ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ...tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/11818/1/19.pdfINSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

COMPARACIÓN DE LA NORMA NFPA 70E Y LA IEEE 1584-2002 PARA EL ANÁLISIS DEL ARCO ELÉCTRICO PARA EL USO ADECUADO DEL EQUIPO

DE PROTECCION PERSONAL

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO ELECTRICISTA

PRESENTA:

TREJO TORRES JOSÉ FERNANDO

ASESOR:

ING. JORGE LEÓN SÁNCHEZ BLANCO

MÉXICO, D.F. 2013

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL "ADOLFO LOPEZ MATEOS"

TEMA DE TESIS

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO ELECTRICISTA POR LA OPCION DE TITULACION TESIS Y EXAMEN ORAL INDIVIDUAL

C. JOSÉ FERNANDO TREJO TORRESDEBERA(N) DESARROLLAR

"COMPARACIÓN DE LA NORMA NFPA 70E E IEEE 1584-2002 PARA EL ANÁLISIS DE ARCO

ELÉCTRICO PARA EL USO ADECUADO DEL EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL."

REALIZAR UNA COIVIPARACIÓN DE LAS NORMAS NFPA 70E E IEEE 1584 PARA DETERMINAR LA EXPOSICIÓN A LA ENERGÍA INCIDENTE A LOS TRABAJADORES Y OCUPAR EL EQUIPO DE PROTECCIÓN ADECUADO PARA.UNA DESCARGA ELÉCTRICA POR ARCO .

• :. INTRODUCCIÓN . • :. INTRODUCCIÓN 1\ t OS RIESGOS DE ARCO ELÉCTRICO . • :. BARRERAS DE AP-ROXIMACIÓN . • :. MÉTODOS DE CÁLCULO DE ARCO ELÉCTRICQ . •:. COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE ARGO ELÉCTRICO . • :. TÉCNICAS DE MITIGACIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO . • :. EQUIPO DE PROTECCrÓN ~ERSONAL (EPP) . • :. ETIQUET AS DE ARCO ELÉCt RICO . • :. CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES

México D.F., A 05 de Abril de 2013.

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AGRADECIMIENTOS

A mis padres, porque creyeron en mi y porque me sacaron adelante, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y porque el orgullo que sienten por mi, fue lo que me hizo ir hasta el final y culminar los estudios como Ingeniero Electricista. A mi novia que ha estado presente en este curso de mi vida de superación y su apoyo. A mis hermanos, tíos, primos, abuelos y amigos por ayudarme en los momentos difíciles. Gracias por haber fomentado en mí el deseo de superación y el anhelo de triunfo en la vida. Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus consejos en los momentos difíciles. A todos, espero no defraudarlos y contar siempre con su valioso apoyo, sincero e incondicional. A mis maestros que me han apoyado con su tiempo y con su profesionalismo. A todas aquellas personas que de una u otra forma, colaboraron o participaron en la realización de esta tesis, hago extensivo mi más sincero agradecimiento. Gracias a todos.

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Índice Agradecimientos .................................................................................................................................... 2

JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………………………………………..7

OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 8

Capítulo 1 Introducción .......................................................................................................................... 9

1.1. Historia del Arco Eléctrico ...................................................................................................... 10

1.2. Las causas de Arco Eléctrico ................................................................................................. 10

1.3. La prevención de Arco Eléctrico ............................................................................................ 10

1.4. Análisis de Arco Eléctrico en Sistemas Eléctricos Industriales ............................................... 11

Capítulo 2 Introducción a los Riesgos de Arco Eléctrico ...................................................................... 12

2.1. Análisis de Riesgos ............................................................................................................... 12

2.2. Identificación de Peligros. ...................................................................................................... 12

2.3. Evaluación de peligros. .......................................................................................................... 13

2.4. Fallas en las Instalaciones Eléctricas..................................................................................... 13

2.5. El Arco Eléctrico .................................................................................................................... 13

2.6. Lo que ocurre durante un arco eléctrico (Relámpago o Flash) ............................................... 14

2.7. La Luminosidad Intensa ......................................................................................................... 15

2.8. Las temperaturas altas .......................................................................................................... 15

2.9. Una Explosión Fuerte ............................................................................................................ 15

2.10. Muy Ruidoso ...................................................................................................................... 16

2.11. Un Prueba de Arco Eléctrico .............................................................................................. 16

2.12. Prueba de Relámpago de Arco Eléctrico (Flash) ................................................................ 17

2.13. Ruido del arco eléctrico ...................................................................................................... 19

2.14. El Arco Eléctrico Está Imprevisible ..................................................................................... 19

Capítulo 3 Barreras de Aproximación .................................................................................................. 23

3.1. Fronteras de Aproximación .................................................................................................... 23

3.2. Barrera de Protección contra el Arco Eléctrico ....................................................................... 24

3.3. La Barrera de Aproximación Limitada .................................................................................... 25

3.4. La Barrera de Aproximación Restringida ............................................................................... 26

3.5. La Barrera de Aproximación Prohibida .................................................................................. 27

3.6. La Tabla de los Límites del Arco Eléctrico ............................................................................. 28

Capítulo 4 Métodos de cálculo de arco eléctrico. ................................................................................. 32

4.1. Recopilar datos del sistema ................................................................................................... 32

4.2. Modelo del sistema. ............................................................................................................... 32

4.3. Determine las corrientes de falla de arco ............................................................................... 32

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4.4. Determinar compensación veces de fallos ............................................................................. 33

4.5. Cálculo de la energía incidente .............................................................................................. 33

4.6. Calcular los límites de protección de arco eléctrico................................................................ 33

4.7. Los datos recogidos y calculados en el transcurso del estudio .............................................. 33

4.8. Análisis de peligros arco eléctrico ......................................................................................... 33

4.9. Método de la NFPA-70E-2009 ............................................................................................... 35

4.10. Directrices para la NFPA 70E cumplimiento con OSHA ..................................................... 35

4.11. Programa de Seguridad ..................................................................................................... 35

4.12. Arco Eléctrico Etiquetas de advertencia de la NFPA 70E ................................................... 36

4.13. Cálculo de Arco Eléctrico (NFPA 70E) Peligros .................................................................. 36

4.14. Método de la IEEE 1584-2002 ........................................................................................... 39

Capítulo 5 Comparación de los Métodos de Arco eléctrico .................................................................. 42

Capítulo 6 Técnicas de Mitigación del arco eléctrico. ........................................................................... 46

Capítulo 7 Equipo de Protección Personal (EPP) ................................................................................ 49

7.1 Calorías ...................................................................................................................................... 49

7.2 Cuando es necesario llevar EPP ................................................................................................ 50

7.3 ¿Qué EPP necesito llevar? ......................................................................................................... 50

7.4 Los Requisitos de EPP ............................................................................................................... 51

7.5 EPP: Nivel 0 ............................................................................................................................... 52

7.6 EPP: Nivel 1 ............................................................................................................................... 52

7.7 EPP: Nivel 2 ............................................................................................................................... 53

7.8 EPP: Nivel 3 ............................................................................................................................... 53

7.9 EPP: Nivel 4 ............................................................................................................................... 54

Capítulo 8 Etiquetas de Arco Eléctrico ................................................................................................. 55

8.2 Información Ubicada en la Etiqueta ............................................................................................ 56

8.3 Modelo de Etiqueta para Riesgo de Arco Eléctrico ..................................................................... 57



8.6 Etiqueta de Advertencia o Etiqueta de Peligro ............................................................................ 60

Capítulo 9 Conclusiones ...................................................................................................................... 61

ANEXO A ............................................................................................................................................. 62

ANEXO B ............................................................................................................................................. 71

ANEXO C…………………………………………………………………………………………………………77

Glosario ............................................................................................................................................... 79

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INDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Flujo Análisis de Riesgo ............................................................................................... 12

Figura 2.2 Sistema de arranque de un motor ................................................................................ 14

Figura 2.3 Personal trabajando en barras principales .................................................................... 14

Figura 2.4 Arco eléctrico ................................................................................................................ 14

Figura 2.5 Resultados de arco eléctrico ........................................................................................ 16

Figura 2.6 Resultados de arco eléctrico ....................................................................................... 17


Figura 2.8 La importancia de protegerse del arco eléctrico........................................................... 18


Figura 2.10 Explosión de un arco eléctrico ................................................................................... 20

Figura 2.11 Lesiones como resultado del arco eléctrico ............................................................... 20

Figura 2.12Lesiones como resultado del arco eléctrico ................................................................ 20


Figura 2.14 Causas por la ropa quemándose ............................................................................... 21

Figura 2.15 Lesiones como resultado de la ropa que se quemo ................................................... 22

Figura 3.1 Limite de aproximación ............................................................................................ 23

Figura 3.2 Limite de arco eléctrico ............................................................................................ 25




Figura 4.1 Pasos para encontrar la CPR, usando NFPA-70E-2004. .............................................. 37

Figura 4.2 IEEE 1584-2002 algoritmo para encontrar los riesgos de Arco Electrico ...................... 40

Figura 5.1 Comparación del Cálculo de Energía Incidente. ........................................................... 44

Figura 5.2 Comparación de límites de Arco Eléctrico de NFPA e IEEE. ........................................ 45

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NDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Tabla de temperaturas ................................................................................................... 17

Tabla 3.1 Las fronteras de aproximación para proteccion contra choque electrico ........................ 29

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Comparación de las normas para protección del arco eléctrico ..................... 30

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Clases de Ropa de Protección ....................................................................... 31

Tabla 5.1 Comparación del Análisis de Arco Eléctrico. .................................................................. 42

Tabla 5.2 Comparación de las variables requeridas para métodos de análisis de Arco Electrico. . 43

Tabla 6.1 Técnicas de mitigación de arco eléctrico ....................................................................... 47

Tabla 7.1 Ropa de protección ........................................................................................................ 51

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Justificación En la actualidad la competencia entre empresas obliga a elevar la eficiencia tanto de control, prevención, ahorro y mejoramiento continuo de todos los procedimientos que forman parte de las labores de una industria, razón por la cual se esta utilizando Normativas y estándares como herramienta para lograr y evidenciar un mejor control y monitoreo de una planta, normativas que generan una certificación reconocida internacionalmente y que para obtenerla se necesita cumplir los diferentes artículos que presentan, artículos entre los cuales es prioridad documentar los diferentes procedimientos que se llevan a cabo dentro de una industria o departamento con el fin de mantener un ambiente de trabajo seguro y libre de situación de riesgo, por lo que cada procedimiento estará creado con los respectivos criterios de seguridad implantados permitirá asegurar el bienestar de los trabajadores.

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OBJETIVOS Realizar una comparación de las normas NFPA 70E y IEEE Standard 1584 para determina la exposición a energía incidente de los trabajadores encontrada en varios puntos de un sistema eléctrico de potencia industrial de acuerdo a la magnitud de la tensión de operación y de la corriente de corto circuito. La intensidad y brillantes del arco eléctrico puede ocasionar daños a los trabajadores que les dan mantenimiento a dichos equipos, pudiéndoles ocasionar daños en su vista, quemaduras de primero, segundo o tercer grado, e inclusive la muerte. Además la determinación de la categoría de riesgo de acuerdo al nivel de energía incidente e identificación del equipo de seguridad de acuerdo a las normas citadas. Implementar las medidas de seguridad adecuadas y saber las características de los equipos de protección adecuadas a las categorías de peligro riesgo.

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Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

Los riesgos por arcos eléctricos ya han existido desde que el hombre empezó a utilizar la energía eléctrica. Pero en los últimos 10 años se han incrementado las muertes, lesiones severas por quemaduras y las pérdidas de bienes debido a las fallas por arcos eléctricos. Lo anterior ha llevado a los propietarios de instalaciones eléctricas comerciales, industriales y de las propias compañías de suministro eléctrico a poner atención al estudio de las causas, efectos, métodos de análisis y sobretodo los medios de protección contra los flámeos y explosiones por arcos eléctricos. La posibilidad de que el cuerpo humano sea recorrido por la corriente eléctrica constituye el riesgo de electrocución. En la sociedad industrial, la electricidad representa un riesgo invisible pero presente en la mayor parte de las actividades humanas. Su uso generalizado y la propia costumbre hacen que muchas veces nos comportemos como si no representara ningún peligro. Nos olvidamos que la corriente eléctrica siempre presenta un determinado riesgo que nunca hay que olvidar. La seguridad eléctrica considera muchos temas que deben conocer las personas que trabajan con la electricidad. Es necesario capacitar al personal indicado para reducir los riesgos por flámeos y explosiones por arco eléctrico. La electricidad ha sido el motor del progreso en el siglo XX y la utilización de ella es una de las mayores preocupaciones que debemos tener como futuros Instaladores Eléctricos, en lo que se refiere a la selección de las Protecciones Eléctricas. Se ha avanzado mucho en materia de seguridad, pero existe un gran riesgo difícil de eliminar y que es el control de la energía liberada por los arcos eléctricos en los aparatos y equipos eléctricos. Cuando se realiza una desconexión de un aparato de maniobra o de protección, sea en forma manual (si se va a realizar algún trabajo o mantenimiento en la instalación), o en forma automática (debido a la operación de la protección), no solo se abren los contactos del interruptor, sino que también debe ser apagado el arco eléctrico que se presenta cuando los contactos se abren. Si no se tienen las precauciones necesarias, un arco eléctrico que tan solo dure 30 [ms], puede provocar graves daños a los equipos de una instalación eléctrica. Los arcos eléctricos se generan cuando se reduce el aislamiento entre las partes conductoras que presentan una diferencia de potencial, lo cual puede ser ocasionado por:

Cargas mecánicas, térmicas o eléctricas muy elevadas.

Sobretensiones.

Cuerpos extraños en el interior de los equipos de maniobra.

Errores humanos al trabajar bajo tensión.

Las consecuencias de los arcos eléctricos son daños a las personas (quemaduras, problemas auditivos y oculares, lesiones por material desprendido), destrucción total o parcial de la instalación y daños a la infraestructura (por el aumento de temperatura) y pérdidas económicas por interrupción prolongada en la producción y por los costos en las reparaciones.

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1.1 Historia del Arco Eléctrico

Antes de 1982, se suponía que era una descarga eléctrica el mayor riesgo asociado con el trabajo eléctrico energizado. En 1982, el Dr. Ralph Lee identificó por primera vez el arco eléctrico, en un documento presentado a la IEEE-IAS titulado "El otro peligro eléctrico: Burns eléctricos hornos de arco" De acuerdo con este trabajo, el 80% de las lesiones por electricidad fue por el resultado del arco eléctrico y no de choque. Durante los próximos años, la industria tomo conciencia del peligro, comenzó a crecer, especialmente en la industria petroquímica. En 1990, la amenaza de arco eléctrico estaba bien establecida y actualizada la necesidad de seguridad sobre arco eléctrico. Unos años más tarde, la NFPA 70E fue analizando para incluir los cálculos necesarios para establecer los límites de protección de arco eléctrico. También a mediados de la década de 1990, los fabricantes de equipos comenzaron a ofrecer equipos resistentes al arco como un medio para minimizar los peligros del arco.

1.2 Las causas de Arco Eléctrico

El Arco Eléctrico es un evento cada vez que un material conductor se acerca a partes vivas expuestas. Hay dos factores principales que contribuyen a que puedan influir en la probabilidad de un arco eléctrico: fallo del equipo y errores humanos. La mayoría de los incidentes de arco probablemente son causados por errores humanos. Abandonado herramientas, el contacto accidental con partes bajo tensión y herramientas sueltas o las que quedan en el equipo de los trabajadores anteriores. Problemas en los equipos que pueden contribuir a la probabilidad de un arco eléctrico pueden incluir:

Daños en el aislamiento que expone las partes activas

La corrosión o acumulación de residuos

Una instalación incorrecta

Sobrecarga de corriente

Transitorios de tensión La mayoría de los incidentes de arco eléctrico se produce en los equipos que operan entre 120 y 240 V, pero destellos de arco puede suceder con tensiones tan bajas como 50 V.

1.3 La prevención de Arco Eléctrico

La única forma segura de prevenir el arco eléctrico es desenergizar el equipo antes de comenzar el trabajo. Compruebe siempre que el equipo esté sin tensión con un voltímetro, supongamos que el equipo está energizado hasta que se demuestre lo contrario. Cuando el trabajo se debe realizar en el equipo energizado, la necesidad de procedimientos de seguridad suelen ser mas cuidadosos y de vital importancia. En los primeros pasos se debe tomar mucho tiempo necesario antes de efectuar el trabajo que se valla a realizar, con el diseño y el mantenimiento adecuado de los equipos eléctricos, la identificación de los riesgos de arco eléctrico, y la creación de estándares de instalaciones y procedimientos para la seguridad eléctrica.

http://www.arcflash.me/arc-flash-regulations/nfpa-70e-arc-flash-code.php

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1.4 Análisis de Arco Eléctrico en Sistemas Eléctricos Industriales

En la actualidad y en el mundo competitivo en el que vivimos el mejorar cada día no es un logro si no una supervivencia, es por eso que en la actualidad la industria se involucra y se compromete en la gestión de optimizar cada uno de sus procesos tratando de reducir o en su defecto controlar perdidas, mas aun cuando las perdidas generadas son por accidentes, falta de aplicación de normativas o por que no se cuenta con la información necesaria para la implantación de estas. El objetivo es la elaboración de un manual de procedimientos encaminados a evaluar y controlar los riesgos eléctricos sin dejar de considerar que existen riesgos paralelos tales como los mecánicos, físicos, químicos y hasta ergonómicos en una instalación eléctrica, en él se establecerán métodos, formatos y referenciales apegados al cumplimiento de la Norma por lo que además deja sentadas las bases para la obtención de un certificado de seguridad, ya que el contar con un manual de seguridad el que documente el desempeño correcto y seguro de cada uno de los proceso manejados dentro de una industria es una de las principal exigencia para obtener una determinada acreditación.

Los sistemas industriales de producción requieren para su operación de un sistema eléctrico robusto, confiable y seguro. El personal de la planta debe mantener y operar el sistema eléctrico, sin la exposición a riesgos eléctricos peligrosos. El relámpago de arco eléctrico “Arc Flash”, que acompaña a las fallas en un sistema eléctrico expone a los trabajadores a altas temperaturas de plasma, ondas de choque de presión, gases tóxicos, y a fragmentos de la explosión. El Arco Eléctrico puede ser mortal para el personal, cuesta millones de dólares por reparaciones e instalaciones industriales afectadas. Sin un análisis de arco eléctrico y estrategias de mitigación, los trabajadores deben usar equipo de protección personal incómodo que pueda resistir la energía del arco.

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Capítulo 2 INTRODUCCIÓN A LOS RIESGOS DE ARCO ELÉCTRICO

2.1 Análisis de Riesgos

Riesgo es la interacción entre la frecuencia de un peligro y las consecuencias que puedan derivarse de su materialización; mientras que seguridad en el trabajo es el conjunto de procedimientos y recursos técnicos aplicados a la eficaz prevención y protección frente a los accidentes. Un enfoque correcto del trabajo debe buscar el justo equilibrio entre los tres lados del denominado “Triángulo del Trabajo”: Calidad, productividad y seguridad. El análisis de riesgos es un proceso continuo que comprende la identificación, evaluación y control de peligros como se muestra a continuación:

Figura 2.1 Flujo Análisis de Riesgo

Para poder tener una percepción clara del estado y nivel de riesgo de la planta es necesario evaluar el nivel de riesgo presente.

2.2 Identificación de Peligros.

En este caso vamos a identificar los peligros clasificándolos de acuerdo a los trabajos y operaciones que comúnmente se llevan a cabo en la industria y que están relacionadas principalmente a la aplicación del uso de energía eléctrica, sin dejar de lado los peligros causados por otras actividades o eléctricas que aquí se realizan, los peligros identificados fueron: a.- Espacio inadecuado de ciertas áreas de vital importancia y de alta peligrosidad como lo es el cuarto de transformadores el cual no cumple en ocasiones con el dimensionamiento aconsejado. b.- El cuarto de transformadores presentan una estructura inadecuada. c. Caída de herramientas, materiales, etc. desde altura d. No se cuenta con los instructivos/procedimientos o un manual de procedimientos en donde se documente las acciones a seguir e. Áreas peligrosas sin la debida señalización de alerta o cuidado f. No se cuenta con un buen sistema de puesta a tierra. g. . Condiciones de iluminación inadecuadas

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2.3 Evaluación de peligros.

La evaluación de peligro son las diferentes acciones o métodos que permiten expresar e incluso clasificar los diferentes niveles de peligro presente en un área con el fin de poder generar un mejor plan de acción para controlar y eliminar aquellos peligros. De acuerdo a lo expuesto clasificaremos los niveles de riesgo en:

Nivel de riesgo I (Situación critica),

Nivel de riesgo II( corregir y adoptar accione correctivas),

Nivel de riesgo III (Mejorar si es posible),

Nivel IV ( no intervenir salvo análisis justificativo)

2.4 Fallas en las Instalaciones Eléctricas

Las fallas en las instalaciones eléctricas se presente en innumerable forma y es todo comportamiento que la corriente realiza en un circuito fuera del comportamiento esperado por el diseñador, de la corriente pueden ubicarse. Entre los defectos en instalaciones en la Industrial es necesario evaluar y revisar periódicamente las fallas presentes y las posibles fallas: a. Tomacorrientes b. Luminarias c. Aire acondicionado (oficinas) d. UPS (Sistemas de Energía Ininterrumpible) f. Tableros Eléctricos g. Transformador de Aislamiento (Transformador para protección)

2.5 El arco eléctrico

El Relámpago de Arco eléctrico conocido como “Arc Flash” es una falla eléctrica (cortocircuito) que se propaga a través del aire produciendo plasma de alta temperatura. Las temperaturas del arco eléctrico son de hasta 20000 °C creando una luz intensa, una onda de choque de presión, gases tóxicos, y fragmentos de explosión. Los relámpagos de arco eléctrico producen energía radiante concentrada que puede causar graves quemaduras a los trabajadores sin protección. Los numerosos peligros físicos y de altas energías asociadas con el arco eléctrico lo convierten en un accidente industrial peligroso y costoso. El diseño apropiado del sistema y las reglas de trabajo pueden minimizar el impacto de un incidente de arco eléctrico en los trabajadores y en el equipo. El Arco Eléctrico es una transmisión de energía a través del aire, entre un conductor vivo expuesto a otro o a tierra. Dependiendo de la intensidad del arco eléctrico, este puede ser catastrófico. Una de las causas para que se genere un arco eléctrico es la evolutiva, que consiste en el debilitamiento de las resistencias de aislamientos en los equipos debido a la falta de mantenimiento. La figura 2.2 muestra la formación de polvos, impurezas, corrosión.

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Figura 2.2 Sistema de arranque de un motor Las causas mecánicas se presentan cuando en instalaciones en las que se deben realizar mantenimientos con los equipos energizados, no se tiene la suficiente precaución o no se realizan los trabajos con las herramientas adecuadas, ya que en un descuido se puede caer una herramienta entre dos barras energizadas, produciéndose un arco como se muestra en la Figura 2.3

Figura 2.3 Personal trabajando en barras principales

Las sobre tensiones en los sistemas también pueden generar descargas de arco, ya que los espacios entre conductores puede ser pequeños debido a un mal diseño de la instalación o por problemas de aflojamiento de las conexiones.

2.6 Lo que ocurre durante un arco eléctrico (Relámpago o Flash)

Figura 2.4 Arco eléctrico

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Un arco eléctrico es más brillante que el sol, más caliente que el sol, envía pedazos de metal volando de la explosión a velocidades de más de 700 millas por hora y es más ruidoso que un motor a reacción.

2.7 La Luminosidad Intensa

Daño a la piel Ceguera La luminosidad intensa del arco puede causar daño grave a la piel, aunque sería difícil distinguir entre las quemaduras de la luminosidad y las del calor extremo del arco eléctrico. Los ojos, aunque está llevando los lentes de seguridad, están expuestos a tanta luz cegadora en este instante que nunca podrá ver y se quedará ciego. La ceguera es solamente uno de las lesiones oculares que viene como consecuencia del arco eléctrico.

2.8 Las Temperaturas Altas

Arco eléctrico de la soldadura = 3.000° F

Sol = 9.000° F

Arco Eléctrico = 35.000° F

Cuando ocurra un arco eléctrico, crea calor intenso y extremo. Son algunas de las temperaturas conocidas al hombre. Para mostrarle qué caliente es 35.000° F del arco eléctrico, vamos a ver algunas cosas que sabemos están caliente. La temperatura del arco eléctrico de la soldadura es 3.000° F. Esto es bastante caliente para fundir y alear el metal. La temperatura del sol es 9.000° F. Esto está bastante caliente para crear una fusión nuclear. La temperatura del arco eléctrico en un circuito eléctrico, sin embargo, puede alcanzar 35.000° F. En realidad es difícil comprender qué caliente eso es y qué destructivo puede ser, pero afortunadamente, los arcos eléctricos dentro de un circuito no duran por mucho tiempo. Pero, puede sufrir quemaduras graves del calor de un arco eléctrico aunque solamente dura por una fracción de segundo. Se puede reducir la posibilidad de quemaduras graves si lleva el equipo de protección personal.

2.9 Una Explosión Fuerte

El cobre vaporizado se expande a 67.000 veces más que su tamaño original. El metal vuele a eso de 700 millas por hora. La calefacción intense del arco eléctrico causa que los cable se cobre cambian a una forma líquida y vaporizan casi en un instante. Cuando vaporiza el cobre, se expande a 67.000 veces más que su tamaño original creando una explosión muy fuerte – una explosión grandísima. La explosión crea una onda de presión que lo hace saltar metralla por el aire (como piezas y partes del equipo en una manera muy similar a una granada) a velocidades en exceso de 700 millas por hora.

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2.10 Muy Ruidoso

Puede perderse el oído, es posible que los tapones auditivos no le ayuden; como la explosión ocurre tan rápidamente, el movimiento rápido del aire puede hacerle daño a los tímpanos. Esto puede causar que los trabajadores que están cerca de la explosión del arco eléctrico (la ráfaga) se queden sordos…nunca más es capaz de oír. Los arcos eléctricos muy graves tendrán un nivel de sonido de más de 140 decibelios (dB) a una distancia de dos pies del arco eléctrico. La mayoría de los tapones auditivos provee protección efectiva hasta el nivel de 104 decibelios. Por eso, los tapones regulares no protegen adecuadamente los oídos de los accidentes del arco eléctrico.

2.11 Un Prueba de Arco Eléctrico

Figura 2.5 Resultados de arco eléctrico

Para ver como un arco eléctrico como afecta al cuerpo humano, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, o IEEE, publicó un reportaje sobre una serie de pruebas que estuvieron hechas en 1996 usando un muñeco de prueba para un Entrenamiento para medir el sonido, la temperatura, y la presión que el cuerpo sufriría durante un arco eléctrico. Estas pruebas fueron hechas para aumentar la conciencia de los riesgos del arco eléctrico en el equipo eléctrico. En esta prueba examinaremos un arco eléctrico que fue iniciado por poner un alambre pequeño entre dos de los cables en un sistema de tres fases a 480 voltios. Los sensores fueron puestos sobre el muñeco para ver qué caliente, qué ruidoso y qué fuerte sería la explosión del arco eléctrico. Se pusieron los sensores en el pecho, el cuello y las manos. Se puso un sensor del sonido cerca de la oreja del muñeco. Aquí están los datos de la cuarta prueba. Tres veces, las medidas tomadas fueron fuera de los límites de los sensores. Los dos sensores para medir la temperatura que sobraron los límites de los sensores, midieron más de 437° F.

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2.12 Prueba de Relámpago de Arco Eléctrico (Flash)

Temperatura de la piel

Duración de temperatura

de la piel

Daño causado por contacto

110° F 6 horas Comienzo de destrucción

de las células

158° F 1 segundos Muerte celular

178° F 0.1

segundos Quemadura que se curan

200° F 0.1

segundos Quemaduras de tercer grado que no se curan

Tabla 2.1 Tabla de temperaturas

Veamos esta tabla para ver exactamente lo que quiere decir en cuanto a la piel. Si la piel se calienta hasta 178° F, solo por un décimo de un segundo, se quemará. Si la piel queda en contacto por más tiempo o con una temperatura más alta, es posible que la quemadura no se cure. Recuérdese que el agua hierva a 212° F, así le dolería si vendría la piel en contacto con una temperatura de 178° F. Si calienta la piel hasta una temperatura de 200° F por solamente un décimo de un segundo, la quemadura será tan mala que no se curará. 200° F es lo máximo en esta tabla.


Como los sensores de T1 y T2 midieron más de 427° F, es obvio que ocurren enormes quemaduras de tercer grado si fuera un accidente verdadero. No debe ser una sorpresa como el arco eléctrico que alcanza temperaturas tan altas como 35.000° F. El cuello y las manos de las víctimas en este tipo de accidente, como ya hemos dicho, sufrirían quemaduras incurables de tercer grado.

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Si se observa el sensor T3, puede ver que la temperatura solamente sube hasta 122° F. Esto es muy caliente pero no es bastante caliente para quemar a un trabajador. Esto es importante. Lo que hace la medida del sensor T3 ser la más baja, y más segura, es que el sensor está bajo la ropa, como esta mostrado en este cuadro.

Figura 2.7 Resultados de arco eléctrico También puede ver que el pecho del muñeco estaba tras de las manos, sin embargo el sensor ubicado en el cuello del muñeco midió y esta tan caliente como el de la mano. Por eso, podemos concluir que la ropa fue un factor más importante que la distancia porque el muñeco estaba tan cerca del arco eléctrico. Como la ropa que cubre el cuerpo es tan importante en protegerse del arco eléctrico.

Figura 2.8 La importancia de protegerse del arco eléctrico.

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2.13 Ruido del arco eléctrico

Pues, al nivel de 85 decibelios, daño al oído puede ocurrir si ese nivel de ruido esta sostenido por todo un día de trabajo. 141.5 decibelios es más allá de ese límite y cualquier exposición, aún por una fracción de un segundo, a los ruidos tan altos puede llevar a una pérdida auditiva. La presión fue otro factor que estaba medido. Más allá del umbral de la pérdida auditiva (medido en libras por pie cuadrado en vez de en decibelios), la presión midió más de 2.160 psi – más allá del límite de 1.728 libras por pie cuadrado que puede causar el daño a los pulmones.

Lo que quieren decir todos los resultados, por supuesto, es que el arco eléctrico es muy peligroso. Genera mucho calor, mucho ruido y una explosión muy fuerte.

2.14 El Arco Eléctrico está Imprevisible

Otro resultado que se reveló la prueba es la naturaleza imprevisible del arco eléctrico. El reportaje indicó que “Los trabajadores y el equipo pueden estar a riesgo del arco eléctrico, aún si están seguido adecuadamente los códigos, normas requeridas, procedimientos.” Esto quiere decir que aún si todo está hecho según todas las normas de seguridad, todavía puede ocurrir un arco eléctrico. Se aconsejó que los trabajadores “deben suponer lo peor” y usar el equipo de protección personal disponible.

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Qué lesiones/heridas pueden ocurrir, fotografía de una explosión del arco eléctrico:

Figura 2.10 Explosión arco eléctrico

Quemaduras Graves:

Figura 2.11 Lesiones como resultado del arco eléctrico

Aquí puede ver las quemaduras graves que pueden ocurrir cuando una persona está cerca del arco eléctrico y no está llevando la ropa protectora ni está usando el equipo de protección personal. Puede ver qué caliente era el arco eléctrico y que duró solo por un segundo. La piel que fue quemada por el arco eléctrico no solo estaba enrojecida y ampollada, sino vaporizada y carbonizada.

