Hace varios años, Henry era el gerente de mantenimiento de una gran planta de fabricación. Estaba casado, tenía una personalidad muy alegre, un buen puesto en la empresa y era agradable estar con él. Un día, Henry estaba tratando de localizar un problema de bajo voltaje y estaba realizando mediciones de voltaje en un transformador de tipo seco de 4160 V a 480 V en un entrepiso del nivel superior. Quitó la cubierta del transformador, se arrodilló frente a él con un medidor para probar el lado de 480 V y, por error, acertó el lado de 4160 V. La explosión del arco eléctrico resultante hizo que una bola de fuego saliera disparada del gabinete y lo alcanzara en el torso y la ingle antes de rodar hacia arriba.

Con la ropa en llamas, Henry logró bajar por la escalera. Sus compañeros de trabajo apagaron el fuego y lo llevaron rápidamente al hospital, donde le diagnosticaron quemaduras de tercer grado en gran parte del cuerpo. Permaneció en el hospital durante siete días agonizantes y luego murió.

“Desde ese momento, mi forma de ver la energía eléctrica cambió para siempre”, afirma Jim Phillips, a quien llamaron para realizar la investigación forense al día siguiente. En la actualidad, Jim es uno de los principales expertos de Estados Unidos en arcos eléctricos y dicta numerosos seminarios sobre seguridad eléctrica a través de su empresa Brainfiller, Inc. (anteriormente T2G Technical Training Group) y ha escrito un libro sobre el tema que se publicará en otoño. “Si trabajas en este negocio durante suficiente tiempo, o conoces a una víctima de arcos eléctricos o conoces a alguien que conoce a una víctima”.

Según un informe elaborado por Capelli-Schellpfeffer, Inc., en los EE. UU. se producen entre cinco y diez explosiones de arco eléctrico cada día, que provocan entre una y dos muertes. Además, en el transcurso de un estudio de siete años de seguimiento de accidentes eléctricos realizado por la Oficina de Estadísticas Laborales del Departamento de Trabajo de los EE. UU., 2576 trabajadores estadounidenses murieron y otros 32 807 resultaron heridos (perdiendo un promedio de 13 días de baja laboral) debido a descargas eléctricas o quemaduras. Un segundo estudio en el que participaron más de 120 000 empleados determinó que las lesiones por arco eléctrico representaban el 77% de todas las lesiones eléctricas registradas.

¿Qué es el arco eléctrico?

Según la definición del IEEE y la Asociación Nacional de Prevención de Incendios (NFPA), un arco eléctrico es una corriente eléctrica intensa (y, a menudo, una explosión total) que pasa a través del aire cuando el aislamiento entre conductores electrificados ya no es suficiente para contener el voltaje dentro de ellos. Esto crea un “atajo” que permite que la electricidad se transmita de un conductor a otro… en detrimento extremo de cualquier trabajador que se encuentre cerca.
El arco eléctrico se asemeja a una descarga similar a un rayo y emite un calor extremo, de hasta 35.000 grados Fahrenheit o cuatro veces la temperatura superficial del sol. Cualquier persona expuesta a la explosión o al calor sin el equipo de protección personal (EPP) adecuado sufriría lesiones graves, a menudo fatales.

Los incidentes de arco eléctrico provocan varios tipos de lesiones. Al igual que Henry, las víctimas pueden sufrir quemaduras. También pueden ser arrojadas por la fuerza de la explosión y sufrir lesiones por el impacto, como conmociones cerebrales y fracturas, o quedar ensordecedas por el estallido, que puede alcanzar los 160 decibeles, más fuerte que un motor a reacción. El calor extremo de la explosión también puede derretir y romper el cableado y el equipo de metal y esparcirlo por la habitación en forma de proyectiles, lo que provoca heridas de metralla, quemaduras e incendia la ropa.

