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Peligros de arco eléctrico y explosión según NFPA 70E 

 septiembre 23, 2021

Por  Felipe Arguello1240

La mayoría de los ingresos hospitalarios por accidentes eléctricos se deben a quemaduras por arco eléctrico, no a descargas eléctricas. Cada año, más de 2000 personas ingresan en centros de quemados con quemaduras graves por arco eléctrico. Los destellos de arco pueden matar y de hecho lo hacen a distancias de 3 m (10 pies).

Cuando una corriente eléctrica pasa a través del aire entre conductores sin conexión a tierra o entre conductores sin conexión a tierra y conductores con conexión a tierra, las temperaturas pueden alcanzar los 35,000 ° F. La exposición a estas temperaturas extremas quema la piel directamente y provoca la ignición de la ropa, lo que se suma a la lesión por quemadura. 

¿Qué es ARC BLAST y por qué es peligroso?

Las tremendas temperaturas del arco provocan la expansión explosiva tanto del aire circundante como del metal en la trayectoria del arco. Por ejemplo, el cobre se expande en un factor de 67.000 veces cuando pasa de sólido a vapor. 

El peligro asociado con esta expansión es de altas presiones, sonido y metralla. Las altas presiones pueden exceder fácilmente los cientos o incluso miles de libras por pie cuadrado, derribando a los trabajadores de las escaleras, rompiendo los tímpanos y colapsando los pulmones. 

Los sonidos asociados con estas presiones pueden superar los 160 dB. Finalmente, el material y el metal fundido se expulsan del arco a velocidades superiores a 1600 km / h (700 mph), lo suficientemente rápido como para que la metralla penetre por completo en el cuerpo humano.

Protección contra peligros de arco eléctrico

La protección contra los peligros de arco eléctrico descritos en la Sección K.3 está destinada a proteger a los empleados de sufrir quemaduras incurables. 

Aunque las prendas con clasificación de arco están disponibles con clasificaciones superiores a 40 cal / cm2, el consejo dado en la Nota informativa No. 3 a 130.7 (A) reconoce las fuerzas de conmoción, el sonido y la metralla extremadamente peligrosos que ocurren en eventos de explosión de arco donde ocurrió el incidente. la energía supera los 40 cal / cm2. 

Los empleados pueden usar prendas con clasificación de arco con clasificaciones más altas cuando están probando la ausencia de voltaje o cuando están realizando algún tipo de tarea de diagnóstico y están dentro del límite de arco eléctrico del equipo donde existe un alto nivel de energía incidente, pero son no está destinado a proporcionar protección contra explosiones de arco.

as Pautas de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA 70E) requieren que los propietarios de las instalaciones realicen una evaluación del riesgo de arco eléctrico antes de permitir que un trabajador o contratista realice una tarea en un equipo energizado. 

La evaluación de riesgo de arco eléctrico identifica la presencia y ubicación de peligros potenciales y proporciona recomendaciones para PPE, límites para enfoques limitados y restringidos, recomendaciones para protección contra incendios y prácticas de trabajo seguras.

Plan de etiquetado de peligro de arco eléctrico

Los inspectores eléctricos ahora están haciendo cumplir el nuevo requisito de etiquetado publicado en el Código Eléctrico Nacional (NEC 110.16) que establece que se debe colocar una etiqueta de advertencia en los equipos eléctricos que pueden permanecer energizados durante el mantenimiento o la reparación. 

Revisión del sitio / Evaluación de cumplimiento

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) es diligente en hacer cumplir las Pautas de NFPA 70EPara garantizar el cumplimiento, ERS puede determinar los pasos necesarios para cumplir con las declaraciones más generales de las normas de OSHA. 

Se debe realizar una evaluación integral en sus instalaciones para identificar áreas de riesgo e incumplimiento. Luego, se formula un plan para que su instalación cumpla con las normas de la manera más eficiente posible.

