Desde 2010 realizamos análisis e implementación de controles para el arco eléctrico.
Definición
Un arco eléctrico se define como un tipo de explosión eléctrica, debida a un cortocircuito sostenido en el tiempo a través del aire ionizado. Este es causado por una rápida liberación de energía debido a una deficiencia en el aislamiento eléctrico entre una parte energizada y otra a otro potencial (falla entre barras, falla a tierra, fallas fase-neutro). Un arco eléctrico se genera generalmente a partir de un error en la manipulación de los sistemas eléctricos o bien por la falla en los aislamientos eléctricos en un punto determinado de un sistema eléctrico.
En el momento de un arco eléctrico, las temperaturas pueden alcanzar hasta 20.000ºC. Esta descarga repentina de energía tiene la capacidad de destruir barras de cobre o aluminio (usadas generalmente para la distribución de energía) hasta su fase de vaporización. El resultado es un aumento brusco del volumen de los materiales contenidos en en el aire (explosión), la explosión de arco, estimada en una expansión de 40.000 a 1. Una explosión de arco puede devastar todo a su paso, produce los niveles de sonido superiores a 120 dB, y puede crear una metralla mortal durante su ocurrencia.
Las causas del arco eléctrico
Un arco eléctrico puede ser causado por distintos factores. Estos incluyen los accidentes, fallas de equipos, y procedimientos de trabajo inadecuado. Los accidentes pueden incluir herramientas que se dejan caer, ponerse en contacto accidental con elementos energizados o la acumulación de polvo conductor (residuos de metal, polvo conductor), suciedad, corrosión, y acumulación de otras partículas. Las fallas en los sistemas eléctricos pueden incluir fallas en cualquiera de los equipos eléctricos o en el aislamiento de los mismos. Un arco eléctrico también puede ser causado por el uso indebido o el diseño inadecuado de equipos eléctricos, incluidos los errores de cableado, y los procedimientos de trabajo inapropiados.
Peligros de un Arco eléctrico - arc flash
Se estima que el 80% de los accidentes de trabajo en sistemas eléctricos tienen asociados arcos eléctricos y en un menor porcentaje incluyen quemaduras y/o lesiones causadas por la exposición directa al calor intenso, a la lluvia de metal fundido o residuos o bien por las quemaduras indirectas de la ropa que el afectado viste al momento de un arco eléctrico. Además se produce humo tóxico, una onda expansiva termoacústica, la creación de un destello intenso (flash). Este destello causa lesiones y/o daños a la visión de forma inmediata y pueden aumentar el riesgo de un trabajador de deterioro de la visión futura.
Las lesiones en el trabajo eléctrico se producen cada año y muchos de los trabajadores son enviados a centros hospitalarios con graves quemaduras en la piel y otras lesiones que inclusive conllevan a la invalidez. Por ejemplo entre 2004 y 2008, la provincia de Alberta (en Canadá) se presentaron 178 heridos y 10 muertes relacionadas con accidentes eléctricos. En los Estados Unidos, la Electrical Safety Foundation International (ESFI) informa que en 2018 se presentaron 160 muertes y 1560 heridos en el trabajo a causa de accidentes laborales lo cual aún cuando la tendencia es a disminuir continua siendo una cifra alta.
Reglamentos y Normas de Seguridad
Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA)
La Occupational Health & Safety Advisory (OSHA) ha determinado que los riesgos eléctricos en el lugar de trabajo suponen un riesgo importante de lesión o muerte a los trabajadores. Las regulaciones de OSHA exigen que los empleadores proporcionen un entorno de trabajo seguro para sus empleados. Normas de OSHA 29 secciones 1910 y 1926 resumen las normas de seguridad eléctrica. La norma OSHA 1910.132 establece que los empleadores son responsables de evaluar los riesgos en el lugar de trabajo y la selección, y asegurar que los trabajadores utilicen correctamente el equipo de protección personal (EPP). Las normas de OSHA también requieren que los empleadores documentar sus evaluaciones de riesgos. OSHA basa sus requerimientos de seguridad eléctrica en NFPA 70E.
National Electrical Code (NEC)
Publicado por la National Fire Protection Association (NFPA), los Estados Unidos “National Electrical Code (NEC), establece normas para la instalación segura de los equipos eléctricos y el cableado. En 2002, NEC se esbozan los requisitos para las etiquetas de advertencia. NEC Artículo 110-16 requiere campo “identificado” para los riesgos de arco eléctrico esperados en los tableros eléctricos. Todos los equipos eléctricos instalados después de 2002 deben ser etiquetados. Para los equipos instalados con anterioridad a la publicación de la NEC 2002, el etiquetado debe ser aplicado a las modificaciones o las actualizaciones que puedan ocurrir.
NFPA 70E
La NFPA de los Estados Unidos 70E: Norma para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo en toda la gama de cuestiones de seguridad eléctrica, incluidos los procedimientos de trabajo adecuados, el mantenimiento, las necesidades de equipo especial, y la instalación eléctrica.
El estándar IEEE 1584
El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) Standard 1584 se ha desarrollado para ayudar a proteger a las personas de los peligros del arco eléctrico. Las ecuaciones de nivel de energía incidente descritas en el estándar IEEE 1584 permiten cumplir con el requisito de “identificado” de los equipos eléctricos, la selección apropiada de los dispositivos de sobrecorriente y los EPP mínimos a ser empleados para la intervención de los sistemas eléctricos. El IEEE 1584 permite calcular un estimado del nivel de corriente de arco que es usado para predecir el nivel de energía incidente ante una falla eléctrica.
Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE)
En Colombia, el RETIE exige a todos los responsables de las instalaciones eléctrias conocer y mantener un registro sobre los riesgos eléctricos asociados al arco eléctrico y los procedimientos seguros de trabajo. En este sentido esta normativa exige que los análisis de riesgo eléctrico y los planes de trabajo de un sistema eléctrico deben ser ejecutados según NFPA 70E.
Comentario final
Un arco eléctrico es una explosión potencialmente mortal que causa el calor intenso, ondas de choque termoacústica, metralla, destello intenso y el humo tóxico. El arco es causado por una rápida liberación de energía debido a un error o falla de los aislamientos entre dos barras elementos a distinto potencial.
La posibilidad de un evento de arco eléctrico en el lugar de trabajo supone un riesgo importante para los trabajadores en forma de lesiones o incluso la muerte y de allí la aparición de una variedad de estándares y reglamentos de seguridad que buscan proteger a los trabajadores de los peligros asociados con un arco. Los análisis de arco eléctrico en su fin último buscan seleccionar apropiadamente las protecciones eléctricas y los elementos de protección personal adecuados para intervenir un punto en un sistema eléctrico de forma segura a la vez que permiten cumplir con la identificación de los equipos o puntos del sistema que reglamentariamente se exigen para todos los sistemas eléctricos.
Adicional resoluciones como la 5018-2019 del ministerio de trabajo elevan la importancia y pertinencia del manejo del riesgo por arco eléctrico al obligar a clasificar los riesgos y determinar los controles requeridos para los trabajadores que intervienen redes energizadas.
Por esto en ESOLUTIONS continuamos nuestra contribución al mantener servicios de análisis de arco eléctrico, elaboración de etiquetas de arco y elaboración de programas de manejo del riesgo por arco eléctrico. Déjenos conocer su caso y darnos la oportunidad de contribuir en sus metas de mejoramiento de la seguridad.
