Límite de arco eléctrico y distancia de trabajo

Mayor distancia = mayor seguridad contra arcos eléctricos

Cuando explota una bomba, cuanto más lejos se encuentre de la explosión, más seguro estará. Este mismo concepto también se aplica si se produce un incidente de arco eléctrico. Tanto si es una persona cualificada debidamente protegida que realiza el trabajo como si es un simple observador, la distancia entre usted y el arco eléctrico puede marcar la diferencia.

Distancia de trabajo del arco eléctrico y el trabajador eléctrico

¿Pequeñas chispas? ¿Explosión mortal? Se puede utilizar un estudio de cálculo de arco eléctrico, generalmente basado en ecuaciones de IEEE 1584, para predecir cuánta energía incidente (IE) en calorías/centímetro² (calorías/cm²) puede alcanzar a un trabajador. Esto supone que la persona se encuentra a una distancia específica de la fuente del arco, conocida como “distancia de trabajo”. Según el tipo de equipo, esta “distancia de trabajo”, como se la denomina, se define normalmente como 18 o 36 pulgadas, aunque se pueden utilizar otras distancias.

Una vez calculada la energía incidente (IE), se puede utilizar para seleccionar el equipo de protección individual (EPI) adecuado. Esto parece bastante sencillo, pero hay que tener cuidado porque la IE calculada se basa en la “distancia de trabajo” entre la fuente de arco potencial y el torso, la cara y la cabeza del trabajador. Si se acerca más, la energía incidente puede aumentar drásticamente.

¿Qué sucede con las manos y los brazos de una persona? La norma NFPA 70E 130.3(B)(1) establece

“…a medida que disminuye la distancia del arco eléctrico, se deberá utilizar EPP adicional para cualquier parte del cuerpo que esté más cerca que la distancia a la que se determinó la energía incidente”.

Como las manos y otras partes del cuerpo probablemente estarán más cerca, suele ser necesaria protección adicional.

Energía incidente y distancia

La energía incidente también disminuye a medida que aumenta la distancia. La energía disminuye como el cuadrado inverso de la distancia. Por ejemplo, si una persona se encuentra a un pie de distancia del arco podría recibir una energía incidente de 8 cal/cm², duplicar la distancia a dos pies reducirá la energía incidente de 8 cal/cm² hasta aproximadamente 2 cal/cm² o ¼ de su valor original – ¡una caída bastante grande!

Utilizo la palabra “aproximadamente” porque la velocidad real a la que disminuye la energía también depende del tipo de equipo. Un arco eléctrico al aire libre disminuye como la distancia al cuadrado inversa. Sin embargo, si el arco eléctrico se produce dentro de un recinto, como un panel o un centro de control de motores, la energía se comporta más como si saliera disparada desde un cañón y se requerirá una distancia mayor.

Límites de arco eléctrico: distancia y personas desprotegidas

Según la NFPA 70E, la definición del límite de arco eléctrico es: cuando existe un peligro de arco eléctrico, un límite de aproximación desde una fuente de arco en el que la energía incidente es igual a 1,2 cal/cm²

Las personas que no estén adecuadamente protegidas deben mantenerse alejadas de una fuente potencial de arco eléctrico a una distancia mínima igual al límite del arco eléctrico.

Desde 1,2 cal/cm² Se acepta ampliamente que la energía mínima que puede provocar la aparición de una quemadura de segundo grado es la distancia mínima necesaria para alcanzar este nivel. Si se acerca más, existe la posibilidad de sufrir una quemadura grave, ¡o algo peor!

 Mantenlo simple

Los resultados de un estudio de cálculo de arco eléctrico probablemente producirán un límite de arco eléctrico diferente para cada equipo, dependiendo del tiempo de despeje del dispositivo de protección aguas arriba y de la corriente de cortocircuito disponible. Con la posibilidad de tantos límites diferentes, puede ser fácil cometer un error.

Un enfoque más simple es adoptar un límite AFPB estandarizado. Esto requiere que se revisen los resultados del estudio y se adopte el límite más grande dentro de lo razonable. Sugiero “dentro de lo razonable” porque es posible tener un límite AFPB inusualmente grande que puede no ser realista. Las fórmulas IEEE 1584 existentes utilizan el tiempo de despeje del dispositivo de protección como una de las muchas variables de entrada. Si la corriente de cortocircuito del arco eléctrico es baja, la característica de corriente temporal de un dispositivo de protección puede indicar un tiempo de despeje inusualmente largo, tal vez decenas de segundos.

Esto puede dar como resultado un arco de 100 pies o más. ¿Para corrientes de arco de nivel inferior? ¿Es esto realista? Probablemente no, pero actualmente no hay suficiente investigación disponible para determinar cuál debería ser un límite de tiempo razonable. La norma IEEE 1584 actualmente sugiere un límite de tiempo máximo de 2 segundos según las circunstancias individuales.

¡Ahora es fácil!

Supongamos que un estudio de arco eléctrico muestra valores de AFB de entre 0,5 pies y 5,3 pies. Si se utiliza el método simplificado, se puede obtener un valor de AFB estandarizado basado en el valor más alto, de 5,3 pies. Tal vez se pueda redondear a 6 pies. Esto facilita mucho el programa de seguridad eléctrica.

¿La base aérea en este caso? ¡Seis pies, punto! Las personas que se encuentren dentro de este límite deben estar capacitadas, calificadas y usar la protección adecuada. Si no lo están, ¡manténganse alejados!

Publicado originalmente en la edición de noviembre de 2009 de la revista Electrical Contractor

Jim Phillips, profesor de educación física

Acerca de Jim Phillips, PE: Programas de capacitación sobre energía eléctrica y arco eléctrico: durante más de 30 años, Jim Phillips ha ayudado a decenas de miles de personas en todo el mundo a comprender el diseño, el análisis, el arco eléctrico y la seguridad eléctrica de los sistemas de energía eléctrica. Jim es vicepresidente de IEEE 1584 y presidente internacional de IEC TC78 Live Working. Se ha ganado la reputación de ser uno de los mejores capacitadores en la industria de la energía eléctrica., Más información.

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