Servicios de mitigación

El personal técnico entrenado y certificado puede realizar una revisión del diseño de su sistema de distribución eléctrica para identificar áreas para reducir los peligros potenciales de arco eléctrico. Se evalúan varias áreas, incluidos niveles de falla, tiempos de exposición, operaciones remotas, estanterías remotas y puesta a tierra del sistema. 

Emplear dispositivos especiales y alterar el diseño actual puede reducir significativamente los niveles de falla, el tiempo de arco, la energía incidente del arco y la fuerza de la explosión del arco. Realizar una revisión del diseño es la forma más eficaz de descubrir peligros potenciales para que se puedan emplear este tipo de soluciones.

Diagramas de una línea

Los requisitos de NFPA 70E exigen diagramas unifilares actualizados y precisos. Estos documentos son esenciales para documentar, solucionar problemas y comunicar información sobre sus sistemas de energía. 

Para cumplir con estos requisitos, se puede realizar un estudio integral del sitio que es esencial para desarrollar o actualizar los diagramas unifilares existentes o los planos completos del sistema eléctrico.

Estudios de cortocircuito y coordinación

Los cálculos de arco eléctrico deben completarse junto con los cálculos de cortocircuito y la coordinación del dispositivo de protección para lograr los resultados más precisos de peligro de arco eléctrico. 

Los estudios de cortocircuito y coordinación verifican los dispositivos de protección y las clasificaciones de peligro de arco, calculan interrupciones momentáneas y corrientes de relé, establecen configuraciones para todo tipo de dispositivos de protección y coordinan todo su sistema de distribución de energía para minimizar el tiempo de inactividad. 

Existen empresas especializadas en realizar estos estudios que brindan información crítica que necesita para garantizar el cumplimiento de los requisitos de NFPA y OSHA.

Mantenimiento preventivo

Es recomendable y necesario, desarrollar un programa de mantenimiento preventivo para abordar específicamente los peligros de arco eléctrico.

Un programa de mantenimiento preventivo optimizado evalúa el estado del equipo y determina la solución más rentable y manejable para garantizar que sus dispositivos de protección funcionen de manera adecuada, segura y confiable, eliminando la exposición prolongada al arco eléctrico, que podría resultar en lesiones incapacitantes o la muerte.

Capacitación

Un programa de formación de arco eléctrico eficaz debe proporcionar a los trabajadores el conocimiento y la comprensión de la existencia, la naturaleza, las causas y los métodos para prevenir los peligros eléctricos. 

El programa de capacitación sobre relámpago de arco debe incluir capacitación sobre el conocimiento de los relámpagos de arco, estándares y códigos, comprensión de las cantidades de relámpago de arco, selección y uso del equipo de protección personal apropiado, lectura y seguimiento de las señales y etiquetas de advertencia, métodos para reducir el riesgo mientras se trabaja con partes expuestas en tensión, arco evaluación y documentación del peligro de relámpago.

Plan de equipo de protección personal

El Plan de equipo de protección personal debe abordar todas las normas de OSHA con respecto al PPE para garantizar el cumplimiento. Con base en los hallazgos del análisis de arco eléctrico, y proporcionará recomendaciones y requisitos de categoría de PPE.

También se debe determinar la selección y suministro de equipos recomendados en los que se capacitará a los trabajadores. 

Documentación

La documentación adecuada garantiza el cumplimiento de las normas de OSHA y NFPA y facilita la investigación en caso de que ocurra una lesión relacionada con un arco eléctrico. 

El plan de cumplimiento de arco eléctrico consiste en un informe escrito personalizado que incluye el resultado del análisis de arco eléctrico, dibujos actualizados de una sola línea en sistemas eléctricos, letreros y etiquetas en equipos y áreas peligrosas.

También se incluye en la documentación el tipo, nombre / ID, energía incidente a distancias de trabajo, límite de protección de flash, categoría de peligro / riesgo y otra información pertinente como voltaje, corriente de falla disponible, descripción del dispositivo de protección y su tiempo de disparo, espacio de arco y actual. La documentación también se puede proporcionar como parte del programa de seguridad y la documentación de la capacitación proporcionada a los trabajadores.

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