, sino también a las personas que se encuentran cerca.
Las lesiones por arco eléctrico pueden incluir quemaduras externas en la piel, quemaduras internas por inhalar gases calientes y metal vaporizado, daño auditivo, daño ocular como ceguera por la luz ultravioleta del flash, así como muchas otras lesiones devastadoras.
Dependiendo de la severidad del arco eléctrico, también puede ocurrir una fuerza explosiva conocida como explosión de arco, que puede resultar en presiones de más de 100 kiloPascal (kPa), lanzando escombros como metralla a velocidades de hasta 300 metros por segundo ( m/s).
Los sobrevivientes de tales lesiones pueden requerir un tratamiento y rehabilitación extensos y el costo de estas lesiones puede ser extremo: física, emocional y financieramente. Si bien la legislación requiere que las empresas realicen evaluaciones de riesgo para todas las actividades laborales, el riesgo de arco eléctrico a menudo se pasa por alto porque la mayoría de las personas no están seguras de cómo evaluar y manejar este peligro de manera efectiva.
LEGISLACIÓN
Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas – RETIE
En Colombia, el RETIE (Res. 18-1294 del 06/08/08), en el Artículo 5 incluye el arco eléctrico como uno de los factores de riesgo a tener en cuenta en un análisis de riesgo eléctrico; adicionalmente en el Artículo 13, se adoptan algunos requisitos de la NFPA-70E. El RETIE, agrupa en cuatro categorías los requerimientos para mitigar los efectos por arco eléctrico;
Procedimientos seguros de trabajo.
Equipos de protección personal,
Requerimientos para gabinetes y tableros eléctricos
Señalización de las zonas de trabajos y distancias de seguridad.
La Guía IEEE 1584 para realizar cálculos del riesgo de arco eléctrico es una norma ampliamente adoptada y aceptada por la industria que incluye procedimientos para calcular y predecir los niveles del riesgo de arco eléctrico. La guía es reconocida por agencias federales como OSHA en Estados Unidos, y normas de aprobación como NFPA 70E, como un método para estimar la frontera límite del arco eléctrico y la energía incidente al realizar una evaluación de riesgo del arco eléctrico
La actualización más reciente a la norma IEEE Std 1584 ha sido publicada el 30 de Noviembre 2018, en la cual la metodología de cálculo de energía incidente ha cambiado respecto a la IEEE1584-2002
CAUSAS DEL ARCO ELÉCTRICO
Defectos de aislamiento debido al deterioro de la calidad de los componentes. Esto porque los sistemas de aislamientos no son perfectamente homogéneos y se forman huecos debido al ciclo térmico.
• Polvo e impurezas.
La entrada de polvo, impurezas y roedores en las superficies de los aislamientos de conductores, pueden proporcionar un camino a la corriente, permitiendo la generación de una corriente eléctrica y crear un arco eléctrico a través de la superficie.
• Corrosión.
La corrosión en equipos eléctricos provee impurezas en la superficie de los aislamientos, debilita el contacto entre los terminales, incrementa la resistencia de contacto a través de la oxidación o alguna otra contaminación corrosiva. Con ello, se genera sobrecalentamiento de la zona de contacto.
• Condiciones atmosféricas.
Las instalaciones eléctricas se ven expuestas a altas contaminaciones tales como: alta humedad, temperaturas, gases corrosivos y vientos cargados de sal, que contribuyen a la generación de arco eléctrico.
• Insuficientes procedimientos de mantenimiento y prueba.
Cuando no se realizan procedimientos de mantenimiento y/o prueba en equipos, tales como: registros de resistencia del aislamiento, pruebas de infrarrojos y mediciones de descargas parciales, se puede generar un arco eléctrico, ya que no es posible determinar la situación de deterioro del aislamiento de todos los conductores que componen cada equipo.
• Problemas de componentes que integran el sistema eléctrico
La falta de protección adecuada ya que ante un cortocircuito no actúa la protección, relés inadecuados (por sí mismos no evitarán una falla de arco, pero sí limitará la energía de la falla de arco y, por consecuencia, el daño al equipo), funcionamiento incorrecto de seccionadores, interruptores e interruptores de puesta a tierra debido a la falta de enclavamientos y problemas con las terminaciones de los cables como diseño inadecuado, instalación defectuosa y fallos de aislamiento
• Error humano.
La mayoría de incidentes de arco probablemente son causados por errores humanos, donde las acciones más frecuentes que realizan son: dejar o caer piezas/herramientas dentro del equipo durante el mantenimiento donde pueden ocasionar un cortocircuito produciendo un arco eléctrico, efectuar funcionamiento incorrecto por incumplimiento de los procedimientos (tener contacto directo con el equipo energizado) y no contar con la capacitación adecuada de las personas que intervienen en la instalación, el mantenimiento y el funcionamiento.
Las causas de arco eléctrico expuestas, no contienen todos los factores por los que puede generarse un arco eléctrico, si no que se explican las de mayor frecuencia. Es por ello que, se determina que es fundamental el correcto diseño de las instalaciones eléctricas, donde para ello, se debe cumplir con los requisitos de las normas y códigos de seguridad.
FASES DEL ARCO ELÉCTRICO EN UN CUBÍCULO
Fase de Compresión
Cuando se ha iniciado el arco eléctrico a causa de una corriente de falla, el volumen de aire ocupado por el arco eléctrico se sobrecalienta debido a la liberación de energía, y el volumen restante de aire dentro del cubículo se calienta por la convección y radiación
Fase de Expansión
En esta fase la presión interna del cubículo comienza a incrementarse progresivamente debido al aporte de energía en forma de calor proveniente del arco eléctrico, esto puede provocar que una pieza de equipo puede explotar para crear una abertura a través de la cual comienza a escapar el aire sobrecalentado. Es por ello que la presión alcanza su valor máximo, y luego disminuye con la liberación de aire caliente y productos del arco.
Fase de Emisión
En esta fase continúa el aporte ininterrumpido de energía debido al arco eléctrico y con ello, el aire sobrecalentado se expulsa con una sobrepresión casi constante.
Fase Térmica
Después de la expulsión de aire caliente, la temperatura en el interior del cubículo alcanza casi la del arco eléctrico. Esto dura hasta la desaparición del arco. A continuación, todos los metales y materiales aislantes que entran en contacto sufren erosiones, pueden derretirse y expandirse, formándose humos tóxicos y partículas de metal fundido.