Según la mayoría de los estudios, la causa más común de estos accidentes es el error humano. El trágico error de Henry al medir el lado equivocado del armario es un buen ejemplo. Pero hay muchos otros factores que pueden desencadenar un incidente. En algunos casos, el simple hecho de acercarse demasiado a una fuente de alta corriente con un objeto conductor puede provocar que la electricidad se desborde. Otros factores causales incluyen el fallo del equipo debido al uso de piezas de calidad inferior, una instalación incorrecta o incluso el desgaste normal, roturas o huecos en el aislamiento o polvo, corrosión u otras impurezas en la superficie del conductor. "Es prácticamente imposible eliminar por completo los incidentes de arco eléctrico", afirma Greg Richards, consultor de automatización de Siemens Energy & Automation. "La mejor forma de evitar un incidente de arco eléctrico es evitar trabajar en equipos energizados, pero eso no siempre es realista", añade Richards. "Si se encuentra en un entorno de proceso continuo o en una instalación como una torre de control de tráfico aéreo, es posible que tenga que lidiar con ello".
“Sin embargo, hay varias maneras de reducir significativamente el riesgo, empezando por comprender lo peligrosos que pueden ser estos incidentes, realizando todo el trabajo preliminar adecuado según lo descrito en las normas IEEE y NFPA (consulte NFPA 70E “Estándar para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo” e IEEE 1584 “Guía IEEE para realizar cálculos de arco eléctrico”) y asegurándose de que cuando trabaje con equipos energizados tenga el EPP adecuado en todo momento”.

Richards tiene su propia historia de terror sobre arcos eléctricos. Antes de incorporarse a Siemens, trabajó en una planta en la que un trabajador resultó gravemente herido al comprobar el voltaje de un circuito para asegurarse de que tuviera suficiente energía para hacer funcionar otro equipo. “Tenía quemaduras de segundo y tercer grado desde la cintura hacia arriba. Estuvo en el hospital durante casi un año y necesitó múltiples injertos de piel”.
Este incidente dio lugar a la creación de un grupo de trabajo sobre arcos eléctricos para las cinco plantas de la empresa en Norteamérica. “Comenzamos por asegurarnos de tener el equipo de protección personal adecuado, pero luego buscamos formas de eliminar los arcos eléctricos por completo”.

Finalmente, Richards se dio cuenta de que una de las mejores formas de lograr ese objetivo era reducir la necesidad de abrir el armario. “La gente abre el armario por muchas razones, pero la principal es que, por lo general, no saben qué está pasando dentro”, afirma. “Saben que hay un problema; están escuchando una alarma o se ha disparado un circuito o algo así. Pero no saben exactamente qué. ¿Qué pasaría si pudiéramos obtener esa información sin abrir el armario?”.

Al integrar todos los equipos relevantes, como los motores, los variadores y los cuadros de distribución, con la red de comunicaciones en lo que Siemens llama una arquitectura de automatización totalmente integrada (TIA), los operadores pueden supervisar y extraer información de diagnóstico, realizar análisis de tendencias y causas fundamentales y, en general, ver mejor cuáles son los problemas antes de enviar a un electricista a la planta para solucionarlos. Con el tiempo, Richards descubrió que los trabajadores entraban cada vez con menos frecuencia en el armario eléctrico.

“A medida que lo usábamos más, los chicos aprendieron a confiar en la información que obtenían”, dijo Richards. “Si saltaba un interruptor, lo sabían. Pero, antes del sistema TIA, no había nada que hacer excepto reiniciar el interruptor. Los diagnósticos TIA permitían a los ingenieros volver atrás y analizar los datos para realizar y procesar los diagnósticos externamente. Por ejemplo, si quería saber cuál era la corriente del variador, podía buscarla. Como resultado, descubrimos que, con el tiempo, la gente entraba cada vez menos en el gabinete”.

Phillips coincide en que el enfoque de TIA es sólido. “Si hay formas de supervisar y controlar las cosas que impiden que la gente abra el armario, entonces es una forma mucho mejor. La mejor opción es siempre evitar el peligro. Hacerlo a través de la automatización y el control es un gran enfoque”.

“El acceso a estos datos no detiene los arcos eléctricos”, advierte Richards. “Lo primero que puede hacer para evitarlo es coordinar su sistema eléctrico y reducir su exposición a un posible incidente. Y cuanto más integre, menos probabilidades tendrá de tener que abrir el armario en primer lugar”.

Jim Phillips – Rellenador de cerebros, Inc.
Greg Richards – Automatización Siemens

Publicado originalmente en Siemens el martes 4 de agosto de 2009