Figura 2.12Lesiones como resultado del arco eléctrico

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En esta fotografía, puede ver que ambos manos estaban heridos durante el arco eléctrico. Parece que la mayoría del calor estaba concentrado en el área de los pulgares, las lesiones a menudo parecen peor después de unos días. Es posible que este trabajador se quede con quemaduras graves del tercer grado. Quemaduras del Arco Eléctrico:


Este trabajador estaba cerca de un tablero eléctrico cuando ocurrió un arco eléctrico. Aunque él no tocó el tablero, la energía eléctrica viajó por el aire y entró en el cuerpo y fluyó hacia los sobacos porque la transpiración es buen conductor. Recuérdese que el agua pura es un aislador, pero la sal que se encuentra en la transpiración o el sudor crea un conductor potencialmente muy peligroso. A primera vista, las lesiones no nos parecen muy malas, pero porque la corriente era tan alta, es posible que haya lesiones internas graves que no podemos ver en esta foto. Lesiones causadas por ropa cuando se quema:

Figura 2.14 Causas por la ropa quemándose

Nos muestra lo que podría pasar a la ropa inmediatamente después de un arco eléctrico. No solo le hace daño el arco eléctrico inicial pero el calor de la ropa en llamas continua haciéndole daño. Esto es el porqué de la importancia de seleccionar y usar el equipo apropiado de protección personal (o EPP).

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Con un poco de suerte, y no como un empleado afectado, no tendrá que estar en las situaciones donde se necesita usar EPP porque está trabajando cerca de los riesgos del arco eléctrico. Pero si esta situación ocurre, es imprescindible que lo lleve. Aún si un electricista muy preparado/practicado no usa su EPP, todavía es necesario que usted lo lleve si está lo requiere. Quemaduras causadas por la ropa que quema:

Figura 2.15 Lesiones como resultado de la ropa que se quemo

Podemos ver en esta fotografía que la energía eléctrica salió del trabajador por las rodillas, le prendió fuego a la ropa y se le quemaron los muslos. El EPP apropiado en esta situación no habría evitado el arco eléctrico, pero podría prevenir la pena de perder el trabajo mientras se mejora y las lesiones y quemaduras dolorosas.

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Capítulo 3 BARRERAS DE APROXIMACIÓN

3.1 Fronteras de Aproximación

Barrera de Protección de Arco Eléctrico Barrera de Aproximación Limitada Barrera de Aproximación Restringida Barrera de Aproximación Prohibida

Figura 3.1 Limite de aproximación NFPA 70E, requiere cuatro límites de descarga eléctrica y un límite de protección del arco eléctrico que hay que saber y observar. Los límites de descargas eléctricas están calculados por la cantidad de voltaje suministrada al equipo. Aunque la cantidad de corriente y el intervalo que dura el arco eléctrico son dos factores importantes que se consideran para determinar qué grave será un arco eléctrico, la gravedad de las lesiones depende de qué cerca está al arco eléctrico.

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Unas pulgadas de distancia puede ser la diferencia entre la vida o la muerte cuando una persona esté cerca de un arco eléctrico. Si un accidente de arco eléctrico enorme ocurre y nadie está cerca del arco eléctrico, entonces no le hace daño a nadie. Es la razón que los límites de arco eléctricos son tan importantes. Los cuatro límites comunes de riesgos eléctricos son:

la barrera de protección de arco eléctrico

la barrera de aproximación limitado

la barrera de aproximación restringida y

la barrera de aproximación prohibida.

3.2 Barrera de Protección contra el Arco Eléctrico

La barrera de protección de arco eléctrico es el punto donde una persona puede sufrir quemaduras de segundo grado si ocurre un relámpago de arco eléctrico

Las quemaduras de segundo grado no son cómodas, por eso no piense que este límite es la distancia donde usted será totalmente seguro. Solo es la distancia donde sufrirías las lesiones que probablemente se curarán si habría un accidente de arco eléctrico.

Podemos ver qué importante es que lleve la ropa apropiada de protección. La definición del libro de texto de la barrera de protección de arco eléctrico es “la distancia fuera del arco eléctrico donde la energía del calor en la superficie de la piel sería más o menos 1,2 calorías/cm2.” Dónde está ubicada la barrera de protección de arco eléctrico depende de un estudio del riesgo. Las calculaciones usan cantidad de energía eléctrica disponible al arco eléctrico y el intervalo de duración del arco eléctrico. La más poderosa es la explosión y el más largo es el arco eléctrico durante un cortocircuito completado, entonces la más grande será la distancia calculada como la barrera de protección de arco eléctrico. En teoría, las explosiones del arco eléctrico van igualmente en todas direcciones desde el centro. Pero generalmente lo que ocurre es que el tablero eléctrico o la pieza del equipo eléctrico aguantan alguna porción de la explosión en un lugar y envía la fuerza entera hacia la abertura del equipo, generalmente la parte que da frente al trabajador. Lo mejor que puede hacer en esta situación de riesgo, es evitarlo alejarse, fuera de la barrera requerido. Recuérdese, mejor lo más lejos que este de un arco eléctrico cuando ocurre.

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Figura 3.2 Limite de arco eléctrico

3.3 La Barrera de Aproximación Limitada

Figura 3.3 Limite de aproximación

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La próxima barrera que vamos a discutir es la barrera (o frontera) de aproximación limitada. La barrera de aproximación limitada refiere a la distancia a la cual puede existir un riesgo de descarga eléctrica y está fundamentado en el voltaje. La barrera de aproximación limitada defina el límite del área que rodea las partes con energía expuestas donde se prohíben cruzar las personas no calificadas o afectadas aunque estén acompañados por los trabajadores calificados. Los empleados afectados, por eso, nunca deben entrar solo la barrera de aproximación, pero si tiene que entrar en esta área con un trabajador calificado, esté seguro que lleve el EPP apropiado.

3.4 La Barrera de Aproximación Restringida


Más cerca que la barrera de aproximación limitada se encuentra la barrera de aproximación restringida. La barrera de aproximación restringida es a la distancia de un riesgo aumentado de descarga eléctrica debido a un accidente.

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Estos accidentes pueden ser causados por unas herramientas que se le caen, por perder el equilibrio, agarrar una parte con energía eléctrica para mantener el equilibrio, o fácilmente por andar demasiado cerca de una parte electrificada. La barrera de aproximación restringido solamente puede estar cruzado por personas calificadas que usa los técnico de prevención de descarga eléctrica y el equipo apropiado. Esto quiere decir que jamás debe estar dentro de la barrera de aproximación restringido cuando el equipo está conectado a una fuente de electricidad o la energía eléctrica. Aunque esto tiene más que hacer con una descarga eléctrica o la electrocución que con un arco eléctrico, generalmente, es un lugar bastante dentro de la barrera que sufriría quemaduras incurables de tercer grado si hubiera un arco eléctrico. Solo por estar en esta área, Ud. puede causar un arco eléctrico. Y si no tuviera el EPP apropiado, podría estar gravemente herido y aún podría morirse.

3.5 La Barrera de Aproximación Prohibida


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Aunque nunca tocaría un cable o alambre energizado, podría creer que es seguro estar cerca de ellos, pero no es. Estar dentro de la barrera de aproximación prohibido es tan peligroso como tocar las partes energizadas. Esto es porque la electricidad puede saltar por el aire, completando el circuito a través del cuerpo. Cuando está tan cerca del equipo energizado es igual al hacer contacto físicamente con la parte. Este es un área muy peligroso y como un empleado afectado, no debe preocuparse con tener que entrar en esta área cuando el equipo esté energizado. Solo las personas calificadas, que llevan el mismo equipo de protección como si estuvieran en contacto directo con partes energizadas, pueden entrar dentro de la barrera de aproximación prohibida. Se calcula este límite usando el voltaje, exactamente como los límites restringidos y limitados. Para entrar a la barrera de aproximación prohibido, el trabajador debe estar calificado, tener un plan que justifica la necesidad de trabajar en el equipo energizado, saber los riesgos potenciales, llevar el EPP sobre todas las partes del cuerpo expuestas en el área de trabajo e indicar un área limitado con límite de 4 pies por 4 pies. Si ve a una persona que está trabajando en un área prohibido, esté seguro que se aleje para que no cause ningunos accidentes que pudieran hacerle daño o hacerle daño al empleado calificado que está haciendo el trabajo.

3.6 La Tabla de los Límites del Arco Eléctrico

Las fronteras de aproximación a los conductores eléctricos o partes de circuitos para la protección contra descargas eléctricas en sistemas de corriente alterna (Todas las dimensiones distancia del conductor eléctrico energizado o parte del circuito de los empleados.) [RP-212]

1 2 3 4 5

Frontera de aproximación limitada

Rango de la tensión nominal del sistema

fase a fase

Conductor móvil expuesto

Parte de circuito fija expuesta

Frontera de aproximación

restringida; incluye suma de

movimiento inadvertido


prohibida

Menos 50 No especificado No especificado No especificado No especificado

50 a 300 3.05 m (10ft) 1.07 m (3 ft 6 in) Evitar contacto Evitar contacto

301 a 750 3.05 m (10ft) 1.07 m (3 ft 6 in) 304.8 mm (1 ft 0 in) 25.4 mm (0 ft 1 in)

751 a 15 kv 3.05 m (10ft) 1.53m (5ft 0 in) 660.4 mm (2 ft 2 in) 177.8 mm (0 ft 7 in)

15.1 kv a 36 kv 3.05 m (10ft) 1.83 m (6 ft 0 in) 787.4 mm (2 ft 2 in) 254 mm (0 ft 10 in)

36.1 kv a 46 kv 3.05 m (10ft) 2.44 m (8 ft 0 in) 838.2 mm (2 ft 9 in) 431.8 mm (1 ft 5 in)

46.1 kv a 72.5 kv 3.05 m (10ft) 2.44 m (8 ft 0in) 991 mm (3 ft 2 in) 661 mm (2 ft 2 in)

72.6 kv a 121 kv 3.25 m (10ft 8in) 2.44 m (8 ft 0in) 1.016 m (3 ft 4 in) 838 mm (2 ft 9 in)

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138 kv 145 kv 3.36 m (11 ft 0 in) 3.05 m (10 ft) 1.168 m (3 ft 10 in) 1.016 m (3 ft 4 in)

161 kv a 169 kv 3.56 m (11 ft 8 in) 3.56 m (11 ft 8 in)

1.295 m (4 ft 3 in) 1.143 m (3 ft 9 in)


1.727 m (5 ft 8 in) 1.575 m (5 ft 2 in)


2.794 m (9 ft 2 in) 2.642 m (8 ft 8 in)

500 kv a 550 kv 5.8 m (19 ft 0 in) 5.8 m (19 ft 0 in) 3.607 m (11 ft 10 in) 3.454 m (11 ft 4 in)


4.852 m (15 ft 11 in) 4.699 m (15 ft 5 in)

Tabla 3.1 Las fronteras de aproximación para protección contra choque eléctrico

Aquí está un ejemplo de algunos límites de descarga eléctrica de La Asociación Nacional de Protección contra el Fuego, o NFPA, para que pueda tener un sentido por cómo lejos están los límites. Preste atención que en la tabla a 480 voltios, la barrera de aproximación prohibida es solo una pulgada, pero si el voltaje aumenta hasta 765.000 voltios, entonces la barrera de aproximación prohibido es más de 15 pies. Esto quiere decir que cuando el voltaje está a este nivel, estar 15 pies de la fuente es lo mismo como tocar los conductores energizados.

El análisis de arco eléctrico determina la exposición a energía incidente de los trabajadores encontrada en varios puntos de un sistema eléctrico de potencia industrial. Los valores de energía incidente determinan el nivel de los equipos de protección personal (EPP) que los trabajadores requieren para evitar quemaduras graves. Los métodos de análisis deben producir valores confiables de energías de arco que no sobre estimen las condiciones reales. La sobre protección de los trabajadores limita su capacidad para operar y mantener los sistemas eléctricos eficientemente, pero una baja protección los expone riesgos innecesarios. Para la mitigación de un arco eléctrico se utilizan equipos eléctricamente modificados, ajustes en los dispositivos de protección, y reglas de trabajo para limitar la exposición del trabajador a niveles de energía altos. Estas modificaciones reducen el nivel requerido de EPP. El objetivo del análisis de Arco Eléctrico y de su mitigación es proporcionar un ambiente de trabajo seguro durante la operación y mantenimiento de los sistemas eléctricos industriales con una interrupción mínima. Varias reglamentaciones y normas industriales abordan la necesidad de proteger al personal que trabaja en equipos energizados. Dichas reglamentaciones y normas exigen la determinación del peligro del flameo de arco, el equipo de protección personal adecuado y el etiquetado del equipo.

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El arco eléctrico es un riesgo de seguridad importante contemplado por la Occupational Safety and Health Administration (OSHA) en EUA desde su creación en la década de 1970. Estos estándares han evolucionado en los últimos 33 años en las normas NFPA 70E e IEEE 1584. La norma NFPA 70E “Standard forElectrical Safety in theWorkplace”, establece los requisitos de la ropa de protección, define el límite de protección contra Arc Flash, e incluye los procedimientos de cálculo de la energía incidente. El estándar, IEEE 1584 "Guide forPerformingArc Flash HazardCalculations”, presenta modelos matemáticos derivados de datos empíricos para determinar los niveles de energía incidente. En 2002, el Código Eléctrico Nacional (NEC) NFPA 70 de EUA, incluyo los requisitos de etiquetado para los equipos eléctricos, para advertir a los trabajadores sobre el peligro de arco eléctrico. Todos estos estándares tienen el mismo objetivo de reducir las lesiones de los trabajadores debido a las quemaduras por arco eléctrico. Las políticas y procedimientos incluidos en los estándares de Arco Eléctrico dan a los gerentes industriales el marco de referencia para promover la seguridad mediante la definición de la formación, herramientas, etiquetas de advertencia y EPP requeridos para minimizar las lesiones y cumplir con los lineamientos de OSHA.

OSHA NEC (NFPA 70) NFPA 70E IEEE 1584

Requisitos Utilizar prácticas de trabajo seguras

Etiquetar todos los equipos para advertir de los peligros potenciales

por flameo de arco

Realizar un análisis de riesgo por flameo de arco -Determinar el límite de protección contra arco -Determinar el equipo de protección personal que se requiere dentro del límite

Ninguna

Especifica Prácticas generales de

seguridad

Requisitos de instalación Prácticas generales de seguridad

Métodos para realizar cálculos de riegos por flameo de arco

Voltaje N/A N/A 208 V a 15 kV: -Usar método empírico o método teórico >15 kV: -Usar método teórico se refiere a la norma IEEE 1584

208 V a15 kV: -Usar método empírico o método teórico > 15 kV: Usar método teórico

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Comparación de las normas para proteger del arco eléctrico

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Aunque los accidentes de arco eléctrico son poco probables, son costosos cuando ocurren. Analizar y mitigar el riesgo de arco eléctrico tiene un sentido económico cuando el análisis incluye los costos de la pérdida de producción, reparación de equipo y responsabilidad de la empresa. El análisis de arco eléctrico y los esquemas de mitigación limitan las lesiones personales y daños a equipos eléctricos para reducir la reparación y la pérdida de los costos de producción. Los estándares de arco eléctrico establecen los lineamientos de EPP en base a los niveles de energía incidente. Estos lineamientos definen cómo deben estar vestidos los trabajadores para protegerlos de las quemaduras. El límite es de 1.2 cal/cm2, el inicio de una quemadura de segundo grado. La Tabla 2.4 Clases de Ropa de Protección” muestra los valores de desempeño térmico de arco de las clases de ropa de protección necesarias para incrementar los niveles de energía incidente de arco eléctrico. Los estándares no definen EPP para los niveles de energía incidente superiores a las 40 cal/cm2. Los niveles de energía incidente en o por encima de este nivel requieren un trabajo de equipo eléctrico desenergizado. Estos lineamientos son sólo para la protección de quemaduras y no abordan otros riesgos de arco eléctrico.

Descripción Clase (CPR)

Peso (oz/yd2)

ATPV (cal/cm2)

Algodón sin tratar 0 4.5-7 N/A

Camisa y pantalón retardante de flama (FR - FlameRetardant)

1 4.5-8 5

Ropa interior de algodón, más camisa y pantalón FR

2 9-12 8

Ropa interior de algodón, más camisa, pantalones y overoles FR

3 16-20 25

Ropa interior de algodón, más camisa, pantalones, overoles FR y traje multicapa para Arco Eléctrico

4 24-30 40

Tabla 3.2 Clases de Ropa de Protección

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Los esquemas de mitigación del arco deben aumentar la seguridad del trabajador, sin comprometer la confiabilidad del sistema eléctrico. Los esquemas de mitigación deben producir niveles más bajos de energía incidente y relajar los requisitos de EPP de los trabajadores. El objetivo del análisis de arco eléctrico y la mitigación es encontrar las energías incidentes a través del sistema eléctrico de potencia industrial y posteriormente reducir estos niveles a valores más bajos. Esto permitirá a los trabajadores mantener y operar los sistemas de potencia de las plantas sin un excesivo EPP. Las clases altas de EPP pueden restringir la movilidad y la visibilidad. Las telas pesadas y el traje completo de Flash especificado para la clase 4 de EPP rápidamente fatiga a los trabajadores debido al calor del cuerpo que se retiene.

Capítulo 4 MÉTODOS DE CÁLCULO DE ARCO ELÉCTRICO.

Los estudios de Arco Eléctrico tienen como objetivo determinar el nivel energía calorífica proveniente de una falla con arqueo, toman como base los resultados de los estudios de cortocircuito y los estudios de coordinación de protecciones a partir de las metodologías de cálculo recomendadas por la NFPA-70E o IEEE-1584. El estudio tiene como resultado las etiquetas con la información de seguridad para niveles de riesgo y EPP requerido para trabajar en un tablero energizado. Todo tablero donde se tenga que trabajar mientras está energizado. Esto incluye ramales de circuitos en centros de cómputo, paneles de distribución, tableros de distribución alimentados por transformadores de 480V. Por el nivel de energía calorífica que pueden desarrollar, pueden omitirse del análisis los paneles de distribución y tableros de distribución que se alimentados por transformadores de capacidad menor a 125KVA a 220 Volts o menos. En general, un estudio de arco eléctrico consta de los pasos siguientes:

4.1 Recopilar datos del sistema

Incluyendo, por ejemplo, máximo disponible y mínimos corrientes de cortocircuito de la utilidad, curvas de dispositivos de protección de corriente de tiempo, características del conductor (por ejemplo, longitud, tamaño y material), impedancia del motor, estado de los equipos de conexión a tierra, las tensiones del sistema, y etcétera. La recolección de datos requiere la revisión de la documentación existente - dibujos, especificaciones de equipos y de corto circuito y coordinación de estudios - seguido de recogida de datos a mano para llenar los vacíos.

4.2 Modelo del sistema.

Después que los datos se ha montado en una precisa y al díadiagrama unifilar, es necesario identificar las variantes de los modos de operación - fuentes alternativas de energía, de emergencia o modos de mantenimiento, efectos de la apertura o el cierre de los lazos, uso de generadores, de apagado de motores grandes, y así sucesivamente. Cada modo de operación debe ser analizado para determinar si resulta en condiciones de peligro que difieren significativamente de las operaciones normales.

4.3 Determine las corrientes de falla de arco

Para cada pieza de equipo de datos de errores atornillados actuales, tamaño, espacio y otros datos. IEEE 1584 presenta fórmulas para la determinación de las corrientes de falla de arco, que suelen ser alrededor de los 50% de los valores de falta atornilladas actuales. Aunque la mayoría de cortocircuito análisis se centran en una sola fase, es conservador para calcular valores trifásicos por corrientes de falla de arco.

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4.4 Determinar compensación veces de fallos

Utilizando las curvas de tiempo-corriente de los dispositivos de protección aguas arriba. IEEE 1584 recomienda el cálculo de compensación a fallos veces basadas tanto en 100% y 85% de la falla de arco calculado actual, con el fin de dar cuenta de las fluctuaciones posibles. Si el fallo de arco de corriente desciende en la parte empinada de la curva intensidad-tiempo de un dispositivo de protección, una pequeña disminución de la corriente puede provocar un aumento significativo en el tiempo de compensación. Esto a su vez puede afectar enormemente a la energía incidente. El peor de los casos se debe utilizar para los cálculos posteriores.

4.5 Cálculo de la energía incidente

Ya sea utilizando las fórmulas empíricas que se presentan en IEEE 1584 o las fórmulas teóricas de la NFPA 70E. En la práctica, las fórmulas IEEE se considera más precisas, mientras que las fórmulas NFPA 70E producir resultados relativamente conservadoras. Los niveles reales de energía incidente dependerá de una variedad de condiciones ambientales tales como la temperatura, la humedad, y la geometría de los equipos, además de los valores utilizados en las ecuaciones. Para el cálculo de la energía incidente, una distancia de trabajo debe ser asumido. Esta es la distancia desde el arco de la cara del trabajador o el pecho. 18 pulgadas es la distancia más comúnmente se supone trabajando, pero las distancias de trabajo más precisos deben utilizarse cuando estén disponibles. IEEE 1584 Tabla 3 se presentan distancias de trabajo habituales de los distintos tipos de equipos.

4.6 Calcular los límites de protección de arco de eléctrico

La distancia a la cual la energía incidente es de 1,2 cal / cm 2. Esta es la energía necesaria para causar quemaduras de segundo grado. NFPA 70E proporciona tres métodos aceptables para la determinación de estos límites: Uso de la NFPA 70E tablas peligro/riesgo Usando las fórmulas en la norma NFPA 70E del Anexo B Usando las fórmulas de IEEE 1584

4.7 Los datos recogidos y calculados en el transcurso del estudio

Se pone a diversos usos incluyendo impresión de las etiquetas de advertencia para los equipos, la determinación requerida EPP , y los trabajadores de capacitación. Los datos también pueden ser analizados con el fin de optimizar el sistema en sí mismo mediante la modificación o sustitución de los dispositivos de protección o realizar otros cambios en la arquitectura del sistema.

4.8 Análisis de peligros arco eléctrico

"La identificación de peligros y evaluación de riesgos son procesos analíticos consisten en una serie de pasos discretos destinados a asegurar los riesgos estén correctamente identificados y analizados en cuanto a su gravedad y la probabilidad de su ocurrencia."

http://www.arcflash.me/arc-flash-safety/protection-boundaries.php

http://www.arcflash.me/arc-flash-equipment-and-supplies/duralabel-supplies/arc-flash-warning-labels.php

http://www.arcflash.me/arc-flash-equipment-and-supplies/arc-flash-ppe.php

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De acuerdo con el Anexo F de lo que hay que hacer es:

Identificación y análisis de riesgos eléctricos

Identificación de las tareas que se deben realizar

Documentación de los peligros asociados con cada tarea

La estimación del riesgo para cada par peligro / tarea

Determinación de las medidas de protecciones adecuadas, necesarias para reducir adecuadamente el nivel de riesgo

NFPA 70E 130.3 (B) (1) requiere que, para todos los conductores energizados o partes de circuitos eléctricos de 50 voltios o más, que no están en una condición de trabajo eléctricamente segura, relacionados con la seguridad las prácticas de trabajo debe determinarse antes de que alguien se expone a la riesgo eléctrico. Esto se hace mediante la realización de un análisis de riesgos tanto choque y un análisis riesgo de arco eléctrico. NFPA 70E 130.5 establece que: "Un análisis de riesgo de arco eléctrico determinará el límite de arco eléctrico, la energía incidente en la distancia de trabajo [la distancia de la cara y el pecho de la fuente de arco], y el equipo de protección personal que las personas dentro del arco eléctrico límite deberá usar ". El código NFPA 70E requiere también que el análisis de riesgo de arco eléctrico se actualizará cada vez que exista una modificación importante. Además, el análisis de riesgo de arco eléctrico debe ser revisado por lo menos una vez cada cinco años. Uno de los resultados de un análisis peligro de arco eléctrico es que el límite de arco eléctrico se determine. ¿Cuál es la definición de los límites del arco eléctrico? Es la distancia a la que la energía incidente es igual a 5 J/cm2 (1,2 cal/cm2). La distancia se define como la distancia desde la cara o el pecho, lo que sea más estrecha, a la fuente de arco. Un análisis de riesgo de arco eléctrico se compone de tres estudios de sistemas eléctricos: Un estudio de cortocircuito. El estudio de cortocircuito comprueba clasificaciones de los dispositivos de protección dentro de un sistema de potencia y asegura que son adecuados para la corriente máxima que puede fluir durante una condición de falla. Un dispositivo de protección estudio de coordinación. Este estudio también está requerido por la sección 240-12 del NEC . Un estudio de mecanismo de coordinación de protección se analiza las características de los interruptores y fusibles. Estas características se representan a identificar las áreas de superposición. El objetivo es garantizar un cortocircuito sólo afecta a la parte del sistema en el que se produce el fallo. Un análisis arco-riesgo. El análisis de riesgo de arco eléctrico proporciona una evaluación detallada de la energía potencial en cada punto del sistema que se liberaría en caso de una falla de arco en el equipo. Una vez que el análisis de riesgo de arco eléctrico se ha completado la información se utiliza para la fabricación de etiquetas de arco eléctrico. Esto proporciona la información necesaria advertencia directamente en el punto del peligro.

https://www.safe-workplace.com/national-electric-code.php

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4.9 Método de la NFPA-70E-20012

NFPA-70E, titulado "Seguridad Eléctrica en el Lugar de Trabajo". En él se esbozan las prácticas específicas y las normas a seguir en la protección de un lugar de trabajo de arco eléctrico y otros riesgos eléctricos. Es muy recomendable que las empresas que puedan realizar trabajos eléctricos poseer una copia de la norma NFPA 70E. Crear una condición de trabajo eléctricamente segura con la norma NFPA 70E el enfoque principal de la norma NFPA 70E es el establecimiento de una condición de trabajo eléctricamente segura, lo que significa que el equipo está completamente fuera de tensión y no se puede volver a activar mientras se realiza el trabajo. Los siguientes pasos se deben seguir para crear una condición de trabajo eléctricamente segura: Determinar todas las posibles fuentes de energía eléctrica al equipo. Interrumpir cargar dispositivos de desconexión de corriente y abiertos para todas las fuentes. Donde sea posible, confirme visualmente que los dispositivos de desconexión están abiertas. Seguimiento adecuado de bloqueo de entrada / salida en etiquetas procedimientos. Verifique que el equipo esté libre de tensión con un voltímetro. Hasta equipo se prueba, asumir que sigue estando bajo tensión. Use tierra los dispositivos donde la posibilidad de energía almacenada o inducción existe. Crear una condición de trabajo eléctricamente segura es la primera línea de defensa contra arco eléctrico y otros riesgos eléctricos. Este procedimiento se debe utilizar en cada situación, con las siguientes excepciones:

Cuando se des energiza el equipo crearía un riesgo mayor, equipos de ventilación en ambientes peligrosos o de seguridad similar sería desenergizado;

Cuando desexcitación no es posible debido al diseño del equipo, tal como cuando el equipo es parte de un sistema más amplio de funcionamiento continuo;

Cuando la naturaleza del trabajo a realizar requiere que el equipo se activa - por ejemplo, en la comprobación de voltaje. 4.10 Directrices para la NFPA 70E cumplimiento con OSHA

No siempre es posible dejas sin energía el equipo antes de iniciar el trabajo. Con el fin de minimizar el riesgo de los trabajos eléctricos en directo, NFPA 70E presenta seis pasos que los empleadores deben tomar para estar en cumplimiento con las regulaciones de OSHA:

1. Crear un programa de seguridad de la instalación con responsabilidades definidas 2. Calcular los peligros del arco para el equipo pertinente 3. Prestar EPP para trabajos en tensión 4. Capacitar a los trabajadores sobre los riesgos de arco eléctrico y las prácticas de trabajo

seguras 5. Proporcionar herramientas adecuadas para trabajar con equipo energizado 6. Coloque las etiquetas de advertencia sobre el equipo que plantea un riesgo de arco eléctrico

4.11 Programa de Seguridad

NFPA 70E exige a las empresas a crear un programa escrito que explica todos los aspectos de la política de seguridad de la compañía eléctrica, incluidos los de trabajo, de bloqueo / etiquetado,

http://www.arcflash.me/arc-flash-equipment-and-supplies/duralabel-supplies/lockout-tagout.php

http://www.arcflash.me/intro-to-arc-flash/arc-flash-analysis.php



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Procedimientos de evaluación de riesgos eléctricos, los procedimientos de mantenimiento y el personal responsable de la seguridad eléctrica. La información actualizada y precisa sobre los sistemas eléctricos de la compañía, incluyendo una línea de diagramas y especificaciones de los equipos, deben incluirse en el documento. El objetivo del programa debe ser el establecimiento de una cultura de conciencia de seguridad que incluye a todos los empleados.

Varias empresas ofrecen asistencia en el diseño de los programas de seguridad de arco eléctrico.

4.12 Arco Eléctrico Etiquetas de advertencia de la NFPA 70E

La edición de 2012 de NFPA 70E incluye una nueva sección, 130,5 (C), que requiere "Material eléctrico tal como tableros, paneles de control industriales, recintos base de medición, y los centros de control de motores que se encuentran en distintas unidades de vivienda y es probable que requieren el examen, ajuste, servicio o mantenimiento mientras se energiza, será campo marcado con una etiqueta que contenga la siguiente información:

Al menos uno de los siguientes:

Energía incidente disponible y la distancia de trabajo correspondiente

Nota arco mínimo de ropa

Nivel requerido de EPP

Mayor peligro / Categoría de riesgo (HRC) para el equipo

Tensión nominal del sistema

Arco Eléctrico límite

4.13 Cálculo de Arco Eléctrico (NFPA 70E) Peligros

Un análisis de riesgo de arco eléctrico es un estudio en profundidad de los sistemas eléctricos de la empresa con el fin de determinar los equipos que podrían causar un arco eléctrico, así como el grado de riesgo involucrado. Realización de estudio requiere el trabajo de un ingeniero eléctrico competente que esté familiarizado con el sistema eléctrico y los métodos de análisis. Para muchas empresas, el análisis de riesgos es el requisito que consume y es más caro.

El NFPA-70E a partir de los niveles de falla presentes en un tablero y de la velocidad con la que operan los elementos de interrupción, proporciona la metodología para calcular la energía calorífica potencial presente (cal/cm2) y define el equipo de protección personal requerido para trabajar de manera segura en un tablero energizado. La información de seguridad se imprime en una etiqueta de material adecuado que se pega en cada tablero eléctrico. El estándar NFPA 70E-2012 incluye tablas de tareas comunes y fórmulas simples para determinar la categoría del EPP, sin cálculos detallados. El primer paso en el algoritmo de la NFPA-70E-2012 es determinar la tarea a realizar. El siguiente paso consiste en calcular el límite de protección de arco eléctrico y determinar si el trabajo en equipos energizados cae dentro de esta distancia. Este estándar utiliza el producto de la corriente de falla trifásica sólida y el tiempo total de liberación para determinar el límite de protección de Arco Eléctrico. Si el producto tiempo-corriente es menor que 300 kA-ciclo entonces la distancia de protección de Arco Eléctrico es de 4 pies. Las ecuaciones 1 y 2 calculan el límite de protección de Arco Eléctrico para el sistema eléctrico y fallas en transformadores, respectivamente.

http://www.arcflash.me/arc-flash-safety/maintenance-and-design.php


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(1)

(2) donde: Dc: Distancia a la que se causa una quemadura de segundo grado en una persona (pies). MVAbf: Potencia de falla trifásica solida (MVA). MVA: Potencia nominal del transformador (MVA). Para transformadores con potencias inferiores a

750 kVA, multiplicar la potencia nominal del transformador por 1.25. t: Tiempo total de liberación (Sec). Una vez que se calcula el límite de Arco Eléctrico, uno de los tres métodos encuentra el nivel de EPP necesario para los trabajadores dentro de esta distancia. La Figura 3 muestra los pasos básicos en estos métodos. Los métodos 1 y 2 son técnicas tabulares para encontrar la categoría peligro riesgo (CPR). El Método 1 utiliza la Tabla 130-7 (C) (9) (a) (ANEXO C) en la norma NFPA 70E-2012 al asociar las tareas comunes de trabajo con una CPR (0-4). El método 2 utiliza una tabla simplificada que determina el nivel apropiado de EPP. Estos métodos tabulares pueden sustituir a los análisis más detallados de arco eléctrico pero deben aplicarse cuidadosamente.

