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Precauciones ante el arco eléctrico

Por Andrés Dougnac, Product Manager Seguridad de Comulsa

El arco eléctrico se produce frecuentemente frente a falla o mala maniobra en los equipos eléctricos, al entrar en contacto conductores vivos entre sí o con la tierra, lo que provoca un flashover de corriente eléctrica que se propaga a través del aire. El peligro de este fenómeno se debe a que ocasiona un calor excesivo, una gran explosión, un gran efecto lumínico y una elevada onda expansiva.

Un arco eléctrico puede ser producido por las siguientes causas:

Impurezas y Polvo.

Corrosión.

Contactos accidentales.

Caídas de herramientas.

Sobre voltajes a través de espacios estrechos.

Falla de los materiales estrechos.

¿Cuáles son los riesgos?

El calor excesivo provoca quemaduras hasta de grado 4 e incluso la muerte. Además, la explosión de los aparatos de protección o corte pueden proyectar partículas de metal fundidas a velocidad elevada, produciendo heridas y contusiones, mientras que la alta luminosidad puede ocasionar ceguera. Asimismo, el choque eléctrico (la corriente eléctrica atravesando un cuerpo humano) crea lesiones que van desde las quemaduras a la muerte.

El efecto térmico constituye la más importante manifestación del arco. La energía calórica liberada (que es función de la tensión del arco, de la intensidad del defecto y de la duración del defecto) funde el metal (varios miles de grados); carboniza los elementos aislados; calienta el aire cercano, haciendo subir la presión bruscamente; y, si el volumen está limitado, provoca una proyección de materia incandescente.

Impacto del Arc Flash

Debido a las quemaduras producidas por el arco, la piel puede requerir años de tratamiento con medicamentos y rehabilitación. La víctima podría no regresar a trabajar o no tener la misma calidad de vida. Algunos de los costos directos son:

Costo del tratamiento: Puede exceder US$1.000.000 por caso.

Litigación de honorarios.

Pérdidas de producción.

Por lo tanto, es indispensable realizar una evaluación del sistema eléctrico con los estudios de cortocircuito y coordinación de protecciones, antes de abordar el estudio de Arc Flash, pues el de cortocircuito proporciona la magnitud de corriente en condiciones de falla, y el de coordinación de protecciones determina el tiempo de operación de los equipos de protección y las condiciones de sobrecarga.
Es importante realizar el análisis de Arc Flash, ya que ofrece una estimación de la energía incidente y los límites de protección a los que se debe trabajar, permitiendo determinar la categoría y tipo de equipo de protección personal que se debe emplear, sin sobredimensionar el equipo de protección.

El efecto de presión resulta del calentamiento muy rápido de un volumen de aire limitado. Pocos recintos o puertas de tableros resisten a semejantes superpresiones internas. La ignición de un arco se acompaña también de un ruido impresionante, pudiéndose comparar un cortocircuito a una explosión. Por ejemplo, una corriente de cortocircuito de 25 kA provoca a un metro una superpresión de 30 kN/m³ aproximadamente.

El efecto luminoso de un arco es conocido: un arco está compuesto por parte de radiaciones ultravioleta susceptibles de afectar la visión de una persona situada cerca del flashover. Además, las radiaciones ultravioleta aumentan la ionización cercana (por ejemplo, el funcionamiento de un tubo fluorescente), pudiendo provocar nuevas igniciones de arcos entre otras piezas en tensión separadas por un intervalo de aislamiento en atmósfera normal. De este modo, se forman arcos secundarios y pueden propagarse sobre porciones de circuitos diferentes. Las igniciones múltiples constatadas pueden destruir un tablero eléctrico.

Quemaduras

El 80% de las heridas "eléctricas" son quemaduras causadas por un arco.

La temperatura de un arco puede alcanzar 19.000ºC, lo que equivale a cuatro veces más que la superficie del sol. Quemaduras mortales pueden producirse a más de 3 metros.

Probabilidades de sobrevivir

La probabilidad de sobrevivir de una persona va de acuerdo a su edad y al porcentaje de quemaduras en el cuerpo. Por ejemplo, una persona tiene posibilidad de sobrevivir al 100% si tiene entre 20-29 años y si sólo sufre quemaduras de un 25%. En cambio, una persona de edad avanzada, de entre 50-59 años, sólo tiene la posibilidad del 60%, si sufrió quemaduras de 50%.

Entonces, a mayor edad y con un porcentaje alto de quemaduras, menor será la probabilidad de sobrevivir.

Choque eléctrico

La corriente atravesando un cuerpo humano crea lesiones que van desde las quemaduras hasta la muerte de la persona.

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Equipos de Protección Personal

El uso de Equipos de Protección Personal (EPP) contra arcos eléctricos se hace más frecuente en Chile por el alto número de accidentes con consecuencias fatales ocurridos en los últimos años.
La utilización de estos trajes evita las quemaduras fatales, la ceguera y los golpes, que provocan un período largo de recuperación del personal afectado y un alto costo económico y de producción para la empresa, aumentando las primas de seguros y las indemnizaciones por accidentes.