- Arc Flash & Electrical Power Training by Jim Phillips
- 800.874.8883
- +1 480.275.7451
En los primeros años de la NFPA 70E y la aparición de los requisitos de protección contra arcos eléctricos, muchas personas utilizaban las Tablas de peligros y riesgos de la NFPA 70E para determinar qué EPP con clasificación de arco eléctrico utilizar. Este enfoque continúa cambiando hacia el uso de estudios de arcos eléctricos que involucran cálculos de energía incidente y límites de arcos eléctricos basados en la norma IEEE 1584.
Parece que más empresas que nunca están realizando estudios de cálculo de riesgo de arco eléctrico (AFHCS). Uno de los mayores atractivos es que los resultados del estudio proporcionan prácticamente todo lo que necesita para cumplir con muchos de los requisitos de la NFPA 70E. Los cálculos de energía del incidente y de los límites de arco eléctrico, las clasificaciones de la ropa y el equipo de protección, las etiquetas de advertencia de arco eléctrico, las recomendaciones para reducir el riesgo e incluso un diagrama unifilar actualizado se pueden proporcionar como parte del estudio. Con una lista como esta, es posible que se pregunte "¿Qué estamos esperando? ¿Cómo empiezo?". El libro “Guía completa para estudios de cálculo de arcos eléctricos” que escribí, proporciona un enfoque paso a paso que se resume en este artículo.
El mayor esfuerzo consiste en reunir todos los datos necesarios. Información como el tipo de equipo, los conductores, la conexión a tierra, la distancia de trabajo, los dispositivos de protección, los datos de la empresa de servicios públicos y más forman parte del proceso. La recopilación de datos a menudo puede representar más de la mitad de todo el esfuerzo del estudio.
Con los datos en la mano, el siguiente paso es crear un modelo o “mapa de ruta” del sistema eléctrico. Existen muchos programas informáticos que pueden simplificar este proceso organizando los datos y realizando una serie de cálculos complejos basados en la norma IEEE 1584 (Guía IEEE para cálculos de peligros de arco eléctrico).
Además de realizar el estudio en función de las condiciones normales de funcionamiento, también puede ser necesario evaluar escenarios alternativos, como que el lazo esté abierto o cerrado. Estos escenarios adicionales a veces pueden producir resultados peores que el caso normal.
Los cálculos de cortocircuito son el siguiente paso. La corriente de cortocircuito tradicional “atornillada” se determina para cada ubicación y luego se utiliza para calcular la corriente de cortocircuito de arco. La condición “atornillada” supone que hay una conexión sólida en el punto de la falla sin impedancia adicional. Sin embargo, durante un arco eléctrico, el arco crea una impedancia adicional que hará que la corriente de cortocircuito de “arco” sea menor que la corriente atornillada.
La gravedad de un arco eléctrico no solo está relacionada con la corriente de cortocircuito, sino que también depende de su duración. Las curvas de tiempo-corriente se utilizan normalmente para evaluar cuánto tarda un dispositivo de protección anterior en funcionar y eliminar el arco eléctrico. Estas curvas son representaciones gráficas de cómo responde el dispositivo para una cantidad determinada de corriente.
Si una curva de tiempo-corriente indica que el dispositivo puede tardar mucho tiempo en funcionar, generalmente debido a una corriente de cortocircuito muy baja, la norma IEEE 1584 sugiere limitar el tiempo máximo a dos segundos. Esto supone que una persona reaccionará y saltará para apartarse siempre que existan las condiciones adecuadas.
El componente más importante del estudio son los cálculos de energía incidente, que se basan en la corriente de cortocircuito del arco y la duración del arco eléctrico. Estos cálculos se utilizan para predecir la energía incidente potencial que podría alcanzar a un trabajador a una distancia específica del arco, conocida como distancia de trabajo. Se debe tener precaución porque si alguna parte de la persona está más cerca que la distancia de trabajo, la energía incidente podría ser significativamente mayor que la calculada.
Otro componente importante del estudio es el límite del arco eléctrico. La energía incidente disminuye exponencialmente con la distancia y este límite se define como la distancia desde el arco eléctrico donde la energía incidente cae a 1,2 cal/cm2. Este valor se considera la energía que puede producir la aparición de una quemadura de segundo grado y trabajar a una distancia menor que esta requiere el uso de la protección adecuada.
Los dos componentes finales del estudio son la selección de ropa y equipos de protección adecuados y la creación de etiquetas de advertencia de arco eléctrico.
La ropa y el equipo de protección deben seleccionarse con una clasificación de arco que sea suficiente para la energía incidente calculada. Muy a menudo se especifican dos clasificaciones de arco. La primera es para la protección que se usa de manera más regular y es adecuada para la mayoría de las ubicaciones. La segunda clasificación es más alta y se usa en lugares donde la energía incidente es mucho mayor.
El estudio de arco eléctrico facilita enormemente la creación de etiquetas de advertencia porque toda la información necesaria forma parte de los resultados del estudio. Muchos programas informáticos generan las etiquetas automáticamente incorporando resultados del estudio, como la energía incidente, la distancia de trabajo, el límite del arco eléctrico y otra información importante directamente en las etiquetas.
Si bien los resultados del estudio de arco eléctrico pueden facilitar en gran medida el cumplimiento de la norma NFPA 70E, es importante reconocer que los cálculos son, en el mejor de los casos, aproximados y se basan en teorías e investigaciones. Los trabajadores pueden sufrir lesiones o sufrir daños más graves durante un arco eléctrico. El enfoque más seguro siempre será colocar el equipo en condiciones de funcionamiento eléctricamente seguras.
Por Jim Phillips | Brainfiller, Inc. | Foro ArcFlash.com
Publicado originalmente: noviembre de 2011 | Revista del contratista eléctrico
Spanish 
English 