Determinar el

objetivo del

Trabajo

Calcular Límites

de Arc Flash

Determinar CPR

Usando el Método

Tabla Simplificada

Determinar CPR

Usando el Método

Tabla Matricial

Seleccionar

Distancia de

trabajo

Calcular Energía

Incidente

Seleccionar el

EPP apropiado

para la CPR

Método 1 Método 2 Método 3

Determinar CPR a

partir de la

Energía Incidente

Figura 4.1 Pasos para encontrar la CPR, usando NFPA-70E-2012.

Las tablas sólo se aplican a las tareas listadas bajo los supuestos especificados y no se pueden extrapolar a otras situaciones y circunstancias. Estas consideraciones establecen límites en las corrientes de falla y en los tiempos de operación de los dispositivos de protección. El análisis usando el tercer método es necesario cuando las corrientes de falla y el tiempo de operación del dispositivo violan estos límites.

38

El tercer método para llevar a cabo un análisis de Arco Eléctrico en la NFPA 70E-2012 requiere datos detallados del sistema pero da resultados más precisos. Este algoritmo encuentra el nivel de energía incidente en cal/cm2. La energía incidente resultante determina la categoría de EPP de la Tabla 3.2 Los pasos para el análisis detallado de Arco Eléctrico usando el estándar NFPA 70E-2012 son: 1. Utilizar las ecuaciones (1) o (2) para determinar el límite de protección de Arco Eléctrico 2. Determinar la distancia mínima de aproximación de los trabajadores a los equipos eléctricos para la

tarea designada. Si la mínima aproximación está dentro de los límites entonces continuar con el análisis.

3. Encontrar la corriente de falla trifásica sólida en el lugar de trabajo. Utilizar los valores máximos y

mínimos de corriente arco sostenida para los pasos restantes. La NFPA 70E-2009 define la mínima corriente de arco sostenida a 480 V como el 38% de la corriente de falla disponible.

4. Encontrar el tiempo total de liberación de la falla para los valores en el paso 3.

5. Determinar si el trabajo se llevará a cabo al aire libre o dentro de un recinto. Utilizar la siguiente fórmula para calcular la energía incidente.

Al aire libre.

(3)

En un recinto:

(4)

dónde: EMA Energía incidente al aire libre (cal/cm2) EMB Energía incidente para caja cerrada (cal/cm2) DA Distancia entre electrodos (pulgadas) tA Tiempo máximo de liberación de arco (Seg.) F Corriente de corto circuito (kA, rango de 16-50 kA) 6. Si la energía incidente calculada a partir de las ecuaciones anteriores es inferior a 1.2 cal/cm2, la

ropa retardante al fuego puede no ser requerida para prevenir quemaduras aunque la protección puede ser necesaria para otros riesgos.

7. Determinar la CPR y seleccionar el nivel apropiado de EPP de los cálculos de incidencia. Los cálculos del estándar NFPA 70E-2009 producen resultados conservadores para la energía incidente que tienden a sobre-proteger a los trabajadores. Las ecuaciones (3) y (4) se basan en conceptos teóricos y modelos derivados de un pequeño conjunto de datos de prueba. Los arcos eléctricos son fenómenos complejos que son difíciles de modelar con precisión. El estándar se basa en investigaciones llevadas a cabo utilizando hipótesis de simplificación que pueden no ser adecuados en la aplicación en general.

39

4.14 Método de la IEEE 1584-2002

El estándar IEEE 1584-2002 presenta otro método para el análisis detallado de Arco Eléctrico La Figura 4 muestra los pasos de este algoritmo con la siguiente explicación. 1. Reunirlos datos del sistema de potencia y de los equipos eléctricos.

2. Revisar la topología del sistema para determinar diferentes modos de operación. 3. Calcular las corrientes de falla máximas y mínimas, y las relaciones X/R en los lugares de trabajo. 4. Encontrar las corrientes de falla de arco. Este valor es diferente de las corrientes de falla debido a

la resistencia del arco. Las ecuaciones (5) y (6) calculan este valor para tensiones del sistema inferiores a 1 kV.

10 (5)

(6) dónde:

KA -0.153 para aire libre y -0.097 para caja cerrada IBF Corriente de falla trifásica solida (kA) V Voltaje del sistema, (kV) g Distancia entre los electrodos (mm)

5. Usar las características de los dispositivos de protección para encontrar el tiempo total de liberación de arco.

6. Determinar la distancia de trabajo para equipo energizado. 7. Las ecuaciones (7) y (8) determinan la energía incidente normalizada en cada lugar de trabajo. Las

ecuaciones están normalizadas a un tiempo de arco de 0.200 segundos y una distancia de trabajo de 610 mm (61 cm).

(7)

(8) dónde:

K1 -0.792 para el aire libre y -0.555 para caja cerrada. K2 0 para sistemas puestos a tierra y -0.113para sistemas no puestos a tierra.

La aplicación de los valores de casos específicos de tiempo de liberación y distancia de trabajo convierte este valor a los valores reales de energía incidente. Exponentes de distancia para los diferentes tipos de equipo modelando la disipación de energía con la distancia.

40

La siguiente fórmula calcula la energía incidente real de tiempo de arco específico y la distancia personal.

(9)

dónde: E Energía incidente (J/cm2) En Energía incidente normalizada (J/cm2) Cf Factor de cálculo t Tiempo de arqueo (segundos) D Distancia del punto de arco a la persona (mm) x Exponente de la distancia de la tabla del estándar. 8. Determinar los límites de protección de Arco Eléctrico usando la ecuación (10).

(10)

donde:

DB Límite de la distancia de arco (mm) EB0 Nivel de energía incidente al límite (J/cm2). Esto generalmente se establece en el valor de 5

J/cm2, que es el límite de energía para una quemadura. 9. Seleccionar la categoría adecuada de EPP en base a la energía incidente y los límites de

protección contra Arco Eléctrico.

Recopilar Datos

del Sistema

Determinar los

modos de

operación del

Sistema

Realizar un

Análisis de

Cortocircuito

(Falla franca)

Calcular las

Corrientes de falla

de Arco

Identificar los tiempos de

operación de los dispositivos de

protección y duración de arco

Documentar las

clases de voltaje y

equipo

Determinar las

distancias de

trabajo por equipo

y voltaje

Calcular Energía

Incidente

Determinar los

Límites de

Protección de

Flash

Seleccionar el

EPP a partir del

calculo de Energía

Incidente y CPR

Figura 4.2 IEEE 1584-2002 algoritmo para encontrar los riesgos de Arco Eléctrico

41

El método de IEEE 1584-2002, es bastante complejo y requiere de cálculos extensos. Las ecuaciones se derivan de proporcionar una gran cantidad de datos de prueba estadísticos a un modelo. La relación de las variables produce un buen ajuste a los datos, pero también resultados anormales para ciertos rangos de parámetros. Ambas técnicas de análisis detallado se presentadas anteriormente usan aproximaciones y simplificaciones del problema para llegar a la energía incidente. El arco eléctrico al aire libre es difícil de representar matemáticamente. Un modelo matemático debe incluir la aleatoriedad, las interrupciones del arco, y las características del plasma para representar adecuadamente el arco eléctrico en el aire. Los estándares utilizan una combinación de modelos teóricos y pruebas de laboratorio. Los algoritmos omiten las contribuciones de los motores de inducción y síncronos. También utilizan los valores de corriente de falla simétrica que ignora la componente de CC. Los algoritmos existentes se basan en la corriente de falla trifásica simétrica, pero la mayoría de las fallas comienzan como fallas de línea a tierra y evoluciona una falla trifásica. Significativa energía se disipa durante la transición que es dañina para el equipo y peligrosa para el personal.

42

Capítulo 5 COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE ARCO ELÉCTRICO

Las tablas 5.1 y 5.2 se comparan los métodos para determinar las CPR presentadas en los estándares NFPA-70E-2009 e IEEE-1584-2002 con base en los requerimientos de datos, variables requeridas y el esfuerzo y limitaciones computacionales.

Método de análisis Datos necesarios

Esfuerzo computacional

Limitaciones

NFPA70E 2012 Método 1 - Tabla Matriz

Bajo Ningún cálculo

requerido

No debe violar los supuestos dados. No cubre todas las tareas de trabajo.

NFPA 70E 2012 Método 2 – Tabla Simplificada


requerido


NFPA 70E 2012 Método 3 – Análisis Detallado

Moderados Moderado Debe aplicar las fórmulas de energía dentro de los rangos de corriente de falla especificados. Necesita el tiempo total de operación del dispositivo y la distancia de trabajo.

IEEE-1584-2002 Análisis de Arco Eléctrico

Moderados Alto Rango de Voltaje: 208 V a 15 kV. Rango de corriente: 700 – 106,000 A

Tabla 5.1 Comparación del análisis de Arco Eléctrico.

Variables requeridas

NFPA 70E 2009

Método 1

NFPA 70E 2009

Método 2

NFPA 70E 2009

Método 3

IEEE 1584-2002

Voltaje del sistema,

V (kV)

X

X

X

X

Corriente de falla,

F, Ibf (kA)

X

X

X

X

Tiempo de arqueo

tA, t (segundos)

X

X

X

X

Distancia de trabajo

(mm)

X

X

Equipo

Abierto/Cerrado

X

43

Distancia entre

conductores, G (mm)

X

El factor del sistema de puesta a tierra, K

X

Factor de cálculo, Cf

X

Factor de distancia, x

X

Tabla 5.2 Comparación de las variables requeridas para métodos de análisis de Arco.

Los dos métodos tabulares presentados en el estándar NFPA no requieren cálculos para encontrar las energías incidentes, pero requieren información de los estudios de fallas y protecciones. Los métodos tabulares sólo se aplican dentro de los límites especificados de tiempo de operación y corrientes de falla, lo que restringe su aplicación. El análisis detallado del estándar NFPA calcula energías de arco eléctrico con algunos requisitos de datos adicionales sobre los métodos tabulares. Este método requiere distancias de trabajo, tiempos de operación de dispositivos de protección y corrientes de falla. El método requiere dos cálculos para cada lugar de trabajo y sólo se aplica a las corrientes de falla que van desde 16 hasta 50 kA. El estándar IEEE abarca una amplia gama de voltajes y niveles de corriente de falla pero requiere varios pasos de cálculo para determinar los niveles de energía incidente. Este método requiere las distancias entre conductores, sistema de puesta a tierra, y valores de distancias de trabajo junto con los datos de fallas y protecciones para calcular la energía incidente. El método IEEE requiere seis cálculos para encontrar la energía incidente y las distancias de los límites de un solo lugar de trabajo. Las Figuras 5.1 y 5.2 comparan los métodos de cálculo de la NFPA y IEEE para una serie de corrientes de falla en un sistema de 480 voltios a tierra sólida. La distancia de trabajo es de 24 pulgadas y la distancia entre conductores es de 25 mm. El tiempo total de operación del dispositivo de protección es de 0.3 segundos. La Figura 5.1 compara los cálculos de energía incidente para un rango de corrientes de falla de 16 a 46 kA. El método produce casi los mismos resultados en el rango de corriente de falla de 20 a 30 kA. Más allá de este rango, el método de NFPA sobreestima las energías incidentes con respecto al método de IEEE. Esta sobreestimación conduce a valores conservadores de CPR y tiende a sobreproteger a los trabajadores.

44

Figura 5.1 Comparación del Cálculo de Energía Incidente.

La Figura 5.2 compara los límites de protección de Arco Eléctrico producidos por los métodos NFPA e IEEE. Los valores límite de los cálculos IEEE son significativamente mayores que el valor correspondiente de los métodos de la NFPA. Esto le da al método de IEEE un resultado más conservador con respecto a la seguridad de los trabajadores. La distancia límite de protección de Arco Eléctrico establece la distancia mínima de aproximación de los trabajadores sin protección a la zona de trabajo eléctrico. El método de NFPA utiliza el límite de protección de Arco Eléctrico para determinar si cualquier otro análisis debe llevarse a cabo. Si el personal realiza un trabajo dentro de esta distancia, la norma específica la aplicación de uno de los tres métodos para determinar la CPR y el nivel de EPP requerido. El algoritmo en el estándar IEEE 1584-2002 es complejo.

45

Figura 5.2 Comparación de límites de Arco Eléctrico de NFPA e IEEE.

46

Capítulo 6 TÉCNICAS DE MITIGACIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO.

La energía de Arco Eléctrico depende de tres factores clave: el voltaje del sistema, la magnitud de la corriente de falla y del tiempo del arco. Los propietarios de los sistemas de potencia industriales tienen un control limitado sobre los dos primeros factores, dejando el tiempo de arco sólo como una variable controlable. Los relés de protección, fusibles, LVPCB (interruptores automáticos en baja tensión) y MCCB´s (interruptores en caja moldeada) son los dispositivos comúnmente utilizados para proporcionar protección de falla en sistemas de potencia industriales. Estos dispositivos tienen una relación de tiempo inverso, donde corrientes más altas hacen que los dispositivos operen más rápido. Un esquema de protección diseñado apropiadamente libera las fallas del sistema con una mínima interrupción del suministro eléctrico. Esto requiere un tiempo de retardo entre los dispositivos de protección que aumenta a medida que el dispositivo se acerca a la fuente de corriente de falla. Un sistema de protección coordinado adecuadamente tiene los retardos de tiempo más largos más cerca a la fuente de energía eléctrica, que es donde están las corrientes más altas de falla. La Figura 2 muestra la relación entre las magnitudes de la corriente de falla y el tiempo de retardo en la protección del sistema. Altas corrientes de falla producen grandes energías incidentes y requieren el nivel más riguroso de EPP para Arco Eléctrico. La Tabla 6.1 resume las técnicas de mitigación de Arco Eléctrico comúnmente aplicados en los sistemas eléctricos industriales. La mayoría de estas técnicas reducen la exposición de energía incidente Arco Eléctrico y acortan el tiempo de respuesta del sistema de protección a la corriente de falla. El relevador diferencial de barras, el disparo rápido de los buses, los fusibles limitadores de corriente y los detectores de Arco Eléctrico son elementos que reducen la energía incidente acortando el tiempo de disparo para una corriente de falla. Los detectores de Arco Eléctrico responden a la luz de alta intensidad emitida por destellos de arco y dan la respuesta más rápida en todos los esquemas. Los Fusibles limitadores de corriente pueden reducir los tiempos de liberación de falla a 8.3 ms o menos, pero sólo dentro de un rango específico de corrientes de falla [ Otras técnicas en la Tabla 6.1 modifican las reglas de trabajo o la configuración de equipos para reducir la exposición de energía a un trabajador. Incrementar la distancia entre el trabajador y los equipos de protección eléctrica viva reduce la energía incidente por el cuadrado de la distancia. Las "pértigas", el control remoto de disparo, y el respaldo de los interruptores son todos los métodos que reducen los riesgos de Arco Eléctrico.

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Técnica Ventajas Desventajas

Alta impedancia de puesta a tierra.

Limita las corrientes de falla en fallas de línea a tierra. Reduce las corrientes de falla.

La reducción de las corrientes de falla sin cambiar la configuración de protección desacelera y conduce a la energía del arco superior. No tiene ningún impacto sobre las fallas trifásicas.

Fusibles limitadores de corriente

Compensación de tiempo muy rápido. Menos de 8,3 ms. La Interrupción del fusible añade resistencia y disminuye la corriente del arco.

Los fusibles están sólo limitados a corrientes dentro de la gama específica. A un número limitado de tipos de fusibles limitadores de corriente.

Resistencia de interruptores al arco

El diseño especial redirige la explosión del arco lejos de los trabajadores.

Debe ser incluido en el diseño. Costosos para equipar.

Reducción de tiempos de retransmisión de

coordinación

No hay cambios en el equipo o el diseño. Utiliza dispositivos de protección existentes

Los gastos se asocian con el estudio de coordinación. El Costo en alto en relación a la disminución de tiempo de disparo. Podría ser poco práctico para LVPCP y MCCB debido a la incertidumbre del tiempo de disparo.

Aumentar la distancia de trabajo

No requiere cambios en los equipos eléctricos. Reduce la energía de arco como el cuadrado de la distancia de cambio.


Detectores de arco eléctrico

Muy rápidos para el disparo. (2-9 ms) responden a la luz de alta intensidad producidos por los arcos. Funciona independientemente de la protección contra la sobretensión.

Puede no ser práctico para algunos casos. Los gastos son asociados con las herramientas y equipos especiales. Los tiempos necesarios son más largos para completar las tareas debido al trabajo a distancia.

Bus diferencial de restauración

Respuesta rápida (<24 ms). Funciona para cualquier tipo de falla.

Requiere otros relés, transformadores de corriente y cableado. Costosos.

Bus de disparo rápido Utiliza protección contra la sobretensión con un canal de comunicación para bloquear las fallas de ejecución, se aplica a defectos de disparo rápido de autobuses. Mantiene la sensibilidad y la seguridad de la protección.

Requiere canales de comunicación y relés especiales y costosos

Activar las configuraciones especiales de

protección durante el mantenimiento

Los operadores permiten el disparo instantáneo. Modificaciones de bajo costo a los sistemas existentes.

El riesgo de interrupciones del sistema debido a la mayor sensibilidad del relé durante el mantenimiento.

Tabla 6.1 Técnicas de mitigación de arco eléctrico

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Modificar los ajustes del sistema de protección de forma permanente o temporal para reducir los tiempos de operación también reduce la energía de arco eléctrico. El uso del mantenimiento de ajustes en los dispositivos de protección para un disparo instantáneo (<20 ms) de los interruptores mientras los trabajadores están cerca de equipos eléctricos energizados. Reducir los tiempos de coordinación de los dispositivos también puede reducir la energía incidente, pero puede producir pequeñas reducciones en relación con el costo. La reducción de las corrientes de falla usando una alta impedancia de puesta a tierra puede aumentar la energía del arco en vez de disminuirla. La reducción de las corrientes de falla aumenta el tiempo de respuesta de los dispositivos de protección de tiempo inverso. Este aumento del tiempo provoca el aumento de las energías incidentes que puedan suponer riesgos mayores en los trabajadores. Esta técnica debe ir acompañada de un análisis detallado de los tiempos de coordinación de los dispositivos de protección. Sistemas de potencia industriales nuevos o rediseñados pueden emplear las nuevas tecnologías de equipos que reduzcan los riesgos de Arco Eléctrico. Los tableros de control resistentes a Arco Eléctrico re-direcciona las explosiones de arco lejos de los trabajadores. Instalar interruptores principales en el CCM, añade otro nivel de protección y reduce los tiempos de liberación de la falla, resultando en niveles más bajos de energía incidente. Incorporar la seguridad de Arco Eléctrico a los nuevos diseños y a las modificaciones de los sistemas existentes da los mejores resultados con el mínimo costo.

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Capítulo 7 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP)

Puede ver que importante es la ropa parar protegerle contra un arco eléctrico por tomar un pedazo de tela, quizás de una camiseta, cubrir el dedo con la tela y tocar una plancha caliente. Es probable que no perciba ni sienta ningún calor porque solo la tocó por una fracción de un segundo. Por supuesto, si mantiene contacto con la plancha caliente por más de un segundo o dos, se quema el dedo y sufre una ampolla, pero esto no es lo que ocurre durante un arco eléctrico. Durante un arco eléctrico, la temperatura es más alta. Esperaríamos que el arco eléctrico durara solamente una fracción de un segundo y la duración que estuviera en contacto con la alta temperatura duraría solo un instante, en la misma manera que toca una plancha caliente en la situación mencionada anteriormente. La diferencia es que la temperatura de una plancha caliente es unos cientos grados y la del arco eléctrico es unos diez mil grados. En cuanto a este nivel del calor, aún por un muy corto rato, la parte de la ropa o la piel que esté en contacto con el calor, estará totalmente destruida. Por suerte, será su equipo de protección personal que esté destruido en el arco eléctrico en vez de su piel. Este es una de las razones por que es tan importante llevar el equipo de protección personal. Si algo va a ser quemado y destruido por la temperatura alta, es mejor que se queme la ropa y no la piel.

7.1 Calorías

Las calorías miden la energía. 1,2 calorías por centímetro cuadrado lo mismo que manteniendo el dedo en las llamas del encendedor o mechero. Cuando trata del equipo de protección personal, o (EPP), a menudo se oyen la palabra “caloría”. Esta “caloría” es la misma que se oye en cuanto al alimento. Técnicamente una caloría es “la cantidad de calor (o energía calorífica) necesaria para elevar 1 gramo de agua pura 1 grado Celsius a una presión normal de una atmósfera”. O la cantidad de energía necesaria para calentar unas gotas de agua 1 grado. Puede sufrir quemaduras de segundo grado a 1,2 calorías por centímetro cuadrado por segundo. Puede ser difícil comprender esta idea, pero piensa de esto: Una caloría por centímetro cuadrado por segundo siente lo mismo que manteniendo el dedo sobre las llamas del encendedor por un segundo. Fácilmente esta acción le daría una quemadura de segundo grado.

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7.2 Cuando es necesario llevar EPP

Si usted

Abre paneles eléctricos que contienen los conductores energizados (vivos)adentro

Realiza trabajo, instala o mantiene conductores o equipo energizados

Está de pie dentro de un perímetro de 4 pies (1.22 m) alrededor del panel eléctrico …se necesita ser calificado y llevar el EPP apropiado Algunas situaciones en que es necesario llevar el EPP para los riesgos de arco eléctrico. La primera situación es una en que se necesita abrir los paneles eléctricos que contiene conductores energizados o vivos dentro de ellos. Como un trabajador afectado, no tiene que hacer esto. También se necesita llevar el EPP apropiado si realiza trabajos en la instalación o mantiene conductores energizados o equipo eléctrico vivo. Otra vez, solamente los trabajadores calificados deben hacer este tipo de trabajo. Como un empleado afectado, usted no tendrá que hacer este tipo de trabajo. Así que no realiza trabajo en el equipo vivo, todavía necesitaría trabajar en un área donde se requiere llevar el equipo de protección personal contra el arco eléctrico.

7.3 ¿Qué EPP Necesito Llevar?

Ropa resistente a la llama Guantes de voltaje calificado Máscaras protectoras Overol de protección Cobija aislada Lentes de Seguridad Tapones Auditivos Ropa de protección individual no incluye solamente ropa de algodón y ropa inflamable, sino también incluye guantes de voltaje calificado, máscaras protectoras, trajes protectores de cubertura completa contra el arco eléctrico, y cobijas aisladas. Recuérdese que cuando cruce la barrera de protección contra el arco eléctrico, necesita llevar el EPP apropiado. No es decir que necesita ponerse el traje protector de cubertura completa contra el arco eléctrico cada vez que cruce la barrera de protección contra el arco eléctrico, sino necesita un nivel de protección. Cuando sale para el trabajo, necesita estar seguro que siempre está llevando ropa de algodón. Telas hechas de nailon o acetato se encienden fácilmente y se funden la piel, causando quemaduras graves, si ocurre un arco eléctrico.

51

Siempre debe llevar las gafas de seguridad y los tapones auditivos si realiza trabajo cerca de partes que mueven.

7.4 Los Requisitos de EPP

Usa la siguiente tabla

Riesgo/Peligro Incidente (cal/cm2)

Ejemplos de EPP Requerido*

0 2 o más

bajo Ropa que no derrite (no fundente)

1 2-4 Camisa y pantalones inflamable no fundente

2 4-8 Camisa y pantalones inflamable no fundente, ropa

interior de algodón

3 8-25 Camisa y pantalones inflamables no fundente, Overol RLL(resistente a la llama, ignífugo), ropa interior de

algodón

4 25-40 y más alta

Camisa y pantalones ignífugos, traje de arco (protector de

cubertura completa contra el arco eléctrico incluyendo el

protector facial de la capucha), ropa interior de algodón

Tabla 7.1 Ropa de protección

Aquí se encuentran algunos ejemplos de las categorías de riesgo y peligro junto a sus energías asociadas medidas en calorías por centímetro cuadrado y los requisitos de EPP. Es importante determinar el nivel apropiado de EPP. Demasiado poco EPP expone al trabajador a las lesiones potencialmente fatales. AL otro lado, los niveles altos de EPP incluyen equipo que es muy grueso y puede impedirla vista y el movimiento, aumentando el riesgo de un accidente tal como aumentando la dificultad y el tiempo para realizar el trabajo. NFPA 70E defina las cinco categorías de riesgo y peligro que determina el nivel apropiado de EPP para una tarea especifica, cero por 4. Se pueden ver estas categorías de riesgo en las etiquetas de arco eléctrico. El nivel de riesgo para una tarea específica está determinado por conducir un análisis de riesgo del arco o por consultar las tablas de EPP de NFPA, la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego, o I triple E (IEEE), el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.

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7.5 EPP: Nivel 0

2 cal/cm2 o bajo

Ropa que no se derrita, no fundente

Camisa de mangas largas

Pantalones largos

Lentes de seguridad

Tapones auditivos

Guantes de Cuero EPP de nivel cero es requerido cuando los niveles de energía del arco eléctrico son 2calorías por centímetro cuadrado o más bajo a una distancia de 18 pulgadas de la fuente del arco eléctrico. NFPA requiere que el trabajador lleve camisas de mangas largas que no se derriten, pantalones largos, lentes de seguridad, protección auditiva, y guantes de cuero en esta situación.

7.6 EPP: Nivel 1

2‐4 cal/cm2

Ropa Ignífuga (Resistente a la llama [RLL], Inflamable)

Camisa de Mangas Largas con certificación para arco

Pantalones Largos con certificación para arco

Overoles con certificación para arco

Máscaras protectores con certificación para arco

Una chaqueta con certificación para arco

Casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos

Guantes de Cuero

Zapatos de trabajo de cuero Si la energía que ocurre en un arco eléctrico alcance a 4 calorías por centímetro cuadrado a una distancia de 18 pulgadas, equipo de protección individual, o EPP, de Nivel 1 es necesario. La diferencia grande entre el equipo de nivel 1 y nivel 2 es que la ropa no debe ser solamente el tipo que no se derrita, tiene que ser el tipo que es ignífugo con certificación para arco eléctrico. El trabajador añade (a lo que estaba llevando mientras trabajaba a nivel 0) los overoles con certificación para arco, una máscara protectora y una chaqueta con certificación para arco, un casco de seguridad y zapatos de cuero para el trabajo.

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7.7 EPP: Nivel 2

4‐8 cal/cm2

Ropa Ignífuga


Pantalones largos con certificación para arco




Casco de seguridad

Manual para el Instructor

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos

Guantes de Cuero

Zapatos de trabajo de cuero Si la energía que ocurre en un arco eléctrico alcance a 8 calorías por centímetro cuadrado, equipo de protección individual, o EPP, de Nivel 2 es necesario. Si mira atentamente se encuentra en NFPA 70E, se da cuenta de que la única diferencia entre los requisitos de nivel 1 y de nivel 2 es que la ropa tiene que ser con certificación para arco. Situaciones de nivel 2 requieren que lleve la ropa con un mínimo de protección contra un accidente de 8 calorías por centímetro cuadrado

7.8 EPP: Nivel 3

8‐25 cal/cm2 Ropa Ignífuga Camisa de Mangas Largas con certificación para arco Pantalones largos con certificación para arco Overol RLL con certificación para arco

Chaqueta del traje de protección contra los arcos eléctricos con certificación para arco

Pantalones del traje de protección contra los arcos eléctricos con certificación para arco

Protector facial de la capucha del traje de protección contra los arcos eléctricos con certificación para arco


Casco de seguridad

Funda ignífuga para el casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos

Guantes de Cuero con certificación para arco


Zapatos de trabajo de cuero

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Si la energía a una distancia de 18 pulgadas alcance 25 calorías por centímetro cuadrado, EPP de nivel 3 es necesario. Cuando alcance a este nivel, la pantalla para la cabeza del traje de protección contra los arcos eléctricos tiene que estar llevado sobre la máscara protectora. EL trabajador en circunstancias de este nivel ahora llevará una “escafandra”, como la llaman algunos trabajadores, y todo el EPP tendrá un índice de seguridad a 25 calorías por centímetros cuadrados o más elevados. Este incluye la chaqueta, los pantalones y una pantalla de cabeza con protección completa con certificación para arco eléctrico. Los guantes tienen que tener un índice con certificación para arco eléctrico y el trabajador también necesita llevar un casco con funda ignífuga.

7.9 EPP: Nivel 4

25‐40 cal/cm2

Ropa Ignífuga








Casco de seguridad (Capucha)

Funda interior ignífuga para el casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos



Manual para el Instructor En situaciones donde se pueden escapar cantidades de energía a niveles más elevados de 25 calorías por centímetro cuadrado, se necesita seguir los requisitos de seguridad de EPP de nivel 4. Como en situaciones clasificadas como nivel 3, el trabajador tiene que llevar una “escafandra” completa y todo el EPP tiene que tener índice de 40 calorías por centímetro cuadrado o más alto. Si las energías alcance más de 40 calorías por centímetro cuadrado, cuidad especial está necesitado para cortar la energía al equipo como las empresas o fábricas no tienen ningún índice más de 40.

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Capítulo 8 ETIQUETAS DE ARCO ELÉCTRICO

Uso requerido de etiquetas con todo el equipo nuevo y modificado Tenga que saber como se parecen y como leerlas.

Ambos el Código Nacional Eléctrico y la Asociación Nacional de Protección contra el fuego requieren que se pongan etiquetas en cada equipo eléctrico y peligroso. Todo el equipo peligroso instalado o modificado después de 2002, tiene que llevar una etiqueta de advertencia. Esto incluye “cuadros de distribución de energía eléctrica, tableros, paneles de control industriales, centros de control de motores que más que nada necesitan inspección, ajuste o modificación, servicio, y mantenimiento mientras están energizados.” Muchas empresas deciden etiquetar equipo adicional para asegurarla seguridad máxima. Aunque es posible que no sepa el uso de estas piezas del equipo, tiene obligación saber cómo se parece una etiqueta para el riesgo de arco eléctrico y debe saber cómo leerla. El equipo no está etiquetado por el fabricante, sino por la empresa donde funciona el equipo. La razón es que el equipo puede estar instalado en varias maneras y puede tener niveles de peligro diferentes por cada instalación diferente. En cualquier circunstancia peligrosa, la etiqueta estará puesta en un lugar donde puede verla fácilmente para que pueda alejarse y no esté en peligro. Etiquetas de Arco Eléctrico Etiquetas de Advertencia Etiquetas de Peligro Primero Se Necesita un Análisis del Riesgo de Arco Eléctrico

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Las etiquetas de arco eléctrico, como ya hemos mencionado, son lo que ve en el equipo para darle aviso de advertencia del riesgo de arco eléctrico. Las etiquetas que verá son o etiquetas de advertencia de color anaranjado y negro o son etiquetas de peligro de color blanco y rojo. Existe una diferencia entre las dos, pero antes de que discutamos estas diferencias, vamos a ver cómo rellena una etiqueta de arco eléctrico. Cuando se determina que existe un riesgo de arco eléctrico con equipo energizado, se requiere un análisis del riesgo de arco eléctrico para decidir exactamente qué información debe estar anotada en la etiqueta. Un análisis del riesgo de arco eléctrico es un estudio hecho para descubrir cuál es la fuerza del arco eléctrico para determinar las prácticas seguras del trabajo y establecerlos límites de protección alrededor del equipo.

8.2 Información Ubicada en la Etiqueta

Tipo/Nombre del equipo Voltaje Corriente de formación de máximo arco eléctrico disponible Conexión a tierra Distancia normal para realizar trabajo La energía Incidente disponible a una distancia normal para realizar trabajo Límite de protección contra el arco eléctrico Límite de aproximación limitado Límite de aproximación restringido Límite de aproximación prohibido Prensión de fogonazo de arco Nivel de EPP/Categoría de Peligro/Riesgo Ropa protectora típicamente llevada Índice de voltaje requerido para los guantes Todo el equipo con posibilidades de riesgos de arco eléctrico tiene que estar etiquetado. Una etiqueta típica contiene unos de los siguientes datos: el tipo de equipo, el voltaje

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suministrado al equipo, la corriente de cortocircuito disponible, la distancia normal fuera del equipo en lo cual los empleados realizan trabajo, el nivel de energía medido en calorías por centímetro cuadrado a una distancia normal de trabajo si ocurriera un arco eléctrico. Una etiqueta no incluiría todos estos datos porque sería demasiado leerla rápidamente. La información crítica se estaría perdida entre la información de menos importancia.

8.3 Modelo de Etiqueta para Riesgo de Arco Eléctrico

Vamos a mirar algunas etiquetas para asegurarse de que sepa lo que busca cuando necesita realizar trabajo cerca de una pieza de equipo eléctrico que lleva una etiqueta. Esto es una etiqueta para un disyuntor de 600 voltios. Está disponible de formación de máximo arco eléctrico de avería igual a 70.000 amperios y otros datos recogidos del análisis de riesgo de arco eléctrico, y un límite de protección contra el arco eléctrico calculado a dos pies. Dentro de este límite, se necesita llevar equipo de protección individual, o EPP de nivel 1.Incluye ropa con certificación para el arco y una máscara protectora.

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En la etiqueta del modelo anterior no había ningunos límites contra el arco indicados, pero hay en esta etiqueta. Recuérdese que aunque las etiquetas no contienen toda la información disponible acerca del riesgo de arco eléctrico, tiene la información necesarias para protegerle del daño mientras realiza trabajo en el equipo etiquetado. Esta etiqueta es para un centro de controles del motor (MCC) de 480 voltios y que tiene un límite de protección contra el arco de 15 pies. El nivel de EPP necesario dentro de la barrera de protección contra el arco es 0. Solo se necesita llevar la ropa típica para un día ordinario de trabajo: una camisa de mangas largas que no se derrite, pantalones largos, lentes de seguridad, protección auditiva y guantes de cuero. Los límites contra una descarga o choque que están escritos en la etiqueta refieren a la situación en la cual la cobertura del equipo está quitada. Cuando esto ocurra, hay un límite de aproximación limitado a 3 ½ pies, un límite de aproximación restringido de 1pie y un límite de aproximación prohibido de 1 pulgada. Con estos límites establecidos, no debe estar dentro de 3 ½ pies del centro de controles de motor sin que esté acompañado de un empleado calificado y nunca debe estar dentro de 1 pie del MCC si la cobertura está quitada, exponiendo las partes energizadas.

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Esta tercera etiqueta está ubicada sobre una pieza del equipo eléctrico vivo con un límite de riesgo contra arco eléctrico de 8,3 pulgada. Cuando realiza trabajo tan cercano, necesitaría EPP de nivel 0. NFPA 70E 2009, requiere que uno de dos datos específicos aparezca en todas etiquetas de riesgo contra el arco eléctrico: la energía incidente disponible o el nivel requerido de EPP. Esta etiqueta tiene los dos. Es normal encontrar más información que lo mínimo.

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8.6 Etiqueta de Advertencia o Etiqueta de Peligro

Mientras trabaja cerca del riesgo y el arco eléctrico, es posible que vea dos etiquetas diferentes. Una es la etiqueta de advertencia anaranjada y otra es la etiqueta de peligro roja. Más que nada solo se usa la etiqueta de peligro roja cuando los niveles de potencia de arco eléctrico pueden sobrepasar 40 calorías por centímetro cuadrado. Cuando la potencia alcance niveles más elevados que éstos, el peligro es tan enorme que algunos empleadores no tiene el EPP requerido disponible para la situación. Aunque debe tener cuidado cuando vea cualquier etiqueta de riesgo de arco eléctrico anaranjada y negra, debe tener muchísimo cuidado cuando vea etiquetas de peligro rojas y blancas.

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Capítulo 9 CONCLUSIONES

Los accidentes de Arco Eléctrico son riesgos de seguridad industriales muy peligrosos, que sugieren planes personales para los niveles de energía de riesgo de vida. Estos niveles de energía pueden producir quemaduras graves que conducen a la muerte para proximidades cercanas al Arco Eléctrico. Dos estándares industriales contemplan estos riesgos y dan lineamientos para calcular la energía incidente, seleccionar el equipo de protección personal, y etiquetar el equipo para alertar a los trabajadores de los peligros de Arco Eléctrico. Diferentes niveles de análisis existen para calcular la energía incidente de Arco Eléctrico. Los algoritmos que se presentan en las normas se derivan de datos de prueba y tienden a producir valores conservadores. El objetivo del análisis y la mitigación de Arco consisten en limitar la exposición de energía a través del uso de los niveles adecuados de equipos de protección para los trabajadores. Valores conservadores excesivos llevan a sobre-protección de los trabajadores que están en riesgo de otras lesiones debido a calor, visibilidad, o movilidad. Los valores conservadores excesivos llevan al sobre-protección de los trabajadores que corren el riesgo de otras lesiones debido al calor, la visibilidad, o la movilidad. El trabajo futuro en el análisis de arco eléctrico debe incluir un mayor desarrollo de modelos de dominio de tiempo de las fallas del sistema compatibles con los datos de prueba de alta potencia. El trabajo futuro en el análisis de Arco Eléctrico debe incluir un mayor desarrollo de modelos en el dominio del tiempo de las fallas del sistema compatibles con los datos de prueba de alta potencia. Los nuevos modelos deben producir mejores estimaciones de los valores de la energía incidente, que proporcionen a los trabajadores una protección adecuada sin necesidad de EPP excesivo. El diseño de sistemas de potencia industriales para seguridad de Arco Eléctrico es el método menos costoso de cumplir con las normas de seguridad vigentes. El desarrollo continuo de dispositivos de protección y comunicación digitales y de bajo costo le dará alternativas de menor costo para la reingeniería de los sistemas existentes para lograr el cumplimiento.

Efectos de corriente sobre el cuerpo humano. Intensidad Efectos fisiológicos que se observan en condiciones normales

0 - 0,5 mA No se observan sensaciones ni efectos. El umbral de percepción se sitúa en 0.5 mA

0,5 - 10 mA Calambres y movimientos reflejos musculares. El umbral de no soltar se sitúa en 10 mA

10-25 mA Contracciones musculares. Agarrotamiento de brazos y piernas con dificultad de soltar objetos. Aumento de la presión arterial y dificultades respiratorias.

25-40 mA Fuerte tetanización. Irregularidades cardiacas. Quemaduras. Asfixia a partir de 4 segundos

40 - 100 mA Efectos anteriores con mayor intensidad y gravedad. Fibrilación y arritmias cardiacas.

~ 1 A Fibrilación y paro cardiaco. Quemaduras muy graves. Alto riesgo de muerte.

1 - 5 A Quemaduras muy graves. Parada cardiaca con elevada probabilidad de muerte

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ANEXO A

Descripción de los incidentes de arco eléctrico, Tabla historias de casos de incidentes de arco eléctrico

Ajuste sistema eléctrico

equipo Actividad Evento Ropa Resultado

1. Sitio comercial 1998

600/347 V ac

XFMR 1500 kVA, 12.47 kV-600/347 V Toma a tierra Tierra secundaria Fallo del relé de protección Fusible primario protegido

El electricista debe instalar un fusible de 400 A. en un módulo de panel. Interruptor se había abierto para aislar el portafusibles

El destello de arco ocurrió en el panel directamente en frente del empleado

Casco protector gafas de seguridad

Quemaduras de tercer grado a un 28% del cuerpo del empleado. Una pérdida significativa de visión, la audición y el olfato. Relé de falla a tierra no se abrió. Fusible primario operado.

2. Zona industrial, distribución de energía-1994

Unidad de la subestación

Circuitos de la unidad de alimentación

Electricista debe hacer pruebas al circuito en la alimentación sin corriente.

Un arco eléctrico se produjo cuando los circuitos de alimentación se revitalizó en la subestación principal, mientras que electricista hacía la conexión de prueba para el portafusibles.

guantes de alta tensión gafas de seguridad

No hay lesiones

3. Laboratorio-1997

480 V ac 480 V ac panel eléctrico MCC

Conexión de los circuitos de iluminación temporal y el calor de un MCC a un panel eléctrico de 480 V en otra habitación. El electricista debe quitar la cubierta de barra superior del bus que protege las conexiones del lado de línea en el panel.

Mientras se mueve la tapa, se puso en contacto la fase C de la barra de bus provocando un arco eléctrico.

Desconocido El electricista tenía quemaduras en el rostro y las manos.

4. Planta industrial, subestación de 1998 al aire libre

13.8 kV ac HV interruptor Electricista estaba usando un pincel para limpiar el interior del armario de distribución en cerca de proximidad a los equipos conectados.

Escombros u otro material cayó y se contactó con la energía fase-C de la hoja del cuchillo crearon un arco eléctrico

Camiseta quemaduras de segundo y tercer grado en el brazo derecho y mano izquierda.

5. sitio industrial 1998

480 V ac MCC Electricista retirado el mecanismo de funcionamiento de la puerta de un interruptor de circuito de repuesto y se volver a instalar el interruptor el repuesto para la placa de montaje.

Mientras que la reinserción tornillos en la placa de montaje del interruptor de repuesto, un tornillo penetra un conductor del lado de la línea 480 V trifásico causando un de arco eléctrico.

Desconocido Las quemaduras de segundo grado.

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6. sitio Industrial -1992

480 V ac 480 V barra del bus Un electricista soportaba un cable de tierra mientras el otro instalaba y apretaba al arrastrar la llave Allen "dado un toque" tiran cerca de un bus de 480 V protegido con una manta de aislamiento.

La llave Allen resbaló y e hiso contactó con el

bus de 480 V.

Desconocido Quemaduras en las manos de los electricistas.

7. Utilización de plantas de generadoras

400 V de corriente alterna, trifásica, sin conexión a tierra, el delta-conectado

Arranque del motor, interruptor de circuito (1950 Voltaje) 2400 V buses alimentadores de corriente alterna no tuvo la protección de sobrecorriente principal. De bloqueo automático que impide ser "extraído de" cerrado mientras no estaba. Interruptor estaba en la posición "cerrada". Interruptor de alimentación de 700 HP del motor.

El operador acumulo el interruptor con él en la posición de cierre bloqueo y luego comenzó a el estante y acabo

Los 700 HP del motor se acelera y el interruptor se echó atrás causó un arco eléctrico significativo producido.

Casco protector guantes de cuero gafas de seguridad

No hay lesiones

8. De servicios públicos, la subestación al aire libre -2000

13.2 kV ac

13 k V interruptor en vacío de circuito 200 A la deserción fusionado entre el bus y el interruptor principal de buses Corrientes máximas de falla: 8 kA fase tierra 6 kA fase-fase

Electricista estaba llegando con una llave de combinación para un perno conductor aguijón de la C-fase en el interruptor de energía a partir de una escalera de mano.

La llave C y B fases en puente causando un arco eléctrico entre fases. Las salidas de fusible eliminaron el efecto en 27 ciclos.

Camiseta de algodón

La quema de la camiseta causó quemaduras de segundo grado y tercer al 60% de la parte superior del torso.

9. Sitio Industrial -1997

480 V ac 480 V MCC interruptor principal Bloqueo y coloca la etiqueta de aislar el interruptor principal de MCC Alimentación no aislado existe para interruptor que se outof de servicio cuando se empezó a trabajar

El circuito de prueba sin corriente el día antes del accidente. El segundo día de trabajo, electricista supone (sin prueba) el circuito este desenergizado todavía.

Electricista comenzó a conectar lado de la línea lleva a la MCC interruptor principal cuando se produjo un arco eléctrico

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de arco eléctrico, a partir de este incidente.

10. Utilidad de las plantas de generación de 1997

480 V ac MCC Cambio de interruptor Un conector eléctrico tocado una barra de refuerzo como el interruptor se acumuló en la fase y fue a tierra provocando un arco eléctrico

Desconocido Quemaduras en ambas manos


480 V ac 480 V del alimentador del tablero 480 V automático (reacondicionado)

cambio de un interruptor de repuesto reacondicionadas, pero fue incapaz de cerrar la puerta debido a los componentes incompatibles (parte incorrecta).

Pie a la izquierda del compartimiento, el electricista cerró el interruptor sólo con la mano delante del compartimiento. El mal funcionamiento del interruptor provocando un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras graves en la mano.

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12. Planta de generación 1994

Precipitación en una Subestación de potencia

480 Vac interruptor Solución de problemas para un problema de baja luz indicadora. Inserta el volt ohmímetro en la toma de 1200 Vac del medidor.

Al colocar las sondas de metro a través de buses de fase A y B del metro en cortocircuito provoca un arco eléctrico, que emigraron al tablero y provocó una arco de fase-fase en el panel.

Desconocido Quemaduras de Segundo y tercer grado en ambas manos.


480 V ac 480 V ac, 200 A panel La conexión de interruptores encendido y apagado de localizar el equipo se alimenta en el taller de máquinas.

El cortocircuito del interruptor provocando un arco eléctrico entre las fases.

Desconocido Quemadura en la mano derecha

14. Planta de generación -1992

480 V ac 440 V AC, interruptor marco moldeado La placa de distribución

El electricista elimino un interruptor de corriente alterna de 440 V, que había estado fuera de servicio desde 1982

Al cortar los cables del interruptor de 440 V de corriente alterna, produce un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras graves en ambas manos


Menos de 600 V ac

Indicador de rotación del motor

La realización de una secuencia de fase de comprobación en un bús nuevo y estaba usando un indicador de rotación del motor emitida por el cuarto de herramientas y no el indicador de secuencia de fases.

Cuando se aplicó voltaje a los buses, el indicador de rotación del motor en cortocircuito provoca un arco eléctrico.

Desconocido Quemadura de la córnea de ambos ojos.


480 V ac 480 V CA del interruptor de alimentación del tablero

Estaba reemplazando interruptor en el cubículo, el interruptor se cierra y no se abrió debido a fallas mecánicas.

El interruptor cerrado causado un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras hasta el hombro

17. servicios de transmisión -1990

subestación al aire libre

4160 V ac conductores Las pruebas para determinar si los conductores se activa para el banco de transformadores.

Cuando el electricista coloca la Simspon 260 m de la sonda en una fase y la otra en la segunda fase del metro cortocircuito provoca un arco eléctrico.



480 V ac Tablero de mando 480 V ac interruptor

Dos electricistas estaban tomando lecturas de corriente en el compartimiento del interruptor con un amperímetro de tipo pinza en el conductor de fase del motor desde el interruptor.

Un fallo que hizo que se produjo un arco eléctrico en el compartimiento del interruptor.

Desconocido Quemaduras de segundo y tercer grado en ambas caras de los empleados.


161 kV ac planta de subestación interruptor de desconexión

Dos electricistas inspeccionaban el pararrayos y desconectan aisladores de interruptor de una elevación de levantamiento sin aislamiento aéreo.

Mientras se mueve el asiento a una nueva posición, se produjo un arco eléctrico de un interruptor de energía 161 kV en el asiento

No resistentes al fuego ropa de invierno casco gafas de seguridad

Dos empleados tenían quemaduras de segundo y tercer grado del arco eléctrico la ropa en llamas. Un empleado murió por complicaciones por quemaduras.

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480 V ac 480 V ac interruptor del tablero

Electricista de pruebas de tensión en el interruptor en postes con tachones en alta tensión 480 V CA.

Cuando se pusieron en contacto con los tachones, un destello de arco ocurrió en el compartimento del interruptor.

casco gafas de seguridad

Quemaduras de segundo grado en las manos y quemaduras de primer grado a la cara y los antebrazos.

21. Sitio industrial 1986

2400 V ac 2400 V ac interruptor del tablero que alimenta una bomba de 1.250 HP

La apertura de un interruptor.

Electricista abrió un interruptor de 2400 V con carga.

ropa de algodón

Electricista tenía quemaduras de segundo y tercer grado por el arco eléctrico la ropa quemada el 70% en el cuerpo. El electricista segundo tenía quemaduras de primer y segundo grado en las manos de los esfuerzos de rescate.

22. Servicios públicos, transmisión-1970

13 kV ac Energizado 13 kV buses de subestación Potencial del transformador 13 kV

Instalador de líneas estaba en el elevador de obra aislada maniobra durante la instalación de un transformador de potencial con la ayuda de un electricista con una de una escalera

El electricista causó un destello de arco entre el cubo y el acero de subestación el prendiendo fuego en la camisa del liniero. El ayudante del superintendente subió en la estructura para ayudar al herido. Cuando él tocó el cubo un segundo destello de arco ocurrió prendiendo fuego a su ropa por el fuego.

Desconocido Tanto el liniero y el superintendente murió por las heridas y su ropa en llamas.


13.8 kV ac 13,8 kV llena de aceite el interruptor del circuito (OCB) 13 kV condensador síncrono

Inspección periódica del condensador se ha realizado con el circuito desenergizado. El circuito fue revitalizado y una alarma de control de la subestación fue activada. El operador y el electricista fue a la sala del interruptor a investigar.

Los empleados intentaron cerrar 13,8 kV OCB causar un arco eléctrico. El arco eléctrico provocó la OCB a punto de estallar en llamas tirando aceite por toda la habitación.

Desconocido El electricista fue capaz de salir de la habitación con su ropa en llamas. El operador no salía de la habitación. Ambos murieron de lesiones por quemaduras.


46 kV ac 46 kV interruptor operaba en tres fases 46 kV OCB

Completado las pruebas de las fases B y C. La realización de pruebas de resistencia en el fase A aislante OCB con un "micrómetro".

"Cuando el empleado aplica la sonda de prueba para el aislante, un arco eléctrico producido por la fase A de la banda de 46 kV Interruptor no se abrió despejado.

Poliéster / algodón, camisa

Quemaduras de segundo y tercer grado en dos terceras partes superior del torso. El poliéster fundido en su piel.


46 kV ac 46 kV línea de transmisión cambia la estructura, postes de madera 46 kV interruptor

Instalador de líneas estaba muerto poniendo fin a un conductor en una estructura de interruptor de trabajo en una escalera.

La cabeza del liniero se contrajo a la tensión 46 kv interruptor esta encima de él, haciéndolo caer.

Desconocido El liniero tenía quemaduras más de dos terceras partes de su cuerpo, que causo su muerte.

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161 kV ac torre de transmisión de 161 kV doble circuito de 161 kV de acero puente de pintura a base de Zinc

Instalador de líneas estaba pintando una torre de transmisión de acero con los puentes de energía arriba y abajo del brazo, donde estaba trabajando.

Pintura que gotea de la cubeta par el puente de 161 kV de tensión provocó una explosión de arco eléctrico.

Desconocido Liniero fue expulsado de la torre, pero había una "seguridad" que impidió su caída. Recibió quemaduras de primer grado en los antebrazos

27. servicios de transmisión subestación-1969

161 kV ac 161 kV OCB OCB tubo de la fase en el lado de bus

La OCB fue despejado sobre la línea lateral, pero no el bus. El electricista se subió en el interruptor para conectar motivos de carácter temporal de seguridad.

El electricista en contacto con el buje OCB energía en el lado del bus del interruptor provocando un arco eléctrico que le hizo volar el interruptor

Desconocido Electricista tuvo quemaduras de tercer grado en sus brazos y una fractura de cráneo.

28. sitio en la mina -2000

995 V ac 1 kV ca interruptor del tablero

Sustitución de un tablero de 480 V de corriente alterna con interruptores del tablero de 1 kV de corriente alterna del interruptor. Con el nuevo interruptor instalado de 7200 V ca transformador fue revitalizado. Al principio, el circuito de tierra de tipo AMR ver impedido el nuevo tablero se energice. El electricista comenzó a retirar el tablero de 1,0 kV en la verificación de tierra del corto circuito y energizo el tablero.

Mientras se mueve el tablero se puso en contacto las conexiones del lado de la línea que se alimenta a 995 V provocando un arco eléctrico en el tablero.

Desconocido Electricista tuvo quemaduras graves en ambas manos y la cara.

29. sitio industrial, subestación -996

35.4 kV ca Subestación principal 34,5 kv cambiar soporte del poste que llevan los cables de 34,5 kv de la subestación del bus aislante

El empleado instalaba un anaquel de apoyo de cable de HV sobre la poste de apoyo. El supervisor sostenía el anaquel en el lugar mientras el empleado estuvo de pie sobre la escalera de fibra de vidrio. Esta operación estaba al lado de un 34.5 kv bus energizado

El empleado se acercó y en contacto con el aislante de bus provocando un arco eléctrico.

Desconocido Empleado tenía quemaduras en el rostro, manos, cintura y espalda. También tenía lesiones por quemaduras eléctricas internas. Él murió a causa de estas lesiones.

30. sitio industrial- 1994

480 V ac 480 V interruptores de circuito secundario 480 V tablero energizado de distribución Subestación eléctrica en el sótano

Tres empleados instalaban interruptores nuevos de 480 V en el tablero de distribución en la subestación en el sótano. La tripulación instaló un interruptor.

Mientras se instala el segundo interruptor, un arco eléctrico producido. La causa del arco fue el exceso de humedad en la fibra de poliéster reforzado con vidrio (PRFV) moldeada de material aislante entre las fases 480 V durante la instalación del interruptor.

No hay ropa resistente al fuego

Un empleado estaba envuelta en llamas y muere a causa de las lesiones por quemaduras. Los otros dos tenían lesiones graves por quemaduras

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31.Sitio industrial- 1992

2.3 kV ca MCC 250 V Multímetro 2,3 kV fusibles

Un trabajador eléctrico (nueve meses de experiencia) y un electricista se realizan comprobaciones de funcionamiento de MCC. Por calentamiento del compartimiento encontrado fuera de servicio. El oficial fue en busca del plano eléctrico

El trabajador pensó que un juego de fusibles que era de baja tensión (no podía leer la etiqueta de fusible). Él tocó las sondas de metro a los fusibles que fueron activados en 2.3 kV el causar un arco eléctrico

Protección ocular y facial eléctrico zapatos de seguridad contra choques eléctricos

El trabajador tenía quemaduras de primer, segundo y tercero en más del 30% de su cuerpo.

32. sitio mina-1997

480 V ac MCC 480 V interruptor principal 480 V de alimentación del interruptor

El interruptor principal en el MCC no se restablece. El supervisor eléctrico tenía toda la carga de 480 V cerró y luego se apaga todos los interruptores en el MCC. Lo intentó de nuevo para restablecer el interruptor principal.

Supervisor abrió la puerta del panel para tomar lecturas en el interruptor principal con un multímetro. La sonda al mismo tiempo tocó la terminal de energía y una tuerca de tierra que se utilizó para montar el interruptor en el MCC (el interruptor se monta mal). Esto provocó un arco eléctrico que se produzca.


Ropa del supervisor encendida y tenía quemaduras de segundo grado en el 75% de su cuerpo. Murió al día siguiente. Dos supervisores que estaban ayudando a los problemas para rodar la MCC recibieron quemaduras de arco eléctrico en la cara, los brazos y las manos.

33Sitio industrial- 1987

2.4 kV ca 2,4 kV extraíbles los fusibles del contactor de montaje en un motor de arranque

Un electricista toma la lectura con un multímetro. El rango de operación se fijó en 500 V de corriente alterna. El contactor de fusión se activa al 2,4 kV.

Cuando la sonda del metro estuvo en contacto con 2,4 kV del fusible del contactor, explotó causando un arco eléctrico de tres fases en la sala.

Desconocido El electricista tenía lesiones por quemaduras y murió posteriormente. No hubo evidencia de una descarga eléctrica.

34. Sitio industrial - 1994

480 V ca 480 V ac interruptor principal

traslado del cable tierra del no. 6 AWG a un armario de 480 V.

El electricista permite el cable de tierra entre en contacto con una terminal de fases de energía del interruptor principal da como resultado un arco eléctrico de tres fases.

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de tercer grado en el cuello, los brazos y el torso.

35. Sitio industrial- 1998

480 V ca 480 V marco tipo KC interruptor automático en estado sólido unidad de disparo

El empleado fue a la solución del problema del botón del interruptor. El botón estaba atascado detrás del tablero , normalmente se encuentra justo debajo del agujero. Abrió la puerta del anaquel, se puso en cuclillas, y trató de volver a alinear el botón.

El botón se destrabó y el acoplamiento dejado caer abajo la barra estimulada por el bus que inicia un arco eléctrico.

Gafas de seguridad. HV cambiar los guantes.

Empleado sufrió quemaduras de segundo grado en sus brazos y la cara.

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480 V ca 480 V el interruptor del circuito del aire acondiciona de 13,2 kV-480 V el transformador alimenta directamente al interruptor

El sistema no fue desactivado. Dos empleados se acercaron a la placa del panel del interruptor que ya contaba con su tapa y la puerta eliminado. Uno de los empleados restablece el interruptor o comienza a extraerlo.

Como el empleado comenzó a reinicializar/trabajo sobre el interruptor Se produjo un arco eléctrico lo que provoco un segundo arco en la conexión de bloque del tablero.

Desconocido Un empleado sufrió quemaduras del 87% de su cuerpo del interruptor más cercano. El segundo empleado sufrió quemaduras del más del 50% de su cuerpo y murió más tarde.


12 kV ca 12 kV interruptor de circuito Cortacircuitos de la caja

Electricista estaba trabajando en el interior del cubículo de interruptor energizado 12 kV sin barreras aislantes. Él estaba trabajando en los controles del interruptor.

Un arco eléctrico se produjo sobre las fases expuestas del lado del suministro del interruptor.

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de tercer grado en la cara, el cuerpo y los brazos.


480 V ca 480 V interruptor del circuito Interruptor de la turbinas eólicas

Electricista fue a reemplazar un interruptor de 480 V que sirve para la turbina eólica. El giro el interruptor giratorio a lo que él pensaba que era la posición abierta para aislar al interruptor.

Cuando tocó los terminales del interruptor de descarga la energía almacenada ocasiono un arco eléctrico producido por el interruptor del transformador.

Desconocido Camiseta del electricista encendida y sufrió quemaduras profundas en la cara y los brazos.


600 V ca 600 V interruptor del circuito

El electricista en medía tensión del lado de la carga de 125 A, 600 V con un interruptor.

algo provocó un arco eléctrico en el interruptor

Desconocido El electricista se quemó en más del 60% de su cuerpo y murió.


4160 V ca 4160 V Interruptor del circuito

Tres empleados van a quitar un interruptor de 4160 v. Se fueron al interruptor incorrecto, el cual está conectado a la carga

Cuando los contactos del interruptor se abrieron, se produjo un arco eléctrico.

Desconocido Un electricista sufrió quemaduras de segundo y tercer grado. Los otros dos sufrieron quemaduras en la cara y las manos. Todos fueron hospitalizados.


6.9 kV ca 6,9 kV banco de transformadores 6,9 kV OCB

Tres empleados estaban en el edificio OCB para inspeccionar el equipo, para cambiar el aceite del OCB, y limpiar los bujes del transformador. Número 1 empleado fue aislar el equipo. Se quitó la carga desde el lado secundario del transformador, entonces se utiliza un amperímetro para medir la corriente del transformador, que no mostró ninguna carga.

Luego abrió la OCB, lo que provocó un arco eléctrico y el edificio se incendió.

Desconocido Los empleados no. 1, 2 y 3 estaban en el edificio cuando el arco eléctrico se produjo. Todos sufrieron quemaduras, pero no de los empleados murió a causa de las lesiones.

69




2.3 kV ac 2300 V, 1000 caballos de fuerza del motor Motivos de protección temporal

Electricista había cambiado los cables del motor en el contactor para cambiar la rotación del motor. Entonces, el operador debía regresar al servicio del motor. Cerró el interruptor en vacío.

El arco de interruptor sin carga fase-a-fase motivos porque las tierras no fueron quitadas. Los gases calientes empujaron la puerta abriéndola donde el operador estaba de pie.

gafas de seguridad Pantalones resistentes al fuego y camisa traje para Arco eléctrico incluyendo la cabeza

PPE evitar lesiones por quemaduras.

43. Planta de generación-2002

4160 V ac Interruptor de corriente alterna de 4kv. Protección temporal por motivos de seguridad

El electricista debía instalar una tierra de seguridad sobre las puntas de cobre de lado de carga de la 4 kv del interruptor . Los electricistas dos y tres ayudaban por cumpliendo con el escudo de arco del interruptor exponen las puntas. Intentando adjuntar la primera tierra, él se acercó al lado de alta para la conexión , el interruptor con carga sin protección de tierras

Un arco eléctrico se produjo a partir de las puntas del interruptor se descargó por tierra. El efecto emigración ocasiono una falla de arco trifásico.

El empleado que maneja tierras: FR chaqueta de intercambio, gafas de seguridad, guantes de cuero, y Empleado lado izquierdo de la cubículo: casco protector Camisa del 100 % de algodón, gafas de seguridad, guantes de cuero, Empleado del lado derecho del cubículo: casco protector 65/35 poliéster / camisa de algodón, gafas de seguridad, guantes de cuero, y casco protector

Encargado de tierras: Las quemaduras de primer y segundo grado en el cuello y la cara (3% total del cuerpo). Empleado a la izquierda: quemaduras de primer y segundo grado en su brazo (3% total del cuerpo). Empleado de la derecha: quemaduras de segundo y tercer grado en el cuerpo brazo y la parte superior (13% total del cuerpo).


13.8 kV ca 13,8 kV desconectar por motivos de carácter temporal con escalera de tijera

El empleado debía adjuntar tierras al lado de generador con una escalera de tijera.

Cuando el comenzó a colocar la tierra en el bus sin corriente, la escalera inclinada haciendo contacto con el conductor de tierra en el lado de tensión. Un arco eléctrico ocurrió.

Desconocido El empleado tenía quemaduras de segundo y tercer grado en manos, brazos y cara.


480 V ca 480 V interruptor Empleado fue el interruptor de 480 V en la posición "cerrada".

Un arco eléctrico ocurrido.

Desconocido El empleado sufrió quemaduras en el brazo.

70




Desconocido compensador interruptor de desconexión

El empleado cambia un interruptor de ventilador para iniciar el ventilador.

Un arco eléctrico se produjo en el compensador, y lo hizo estallar.

Desconocido Los empleados se quemaron de la ropa. Había más del 50% quemado en todo el cuerpo y murió

47. Transmisión -1963

13 kV 13 kV Bus de transmisión

El empleado fue la eliminación de puentes temporales en una línea de 13 kV.

El empleado en contacto con el bus fase C con su cuerpo causando un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras causado la muerte del empleado.


13 kV 13 kV bus Una prensa hidráulica se está moviendo y cayó en un bus de 13 kV energizada.

Un arco eléctrico se produjo.

Desconocido El empleado se quemó.


4160 V ca 4 kV interruptor El empleado rompió el interruptor y no por completo en el rack, a falta de una pulgada. El empleado le quito el escudo del interruptor para observar las palancas del obturador. Metió la mano en comprobar si las palancas eran "libres".

Un arco eléctrico se produjo cuando la mano del empleado en contacto con la derivación de fase A.

Camisa poliéster / algodón.

80% de su camisa quemada. Recibió quemaduras de tercer grado en su mano derecha, el brazo y el hombro derecho y quemaduras de segundo grado en cara, cuello, brazo izquierdo y la mano.

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ANEXO B

Ropa de protección y equipo de protección personal (EPP)

Categoría Peligro/Riesgo 0 Ropa de protección y EPP

No fundible (de acuerdo con ASTM F 1506-00) o Fibra Natural No Tratada

Camisa (manga larga) Pantalones (largos) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (CN) (Nota 2)

Equipo de protección RLL

Categoría Peligro/Riesgo 1 Ropa RLL, Protección mínima al arco de 4 (Nota 1)

Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 3) Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 3) Overol con nivel de protección al arco (Nota 4) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 7) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (CN)(Nota 2) Zapatos Protectores de cuero (CN)


Categoría Peligro/Riesgo 2

Ropa RLL, Protección mínima al arco de 4 (Nota 1)

Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 5) Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 5) Overol con nivel de protección al arco (Nota 6) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 7) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


Categoría Peligro/Riesgo 2*

Ropa RLL, Protección mínima al arco de 8 (Nota 1) Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 5)

Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 5) Overol con nivel de protección al arco (Nota 6) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 10) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


72

Categoría Peligro/Riesgo 2* Ropa de protección y EPP


Ropa RLL, Protección mínima al arco de 25 (Nota 1) Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8)

Pantalones con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Overol con nivel de protección al arco (Nota 8) Campera (Chamarra o chaqueta), de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Pantalón de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Capucha de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (Nota 8) Casco de seguridad Forro interior del casco RLL (CR) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes con nivel de protección al arco (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero




Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Pantalones con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Overol con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Campera (Chamarra o chaqueta), de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) pantalón de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Capucha de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (Nota 9) Campera (Chamarra o chaqueta), park o impermeable con nivel de protección al arco (CN) Casco de seguridad Forro interior del casco RLL (CR) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes con nivel de protección al arco (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


CN= como se necesite (opcional) CR= Como se requiera SR=selección requerida Notas: 1.- Ver tabla 130.7(c)(11). Nivel de protección al arco para una prenda o sistema es expresado en cal/cm2. 2. Si los guantes aislantes de hule con protectores de cuero son requeridos por la Tabla 130.7 (C)(9). Guantes de cuero o de nivel de protección al arco no son requeridos. La combinación de guantes aislantes de hule con protectores de cuero satisface la necesidad de requerimientos de protección al relámpago de arco. 3.-Las camisas y pantalones RLL utilizados para la Categoría Peligro/Riesgo 1 debe tener un mínimo de protección al arco de 4. 4.- La alternativa es usar overoles RLL (nivel mínimo de protección al arco 4) en vez de camisas RLL. 5.- Las camisas y pantalón RLL utilizados para la Categoría Peligro/ Riesgo 1 deben tener un mínimo de protección al arco de 8 6.-La alternativa es usar overoles RLL (nivel mínimo de protección al arco 8) en vez de camisas y pantalones RLL. 7.- Un protector facial con nivel de protección al arco mínimo de 4 para categoría de Peligro/Riesgo 1 o un nivel de protección al arco mínimo de 8 para Categoría Peligro/Riesgo 2, con protecciones envolventes para proteger no solo la cara, sino también la frente, orejas y cuello (o alternativamente una capucha para relámpago de arco con nivel de protección al arco) es requerido. 8.-Una alternativa es utilizar un sistema completo de ropa y capucha RLL, que debe tener un nivel de protección al arco mínimo de 25 Categoría de Peligro/Riesgo 3 . 9.-El sistema completo de ropa RLL que consiste de camisa y pantalón y/o overol RLL y/o capucha, campera y pantalón para relámpago de arcos, debe tener un nivel de protección al arco mínimo de 40 Categoría Peligro/Riesgo 4. 10.- Una alternativa es usar un protector facial con nivel de protección al arco mínimo de 8 con pasamontañas (capucha de calcetín, balaclava o media) con un nivel de protección mínimo de 8 y que cubra la cara, cabeza y cuello, excepto al área de los ojos y nariz.

73

ANEXO C TABLA 130.7 (C) (9) (A) CLASIFICACIÓN DE CATEGORÍAS PELIGRO / RIESGO

Tabla 130.7 (c) (9) (a) Clasificación de categorías peligro / riesgo

Tarea (se asume que el equipo esta energizado y que el trabajo se realiza dentro de la frontera de

protección contra arco)

Categoría peligro /riesgo

Guantes V nominal

Herramientas V nominal

Paneles de distribución tensión nominal 240 voltios y menos. Notas 1 y 3.

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con cubierta

instaladas. 0 N N Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con las cubiertas

retiradas. 0 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 1 S N Retiro / instalación de interruptores automáticos

(IAs) o conmutadores con fusibles 1 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes desnudas energizadas). 1 N S Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes cesnudas energizadas) 0 N N

Paneles de distribución o tableros de distribución con tensión nominal > 240 V y hasta 600 V (con interruptores automáticos

en caja moldeada o caja aislada). Notas 1 y 3 Operación de interruptores automáticos (IA) o

conmutadores con fusibles con cubierta instaladas. 0 N N

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con las cubiertas


prueba de tensión. 2 S S

74

Centros de control de motores clase 600 v (CCMs) notas 2 (excepto como se indica) y 3

Operación de interruptores automáticos (IA) conmutadores con fusibles o arrancadores

cerradas las puertas de encerramiento. 0 N N Lectura de un medidor de panel mientras que se

opera el conmutador del medidor. 0 N N

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles o arrancadores abiertas

las puertas de encerramiento. 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 2 S S Trabajo en circuitos de control con partes expuestas energizadas a 120 V o menos. 0 S S Trabajo en circuitos de control con partes

expuestas energizadas a >120 V. 2 S S Inserción o instalación de unidades de

arrancadores en CCM Nota 4 3 S N Aplicación de tierras de seguridad, después de la

prueba de 2 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes energizadas desnudas) Notas 4 2 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer

partes energizadas desnudas). 1 N N

Equipo de maniobra clase 600 V (con interruptores automáticos de potencia o conmutadores con fusibles) nota 5 y 6

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles, cerradas las puertas

de encerramiento. 0 N N Lectura de un medidor de panel mientras que se

opera el conmutador del medidor. 0 N N Operación de (IA) o conmutador con fusibles

abiertas las puertas de encerramiento. 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 2 S S Inserción o remoción de IAs de cubículos, puertas

abiertas. 3 N N Inserción o remoción de IAs de cubículos, puertas

cerradas. 2 N N Instalaciones de tierras de seguridad después de la

prueba de tensión. 2 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes energizadas desnudas). 3 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer


75

Tarea (se asume que el equipo esta energizado y que el trabajo se realiza dentro de la frontera

de protección contra arco).


Guantes V nominal


Otra clase 600 V (277 V a 600 V, nominal) Equipos- Nota 2 (excepto como se indica) y 3

Transformadores de alumbrado o de poca potencia (600 V, máximo). - - -

Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer partes energizadas desnudas). 2 N N

Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes energizadas desnudas). 1 N N

Trabajo en partes energizadas, incluyendo la prueba de tensión. 2 S S

Instalaciones de tierras de seguridad después de la prueba de tensión. 2 S N

Medidores de ventana/ comerciales (KW-hora, a tensión y corriente del primario). - - -

Inserción o remoción 2 S N Retiro o instalación de canaletas o bandeja de

cables 1 N N Retiro o instalación de la cubierta de equipos

misceláneos 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 2 S S Instalaciones de tierras de seguridad después de

la prueba de tensión. 2 S N Arrancadores de motores NEMA E2 (contacto

con fusibles), 2.3 KV a 7.2 KV Operación del contacto estado cerradas las

puertas del encerramiento. 0 N N Lectura de un medidor de panel mientras que se

opera el conmutador del medidor. 0 N N Operación de contacto estando abiertas las

puertas del encerramiento. 2 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 3 S S Inserción o retiro de arrancadores de cubículos,

estando las puertas abiertas. 3 N N Inserción o remoción de arrancadores de cubículos, estando las puertas abiertas. 2 N N


Retiro de cubiertas energizadas (para exponer partes desnudas energizadas). 4 N N

Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes desnudas energizadas). 3 N N

76

Tableros de potencia encerrados en metal, 1 KV y mayor

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles estando cerradas las



Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles estando las puertas

del encerramiento abiertas. 4 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 4 S S Inserción o retiro de interruptores automáticos

IAs de los cubículos, estando las puertas abiertas. 4 N N

Inserción o retiro de IAs de cubículos, estando las puertas cerradas. 2 N N

Instalación de tierras de seguridad después de la prueba de tensión. 4 S N

Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer partes desnudas energizadas). 4 N N


Apertura de compartimientos de transformador de tensión o transformador de potencia de

control. 4 N N




Guantes V nominal


Otros equipos a 1 KV y superior Conmutadores de interrupción de carga en

encerramientos metálicos, con fusibles o sin fusibles - - -

Operación de conmutador, puertas cerradas 2 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 4 S S Retiro de cubiertas energizadas (para exponer

partes desnudas energizadas). 4 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes desnudas energizadas). 3 N N

Operación de conmutador exterior de desconexión (operado con pértiga) 3 S S

Operación de conmutador exterior de desconexión (operado con gatillo desde el suelo) 2 N N

Examen de cable aislado, en cámara de inspección u otro espacio confirmado. 4 S N

Examen de cable aislado, al aire libre. 2 S N

77

REFERENCIAS

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79

GLOSARIO

A prueba de intemperie: Construido o protegido de modo que su exposición o uso a la intemperie no impida su buen funcionamiento. Acometida: Los conductores y el equipo para la entrega de energía eléctrica desde la red local de servicio público, hasta el sistema de alambrado del inmueble. Agrupación de cables encerrados: Una agrupación de cables encerrados es un conjunto de conductores aislados con accesorios y terminales de conductores, todos ellos dentro de una caja metálica protectora, totalmente cerrada y ventilada. Aislado: Separado de otras superficies conductoras por medio de un dieléctrico (incluyendo espacio de aire) que ofrece alta resistencia al paso de corriente. Alambrado a la vista sobre aisladores: El método de instalación de alambrado a la vista sobre aisladores utilizando abrazaderas, perillas, tubos y tubería flexible, para la protección y soporte de conductores aislados sencillos, tendidos en edificaciones o sobre ellas. Alimentador: Todos los conductores de un circuito Análisis de los peligros de relámpago: Un estudio para investigar la exposición potencial de un trabajador ala energía de relámpago de arco, realizado con el propósito de prevención de heridas y la determinación de seguras prácticas de trabajo y los niveles apropiados de EPP. Arco nominal: La máxima resistencia a la energía incidente demostrada por un material (o un sistema de capas de materiales) antes de perforarse o al inicio de una quemadura de la piel de Segundo grado. El nivel de protección al arco se expresa normalmente en cal/ cm2. Askarel: Término genérico para un grupo de hidrocarburos clorados sintéticos no inflamables, usados como medio de aislamiento eléctrico. Aviso luminoso: Equipo completo de utilización de energía eléctrica, iluminado eléctricamente, fijo, estacionario, o portátil, con letras o símbolos, diseñado para transmitir información o llamar la atención. Barrera: Una obstrucción física que tiene el propósito de impedir contacto con el equipo o partes energizadas, o para impedir el acceso no autorizado aun lugar de trabajo. Barricada: Una obstrucción tal como: cintas, conos, o estructuras tipo A de madera o de metal, con el propósito de advertir al respecto y de limitar el acceso aun lugar peligroso. Cable con forro no metálico: Un cable con forro no metálico, es un conjunto montado en fábrica de dos o más conductores aislados, que tienen un forro exterior de material no metálico, resistente a la humedad y retardarte de la llama. Calentamiento dieléctrico: Calentamiento dieléctrico, es el calentamiento de un material nominalmente aislante debido a sus propias pérdidas dieléctricas, cuando el material está ubicado en un campo eléctrico variable.

80

Calentamiento por inducción: Calentamiento de un material nominalmente conductor, producido por sus propias pérdidas. Canalización: Conducto encerrado construido con materiales metálicos o no metálicos, expresamente diseñado para contener alambres, cables, o barras conductoras. Capacidad de corriente: Corriente, en amperios, que un conductor puede transportar continuamente en condiciones de uso, sin superar su temperatura nominal de servicio. Centro de control de motores: Ensamblaje de una o más secciones, encerradas, que tienen una barra de potencia común y que contienen principalmente unidades de control de motores. Circuito de control remoto: Cualquier circuito eléctrico que controla cualquier otro circuito a través de un relé o de un dispositivo equivalente. Circuito de señalización: Cualquier circuito eléctrico que energice equipos de señalización. Circuito ramal: Conductores de circuito, entre, el dispositivo final contra sobrecorriente que protege el circuito y la(s) salida(s). Conductor, desnudo: Conductor que no tiene ningún tipo de cubierta o aislamiento eléctrico. Conductor puesto a tierra: Conductor de una instalación o de un circuito, conectado intencionalmente a tierra. Conduleta: (cuerpo de conduit). Parte independiente de un sistema de conduit o tuberías que permite acceder, a través de una tapa o tapas removible(s), al interior del sistema en el punto de unión de dos o mas secciones del sistema, o en un punto terminal del mismo. Desenergizado: Libre de cualquier conexión eléctrica a una fuente de diferencia de potencial y de carga eléctrica; no tiene un potencial diferente del de la tierra. Diagrama eléctrico unifilar: Un diagrama que muestra par media de líneas sencillas y símbolos gráficos, el curso de un circuito eléctrico o sistema de circuitos y los dispositivos o partes componentes utilizados en el circuito o sistema. Dispositivo: Elemento de un sistema eléctrico destinado a transportar la energía eléctrica, pero no a utilizarla. Fusible: Dispositivo de protección contra sobrecorriente, con una parte fundible para apertura de un circuito, que se calienta y rompe par el paso de una sobrecorriente a través de ella. Encerrado: Rodeado por una caja, carcasa, cerca, o paredes, que impiden que las personas entren accidentalmente en contacto con las partes energizadas. Encerramiento: Caja o carcasa de un aparato, o la cerca o paredes, que rodean una instalación, para evitar que las personas puedan entrar en contacto accidental con partes energizadas, o para proteger los equipos contra daños físicos. Energía incidente: La cantidad de energía impuesta sobre una superficie a una cierta distancia de la fuente generada durante el evento de arco eléctrico. Una de las unidades utilizadas para medir la energía incidente es calorías par centímetro cuadrado (cal/cm2 ).

81

Energizado: Conectado eléctricamente a o que tiene una fuente de tensión. Equipo: Término general que incluye: los materiales, herrajes, dispositivos, artefactos, luminarias, aparatos, y similares, utilizados como parte de, o en conexión con una instalación eléctrica. Expuesto: significa que el circuito está una posición tal que, en caso de falla de los apoyos o del aislamiento, puede hacer contacto con otro circuito. Falla a Tierra: Una conexión conductora eléctrica no intencional entre un conductor no puesto a tierra de un circuito eléctrico y los conductores normalmente no portadores de corriente, encerramientos metálicos, canalizaciones metálicas, equipos metálicos o tierra. Frente muerto: Sin partes energizadas expuestas a las personas en el lado de operación de los equipos. Frontera de protección contra relámpago. El limite de aproximación a una distancia de las partes vivas expuestas dentro de la cual una persona puede recibir una quemadura de segundo grado si ocurriera un relámpago de arco eléctrico. Frontera de aproximación prohibida: Un límite de aproximación a una distancia de una parte viva expuesta dentro de la cual se considera lo mismo que estar hacienda contacto con la parte viva. Frontera de aproximación restringida: Un límite de aproximación a una distancia de una parte viva expuesta dentro de la cual aumenta el riesgo de choque, debido a arco eléctrico ocasionado por movimientos involuntarios, para personal que trabaja cerca de una parte viva. Frontera de protección contra choque: Un límite de aproximación que puede ser atravesado solo por personas calificadas (a una distancia de la parte energizada), la cual debido a su proximidad a un peligro de choque, requiere el uso de técnicas y equipos de protección cuando se atraviesa. Frontera de aproximación limite: Una frontera de protección contra choque que la puede cruzar únicamente personal calificado (a una distancia de la parte energizada) y que no la pueden cruzar personas no calificadas a menos que lo hagan junto con una persona calificada. Gabinete: En cerramiento diseñado para montaje superficial o empotrado y consta de un marco o contramarco, del cual se sostiene(n) o puede(n) sostener una(s) puerta(s) de bisagra. Interruptor automático. Dispositivo diseñado para que abra y cierre un circuito de manera no automática y para que abra el circuito automáticamente cuando se produzca una sobrecorriente predeterminada, sin daños para si mismo cuando este aplicado correctamente dentro de su alcance nominal. Interruptor de circuito contra falIas a tierra (GFCI): Dispositivo destinado a la protección de las personas, que funciona interrumpiendo el paso de la corriente par un circuito o parte del mismo dentro de un periodo de tiempo determinado, cuando una corriente a tierra supera los valores establecidos para un dispositivo. Medios de desconexión: Dispositivo, o grupo de dispositivos, u otros medios por los cuales los conductores de un circuito se pueden desconectar de su fuente de alimentación.

82

Operable desde afuera: Que se puede accionar sin que el operario se exponga al contacto con las partes energizadas. Panel de distribución: Panel o grupo de paneles diseñados para ensamblarse en forma de un solo panel; incluye: las barras, los dispositivos automáticos de protección contra sobrecorriente y equipado con o sin interruptores para el control de circuitos de alumbrado, calefacción, o potencia; esta diseñado para que se instale en un gabinete o caja de corte, colocado en o contra una pared o tabique y accesible solo por el frente. Partes energizadas: Conductores, barras, terminales, o componentes eléctricos, sin aislar o expuestos, en los que existe el riesgo de descarga eléctrica. Partes vivas: Componentes conductores energizados. Peligro de Arco: Una condición peligrosa asociada con la liberación de energía causada par un arco eléctrico. Peligro de choque: Una condición peligrosa asociada con la posible liberación de energía causada por el contacto o la aproximación a partes energizadas. Peligro eléctrico: Una condición peligrosa tal que el contacto o la falla de equipos puede resultar en un choque eléctrico, quemadura de relámpago de arco, quemadura térmica, o ráfaga. Persona no calificada: Una persona que no es una persona calificada. Persona calificada: Una persona que tiene las destrezas y el conocimiento relacionado con la construcción y operación del equipo e instalaciones eléctricas y ha recibido entrenamiento de seguridad respecto a los peligros inherentes. Puente de conexión equipotencial: Conductor confiable que asegura la conductividad eléctrica necesaria entre las partes metálicas que deben estar conectadas eléctricamente. Puesto a tierra: Conectado a tierra, o, a cualquier cuerpo conductor que pueda actuar como tierra. Puesto a tierra eficazmente: Conectado intencionalmente a tierra a través de una conexión o conexiones de puesta a tierra de impedancia suficientemente baja y con capacidad de conducción de corriente suficiente para evitar la aparición de tensiones que puedan provocar riesgos indebidos a las personas o a los equipos conectados. Resistente a la llama (RLL): La propiedad de un material par la cual se previene, se termina, o se inhibe la combustión después de la aplicación de una fuente de ignición inflamable o no inflamable, con o sin la subsiguiente remoción de la fuente de ignición. Seguridad eléctrica: EI reconocimiento de los peligros asociados con el uso de la energía eléctrica y la toma de precauciones para que los peligros no causen heridas o muerte. Sobrecarga: Funcionamiento, de un equipo por encima de su capacidad nominal de plena carga, o de un conductor por encima de su capacidad nominal de conducción de corriente, que cuando persiste durante un tiempo suficiente largo, podría causar daños o un calentamiento peligroso. Una falla como un cortocircuito o una falla a tierra, no es una sobrecarga.

83

Tablero de distribución: Panel sencillo, bastidor, o conjunto de paneles de tamaño grande, en el que se montan, por delante o por detrás, o por ambos interruptores, dispositivos de protección contra sobrecorriente y otros dispositivos de protección, barras de conexión e instrumentos en general. Tensión a tierra: Para circuitos puestos a tierra, es la tensión entre un conductor dado y el punto o conductor del circuito que está puesto a tierra; para los circuitos no puestos a tierra, es la mayor tensión entre el conductor dado y cualquier otro conductor del circuito.

Tensión de paso: Una diferencia de gradiente de potencial a tierra, que puede hacer que fluya

corriente de un pie a otro a través del cuerpo. Tensión de toque: Una diferencia de gradiente de potencial a tierra, que puede producir flujo de corriente de una mano a otra, o mano a pie, a través del cuerpo. Tierra: Conexión conductora intencional o accidental, entre un circuito o equipo eléctrico y la tierra, o en algún o cuerpo conductor que sirva como tierra.

Trayectoria de corriente de falla a tierra: Una trayectoria eléctricamente conductiva desde el punto

de una falla a tierra en un sistema de alambrado a través de conductores normalmente no portadores de corriente, equipo, o la tierra basta la fuente de suministro eléctrico. Vestido de arco (Traje de Arco): Un sistema completo de ropa RLL y equipo que cubre todo el cuerpo, excepto las manos y los pies. Incluye pantalones, chaqueta y capucha tipo apicultor provisto con protector facial. CPR: Categoría de peligro riesgo

2

AGRADECIMIENTOS

A mis padres, porque creyeron en mi y porque me sacaron adelante, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y porque el orgullo que sienten por mi, fue lo que me hizo ir hasta el final y culminar los estudios como Ingeniero Electricista. A mi novia que ha estado presente en este curso de mi vida de superación y su apoyo. A mis hermanos, tíos, primos, abuelos y amigos por ayudarme en los momentos difíciles. Gracias por haber fomentado en mí el deseo de superación y el anhelo de triunfo en la vida. Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus consejos en los momentos difíciles. A todos, espero no defraudarlos y contar siempre con su valioso apoyo, sincero e incondicional. A mis maestros que me han apoyado con su tiempo y con su profesionalismo. A todas aquellas personas que de una u otra forma, colaboraron o participaron en la realización de esta tesis, hago extensivo mi más sincero agradecimiento. Gracias a todos.

3

Índice Agradecimientos .................................................................................................................................... 2

JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………………………………………..7

OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 8

Capítulo 1 Introducción .......................................................................................................................... 9

1.1. Historia del Arco Eléctrico ...................................................................................................... 10

1.2. Las causas de Arco Eléctrico ................................................................................................. 10

1.3. La prevención de Arco Eléctrico ............................................................................................ 10

1.4. Análisis de Arco Eléctrico en Sistemas Eléctricos Industriales ............................................... 11

Capítulo 2 Introducción a los Riesgos de Arco Eléctrico ...................................................................... 12

2.1. Análisis de Riesgos ............................................................................................................... 12

2.2. Identificación de Peligros. ...................................................................................................... 12

2.3. Evaluación de peligros. .......................................................................................................... 13

2.4. Fallas en las Instalaciones Eléctricas..................................................................................... 13

2.5. El Arco Eléctrico .................................................................................................................... 13

2.6. Lo que ocurre durante un arco eléctrico (Relámpago o Flash) ............................................... 14

2.7. La Luminosidad Intensa ......................................................................................................... 15

2.8. Las temperaturas altas .......................................................................................................... 15

2.9. Una Explosión Fuerte ............................................................................................................ 15

2.10. Muy Ruidoso ...................................................................................................................... 16

2.11. Un Prueba de Arco Eléctrico .............................................................................................. 16

2.12. Prueba de Relámpago de Arco Eléctrico (Flash) ................................................................ 17

2.13. Ruido del arco eléctrico ...................................................................................................... 19

2.14. El Arco Eléctrico Está Imprevisible ..................................................................................... 19

Capítulo 3 Barreras de Aproximación .................................................................................................. 23

3.1. Fronteras de Aproximación .................................................................................................... 23

3.2. Barrera de Protección contra el Arco Eléctrico ....................................................................... 24

3.3. La Barrera de Aproximación Limitada .................................................................................... 25

3.4. La Barrera de Aproximación Restringida ............................................................................... 26

3.5. La Barrera de Aproximación Prohibida .................................................................................. 27

3.6. La Tabla de los Límites del Arco Eléctrico ............................................................................. 28

Capítulo 4 Métodos de cálculo de arco eléctrico. ................................................................................. 32

4.1. Recopilar datos del sistema ................................................................................................... 32

4.2. Modelo del sistema. ............................................................................................................... 32

4.3. Determine las corrientes de falla de arco ............................................................................... 32

4

4.4. Determinar compensación veces de fallos ............................................................................. 33

4.5. Cálculo de la energía incidente .............................................................................................. 33

4.6. Calcular los límites de protección de arco eléctrico................................................................ 33

4.7. Los datos recogidos y calculados en el transcurso del estudio .............................................. 33

4.8. Análisis de peligros arco eléctrico ......................................................................................... 33

4.9. Método de la NFPA-70E-2009 ............................................................................................... 35

4.10. Directrices para la NFPA 70E cumplimiento con OSHA ..................................................... 35

4.11. Programa de Seguridad ..................................................................................................... 35

4.12. Arco Eléctrico Etiquetas de advertencia de la NFPA 70E ................................................... 36

4.13. Cálculo de Arco Eléctrico (NFPA 70E) Peligros .................................................................. 36

4.14. Método de la IEEE 1584-2002 ........................................................................................... 39

Capítulo 5 Comparación de los Métodos de Arco eléctrico .................................................................. 42

Capítulo 6 Técnicas de Mitigación del arco eléctrico. ........................................................................... 46

Capítulo 7 Equipo de Protección Personal (EPP) ................................................................................ 49

7.1 Calorías ...................................................................................................................................... 49

7.2 Cuando es necesario llevar EPP ................................................................................................ 50

7.3 ¿Qué EPP necesito llevar? ......................................................................................................... 50

7.4 Los Requisitos de EPP ............................................................................................................... 51

7.5 EPP: Nivel 0 ............................................................................................................................... 52

7.6 EPP: Nivel 1 ............................................................................................................................... 52

7.7 EPP: Nivel 2 ............................................................................................................................... 53

7.8 EPP: Nivel 3 ............................................................................................................................... 53

7.9 EPP: Nivel 4 ............................................................................................................................... 54

Capítulo 8 Etiquetas de Arco Eléctrico ................................................................................................. 55

8.2 Información Ubicada en la Etiqueta ............................................................................................ 56




8.6 Etiqueta de Advertencia o Etiqueta de Peligro ............................................................................ 60

Capítulo 9 Conclusiones ...................................................................................................................... 61

ANEXO A ............................................................................................................................................. 62

ANEXO B ............................................................................................................................................. 71

ANEXO C…………………………………………………………………………………………………………77

Glosario ............................................................................................................................................... 79

5

INDICE DE FIGURAS

Figura 2.1 Flujo Análisis de Riesgo ............................................................................................... 12

Figura 2.2 Sistema de arranque de un motor ................................................................................ 14

Figura 2.3 Personal trabajando en barras principales .................................................................... 14

Figura 2.4 Arco eléctrico ................................................................................................................ 14


Figura 2.6 Resultados de arco eléctrico ....................................................................................... 17


Figura 2.8 La importancia de protegerse del arco eléctrico........................................................... 18


Figura 2.10 Explosión de un arco eléctrico ................................................................................... 20


Figura 2.12Lesiones como resultado del arco eléctrico ................................................................ 20


Figura 2.14 Causas por la ropa quemándose ............................................................................... 21

Figura 2.15 Lesiones como resultado de la ropa que se quemo ................................................... 22


Figura 3.2 Limite de arco eléctrico ............................................................................................ 25




Figura 4.1 Pasos para encontrar la CPR, usando NFPA-70E-2004. .............................................. 37

Figura 4.2 IEEE 1584-2002 algoritmo para encontrar los riesgos de Arco Electrico ...................... 40

Figura 5.1 Comparación del Cálculo de Energía Incidente. ........................................................... 44

Figura 5.2 Comparación de límites de Arco Eléctrico de NFPA e IEEE. ........................................ 45

6

NDICE DE TABLAS

Tabla 2.1 Tabla de temperaturas ................................................................................................... 17

Tabla 3.1 Las fronteras de aproximación para proteccion contra choque electrico ........................ 29

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Comparación de las normas para protección del arco eléctrico ..................... 30

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Clases de Ropa de Protección ....................................................................... 31

Tabla 5.1 Comparación del Análisis de Arco Eléctrico. .................................................................. 42

Tabla 5.2 Comparación de las variables requeridas para métodos de análisis de Arco Electrico. . 43

Tabla 6.1 Técnicas de mitigación de arco eléctrico ....................................................................... 47

Tabla 7.1 Ropa de protección ........................................................................................................ 51

7

Justificación En la actualidad la competencia entre empresas obliga a elevar la eficiencia tanto de control, prevención, ahorro y mejoramiento continuo de todos los procedimientos que forman parte de las labores de una industria, razón por la cual se esta utilizando Normativas y estándares como herramienta para lograr y evidenciar un mejor control y monitoreo de una planta, normativas que generan una certificación reconocida internacionalmente y que para obtenerla se necesita cumplir los diferentes artículos que presentan, artículos entre los cuales es prioridad documentar los diferentes procedimientos que se llevan a cabo dentro de una industria o departamento con el fin de mantener un ambiente de trabajo seguro y libre de situación de riesgo, por lo que cada procedimiento estará creado con los respectivos criterios de seguridad implantados permitirá asegurar el bienestar de los trabajadores.

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OBJETIVOS Realizar una comparación de las normas NFPA 70E y IEEE Standard 1584 para determina la exposición a energía incidente de los trabajadores encontrada en varios puntos de un sistema eléctrico de potencia industrial de acuerdo a la magnitud de la tensión de operación y de la corriente de corto circuito. La intensidad y brillantes del arco eléctrico puede ocasionar daños a los trabajadores que les dan mantenimiento a dichos equipos, pudiéndoles ocasionar daños en su vista, quemaduras de primero, segundo o tercer grado, e inclusive la muerte. Además la determinación de la categoría de riesgo de acuerdo al nivel de energía incidente e identificación del equipo de seguridad de acuerdo a las normas citadas. Implementar las medidas de seguridad adecuadas y saber las características de los equipos de protección adecuadas a las categorías de peligro riesgo.

9

Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

Los riesgos por arcos eléctricos ya han existido desde que el hombre empezó a utilizar la energía eléctrica. Pero en los últimos 10 años se han incrementado las muertes, lesiones severas por quemaduras y las pérdidas de bienes debido a las fallas por arcos eléctricos. Lo anterior ha llevado a los propietarios de instalaciones eléctricas comerciales, industriales y de las propias compañías de suministro eléctrico a poner atención al estudio de las causas, efectos, métodos de análisis y sobretodo los medios de protección contra los flámeos y explosiones por arcos eléctricos. La posibilidad de que el cuerpo humano sea recorrido por la corriente eléctrica constituye el riesgo de electrocución. En la sociedad industrial, la electricidad representa un riesgo invisible pero presente en la mayor parte de las actividades humanas. Su uso generalizado y la propia costumbre hacen que muchas veces nos comportemos como si no representara ningún peligro. Nos olvidamos que la corriente eléctrica siempre presenta un determinado riesgo que nunca hay que olvidar. La seguridad eléctrica considera muchos temas que deben conocer las personas que trabajan con la electricidad. Es necesario capacitar al personal indicado para reducir los riesgos por flámeos y explosiones por arco eléctrico. La electricidad ha sido el motor del progreso en el siglo XX y la utilización de ella es una de las mayores preocupaciones que debemos tener como futuros Instaladores Eléctricos, en lo que se refiere a la selección de las Protecciones Eléctricas. Se ha avanzado mucho en materia de seguridad, pero existe un gran riesgo difícil de eliminar y que es el control de la energía liberada por los arcos eléctricos en los aparatos y equipos eléctricos. Cuando se realiza una desconexión de un aparato de maniobra o de protección, sea en forma manual (si se va a realizar algún trabajo o mantenimiento en la instalación), o en forma automática (debido a la operación de la protección), no solo se abren los contactos del interruptor, sino que también debe ser apagado el arco eléctrico que se presenta cuando los contactos se abren. Si no se tienen las precauciones necesarias, un arco eléctrico que tan solo dure 30 [ms], puede provocar graves daños a los equipos de una instalación eléctrica. Los arcos eléctricos se generan cuando se reduce el aislamiento entre las partes conductoras que presentan una diferencia de potencial, lo cual puede ser ocasionado por:

Cargas mecánicas, térmicas o eléctricas muy elevadas.

Sobretensiones.

Cuerpos extraños en el interior de los equipos de maniobra.

Errores humanos al trabajar bajo tensión.

Las consecuencias de los arcos eléctricos son daños a las personas (quemaduras, problemas auditivos y oculares, lesiones por material desprendido), destrucción total o parcial de la instalación y daños a la infraestructura (por el aumento de temperatura) y pérdidas económicas por interrupción prolongada en la producción y por los costos en las reparaciones.

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1.1 Historia del Arco Eléctrico

Antes de 1982, se suponía que era una descarga eléctrica el mayor riesgo asociado con el trabajo eléctrico energizado. En 1982, el Dr. Ralph Lee identificó por primera vez el arco eléctrico, en un documento presentado a la IEEE-IAS titulado "El otro peligro eléctrico: Burns eléctricos hornos de arco" De acuerdo con este trabajo, el 80% de las lesiones por electricidad fue por el resultado del arco eléctrico y no de choque. Durante los próximos años, la industria tomo conciencia del peligro, comenzó a crecer, especialmente en la industria petroquímica. En 1990, la amenaza de arco eléctrico estaba bien establecida y actualizada la necesidad de seguridad sobre arco eléctrico. Unos años más tarde, la NFPA 70E fue analizando para incluir los cálculos necesarios para establecer los límites de protección de arco eléctrico. También a mediados de la década de 1990, los fabricantes de equipos comenzaron a ofrecer equipos resistentes al arco como un medio para minimizar los peligros del arco.

1.2 Las causas de Arco Eléctrico

El Arco Eléctrico es un evento cada vez que un material conductor se acerca a partes vivas expuestas. Hay dos factores principales que contribuyen a que puedan influir en la probabilidad de un arco eléctrico: fallo del equipo y errores humanos. La mayoría de los incidentes de arco probablemente son causados por errores humanos. Abandonado herramientas, el contacto accidental con partes bajo tensión y herramientas sueltas o las que quedan en el equipo de los trabajadores anteriores. Problemas en los equipos que pueden contribuir a la probabilidad de un arco eléctrico pueden incluir:

Daños en el aislamiento que expone las partes activas

La corrosión o acumulación de residuos

Una instalación incorrecta

Sobrecarga de corriente

Transitorios de tensión La mayoría de los incidentes de arco eléctrico se produce en los equipos que operan entre 120 y 240 V, pero destellos de arco puede suceder con tensiones tan bajas como 50 V.

1.3 La prevención de Arco Eléctrico

La única forma segura de prevenir el arco eléctrico es desenergizar el equipo antes de comenzar el trabajo. Compruebe siempre que el equipo esté sin tensión con un voltímetro, supongamos que el equipo está energizado hasta que se demuestre lo contrario. Cuando el trabajo se debe realizar en el equipo energizado, la necesidad de procedimientos de seguridad suelen ser mas cuidadosos y de vital importancia. En los primeros pasos se debe tomar mucho tiempo necesario antes de efectuar el trabajo que se valla a realizar, con el diseño y el mantenimiento adecuado de los equipos eléctricos, la identificación de los riesgos de arco eléctrico, y la creación de estándares de instalaciones y procedimientos para la seguridad eléctrica.

http://www.arcflash.me/arc-flash-regulations/nfpa-70e-arc-flash-code.php

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1.4 Análisis de Arco Eléctrico en Sistemas Eléctricos Industriales

En la actualidad y en el mundo competitivo en el que vivimos el mejorar cada día no es un logro si no una supervivencia, es por eso que en la actualidad la industria se involucra y se compromete en la gestión de optimizar cada uno de sus procesos tratando de reducir o en su defecto controlar perdidas, mas aun cuando las perdidas generadas son por accidentes, falta de aplicación de normativas o por que no se cuenta con la información necesaria para la implantación de estas. El objetivo es la elaboración de un manual de procedimientos encaminados a evaluar y controlar los riesgos eléctricos sin dejar de considerar que existen riesgos paralelos tales como los mecánicos, físicos, químicos y hasta ergonómicos en una instalación eléctrica, en él se establecerán métodos, formatos y referenciales apegados al cumplimiento de la Norma por lo que además deja sentadas las bases para la obtención de un certificado de seguridad, ya que el contar con un manual de seguridad el que documente el desempeño correcto y seguro de cada uno de los proceso manejados dentro de una industria es una de las principal exigencia para obtener una determinada acreditación.

Los sistemas industriales de producción requieren para su operación de un sistema eléctrico robusto, confiable y seguro. El personal de la planta debe mantener y operar el sistema eléctrico, sin la exposición a riesgos eléctricos peligrosos. El relámpago de arco eléctrico “Arc Flash”, que acompaña a las fallas en un sistema eléctrico expone a los trabajadores a altas temperaturas de plasma, ondas de choque de presión, gases tóxicos, y a fragmentos de la explosión. El Arco Eléctrico puede ser mortal para el personal, cuesta millones de dólares por reparaciones e instalaciones industriales afectadas. Sin un análisis de arco eléctrico y estrategias de mitigación, los trabajadores deben usar equipo de protección personal incómodo que pueda resistir la energía del arco.

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Capítulo 2 INTRODUCCIÓN A LOS RIESGOS DE ARCO ELÉCTRICO

2.1 Análisis de Riesgos

Riesgo es la interacción entre la frecuencia de un peligro y las consecuencias que puedan derivarse de su materialización; mientras que seguridad en el trabajo es el conjunto de procedimientos y recursos técnicos aplicados a la eficaz prevención y protección frente a los accidentes. Un enfoque correcto del trabajo debe buscar el justo equilibrio entre los tres lados del denominado “Triángulo del Trabajo”: Calidad, productividad y seguridad. El análisis de riesgos es un proceso continuo que comprende la identificación, evaluación y control de peligros como se muestra a continuación:

Figura 2.1 Flujo Análisis de Riesgo

Para poder tener una percepción clara del estado y nivel de riesgo de la planta es necesario evaluar el nivel de riesgo presente.

2.2 Identificación de Peligros.

En este caso vamos a identificar los peligros clasificándolos de acuerdo a los trabajos y operaciones que comúnmente se llevan a cabo en la industria y que están relacionadas principalmente a la aplicación del uso de energía eléctrica, sin dejar de lado los peligros causados por otras actividades o eléctricas que aquí se realizan, los peligros identificados fueron: a.- Espacio inadecuado de ciertas áreas de vital importancia y de alta peligrosidad como lo es el cuarto de transformadores el cual no cumple en ocasiones con el dimensionamiento aconsejado. b.- El cuarto de transformadores presentan una estructura inadecuada. c. Caída de herramientas, materiales, etc. desde altura d. No se cuenta con los instructivos/procedimientos o un manual de procedimientos en donde se documente las acciones a seguir e. Áreas peligrosas sin la debida señalización de alerta o cuidado f. No se cuenta con un buen sistema de puesta a tierra. g. . Condiciones de iluminación inadecuadas

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2.3 Evaluación de peligros.

La evaluación de peligro son las diferentes acciones o métodos que permiten expresar e incluso clasificar los diferentes niveles de peligro presente en un área con el fin de poder generar un mejor plan de acción para controlar y eliminar aquellos peligros. De acuerdo a lo expuesto clasificaremos los niveles de riesgo en:

Nivel de riesgo I (Situación critica),

Nivel de riesgo II( corregir y adoptar accione correctivas),

Nivel de riesgo III (Mejorar si es posible),

Nivel IV ( no intervenir salvo análisis justificativo)

2.4 Fallas en las Instalaciones Eléctricas

Las fallas en las instalaciones eléctricas se presente en innumerable forma y es todo comportamiento que la corriente realiza en un circuito fuera del comportamiento esperado por el diseñador, de la corriente pueden ubicarse. Entre los defectos en instalaciones en la Industrial es necesario evaluar y revisar periódicamente las fallas presentes y las posibles fallas: a. Tomacorrientes b. Luminarias c. Aire acondicionado (oficinas) d. UPS (Sistemas de Energía Ininterrumpible) f. Tableros Eléctricos g. Transformador de Aislamiento (Transformador para protección)

2.5 El arco eléctrico

El Relámpago de Arco eléctrico conocido como “Arc Flash” es una falla eléctrica (cortocircuito) que se propaga a través del aire produciendo plasma de alta temperatura. Las temperaturas del arco eléctrico son de hasta 20000 °C creando una luz intensa, una onda de choque de presión, gases tóxicos, y fragmentos de explosión. Los relámpagos de arco eléctrico producen energía radiante concentrada que puede causar graves quemaduras a los trabajadores sin protección. Los numerosos peligros físicos y de altas energías asociadas con el arco eléctrico lo convierten en un accidente industrial peligroso y costoso. El diseño apropiado del sistema y las reglas de trabajo pueden minimizar el impacto de un incidente de arco eléctrico en los trabajadores y en el equipo. El Arco Eléctrico es una transmisión de energía a través del aire, entre un conductor vivo expuesto a otro o a tierra. Dependiendo de la intensidad del arco eléctrico, este puede ser catastrófico. Una de las causas para que se genere un arco eléctrico es la evolutiva, que consiste en el debilitamiento de las resistencias de aislamientos en los equipos debido a la falta de mantenimiento. La figura 2.2 muestra la formación de polvos, impurezas, corrosión.

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Figura 2.2 Sistema de arranque de un motor Las causas mecánicas se presentan cuando en instalaciones en las que se deben realizar mantenimientos con los equipos energizados, no se tiene la suficiente precaución o no se realizan los trabajos con las herramientas adecuadas, ya que en un descuido se puede caer una herramienta entre dos barras energizadas, produciéndose un arco como se muestra en la Figura 2.3

Figura 2.3 Personal trabajando en barras principales

Las sobre tensiones en los sistemas también pueden generar descargas de arco, ya que los espacios entre conductores puede ser pequeños debido a un mal diseño de la instalación o por problemas de aflojamiento de las conexiones.

2.6 Lo que ocurre durante un arco eléctrico (Relámpago o Flash)

Figura 2.4 Arco eléctrico

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Un arco eléctrico es más brillante que el sol, más caliente que el sol, envía pedazos de metal volando de la explosión a velocidades de más de 700 millas por hora y es más ruidoso que un motor a reacción.

2.7 La Luminosidad Intensa

Daño a la piel Ceguera La luminosidad intensa del arco puede causar daño grave a la piel, aunque sería difícil distinguir entre las quemaduras de la luminosidad y las del calor extremo del arco eléctrico. Los ojos, aunque está llevando los lentes de seguridad, están expuestos a tanta luz cegadora en este instante que nunca podrá ver y se quedará ciego. La ceguera es solamente uno de las lesiones oculares que viene como consecuencia del arco eléctrico.

2.8 Las Temperaturas Altas

Arco eléctrico de la soldadura = 3.000° F

Sol = 9.000° F

Arco Eléctrico = 35.000° F

Cuando ocurra un arco eléctrico, crea calor intenso y extremo. Son algunas de las temperaturas conocidas al hombre. Para mostrarle qué caliente es 35.000° F del arco eléctrico, vamos a ver algunas cosas que sabemos están caliente. La temperatura del arco eléctrico de la soldadura es 3.000° F. Esto es bastante caliente para fundir y alear el metal. La temperatura del sol es 9.000° F. Esto está bastante caliente para crear una fusión nuclear. La temperatura del arco eléctrico en un circuito eléctrico, sin embargo, puede alcanzar 35.000° F. En realidad es difícil comprender qué caliente eso es y qué destructivo puede ser, pero afortunadamente, los arcos eléctricos dentro de un circuito no duran por mucho tiempo. Pero, puede sufrir quemaduras graves del calor de un arco eléctrico aunque solamente dura por una fracción de segundo. Se puede reducir la posibilidad de quemaduras graves si lleva el equipo de protección personal.

2.9 Una Explosión Fuerte

El cobre vaporizado se expande a 67.000 veces más que su tamaño original. El metal vuele a eso de 700 millas por hora. La calefacción intense del arco eléctrico causa que los cable se cobre cambian a una forma líquida y vaporizan casi en un instante. Cuando vaporiza el cobre, se expande a 67.000 veces más que su tamaño original creando una explosión muy fuerte – una explosión grandísima. La explosión crea una onda de presión que lo hace saltar metralla por el aire (como piezas y partes del equipo en una manera muy similar a una granada) a velocidades en exceso de 700 millas por hora.

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2.10 Muy Ruidoso

Puede perderse el oído, es posible que los tapones auditivos no le ayuden; como la explosión ocurre tan rápidamente, el movimiento rápido del aire puede hacerle daño a los tímpanos. Esto puede causar que los trabajadores que están cerca de la explosión del arco eléctrico (la ráfaga) se queden sordos…nunca más es capaz de oír. Los arcos eléctricos muy graves tendrán un nivel de sonido de más de 140 decibelios (dB) a una distancia de dos pies del arco eléctrico. La mayoría de los tapones auditivos provee protección efectiva hasta el nivel de 104 decibelios. Por eso, los tapones regulares no protegen adecuadamente los oídos de los accidentes del arco eléctrico.

2.11 Un Prueba de Arco Eléctrico


Para ver como un arco eléctrico como afecta al cuerpo humano, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, o IEEE, publicó un reportaje sobre una serie de pruebas que estuvieron hechas en 1996 usando un muñeco de prueba para un Entrenamiento para medir el sonido, la temperatura, y la presión que el cuerpo sufriría durante un arco eléctrico. Estas pruebas fueron hechas para aumentar la conciencia de los riesgos del arco eléctrico en el equipo eléctrico. En esta prueba examinaremos un arco eléctrico que fue iniciado por poner un alambre pequeño entre dos de los cables en un sistema de tres fases a 480 voltios. Los sensores fueron puestos sobre el muñeco para ver qué caliente, qué ruidoso y qué fuerte sería la explosión del arco eléctrico. Se pusieron los sensores en el pecho, el cuello y las manos. Se puso un sensor del sonido cerca de la oreja del muñeco. Aquí están los datos de la cuarta prueba. Tres veces, las medidas tomadas fueron fuera de los límites de los sensores. Los dos sensores para medir la temperatura que sobraron los límites de los sensores, midieron más de 437° F.

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2.12 Prueba de Relámpago de Arco Eléctrico (Flash)

Temperatura de la piel

Duración de temperatura

de la piel

Daño causado por contacto

110° F 6 horas Comienzo de destrucción

de las células

158° F 1 segundos Muerte celular

178° F 0.1

segundos Quemadura que se curan

200° F 0.1

segundos Quemaduras de tercer grado que no se curan

Tabla 2.1 Tabla de temperaturas

Veamos esta tabla para ver exactamente lo que quiere decir en cuanto a la piel. Si la piel se calienta hasta 178° F, solo por un décimo de un segundo, se quemará. Si la piel queda en contacto por más tiempo o con una temperatura más alta, es posible que la quemadura no se cure. Recuérdese que el agua hierva a 212° F, así le dolería si vendría la piel en contacto con una temperatura de 178° F. Si calienta la piel hasta una temperatura de 200° F por solamente un décimo de un segundo, la quemadura será tan mala que no se curará. 200° F es lo máximo en esta tabla.


Como los sensores de T1 y T2 midieron más de 427° F, es obvio que ocurren enormes quemaduras de tercer grado si fuera un accidente verdadero. No debe ser una sorpresa como el arco eléctrico que alcanza temperaturas tan altas como 35.000° F. El cuello y las manos de las víctimas en este tipo de accidente, como ya hemos dicho, sufrirían quemaduras incurables de tercer grado.

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Si se observa el sensor T3, puede ver que la temperatura solamente sube hasta 122° F. Esto es muy caliente pero no es bastante caliente para quemar a un trabajador. Esto es importante. Lo que hace la medida del sensor T3 ser la más baja, y más segura, es que el sensor está bajo la ropa, como esta mostrado en este cuadro.

Figura 2.7 Resultados de arco eléctrico También puede ver que el pecho del muñeco estaba tras de las manos, sin embargo el sensor ubicado en el cuello del muñeco midió y esta tan caliente como el de la mano. Por eso, podemos concluir que la ropa fue un factor más importante que la distancia porque el muñeco estaba tan cerca del arco eléctrico. Como la ropa que cubre el cuerpo es tan importante en protegerse del arco eléctrico.

Figura 2.8 La importancia de protegerse del arco eléctrico.

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2.13 Ruido del arco eléctrico

Pues, al nivel de 85 decibelios, daño al oído puede ocurrir si ese nivel de ruido esta sostenido por todo un día de trabajo. 141.5 decibelios es más allá de ese límite y cualquier exposición, aún por una fracción de un segundo, a los ruidos tan altos puede llevar a una pérdida auditiva. La presión fue otro factor que estaba medido. Más allá del umbral de la pérdida auditiva (medido en libras por pie cuadrado en vez de en decibelios), la presión midió más de 2.160 psi – más allá del límite de 1.728 libras por pie cuadrado que puede causar el daño a los pulmones.

Lo que quieren decir todos los resultados, por supuesto, es que el arco eléctrico es muy peligroso. Genera mucho calor, mucho ruido y una explosión muy fuerte.

2.14 El Arco Eléctrico está Imprevisible

Otro resultado que se reveló la prueba es la naturaleza imprevisible del arco eléctrico. El reportaje indicó que “Los trabajadores y el equipo pueden estar a riesgo del arco eléctrico, aún si están seguido adecuadamente los códigos, normas requeridas, procedimientos.” Esto quiere decir que aún si todo está hecho según todas las normas de seguridad, todavía puede ocurrir un arco eléctrico. Se aconsejó que los trabajadores “deben suponer lo peor” y usar el equipo de protección personal disponible.

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Qué lesiones/heridas pueden ocurrir, fotografía de una explosión del arco eléctrico:

Figura 2.10 Explosión arco eléctrico

Quemaduras Graves:


Aquí puede ver las quemaduras graves que pueden ocurrir cuando una persona está cerca del arco eléctrico y no está llevando la ropa protectora ni está usando el equipo de protección personal. Puede ver qué caliente era el arco eléctrico y que duró solo por un segundo. La piel que fue quemada por el arco eléctrico no solo estaba enrojecida y ampollada, sino vaporizada y carbonizada.

Figura 2.12Lesiones como resultado del arco eléctrico

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En esta fotografía, puede ver que ambos manos estaban heridos durante el arco eléctrico. Parece que la mayoría del calor estaba concentrado en el área de los pulgares, las lesiones a menudo parecen peor después de unos días. Es posible que este trabajador se quede con quemaduras graves del tercer grado. Quemaduras del Arco Eléctrico:


Este trabajador estaba cerca de un tablero eléctrico cuando ocurrió un arco eléctrico. Aunque él no tocó el tablero, la energía eléctrica viajó por el aire y entró en el cuerpo y fluyó hacia los sobacos porque la transpiración es buen conductor. Recuérdese que el agua pura es un aislador, pero la sal que se encuentra en la transpiración o el sudor crea un conductor potencialmente muy peligroso. A primera vista, las lesiones no nos parecen muy malas, pero porque la corriente era tan alta, es posible que haya lesiones internas graves que no podemos ver en esta foto. Lesiones causadas por ropa cuando se quema:

Figura 2.14 Causas por la ropa quemándose

Nos muestra lo que podría pasar a la ropa inmediatamente después de un arco eléctrico. No solo le hace daño el arco eléctrico inicial pero el calor de la ropa en llamas continua haciéndole daño. Esto es el porqué de la importancia de seleccionar y usar el equipo apropiado de protección personal (o EPP).

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Con un poco de suerte, y no como un empleado afectado, no tendrá que estar en las situaciones donde se necesita usar EPP porque está trabajando cerca de los riesgos del arco eléctrico. Pero si esta situación ocurre, es imprescindible que lo lleve. Aún si un electricista muy preparado/practicado no usa su EPP, todavía es necesario que usted lo lleve si está lo requiere. Quemaduras causadas por la ropa que quema:

Figura 2.15 Lesiones como resultado de la ropa que se quemo

Podemos ver en esta fotografía que la energía eléctrica salió del trabajador por las rodillas, le prendió fuego a la ropa y se le quemaron los muslos. El EPP apropiado en esta situación no habría evitado el arco eléctrico, pero podría prevenir la pena de perder el trabajo mientras se mejora y las lesiones y quemaduras dolorosas.

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Capítulo 3 BARRERAS DE APROXIMACIÓN

3.1 Fronteras de Aproximación

Barrera de Protección de Arco Eléctrico Barrera de Aproximación Limitada Barrera de Aproximación Restringida Barrera de Aproximación Prohibida

Figura 3.1 Limite de aproximación NFPA 70E, requiere cuatro límites de descarga eléctrica y un límite de protección del arco eléctrico que hay que saber y observar. Los límites de descargas eléctricas están calculados por la cantidad de voltaje suministrada al equipo. Aunque la cantidad de corriente y el intervalo que dura el arco eléctrico son dos factores importantes que se consideran para determinar qué grave será un arco eléctrico, la gravedad de las lesiones depende de qué cerca está al arco eléctrico.

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Unas pulgadas de distancia puede ser la diferencia entre la vida o la muerte cuando una persona esté cerca de un arco eléctrico. Si un accidente de arco eléctrico enorme ocurre y nadie está cerca del arco eléctrico, entonces no le hace daño a nadie. Es la razón que los límites de arco eléctricos son tan importantes. Los cuatro límites comunes de riesgos eléctricos son:

la barrera de protección de arco eléctrico

la barrera de aproximación limitado

la barrera de aproximación restringida y

la barrera de aproximación prohibida.

3.2 Barrera de Protección contra el Arco Eléctrico

La barrera de protección de arco eléctrico es el punto donde una persona puede sufrir quemaduras de segundo grado si ocurre un relámpago de arco eléctrico

Las quemaduras de segundo grado no son cómodas, por eso no piense que este límite es la distancia donde usted será totalmente seguro. Solo es la distancia donde sufrirías las lesiones que probablemente se curarán si habría un accidente de arco eléctrico.

Podemos ver qué importante es que lleve la ropa apropiada de protección. La definición del libro de texto de la barrera de protección de arco eléctrico es “la distancia fuera del arco eléctrico donde la energía del calor en la superficie de la piel sería más o menos 1,2 calorías/cm2.” Dónde está ubicada la barrera de protección de arco eléctrico depende de un estudio del riesgo. Las calculaciones usan cantidad de energía eléctrica disponible al arco eléctrico y el intervalo de duración del arco eléctrico. La más poderosa es la explosión y el más largo es el arco eléctrico durante un cortocircuito completado, entonces la más grande será la distancia calculada como la barrera de protección de arco eléctrico. En teoría, las explosiones del arco eléctrico van igualmente en todas direcciones desde el centro. Pero generalmente lo que ocurre es que el tablero eléctrico o la pieza del equipo eléctrico aguantan alguna porción de la explosión en un lugar y envía la fuerza entera hacia la abertura del equipo, generalmente la parte que da frente al trabajador. Lo mejor que puede hacer en esta situación de riesgo, es evitarlo alejarse, fuera de la barrera requerido. Recuérdese, mejor lo más lejos que este de un arco eléctrico cuando ocurre.

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Figura 3.2 Limite de arco eléctrico

3.3 La Barrera de Aproximación Limitada


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La próxima barrera que vamos a discutir es la barrera (o frontera) de aproximación limitada. La barrera de aproximación limitada refiere a la distancia a la cual puede existir un riesgo de descarga eléctrica y está fundamentado en el voltaje. La barrera de aproximación limitada defina el límite del área que rodea las partes con energía expuestas donde se prohíben cruzar las personas no calificadas o afectadas aunque estén acompañados por los trabajadores calificados. Los empleados afectados, por eso, nunca deben entrar solo la barrera de aproximación, pero si tiene que entrar en esta área con un trabajador calificado, esté seguro que lleve el EPP apropiado.

3.4 La Barrera de Aproximación Restringida


Más cerca que la barrera de aproximación limitada se encuentra la barrera de aproximación restringida. La barrera de aproximación restringida es a la distancia de un riesgo aumentado de descarga eléctrica debido a un accidente.

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Estos accidentes pueden ser causados por unas herramientas que se le caen, por perder el equilibrio, agarrar una parte con energía eléctrica para mantener el equilibrio, o fácilmente por andar demasiado cerca de una parte electrificada. La barrera de aproximación restringido solamente puede estar cruzado por personas calificadas que usa los técnico de prevención de descarga eléctrica y el equipo apropiado. Esto quiere decir que jamás debe estar dentro de la barrera de aproximación restringido cuando el equipo está conectado a una fuente de electricidad o la energía eléctrica. Aunque esto tiene más que hacer con una descarga eléctrica o la electrocución que con un arco eléctrico, generalmente, es un lugar bastante dentro de la barrera que sufriría quemaduras incurables de tercer grado si hubiera un arco eléctrico. Solo por estar en esta área, Ud. puede causar un arco eléctrico. Y si no tuviera el EPP apropiado, podría estar gravemente herido y aún podría morirse.

3.5 La Barrera de Aproximación Prohibida


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Aunque nunca tocaría un cable o alambre energizado, podría creer que es seguro estar cerca de ellos, pero no es. Estar dentro de la barrera de aproximación prohibido es tan peligroso como tocar las partes energizadas. Esto es porque la electricidad puede saltar por el aire, completando el circuito a través del cuerpo. Cuando está tan cerca del equipo energizado es igual al hacer contacto físicamente con la parte. Este es un área muy peligroso y como un empleado afectado, no debe preocuparse con tener que entrar en esta área cuando el equipo esté energizado. Solo las personas calificadas, que llevan el mismo equipo de protección como si estuvieran en contacto directo con partes energizadas, pueden entrar dentro de la barrera de aproximación prohibida. Se calcula este límite usando el voltaje, exactamente como los límites restringidos y limitados. Para entrar a la barrera de aproximación prohibido, el trabajador debe estar calificado, tener un plan que justifica la necesidad de trabajar en el equipo energizado, saber los riesgos potenciales, llevar el EPP sobre todas las partes del cuerpo expuestas en el área de trabajo e indicar un área limitado con límite de 4 pies por 4 pies. Si ve a una persona que está trabajando en un área prohibido, esté seguro que se aleje para que no cause ningunos accidentes que pudieran hacerle daño o hacerle daño al empleado calificado que está haciendo el trabajo.

3.6 La Tabla de los Límites del Arco Eléctrico

Las fronteras de aproximación a los conductores eléctricos o partes de circuitos para la protección contra descargas eléctricas en sistemas de corriente alterna (Todas las dimensiones distancia del conductor eléctrico energizado o parte del circuito de los empleados.) [RP-212]

1 2 3 4 5

Frontera de aproximación limitada

Rango de la tensión nominal del sistema

fase a fase

Conductor móvil expuesto

Parte de circuito fija expuesta


restringida; incluye suma de

movimiento inadvertido


prohibida

Menos 50 No especificado No especificado No especificado No especificado

50 a 300 3.05 m (10ft) 1.07 m (3 ft 6 in) Evitar contacto Evitar contacto

301 a 750 3.05 m (10ft) 1.07 m (3 ft 6 in) 304.8 mm (1 ft 0 in) 25.4 mm (0 ft 1 in)

751 a 15 kv 3.05 m (10ft) 1.53m (5ft 0 in) 660.4 mm (2 ft 2 in) 177.8 mm (0 ft 7 in)

15.1 kv a 36 kv 3.05 m (10ft) 1.83 m (6 ft 0 in) 787.4 mm (2 ft 2 in) 254 mm (0 ft 10 in)

36.1 kv a 46 kv 3.05 m (10ft) 2.44 m (8 ft 0 in) 838.2 mm (2 ft 9 in) 431.8 mm (1 ft 5 in)

46.1 kv a 72.5 kv 3.05 m (10ft) 2.44 m (8 ft 0in) 991 mm (3 ft 2 in) 661 mm (2 ft 2 in)

72.6 kv a 121 kv 3.25 m (10ft 8in) 2.44 m (8 ft 0in) 1.016 m (3 ft 4 in) 838 mm (2 ft 9 in)

29

138 kv 145 kv 3.36 m (11 ft 0 in) 3.05 m (10 ft) 1.168 m (3 ft 10 in) 1.016 m (3 ft 4 in)


1.295 m (4 ft 3 in) 1.143 m (3 ft 9 in)


1.727 m (5 ft 8 in) 1.575 m (5 ft 2 in)


2.794 m (9 ft 2 in) 2.642 m (8 ft 8 in)

500 kv a 550 kv 5.8 m (19 ft 0 in) 5.8 m (19 ft 0 in) 3.607 m (11 ft 10 in) 3.454 m (11 ft 4 in)


4.852 m (15 ft 11 in) 4.699 m (15 ft 5 in)

Tabla 3.1 Las fronteras de aproximación para protección contra choque eléctrico

Aquí está un ejemplo de algunos límites de descarga eléctrica de La Asociación Nacional de Protección contra el Fuego, o NFPA, para que pueda tener un sentido por cómo lejos están los límites. Preste atención que en la tabla a 480 voltios, la barrera de aproximación prohibida es solo una pulgada, pero si el voltaje aumenta hasta 765.000 voltios, entonces la barrera de aproximación prohibido es más de 15 pies. Esto quiere decir que cuando el voltaje está a este nivel, estar 15 pies de la fuente es lo mismo como tocar los conductores energizados.

El análisis de arco eléctrico determina la exposición a energía incidente de los trabajadores encontrada en varios puntos de un sistema eléctrico de potencia industrial. Los valores de energía incidente determinan el nivel de los equipos de protección personal (EPP) que los trabajadores requieren para evitar quemaduras graves. Los métodos de análisis deben producir valores confiables de energías de arco que no sobre estimen las condiciones reales. La sobre protección de los trabajadores limita su capacidad para operar y mantener los sistemas eléctricos eficientemente, pero una baja protección los expone riesgos innecesarios. Para la mitigación de un arco eléctrico se utilizan equipos eléctricamente modificados, ajustes en los dispositivos de protección, y reglas de trabajo para limitar la exposición del trabajador a niveles de energía altos. Estas modificaciones reducen el nivel requerido de EPP. El objetivo del análisis de Arco Eléctrico y de su mitigación es proporcionar un ambiente de trabajo seguro durante la operación y mantenimiento de los sistemas eléctricos industriales con una interrupción mínima. Varias reglamentaciones y normas industriales abordan la necesidad de proteger al personal que trabaja en equipos energizados. Dichas reglamentaciones y normas exigen la determinación del peligro del flameo de arco, el equipo de protección personal adecuado y el etiquetado del equipo.

30

El arco eléctrico es un riesgo de seguridad importante contemplado por la Occupational Safety and Health Administration (OSHA) en EUA desde su creación en la década de 1970. Estos estándares han evolucionado en los últimos 33 años en las normas NFPA 70E e IEEE 1584. La norma NFPA 70E “Standard forElectrical Safety in theWorkplace”, establece los requisitos de la ropa de protección, define el límite de protección contra Arc Flash, e incluye los procedimientos de cálculo de la energía incidente. El estándar, IEEE 1584 "Guide forPerformingArc Flash HazardCalculations”, presenta modelos matemáticos derivados de datos empíricos para determinar los niveles de energía incidente. En 2002, el Código Eléctrico Nacional (NEC) NFPA 70 de EUA, incluyo los requisitos de etiquetado para los equipos eléctricos, para advertir a los trabajadores sobre el peligro de arco eléctrico. Todos estos estándares tienen el mismo objetivo de reducir las lesiones de los trabajadores debido a las quemaduras por arco eléctrico. Las políticas y procedimientos incluidos en los estándares de Arco Eléctrico dan a los gerentes industriales el marco de referencia para promover la seguridad mediante la definición de la formación, herramientas, etiquetas de advertencia y EPP requeridos para minimizar las lesiones y cumplir con los lineamientos de OSHA.

OSHA NEC (NFPA 70) NFPA 70E IEEE 1584

Requisitos Utilizar prácticas de trabajo seguras

Etiquetar todos los equipos para advertir de los peligros potenciales

por flameo de arco

Realizar un análisis de riesgo por flameo de arco -Determinar el límite de protección contra arco -Determinar el equipo de protección personal que se requiere dentro del límite

Ninguna

Especifica Prácticas generales de

seguridad

Requisitos de instalación Prácticas generales de seguridad

Métodos para realizar cálculos de riegos por flameo de arco

Voltaje N/A N/A 208 V a 15 kV: -Usar método empírico o método teórico >15 kV: -Usar método teórico se refiere a la norma IEEE 1584

208 V a15 kV: -Usar método empírico o método teórico > 15 kV: Usar método teórico

Tabla 3.2 Tabla 3.2 Comparación de las normas para proteger del arco eléctrico

31

Aunque los accidentes de arco eléctrico son poco probables, son costosos cuando ocurren. Analizar y mitigar el riesgo de arco eléctrico tiene un sentido económico cuando el análisis incluye los costos de la pérdida de producción, reparación de equipo y responsabilidad de la empresa. El análisis de arco eléctrico y los esquemas de mitigación limitan las lesiones personales y daños a equipos eléctricos para reducir la reparación y la pérdida de los costos de producción. Los estándares de arco eléctrico establecen los lineamientos de EPP en base a los niveles de energía incidente. Estos lineamientos definen cómo deben estar vestidos los trabajadores para protegerlos de las quemaduras. El límite es de 1.2 cal/cm2, el inicio de una quemadura de segundo grado. La Tabla 2.4 Clases de Ropa de Protección” muestra los valores de desempeño térmico de arco de las clases de ropa de protección necesarias para incrementar los niveles de energía incidente de arco eléctrico. Los estándares no definen EPP para los niveles de energía incidente superiores a las 40 cal/cm2. Los niveles de energía incidente en o por encima de este nivel requieren un trabajo de equipo eléctrico desenergizado. Estos lineamientos son sólo para la protección de quemaduras y no abordan otros riesgos de arco eléctrico.

Descripción Clase (CPR)

Peso (oz/yd2)

ATPV (cal/cm2)

Algodón sin tratar 0 4.5-7 N/A

Camisa y pantalón retardante de flama (FR - FlameRetardant)

1 4.5-8 5

Ropa interior de algodón, más camisa y pantalón FR

2 9-12 8

Ropa interior de algodón, más camisa, pantalones y overoles FR

3 16-20 25

Ropa interior de algodón, más camisa, pantalones, overoles FR y traje multicapa para Arco Eléctrico

4 24-30 40

Tabla 3.2 Clases de Ropa de Protección

32

Los esquemas de mitigación del arco deben aumentar la seguridad del trabajador, sin comprometer la confiabilidad del sistema eléctrico. Los esquemas de mitigación deben producir niveles más bajos de energía incidente y relajar los requisitos de EPP de los trabajadores. El objetivo del análisis de arco eléctrico y la mitigación es encontrar las energías incidentes a través del sistema eléctrico de potencia industrial y posteriormente reducir estos niveles a valores más bajos. Esto permitirá a los trabajadores mantener y operar los sistemas de potencia de las plantas sin un excesivo EPP. Las clases altas de EPP pueden restringir la movilidad y la visibilidad. Las telas pesadas y el traje completo de Flash especificado para la clase 4 de EPP rápidamente fatiga a los trabajadores debido al calor del cuerpo que se retiene.

Capítulo 4 MÉTODOS DE CÁLCULO DE ARCO ELÉCTRICO.

Los estudios de Arco Eléctrico tienen como objetivo determinar el nivel energía calorífica proveniente de una falla con arqueo, toman como base los resultados de los estudios de cortocircuito y los estudios de coordinación de protecciones a partir de las metodologías de cálculo recomendadas por la NFPA-70E o IEEE-1584. El estudio tiene como resultado las etiquetas con la información de seguridad para niveles de riesgo y EPP requerido para trabajar en un tablero energizado. Todo tablero donde se tenga que trabajar mientras está energizado. Esto incluye ramales de circuitos en centros de cómputo, paneles de distribución, tableros de distribución alimentados por transformadores de 480V. Por el nivel de energía calorífica que pueden desarrollar, pueden omitirse del análisis los paneles de distribución y tableros de distribución que se alimentados por transformadores de capacidad menor a 125KVA a 220 Volts o menos. En general, un estudio de arco eléctrico consta de los pasos siguientes:

4.1 Recopilar datos del sistema

Incluyendo, por ejemplo, máximo disponible y mínimos corrientes de cortocircuito de la utilidad, curvas de dispositivos de protección de corriente de tiempo, características del conductor (por ejemplo, longitud, tamaño y material), impedancia del motor, estado de los equipos de conexión a tierra, las tensiones del sistema, y etcétera. La recolección de datos requiere la revisión de la documentación existente - dibujos, especificaciones de equipos y de corto circuito y coordinación de estudios - seguido de recogida de datos a mano para llenar los vacíos.

4.2 Modelo del sistema.

Después que los datos se ha montado en una precisa y al díadiagrama unifilar, es necesario identificar las variantes de los modos de operación - fuentes alternativas de energía, de emergencia o modos de mantenimiento, efectos de la apertura o el cierre de los lazos, uso de generadores, de apagado de motores grandes, y así sucesivamente. Cada modo de operación debe ser analizado para determinar si resulta en condiciones de peligro que difieren significativamente de las operaciones normales.

4.3 Determine las corrientes de falla de arco

Para cada pieza de equipo de datos de errores atornillados actuales, tamaño, espacio y otros datos. IEEE 1584 presenta fórmulas para la determinación de las corrientes de falla de arco, que suelen ser alrededor de los 50% de los valores de falta atornilladas actuales. Aunque la mayoría de cortocircuito análisis se centran en una sola fase, es conservador para calcular valores trifásicos por corrientes de falla de arco.

33

4.4 Determinar compensación veces de fallos

Utilizando las curvas de tiempo-corriente de los dispositivos de protección aguas arriba. IEEE 1584 recomienda el cálculo de compensación a fallos veces basadas tanto en 100% y 85% de la falla de arco calculado actual, con el fin de dar cuenta de las fluctuaciones posibles. Si el fallo de arco de corriente desciende en la parte empinada de la curva intensidad-tiempo de un dispositivo de protección, una pequeña disminución de la corriente puede provocar un aumento significativo en el tiempo de compensación. Esto a su vez puede afectar enormemente a la energía incidente. El peor de los casos se debe utilizar para los cálculos posteriores.

4.5 Cálculo de la energía incidente

Ya sea utilizando las fórmulas empíricas que se presentan en IEEE 1584 o las fórmulas teóricas de la NFPA 70E. En la práctica, las fórmulas IEEE se considera más precisas, mientras que las fórmulas NFPA 70E producir resultados relativamente conservadoras. Los niveles reales de energía incidente dependerá de una variedad de condiciones ambientales tales como la temperatura, la humedad, y la geometría de los equipos, además de los valores utilizados en las ecuaciones. Para el cálculo de la energía incidente, una distancia de trabajo debe ser asumido. Esta es la distancia desde el arco de la cara del trabajador o el pecho. 18 pulgadas es la distancia más comúnmente se supone trabajando, pero las distancias de trabajo más precisos deben utilizarse cuando estén disponibles. IEEE 1584 Tabla 3 se presentan distancias de trabajo habituales de los distintos tipos de equipos.

4.6 Calcular los límites de protección de arco de eléctrico

La distancia a la cual la energía incidente es de 1,2 cal / cm 2. Esta es la energía necesaria para causar quemaduras de segundo grado. NFPA 70E proporciona tres métodos aceptables para la determinación de estos límites: Uso de la NFPA 70E tablas peligro/riesgo Usando las fórmulas en la norma NFPA 70E del Anexo B Usando las fórmulas de IEEE 1584

4.7 Los datos recogidos y calculados en el transcurso del estudio

Se pone a diversos usos incluyendo impresión de las etiquetas de advertencia para los equipos, la determinación requerida EPP , y los trabajadores de capacitación. Los datos también pueden ser analizados con el fin de optimizar el sistema en sí mismo mediante la modificación o sustitución de los dispositivos de protección o realizar otros cambios en la arquitectura del sistema.

4.8 Análisis de peligros arco eléctrico

"La identificación de peligros y evaluación de riesgos son procesos analíticos consisten en una serie de pasos discretos destinados a asegurar los riesgos estén correctamente identificados y analizados en cuanto a su gravedad y la probabilidad de su ocurrencia."

http://www.arcflash.me/arc-flash-safety/protection-boundaries.php



34

De acuerdo con el Anexo F de lo que hay que hacer es:

Identificación y análisis de riesgos eléctricos

Identificación de las tareas que se deben realizar

Documentación de los peligros asociados con cada tarea

La estimación del riesgo para cada par peligro / tarea

Determinación de las medidas de protecciones adecuadas, necesarias para reducir adecuadamente el nivel de riesgo

NFPA 70E 130.3 (B) (1) requiere que, para todos los conductores energizados o partes de circuitos eléctricos de 50 voltios o más, que no están en una condición de trabajo eléctricamente segura, relacionados con la seguridad las prácticas de trabajo debe determinarse antes de que alguien se expone a la riesgo eléctrico. Esto se hace mediante la realización de un análisis de riesgos tanto choque y un análisis riesgo de arco eléctrico. NFPA 70E 130.5 establece que: "Un análisis de riesgo de arco eléctrico determinará el límite de arco eléctrico, la energía incidente en la distancia de trabajo [la distancia de la cara y el pecho de la fuente de arco], y el equipo de protección personal que las personas dentro del arco eléctrico límite deberá usar ". El código NFPA 70E requiere también que el análisis de riesgo de arco eléctrico se actualizará cada vez que exista una modificación importante. Además, el análisis de riesgo de arco eléctrico debe ser revisado por lo menos una vez cada cinco años. Uno de los resultados de un análisis peligro de arco eléctrico es que el límite de arco eléctrico se determine. ¿Cuál es la definición de los límites del arco eléctrico? Es la distancia a la que la energía incidente es igual a 5 J/cm2 (1,2 cal/cm2). La distancia se define como la distancia desde la cara o el pecho, lo que sea más estrecha, a la fuente de arco. Un análisis de riesgo de arco eléctrico se compone de tres estudios de sistemas eléctricos: Un estudio de cortocircuito. El estudio de cortocircuito comprueba clasificaciones de los dispositivos de protección dentro de un sistema de potencia y asegura que son adecuados para la corriente máxima que puede fluir durante una condición de falla. Un dispositivo de protección estudio de coordinación. Este estudio también está requerido por la sección 240-12 del NEC . Un estudio de mecanismo de coordinación de protección se analiza las características de los interruptores y fusibles. Estas características se representan a identificar las áreas de superposición. El objetivo es garantizar un cortocircuito sólo afecta a la parte del sistema en el que se produce el fallo. Un análisis arco-riesgo. El análisis de riesgo de arco eléctrico proporciona una evaluación detallada de la energía potencial en cada punto del sistema que se liberaría en caso de una falla de arco en el equipo. Una vez que el análisis de riesgo de arco eléctrico se ha completado la información se utiliza para la fabricación de etiquetas de arco eléctrico. Esto proporciona la información necesaria advertencia directamente en el punto del peligro.

https://www.safe-workplace.com/national-electric-code.php

35

4.9 Método de la NFPA-70E-20012

NFPA-70E, titulado "Seguridad Eléctrica en el Lugar de Trabajo". En él se esbozan las prácticas específicas y las normas a seguir en la protección de un lugar de trabajo de arco eléctrico y otros riesgos eléctricos. Es muy recomendable que las empresas que puedan realizar trabajos eléctricos poseer una copia de la norma NFPA 70E. Crear una condición de trabajo eléctricamente segura con la norma NFPA 70E el enfoque principal de la norma NFPA 70E es el establecimiento de una condición de trabajo eléctricamente segura, lo que significa que el equipo está completamente fuera de tensión y no se puede volver a activar mientras se realiza el trabajo. Los siguientes pasos se deben seguir para crear una condición de trabajo eléctricamente segura: Determinar todas las posibles fuentes de energía eléctrica al equipo. Interrumpir cargar dispositivos de desconexión de corriente y abiertos para todas las fuentes. Donde sea posible, confirme visualmente que los dispositivos de desconexión están abiertas. Seguimiento adecuado de bloqueo de entrada / salida en etiquetas procedimientos. Verifique que el equipo esté libre de tensión con un voltímetro. Hasta equipo se prueba, asumir que sigue estando bajo tensión. Use tierra los dispositivos donde la posibilidad de energía almacenada o inducción existe. Crear una condición de trabajo eléctricamente segura es la primera línea de defensa contra arco eléctrico y otros riesgos eléctricos. Este procedimiento se debe utilizar en cada situación, con las siguientes excepciones:

Cuando se des energiza el equipo crearía un riesgo mayor, equipos de ventilación en ambientes peligrosos o de seguridad similar sería desenergizado;

Cuando desexcitación no es posible debido al diseño del equipo, tal como cuando el equipo es parte de un sistema más amplio de funcionamiento continuo;

Cuando la naturaleza del trabajo a realizar requiere que el equipo se activa - por ejemplo, en la comprobación de voltaje. 4.10 Directrices para la NFPA 70E cumplimiento con OSHA

No siempre es posible dejas sin energía el equipo antes de iniciar el trabajo. Con el fin de minimizar el riesgo de los trabajos eléctricos en directo, NFPA 70E presenta seis pasos que los empleadores deben tomar para estar en cumplimiento con las regulaciones de OSHA:

1. Crear un programa de seguridad de la instalación con responsabilidades definidas 2. Calcular los peligros del arco para el equipo pertinente 3. Prestar EPP para trabajos en tensión 4. Capacitar a los trabajadores sobre los riesgos de arco eléctrico y las prácticas de trabajo

seguras 5. Proporcionar herramientas adecuadas para trabajar con equipo energizado 6. Coloque las etiquetas de advertencia sobre el equipo que plantea un riesgo de arco eléctrico

4.11 Programa de Seguridad

NFPA 70E exige a las empresas a crear un programa escrito que explica todos los aspectos de la política de seguridad de la compañía eléctrica, incluidos los de trabajo, de bloqueo / etiquetado,

http://www.arcflash.me/arc-flash-equipment-and-supplies/duralabel-supplies/lockout-tagout.php




36

Procedimientos de evaluación de riesgos eléctricos, los procedimientos de mantenimiento y el personal responsable de la seguridad eléctrica. La información actualizada y precisa sobre los sistemas eléctricos de la compañía, incluyendo una línea de diagramas y especificaciones de los equipos, deben incluirse en el documento. El objetivo del programa debe ser el establecimiento de una cultura de conciencia de seguridad que incluye a todos los empleados.

Varias empresas ofrecen asistencia en el diseño de los programas de seguridad de arco eléctrico.

4.12 Arco Eléctrico Etiquetas de advertencia de la NFPA 70E

La edición de 2012 de NFPA 70E incluye una nueva sección, 130,5 (C), que requiere "Material eléctrico tal como tableros, paneles de control industriales, recintos base de medición, y los centros de control de motores que se encuentran en distintas unidades de vivienda y es probable que requieren el examen, ajuste, servicio o mantenimiento mientras se energiza, será campo marcado con una etiqueta que contenga la siguiente información:

Al menos uno de los siguientes:

Energía incidente disponible y la distancia de trabajo correspondiente

Nota arco mínimo de ropa

Nivel requerido de EPP

Mayor peligro / Categoría de riesgo (HRC) para el equipo

Tensión nominal del sistema

Arco Eléctrico límite

4.13 Cálculo de Arco Eléctrico (NFPA 70E) Peligros

Un análisis de riesgo de arco eléctrico es un estudio en profundidad de los sistemas eléctricos de la empresa con el fin de determinar los equipos que podrían causar un arco eléctrico, así como el grado de riesgo involucrado. Realización de estudio requiere el trabajo de un ingeniero eléctrico competente que esté familiarizado con el sistema eléctrico y los métodos de análisis. Para muchas empresas, el análisis de riesgos es el requisito que consume y es más caro.

El NFPA-70E a partir de los niveles de falla presentes en un tablero y de la velocidad con la que operan los elementos de interrupción, proporciona la metodología para calcular la energía calorífica potencial presente (cal/cm2) y define el equipo de protección personal requerido para trabajar de manera segura en un tablero energizado. La información de seguridad se imprime en una etiqueta de material adecuado que se pega en cada tablero eléctrico. El estándar NFPA 70E-2012 incluye tablas de tareas comunes y fórmulas simples para determinar la categoría del EPP, sin cálculos detallados. El primer paso en el algoritmo de la NFPA-70E-2012 es determinar la tarea a realizar. El siguiente paso consiste en calcular el límite de protección de arco eléctrico y determinar si el trabajo en equipos energizados cae dentro de esta distancia. Este estándar utiliza el producto de la corriente de falla trifásica sólida y el tiempo total de liberación para determinar el límite de protección de Arco Eléctrico. Si el producto tiempo-corriente es menor que 300 kA-ciclo entonces la distancia de protección de Arco Eléctrico es de 4 pies. Las ecuaciones 1 y 2 calculan el límite de protección de Arco Eléctrico para el sistema eléctrico y fallas en transformadores, respectivamente.

http://www.arcflash.me/arc-flash-safety/maintenance-and-design.php


37

(1)

(2) donde: Dc: Distancia a la que se causa una quemadura de segundo grado en una persona (pies). MVAbf: Potencia de falla trifásica solida (MVA). MVA: Potencia nominal del transformador (MVA). Para transformadores con potencias inferiores a

750 kVA, multiplicar la potencia nominal del transformador por 1.25. t: Tiempo total de liberación (Sec). Una vez que se calcula el límite de Arco Eléctrico, uno de los tres métodos encuentra el nivel de EPP necesario para los trabajadores dentro de esta distancia. La Figura 3 muestra los pasos básicos en estos métodos. Los métodos 1 y 2 son técnicas tabulares para encontrar la categoría peligro riesgo (CPR). El Método 1 utiliza la Tabla 130-7 (C) (9) (a) (ANEXO C) en la norma NFPA 70E-2012 al asociar las tareas comunes de trabajo con una CPR (0-4). El método 2 utiliza una tabla simplificada que determina el nivel apropiado de EPP. Estos métodos tabulares pueden sustituir a los análisis más detallados de arco eléctrico pero deben aplicarse cuidadosamente.

Determinar el

objetivo del

Trabajo

Calcular Límites

de Arc Flash

Determinar CPR

Usando el Método

Tabla Simplificada

Determinar CPR

Usando el Método

Tabla Matricial

Seleccionar

Distancia de

trabajo

Calcular Energía

Incidente

Seleccionar el

EPP apropiado

para la CPR

Método 1 Método 2 Método 3

Determinar CPR a

partir de la

Energía Incidente

Figura 4.1 Pasos para encontrar la CPR, usando NFPA-70E-2012.

Las tablas sólo se aplican a las tareas listadas bajo los supuestos especificados y no se pueden extrapolar a otras situaciones y circunstancias. Estas consideraciones establecen límites en las corrientes de falla y en los tiempos de operación de los dispositivos de protección. El análisis usando el tercer método es necesario cuando las corrientes de falla y el tiempo de operación del dispositivo violan estos límites.

38

El tercer método para llevar a cabo un análisis de Arco Eléctrico en la NFPA 70E-2012 requiere datos detallados del sistema pero da resultados más precisos. Este algoritmo encuentra el nivel de energía incidente en cal/cm2. La energía incidente resultante determina la categoría de EPP de la Tabla 3.2 Los pasos para el análisis detallado de Arco Eléctrico usando el estándar NFPA 70E-2012 son: 1. Utilizar las ecuaciones (1) o (2) para determinar el límite de protección de Arco Eléctrico 2. Determinar la distancia mínima de aproximación de los trabajadores a los equipos eléctricos para la

tarea designada. Si la mínima aproximación está dentro de los límites entonces continuar con el análisis.

3. Encontrar la corriente de falla trifásica sólida en el lugar de trabajo. Utilizar los valores máximos y

mínimos de corriente arco sostenida para los pasos restantes. La NFPA 70E-2009 define la mínima corriente de arco sostenida a 480 V como el 38% de la corriente de falla disponible.

4. Encontrar el tiempo total de liberación de la falla para los valores en el paso 3.

5. Determinar si el trabajo se llevará a cabo al aire libre o dentro de un recinto. Utilizar la siguiente fórmula para calcular la energía incidente.

Al aire libre.

(3)

En un recinto:

(4)

dónde: EMA Energía incidente al aire libre (cal/cm2) EMB Energía incidente para caja cerrada (cal/cm2) DA Distancia entre electrodos (pulgadas) tA Tiempo máximo de liberación de arco (Seg.) F Corriente de corto circuito (kA, rango de 16-50 kA) 6. Si la energía incidente calculada a partir de las ecuaciones anteriores es inferior a 1.2 cal/cm2, la

ropa retardante al fuego puede no ser requerida para prevenir quemaduras aunque la protección puede ser necesaria para otros riesgos.

7. Determinar la CPR y seleccionar el nivel apropiado de EPP de los cálculos de incidencia. Los cálculos del estándar NFPA 70E-2009 producen resultados conservadores para la energía incidente que tienden a sobre-proteger a los trabajadores. Las ecuaciones (3) y (4) se basan en conceptos teóricos y modelos derivados de un pequeño conjunto de datos de prueba. Los arcos eléctricos son fenómenos complejos que son difíciles de modelar con precisión. El estándar se basa en investigaciones llevadas a cabo utilizando hipótesis de simplificación que pueden no ser adecuados en la aplicación en general.

39

4.14 Método de la IEEE 1584-2002

El estándar IEEE 1584-2002 presenta otro método para el análisis detallado de Arco Eléctrico La Figura 4 muestra los pasos de este algoritmo con la siguiente explicación. 1. Reunirlos datos del sistema de potencia y de los equipos eléctricos.

2. Revisar la topología del sistema para determinar diferentes modos de operación. 3. Calcular las corrientes de falla máximas y mínimas, y las relaciones X/R en los lugares de trabajo. 4. Encontrar las corrientes de falla de arco. Este valor es diferente de las corrientes de falla debido a

la resistencia del arco. Las ecuaciones (5) y (6) calculan este valor para tensiones del sistema inferiores a 1 kV.

10 (5)

(6) dónde:

KA -0.153 para aire libre y -0.097 para caja cerrada IBF Corriente de falla trifásica solida (kA) V Voltaje del sistema, (kV) g Distancia entre los electrodos (mm)

5. Usar las características de los dispositivos de protección para encontrar el tiempo total de liberación de arco.

6. Determinar la distancia de trabajo para equipo energizado. 7. Las ecuaciones (7) y (8) determinan la energía incidente normalizada en cada lugar de trabajo. Las

ecuaciones están normalizadas a un tiempo de arco de 0.200 segundos y una distancia de trabajo de 610 mm (61 cm).

(7)

(8) dónde:

K1 -0.792 para el aire libre y -0.555 para caja cerrada. K2 0 para sistemas puestos a tierra y -0.113para sistemas no puestos a tierra.

La aplicación de los valores de casos específicos de tiempo de liberación y distancia de trabajo convierte este valor a los valores reales de energía incidente. Exponentes de distancia para los diferentes tipos de equipo modelando la disipación de energía con la distancia.

40

La siguiente fórmula calcula la energía incidente real de tiempo de arco específico y la distancia personal.

(9)

dónde: E Energía incidente (J/cm2) En Energía incidente normalizada (J/cm2) Cf Factor de cálculo t Tiempo de arqueo (segundos) D Distancia del punto de arco a la persona (mm) x Exponente de la distancia de la tabla del estándar. 8. Determinar los límites de protección de Arco Eléctrico usando la ecuación (10).

(10)

donde:

DB Límite de la distancia de arco (mm) EB0 Nivel de energía incidente al límite (J/cm2). Esto generalmente se establece en el valor de 5

J/cm2, que es el límite de energía para una quemadura. 9. Seleccionar la categoría adecuada de EPP en base a la energía incidente y los límites de

protección contra Arco Eléctrico.

Recopilar Datos

del Sistema

Determinar los

modos de

operación del

Sistema

Realizar un

Análisis de

Cortocircuito

(Falla franca)

Calcular las

Corrientes de falla

de Arco

Identificar los tiempos de

operación de los dispositivos de

protección y duración de arco

Documentar las

clases de voltaje y

equipo

Determinar las

distancias de

trabajo por equipo

y voltaje

Calcular Energía

Incidente

Determinar los

Límites de

Protección de

Flash

Seleccionar el

EPP a partir del

calculo de Energía

Incidente y CPR

Figura 4.2 IEEE 1584-2002 algoritmo para encontrar los riesgos de Arco Eléctrico

41

El método de IEEE 1584-2002, es bastante complejo y requiere de cálculos extensos. Las ecuaciones se derivan de proporcionar una gran cantidad de datos de prueba estadísticos a un modelo. La relación de las variables produce un buen ajuste a los datos, pero también resultados anormales para ciertos rangos de parámetros. Ambas técnicas de análisis detallado se presentadas anteriormente usan aproximaciones y simplificaciones del problema para llegar a la energía incidente. El arco eléctrico al aire libre es difícil de representar matemáticamente. Un modelo matemático debe incluir la aleatoriedad, las interrupciones del arco, y las características del plasma para representar adecuadamente el arco eléctrico en el aire. Los estándares utilizan una combinación de modelos teóricos y pruebas de laboratorio. Los algoritmos omiten las contribuciones de los motores de inducción y síncronos. También utilizan los valores de corriente de falla simétrica que ignora la componente de CC. Los algoritmos existentes se basan en la corriente de falla trifásica simétrica, pero la mayoría de las fallas comienzan como fallas de línea a tierra y evoluciona una falla trifásica. Significativa energía se disipa durante la transición que es dañina para el equipo y peligrosa para el personal.

42

Capítulo 5 COMPARACIÓN DE LOS MÉTODOS DE ARCO ELÉCTRICO

Las tablas 5.1 y 5.2 se comparan los métodos para determinar las CPR presentadas en los estándares NFPA-70E-2009 e IEEE-1584-2002 con base en los requerimientos de datos, variables requeridas y el esfuerzo y limitaciones computacionales.

Método de análisis Datos necesarios

Esfuerzo computacional

Limitaciones

NFPA70E 2012 Método 1 - Tabla Matriz


requerido


NFPA 70E 2012 Método 2 – Tabla Simplificada


requerido


NFPA 70E 2012 Método 3 – Análisis Detallado

Moderados Moderado Debe aplicar las fórmulas de energía dentro de los rangos de corriente de falla especificados. Necesita el tiempo total de operación del dispositivo y la distancia de trabajo.

IEEE-1584-2002 Análisis de Arco Eléctrico

Moderados Alto Rango de Voltaje: 208 V a 15 kV. Rango de corriente: 700 – 106,000 A

Tabla 5.1 Comparación del análisis de Arco Eléctrico.

Variables requeridas

NFPA 70E 2009

Método 1

NFPA 70E 2009

Método 2

NFPA 70E 2009

Método 3

IEEE 1584-2002

Voltaje del sistema,

V (kV)

X

X

X

X

Corriente de falla,

F, Ibf (kA)

X

X

X

X

Tiempo de arqueo

tA, t (segundos)

X

X

X

X

Distancia de trabajo

(mm)

X

X

Equipo

Abierto/Cerrado

X

43

Distancia entre

conductores, G (mm)

X

El factor del sistema de puesta a tierra, K

X

Factor de cálculo, Cf

X

Factor de distancia, x

X

Tabla 5.2 Comparación de las variables requeridas para métodos de análisis de Arco.

Los dos métodos tabulares presentados en el estándar NFPA no requieren cálculos para encontrar las energías incidentes, pero requieren información de los estudios de fallas y protecciones. Los métodos tabulares sólo se aplican dentro de los límites especificados de tiempo de operación y corrientes de falla, lo que restringe su aplicación. El análisis detallado del estándar NFPA calcula energías de arco eléctrico con algunos requisitos de datos adicionales sobre los métodos tabulares. Este método requiere distancias de trabajo, tiempos de operación de dispositivos de protección y corrientes de falla. El método requiere dos cálculos para cada lugar de trabajo y sólo se aplica a las corrientes de falla que van desde 16 hasta 50 kA. El estándar IEEE abarca una amplia gama de voltajes y niveles de corriente de falla pero requiere varios pasos de cálculo para determinar los niveles de energía incidente. Este método requiere las distancias entre conductores, sistema de puesta a tierra, y valores de distancias de trabajo junto con los datos de fallas y protecciones para calcular la energía incidente. El método IEEE requiere seis cálculos para encontrar la energía incidente y las distancias de los límites de un solo lugar de trabajo. Las Figuras 5.1 y 5.2 comparan los métodos de cálculo de la NFPA y IEEE para una serie de corrientes de falla en un sistema de 480 voltios a tierra sólida. La distancia de trabajo es de 24 pulgadas y la distancia entre conductores es de 25 mm. El tiempo total de operación del dispositivo de protección es de 0.3 segundos. La Figura 5.1 compara los cálculos de energía incidente para un rango de corrientes de falla de 16 a 46 kA. El método produce casi los mismos resultados en el rango de corriente de falla de 20 a 30 kA. Más allá de este rango, el método de NFPA sobreestima las energías incidentes con respecto al método de IEEE. Esta sobreestimación conduce a valores conservadores de CPR y tiende a sobreproteger a los trabajadores.

44

Figura 5.1 Comparación del Cálculo de Energía Incidente.

La Figura 5.2 compara los límites de protección de Arco Eléctrico producidos por los métodos NFPA e IEEE. Los valores límite de los cálculos IEEE son significativamente mayores que el valor correspondiente de los métodos de la NFPA. Esto le da al método de IEEE un resultado más conservador con respecto a la seguridad de los trabajadores. La distancia límite de protección de Arco Eléctrico establece la distancia mínima de aproximación de los trabajadores sin protección a la zona de trabajo eléctrico. El método de NFPA utiliza el límite de protección de Arco Eléctrico para determinar si cualquier otro análisis debe llevarse a cabo. Si el personal realiza un trabajo dentro de esta distancia, la norma específica la aplicación de uno de los tres métodos para determinar la CPR y el nivel de EPP requerido. El algoritmo en el estándar IEEE 1584-2002 es complejo.

45

Figura 5.2 Comparación de límites de Arco Eléctrico de NFPA e IEEE.

46

Capítulo 6 TÉCNICAS DE MITIGACIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO.

La energía de Arco Eléctrico depende de tres factores clave: el voltaje del sistema, la magnitud de la corriente de falla y del tiempo del arco. Los propietarios de los sistemas de potencia industriales tienen un control limitado sobre los dos primeros factores, dejando el tiempo de arco sólo como una variable controlable. Los relés de protección, fusibles, LVPCB (interruptores automáticos en baja tensión) y MCCB´s (interruptores en caja moldeada) son los dispositivos comúnmente utilizados para proporcionar protección de falla en sistemas de potencia industriales. Estos dispositivos tienen una relación de tiempo inverso, donde corrientes más altas hacen que los dispositivos operen más rápido. Un esquema de protección diseñado apropiadamente libera las fallas del sistema con una mínima interrupción del suministro eléctrico. Esto requiere un tiempo de retardo entre los dispositivos de protección que aumenta a medida que el dispositivo se acerca a la fuente de corriente de falla. Un sistema de protección coordinado adecuadamente tiene los retardos de tiempo más largos más cerca a la fuente de energía eléctrica, que es donde están las corrientes más altas de falla. La Figura 2 muestra la relación entre las magnitudes de la corriente de falla y el tiempo de retardo en la protección del sistema. Altas corrientes de falla producen grandes energías incidentes y requieren el nivel más riguroso de EPP para Arco Eléctrico. La Tabla 6.1 resume las técnicas de mitigación de Arco Eléctrico comúnmente aplicados en los sistemas eléctricos industriales. La mayoría de estas técnicas reducen la exposición de energía incidente Arco Eléctrico y acortan el tiempo de respuesta del sistema de protección a la corriente de falla. El relevador diferencial de barras, el disparo rápido de los buses, los fusibles limitadores de corriente y los detectores de Arco Eléctrico son elementos que reducen la energía incidente acortando el tiempo de disparo para una corriente de falla. Los detectores de Arco Eléctrico responden a la luz de alta intensidad emitida por destellos de arco y dan la respuesta más rápida en todos los esquemas. Los Fusibles limitadores de corriente pueden reducir los tiempos de liberación de falla a 8.3 ms o menos, pero sólo dentro de un rango específico de corrientes de falla [ Otras técnicas en la Tabla 6.1 modifican las reglas de trabajo o la configuración de equipos para reducir la exposición de energía a un trabajador. Incrementar la distancia entre el trabajador y los equipos de protección eléctrica viva reduce la energía incidente por el cuadrado de la distancia. Las "pértigas", el control remoto de disparo, y el respaldo de los interruptores son todos los métodos que reducen los riesgos de Arco Eléctrico.

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Técnica Ventajas Desventajas

Alta impedancia de puesta a tierra.

Limita las corrientes de falla en fallas de línea a tierra. Reduce las corrientes de falla.

La reducción de las corrientes de falla sin cambiar la configuración de protección desacelera y conduce a la energía del arco superior. No tiene ningún impacto sobre las fallas trifásicas.

Fusibles limitadores de corriente

Compensación de tiempo muy rápido. Menos de 8,3 ms. La Interrupción del fusible añade resistencia y disminuye la corriente del arco.

Los fusibles están sólo limitados a corrientes dentro de la gama específica. A un número limitado de tipos de fusibles limitadores de corriente.

Resistencia de interruptores al arco

El diseño especial redirige la explosión del arco lejos de los trabajadores.

Debe ser incluido en el diseño. Costosos para equipar.

Reducción de tiempos de retransmisión de

coordinación

No hay cambios en el equipo o el diseño. Utiliza dispositivos de protección existentes


Aumentar la distancia de trabajo

No requiere cambios en los equipos eléctricos. Reduce la energía de arco como el cuadrado de la distancia de cambio.


Detectores de arco eléctrico

Muy rápidos para el disparo. (2-9 ms) responden a la luz de alta intensidad producidos por los arcos. Funciona independientemente de la protección contra la sobretensión.

Puede no ser práctico para algunos casos. Los gastos son asociados con las herramientas y equipos especiales. Los tiempos necesarios son más largos para completar las tareas debido al trabajo a distancia.

Bus diferencial de restauración

Respuesta rápida (<24 ms). Funciona para cualquier tipo de falla.

Requiere otros relés, transformadores de corriente y cableado. Costosos.

Bus de disparo rápido Utiliza protección contra la sobretensión con un canal de comunicación para bloquear las fallas de ejecución, se aplica a defectos de disparo rápido de autobuses. Mantiene la sensibilidad y la seguridad de la protección.

Requiere canales de comunicación y relés especiales y costosos

Activar las configuraciones especiales de

protección durante el mantenimiento

Los operadores permiten el disparo instantáneo. Modificaciones de bajo costo a los sistemas existentes.

El riesgo de interrupciones del sistema debido a la mayor sensibilidad del relé durante el mantenimiento.

Tabla 6.1 Técnicas de mitigación de arco eléctrico

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Modificar los ajustes del sistema de protección de forma permanente o temporal para reducir los tiempos de operación también reduce la energía de arco eléctrico. El uso del mantenimiento de ajustes en los dispositivos de protección para un disparo instantáneo (<20 ms) de los interruptores mientras los trabajadores están cerca de equipos eléctricos energizados. Reducir los tiempos de coordinación de los dispositivos también puede reducir la energía incidente, pero puede producir pequeñas reducciones en relación con el costo. La reducción de las corrientes de falla usando una alta impedancia de puesta a tierra puede aumentar la energía del arco en vez de disminuirla. La reducción de las corrientes de falla aumenta el tiempo de respuesta de los dispositivos de protección de tiempo inverso. Este aumento del tiempo provoca el aumento de las energías incidentes que puedan suponer riesgos mayores en los trabajadores. Esta técnica debe ir acompañada de un análisis detallado de los tiempos de coordinación de los dispositivos de protección. Sistemas de potencia industriales nuevos o rediseñados pueden emplear las nuevas tecnologías de equipos que reduzcan los riesgos de Arco Eléctrico. Los tableros de control resistentes a Arco Eléctrico re-direcciona las explosiones de arco lejos de los trabajadores. Instalar interruptores principales en el CCM, añade otro nivel de protección y reduce los tiempos de liberación de la falla, resultando en niveles más bajos de energía incidente. Incorporar la seguridad de Arco Eléctrico a los nuevos diseños y a las modificaciones de los sistemas existentes da los mejores resultados con el mínimo costo.

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Capítulo 7 EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP)

Puede ver que importante es la ropa parar protegerle contra un arco eléctrico por tomar un pedazo de tela, quizás de una camiseta, cubrir el dedo con la tela y tocar una plancha caliente. Es probable que no perciba ni sienta ningún calor porque solo la tocó por una fracción de un segundo. Por supuesto, si mantiene contacto con la plancha caliente por más de un segundo o dos, se quema el dedo y sufre una ampolla, pero esto no es lo que ocurre durante un arco eléctrico. Durante un arco eléctrico, la temperatura es más alta. Esperaríamos que el arco eléctrico durara solamente una fracción de un segundo y la duración que estuviera en contacto con la alta temperatura duraría solo un instante, en la misma manera que toca una plancha caliente en la situación mencionada anteriormente. La diferencia es que la temperatura de una plancha caliente es unos cientos grados y la del arco eléctrico es unos diez mil grados. En cuanto a este nivel del calor, aún por un muy corto rato, la parte de la ropa o la piel que esté en contacto con el calor, estará totalmente destruida. Por suerte, será su equipo de protección personal que esté destruido en el arco eléctrico en vez de su piel. Este es una de las razones por que es tan importante llevar el equipo de protección personal. Si algo va a ser quemado y destruido por la temperatura alta, es mejor que se queme la ropa y no la piel.

7.1 Calorías

Las calorías miden la energía. 1,2 calorías por centímetro cuadrado lo mismo que manteniendo el dedo en las llamas del encendedor o mechero. Cuando trata del equipo de protección personal, o (EPP), a menudo se oyen la palabra “caloría”. Esta “caloría” es la misma que se oye en cuanto al alimento. Técnicamente una caloría es “la cantidad de calor (o energía calorífica) necesaria para elevar 1 gramo de agua pura 1 grado Celsius a una presión normal de una atmósfera”. O la cantidad de energía necesaria para calentar unas gotas de agua 1 grado. Puede sufrir quemaduras de segundo grado a 1,2 calorías por centímetro cuadrado por segundo. Puede ser difícil comprender esta idea, pero piensa de esto: Una caloría por centímetro cuadrado por segundo siente lo mismo que manteniendo el dedo sobre las llamas del encendedor por un segundo. Fácilmente esta acción le daría una quemadura de segundo grado.

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7.2 Cuando es necesario llevar EPP

Si usted

Abre paneles eléctricos que contienen los conductores energizados (vivos)adentro

Realiza trabajo, instala o mantiene conductores o equipo energizados

Está de pie dentro de un perímetro de 4 pies (1.22 m) alrededor del panel eléctrico …se necesita ser calificado y llevar el EPP apropiado Algunas situaciones en que es necesario llevar el EPP para los riesgos de arco eléctrico. La primera situación es una en que se necesita abrir los paneles eléctricos que contiene conductores energizados o vivos dentro de ellos. Como un trabajador afectado, no tiene que hacer esto. También se necesita llevar el EPP apropiado si realiza trabajos en la instalación o mantiene conductores energizados o equipo eléctrico vivo. Otra vez, solamente los trabajadores calificados deben hacer este tipo de trabajo. Como un empleado afectado, usted no tendrá que hacer este tipo de trabajo. Así que no realiza trabajo en el equipo vivo, todavía necesitaría trabajar en un área donde se requiere llevar el equipo de protección personal contra el arco eléctrico.

7.3 ¿Qué EPP Necesito Llevar?

Ropa resistente a la llama Guantes de voltaje calificado Máscaras protectoras Overol de protección Cobija aislada Lentes de Seguridad Tapones Auditivos Ropa de protección individual no incluye solamente ropa de algodón y ropa inflamable, sino también incluye guantes de voltaje calificado, máscaras protectoras, trajes protectores de cubertura completa contra el arco eléctrico, y cobijas aisladas. Recuérdese que cuando cruce la barrera de protección contra el arco eléctrico, necesita llevar el EPP apropiado. No es decir que necesita ponerse el traje protector de cubertura completa contra el arco eléctrico cada vez que cruce la barrera de protección contra el arco eléctrico, sino necesita un nivel de protección. Cuando sale para el trabajo, necesita estar seguro que siempre está llevando ropa de algodón. Telas hechas de nailon o acetato se encienden fácilmente y se funden la piel, causando quemaduras graves, si ocurre un arco eléctrico.

51

Siempre debe llevar las gafas de seguridad y los tapones auditivos si realiza trabajo cerca de partes que mueven.

7.4 Los Requisitos de EPP

Usa la siguiente tabla

Riesgo/Peligro Incidente (cal/cm2)

Ejemplos de EPP Requerido*

0 2 o más

bajo Ropa que no derrite (no fundente)

1 2-4 Camisa y pantalones inflamable no fundente

2 4-8 Camisa y pantalones inflamable no fundente, ropa

interior de algodón

3 8-25 Camisa y pantalones inflamables no fundente, Overol RLL(resistente a la llama, ignífugo), ropa interior de

algodón

4 25-40 y más alta

Camisa y pantalones ignífugos, traje de arco (protector de

cubertura completa contra el arco eléctrico incluyendo el

protector facial de la capucha), ropa interior de algodón

Tabla 7.1 Ropa de protección

Aquí se encuentran algunos ejemplos de las categorías de riesgo y peligro junto a sus energías asociadas medidas en calorías por centímetro cuadrado y los requisitos de EPP. Es importante determinar el nivel apropiado de EPP. Demasiado poco EPP expone al trabajador a las lesiones potencialmente fatales. AL otro lado, los niveles altos de EPP incluyen equipo que es muy grueso y puede impedirla vista y el movimiento, aumentando el riesgo de un accidente tal como aumentando la dificultad y el tiempo para realizar el trabajo. NFPA 70E defina las cinco categorías de riesgo y peligro que determina el nivel apropiado de EPP para una tarea especifica, cero por 4. Se pueden ver estas categorías de riesgo en las etiquetas de arco eléctrico. El nivel de riesgo para una tarea específica está determinado por conducir un análisis de riesgo del arco o por consultar las tablas de EPP de NFPA, la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego, o I triple E (IEEE), el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.

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7.5 EPP: Nivel 0

2 cal/cm2 o bajo

Ropa que no se derrita, no fundente

Camisa de mangas largas

Pantalones largos

Lentes de seguridad

Tapones auditivos

Guantes de Cuero EPP de nivel cero es requerido cuando los niveles de energía del arco eléctrico son 2calorías por centímetro cuadrado o más bajo a una distancia de 18 pulgadas de la fuente del arco eléctrico. NFPA requiere que el trabajador lleve camisas de mangas largas que no se derriten, pantalones largos, lentes de seguridad, protección auditiva, y guantes de cuero en esta situación.

7.6 EPP: Nivel 1

2‐4 cal/cm2

Ropa Ignífuga (Resistente a la llama [RLL], Inflamable)


Pantalones Largos con certificación para arco




Casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos

Guantes de Cuero

Zapatos de trabajo de cuero Si la energía que ocurre en un arco eléctrico alcance a 4 calorías por centímetro cuadrado a una distancia de 18 pulgadas, equipo de protección individual, o EPP, de Nivel 1 es necesario. La diferencia grande entre el equipo de nivel 1 y nivel 2 es que la ropa no debe ser solamente el tipo que no se derrita, tiene que ser el tipo que es ignífugo con certificación para arco eléctrico. El trabajador añade (a lo que estaba llevando mientras trabajaba a nivel 0) los overoles con certificación para arco, una máscara protectora y una chaqueta con certificación para arco, un casco de seguridad y zapatos de cuero para el trabajo.

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7.7 EPP: Nivel 2

4‐8 cal/cm2

Ropa Ignífuga






Casco de seguridad


Lentes de seguridad

Tapones Auditivos

Guantes de Cuero

Zapatos de trabajo de cuero Si la energía que ocurre en un arco eléctrico alcance a 8 calorías por centímetro cuadrado, equipo de protección individual, o EPP, de Nivel 2 es necesario. Si mira atentamente se encuentra en NFPA 70E, se da cuenta de que la única diferencia entre los requisitos de nivel 1 y de nivel 2 es que la ropa tiene que ser con certificación para arco. Situaciones de nivel 2 requieren que lleve la ropa con un mínimo de protección contra un accidente de 8 calorías por centímetro cuadrado

7.8 EPP: Nivel 3

8‐25 cal/cm2 Ropa Ignífuga Camisa de Mangas Largas con certificación para arco Pantalones largos con certificación para arco Overol RLL con certificación para arco





Casco de seguridad

Funda ignífuga para el casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos




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Si la energía a una distancia de 18 pulgadas alcance 25 calorías por centímetro cuadrado, EPP de nivel 3 es necesario. Cuando alcance a este nivel, la pantalla para la cabeza del traje de protección contra los arcos eléctricos tiene que estar llevado sobre la máscara protectora. EL trabajador en circunstancias de este nivel ahora llevará una “escafandra”, como la llaman algunos trabajadores, y todo el EPP tendrá un índice de seguridad a 25 calorías por centímetros cuadrados o más elevados. Este incluye la chaqueta, los pantalones y una pantalla de cabeza con protección completa con certificación para arco eléctrico. Los guantes tienen que tener un índice con certificación para arco eléctrico y el trabajador también necesita llevar un casco con funda ignífuga.

7.9 EPP: Nivel 4

25‐40 cal/cm2

Ropa Ignífuga








Casco de seguridad (Capucha)

Funda interior ignífuga para el casco de seguridad

Lentes de seguridad

Tapones Auditivos



Manual para el Instructor En situaciones donde se pueden escapar cantidades de energía a niveles más elevados de 25 calorías por centímetro cuadrado, se necesita seguir los requisitos de seguridad de EPP de nivel 4. Como en situaciones clasificadas como nivel 3, el trabajador tiene que llevar una “escafandra” completa y todo el EPP tiene que tener índice de 40 calorías por centímetro cuadrado o más alto. Si las energías alcance más de 40 calorías por centímetro cuadrado, cuidad especial está necesitado para cortar la energía al equipo como las empresas o fábricas no tienen ningún índice más de 40.

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Capítulo 8 ETIQUETAS DE ARCO ELÉCTRICO

Uso requerido de etiquetas con todo el equipo nuevo y modificado Tenga que saber como se parecen y como leerlas.

Ambos el Código Nacional Eléctrico y la Asociación Nacional de Protección contra el fuego requieren que se pongan etiquetas en cada equipo eléctrico y peligroso. Todo el equipo peligroso instalado o modificado después de 2002, tiene que llevar una etiqueta de advertencia. Esto incluye “cuadros de distribución de energía eléctrica, tableros, paneles de control industriales, centros de control de motores que más que nada necesitan inspección, ajuste o modificación, servicio, y mantenimiento mientras están energizados.” Muchas empresas deciden etiquetar equipo adicional para asegurarla seguridad máxima. Aunque es posible que no sepa el uso de estas piezas del equipo, tiene obligación saber cómo se parece una etiqueta para el riesgo de arco eléctrico y debe saber cómo leerla. El equipo no está etiquetado por el fabricante, sino por la empresa donde funciona el equipo. La razón es que el equipo puede estar instalado en varias maneras y puede tener niveles de peligro diferentes por cada instalación diferente. En cualquier circunstancia peligrosa, la etiqueta estará puesta en un lugar donde puede verla fácilmente para que pueda alejarse y no esté en peligro. Etiquetas de Arco Eléctrico Etiquetas de Advertencia Etiquetas de Peligro Primero Se Necesita un Análisis del Riesgo de Arco Eléctrico

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Las etiquetas de arco eléctrico, como ya hemos mencionado, son lo que ve en el equipo para darle aviso de advertencia del riesgo de arco eléctrico. Las etiquetas que verá son o etiquetas de advertencia de color anaranjado y negro o son etiquetas de peligro de color blanco y rojo. Existe una diferencia entre las dos, pero antes de que discutamos estas diferencias, vamos a ver cómo rellena una etiqueta de arco eléctrico. Cuando se determina que existe un riesgo de arco eléctrico con equipo energizado, se requiere un análisis del riesgo de arco eléctrico para decidir exactamente qué información debe estar anotada en la etiqueta. Un análisis del riesgo de arco eléctrico es un estudio hecho para descubrir cuál es la fuerza del arco eléctrico para determinar las prácticas seguras del trabajo y establecerlos límites de protección alrededor del equipo.

8.2 Información Ubicada en la Etiqueta

Tipo/Nombre del equipo Voltaje Corriente de formación de máximo arco eléctrico disponible Conexión a tierra Distancia normal para realizar trabajo La energía Incidente disponible a una distancia normal para realizar trabajo Límite de protección contra el arco eléctrico Límite de aproximación limitado Límite de aproximación restringido Límite de aproximación prohibido Prensión de fogonazo de arco Nivel de EPP/Categoría de Peligro/Riesgo Ropa protectora típicamente llevada Índice de voltaje requerido para los guantes Todo el equipo con posibilidades de riesgos de arco eléctrico tiene que estar etiquetado. Una etiqueta típica contiene unos de los siguientes datos: el tipo de equipo, el voltaje

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suministrado al equipo, la corriente de cortocircuito disponible, la distancia normal fuera del equipo en lo cual los empleados realizan trabajo, el nivel de energía medido en calorías por centímetro cuadrado a una distancia normal de trabajo si ocurriera un arco eléctrico. Una etiqueta no incluiría todos estos datos porque sería demasiado leerla rápidamente. La información crítica se estaría perdida entre la información de menos importancia.


Vamos a mirar algunas etiquetas para asegurarse de que sepa lo que busca cuando necesita realizar trabajo cerca de una pieza de equipo eléctrico que lleva una etiqueta. Esto es una etiqueta para un disyuntor de 600 voltios. Está disponible de formación de máximo arco eléctrico de avería igual a 70.000 amperios y otros datos recogidos del análisis de riesgo de arco eléctrico, y un límite de protección contra el arco eléctrico calculado a dos pies. Dentro de este límite, se necesita llevar equipo de protección individual, o EPP de nivel 1.Incluye ropa con certificación para el arco y una máscara protectora.

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En la etiqueta del modelo anterior no había ningunos límites contra el arco indicados, pero hay en esta etiqueta. Recuérdese que aunque las etiquetas no contienen toda la información disponible acerca del riesgo de arco eléctrico, tiene la información necesarias para protegerle del daño mientras realiza trabajo en el equipo etiquetado. Esta etiqueta es para un centro de controles del motor (MCC) de 480 voltios y que tiene un límite de protección contra el arco de 15 pies. El nivel de EPP necesario dentro de la barrera de protección contra el arco es 0. Solo se necesita llevar la ropa típica para un día ordinario de trabajo: una camisa de mangas largas que no se derrite, pantalones largos, lentes de seguridad, protección auditiva y guantes de cuero. Los límites contra una descarga o choque que están escritos en la etiqueta refieren a la situación en la cual la cobertura del equipo está quitada. Cuando esto ocurra, hay un límite de aproximación limitado a 3 ½ pies, un límite de aproximación restringido de 1pie y un límite de aproximación prohibido de 1 pulgada. Con estos límites establecidos, no debe estar dentro de 3 ½ pies del centro de controles de motor sin que esté acompañado de un empleado calificado y nunca debe estar dentro de 1 pie del MCC si la cobertura está quitada, exponiendo las partes energizadas.

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Esta tercera etiqueta está ubicada sobre una pieza del equipo eléctrico vivo con un límite de riesgo contra arco eléctrico de 8,3 pulgada. Cuando realiza trabajo tan cercano, necesitaría EPP de nivel 0. NFPA 70E 2009, requiere que uno de dos datos específicos aparezca en todas etiquetas de riesgo contra el arco eléctrico: la energía incidente disponible o el nivel requerido de EPP. Esta etiqueta tiene los dos. Es normal encontrar más información que lo mínimo.

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8.6 Etiqueta de Advertencia o Etiqueta de Peligro

Mientras trabaja cerca del riesgo y el arco eléctrico, es posible que vea dos etiquetas diferentes. Una es la etiqueta de advertencia anaranjada y otra es la etiqueta de peligro roja. Más que nada solo se usa la etiqueta de peligro roja cuando los niveles de potencia de arco eléctrico pueden sobrepasar 40 calorías por centímetro cuadrado. Cuando la potencia alcance niveles más elevados que éstos, el peligro es tan enorme que algunos empleadores no tiene el EPP requerido disponible para la situación. Aunque debe tener cuidado cuando vea cualquier etiqueta de riesgo de arco eléctrico anaranjada y negra, debe tener muchísimo cuidado cuando vea etiquetas de peligro rojas y blancas.

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Capítulo 9 CONCLUSIONES

Los accidentes de Arco Eléctrico son riesgos de seguridad industriales muy peligrosos, que sugieren planes personales para los niveles de energía de riesgo de vida. Estos niveles de energía pueden producir quemaduras graves que conducen a la muerte para proximidades cercanas al Arco Eléctrico. Dos estándares industriales contemplan estos riesgos y dan lineamientos para calcular la energía incidente, seleccionar el equipo de protección personal, y etiquetar el equipo para alertar a los trabajadores de los peligros de Arco Eléctrico. Diferentes niveles de análisis existen para calcular la energía incidente de Arco Eléctrico. Los algoritmos que se presentan en las normas se derivan de datos de prueba y tienden a producir valores conservadores. El objetivo del análisis y la mitigación de Arco consisten en limitar la exposición de energía a través del uso de los niveles adecuados de equipos de protección para los trabajadores. Valores conservadores excesivos llevan a sobre-protección de los trabajadores que están en riesgo de otras lesiones debido a calor, visibilidad, o movilidad. Los valores conservadores excesivos llevan al sobre-protección de los trabajadores que corren el riesgo de otras lesiones debido al calor, la visibilidad, o la movilidad. El trabajo futuro en el análisis de arco eléctrico debe incluir un mayor desarrollo de modelos de dominio de tiempo de las fallas del sistema compatibles con los datos de prueba de alta potencia. El trabajo futuro en el análisis de Arco Eléctrico debe incluir un mayor desarrollo de modelos en el dominio del tiempo de las fallas del sistema compatibles con los datos de prueba de alta potencia. Los nuevos modelos deben producir mejores estimaciones de los valores de la energía incidente, que proporcionen a los trabajadores una protección adecuada sin necesidad de EPP excesivo. El diseño de sistemas de potencia industriales para seguridad de Arco Eléctrico es el método menos costoso de cumplir con las normas de seguridad vigentes. El desarrollo continuo de dispositivos de protección y comunicación digitales y de bajo costo le dará alternativas de menor costo para la reingeniería de los sistemas existentes para lograr el cumplimiento.

Efectos de corriente sobre el cuerpo humano. Intensidad Efectos fisiológicos que se observan en condiciones normales

0 - 0,5 mA No se observan sensaciones ni efectos. El umbral de percepción se sitúa en 0.5 mA

0,5 - 10 mA Calambres y movimientos reflejos musculares. El umbral de no soltar se sitúa en 10 mA

10-25 mA Contracciones musculares. Agarrotamiento de brazos y piernas con dificultad de soltar objetos. Aumento de la presión arterial y dificultades respiratorias.

25-40 mA Fuerte tetanización. Irregularidades cardiacas. Quemaduras. Asfixia a partir de 4 segundos

40 - 100 mA Efectos anteriores con mayor intensidad y gravedad. Fibrilación y arritmias cardiacas.

~ 1 A Fibrilación y paro cardiaco. Quemaduras muy graves. Alto riesgo de muerte.

1 - 5 A Quemaduras muy graves. Parada cardiaca con elevada probabilidad de muerte

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ANEXO A

Descripción de los incidentes de arco eléctrico, Tabla historias de casos de incidentes de arco eléctrico



1. Sitio comercial 1998

600/347 V ac

XFMR 1500 kVA, 12.47 kV-600/347 V Toma a tierra Tierra secundaria Fallo del relé de protección Fusible primario protegido

El electricista debe instalar un fusible de 400 A. en un módulo de panel. Interruptor se había abierto para aislar el portafusibles

El destello de arco ocurrió en el panel directamente en frente del empleado

Casco protector gafas de seguridad

Quemaduras de tercer grado a un 28% del cuerpo del empleado. Una pérdida significativa de visión, la audición y el olfato. Relé de falla a tierra no se abrió. Fusible primario operado.

2. Zona industrial, distribución de energía-1994

Unidad de la subestación

Circuitos de la unidad de alimentación

Electricista debe hacer pruebas al circuito en la alimentación sin corriente.

Un arco eléctrico se produjo cuando los circuitos de alimentación se revitalizó en la subestación principal, mientras que electricista hacía la conexión de prueba para el portafusibles.

guantes de alta tensión gafas de seguridad

No hay lesiones

3. Laboratorio-1997

480 V ac 480 V ac panel eléctrico MCC

Conexión de los circuitos de iluminación temporal y el calor de un MCC a un panel eléctrico de 480 V en otra habitación. El electricista debe quitar la cubierta de barra superior del bus que protege las conexiones del lado de línea en el panel.

Mientras se mueve la tapa, se puso en contacto la fase C de la barra de bus provocando un arco eléctrico.

Desconocido El electricista tenía quemaduras en el rostro y las manos.

4. Planta industrial, subestación de 1998 al aire libre

13.8 kV ac HV interruptor Electricista estaba usando un pincel para limpiar el interior del armario de distribución en cerca de proximidad a los equipos conectados.

Escombros u otro material cayó y se contactó con la energía fase-C de la hoja del cuchillo crearon un arco eléctrico

Camiseta quemaduras de segundo y tercer grado en el brazo derecho y mano izquierda.


480 V ac MCC Electricista retirado el mecanismo de funcionamiento de la puerta de un interruptor de circuito de repuesto y se volver a instalar el interruptor el repuesto para la placa de montaje.

Mientras que la reinserción tornillos en la placa de montaje del interruptor de repuesto, un tornillo penetra un conductor del lado de la línea 480 V trifásico causando un de arco eléctrico.

Desconocido Las quemaduras de segundo grado.

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6. sitio Industrial -1992

480 V ac 480 V barra del bus Un electricista soportaba un cable de tierra mientras el otro instalaba y apretaba al arrastrar la llave Allen "dado un toque" tiran cerca de un bus de 480 V protegido con una manta de aislamiento.

La llave Allen resbaló y e hiso contactó con el

bus de 480 V.

Desconocido Quemaduras en las manos de los electricistas.

7. Utilización de plantas de generadoras

400 V de corriente alterna, trifásica, sin conexión a tierra, el delta-conectado

Arranque del motor, interruptor de circuito (1950 Voltaje) 2400 V buses alimentadores de corriente alterna no tuvo la protección de sobrecorriente principal. De bloqueo automático que impide ser "extraído de" cerrado mientras no estaba. Interruptor estaba en la posición "cerrada". Interruptor de alimentación de 700 HP del motor.

El operador acumulo el interruptor con él en la posición de cierre bloqueo y luego comenzó a el estante y acabo

Los 700 HP del motor se acelera y el interruptor se echó atrás causó un arco eléctrico significativo producido.

Casco protector guantes de cuero gafas de seguridad

No hay lesiones

8. De servicios públicos, la subestación al aire libre -2000

13.2 kV ac

13 k V interruptor en vacío de circuito 200 A la deserción fusionado entre el bus y el interruptor principal de buses Corrientes máximas de falla: 8 kA fase tierra 6 kA fase-fase

Electricista estaba llegando con una llave de combinación para un perno conductor aguijón de la C-fase en el interruptor de energía a partir de una escalera de mano.

La llave C y B fases en puente causando un arco eléctrico entre fases. Las salidas de fusible eliminaron el efecto en 27 ciclos.

Camiseta de algodón

La quema de la camiseta causó quemaduras de segundo grado y tercer al 60% de la parte superior del torso.

9. Sitio Industrial -1997

480 V ac 480 V MCC interruptor principal Bloqueo y coloca la etiqueta de aislar el interruptor principal de MCC Alimentación no aislado existe para interruptor que se outof de servicio cuando se empezó a trabajar

El circuito de prueba sin corriente el día antes del accidente. El segundo día de trabajo, electricista supone (sin prueba) el circuito este desenergizado todavía.

Electricista comenzó a conectar lado de la línea lleva a la MCC interruptor principal cuando se produjo un arco eléctrico

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de arco eléctrico, a partir de este incidente.


480 V ac MCC Cambio de interruptor Un conector eléctrico tocado una barra de refuerzo como el interruptor se acumuló en la fase y fue a tierra provocando un arco eléctrico



480 V ac 480 V del alimentador del tablero 480 V automático (reacondicionado)

cambio de un interruptor de repuesto reacondicionadas, pero fue incapaz de cerrar la puerta debido a los componentes incompatibles (parte incorrecta).

Pie a la izquierda del compartimiento, el electricista cerró el interruptor sólo con la mano delante del compartimiento. El mal funcionamiento del interruptor provocando un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras graves en la mano.

64



12. Planta de generación 1994

Precipitación en una Subestación de potencia

480 Vac interruptor Solución de problemas para un problema de baja luz indicadora. Inserta el volt ohmímetro en la toma de 1200 Vac del medidor.

Al colocar las sondas de metro a través de buses de fase A y B del metro en cortocircuito provoca un arco eléctrico, que emigraron al tablero y provocó una arco de fase-fase en el panel.

Desconocido Quemaduras de Segundo y tercer grado en ambas manos.


480 V ac 480 V ac, 200 A panel La conexión de interruptores encendido y apagado de localizar el equipo se alimenta en el taller de máquinas.

El cortocircuito del interruptor provocando un arco eléctrico entre las fases.

Desconocido Quemadura en la mano derecha


480 V ac 440 V AC, interruptor marco moldeado La placa de distribución

El electricista elimino un interruptor de corriente alterna de 440 V, que había estado fuera de servicio desde 1982

Al cortar los cables del interruptor de 440 V de corriente alterna, produce un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras graves en ambas manos


Menos de 600 V ac

Indicador de rotación del motor

La realización de una secuencia de fase de comprobación en un bús nuevo y estaba usando un indicador de rotación del motor emitida por el cuarto de herramientas y no el indicador de secuencia de fases.

Cuando se aplicó voltaje a los buses, el indicador de rotación del motor en cortocircuito provoca un arco eléctrico.

Desconocido Quemadura de la córnea de ambos ojos.


480 V ac 480 V CA del interruptor de alimentación del tablero

Estaba reemplazando interruptor en el cubículo, el interruptor se cierra y no se abrió debido a fallas mecánicas.

El interruptor cerrado causado un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras hasta el hombro

17. servicios de transmisión -1990

subestación al aire libre

4160 V ac conductores Las pruebas para determinar si los conductores se activa para el banco de transformadores.

Cuando el electricista coloca la Simspon 260 m de la sonda en una fase y la otra en la segunda fase del metro cortocircuito provoca un arco eléctrico.



480 V ac Tablero de mando 480 V ac interruptor

Dos electricistas estaban tomando lecturas de corriente en el compartimiento del interruptor con un amperímetro de tipo pinza en el conductor de fase del motor desde el interruptor.

Un fallo que hizo que se produjo un arco eléctrico en el compartimiento del interruptor.

Desconocido Quemaduras de segundo y tercer grado en ambas caras de los empleados.


161 kV ac planta de subestación interruptor de desconexión

Dos electricistas inspeccionaban el pararrayos y desconectan aisladores de interruptor de una elevación de levantamiento sin aislamiento aéreo.

Mientras se mueve el asiento a una nueva posición, se produjo un arco eléctrico de un interruptor de energía 161 kV en el asiento

No resistentes al fuego ropa de invierno casco gafas de seguridad

Dos empleados tenían quemaduras de segundo y tercer grado del arco eléctrico la ropa en llamas. Un empleado murió por complicaciones por quemaduras.

65




480 V ac 480 V ac interruptor del tablero

Electricista de pruebas de tensión en el interruptor en postes con tachones en alta tensión 480 V CA.

Cuando se pusieron en contacto con los tachones, un destello de arco ocurrió en el compartimento del interruptor.

casco gafas de seguridad

Quemaduras de segundo grado en las manos y quemaduras de primer grado a la cara y los antebrazos.


2400 V ac 2400 V ac interruptor del tablero que alimenta una bomba de 1.250 HP

La apertura de un interruptor.

Electricista abrió un interruptor de 2400 V con carga.

ropa de algodón

Electricista tenía quemaduras de segundo y tercer grado por el arco eléctrico la ropa quemada el 70% en el cuerpo. El electricista segundo tenía quemaduras de primer y segundo grado en las manos de los esfuerzos de rescate.


13 kV ac Energizado 13 kV buses de subestación Potencial del transformador 13 kV

Instalador de líneas estaba en el elevador de obra aislada maniobra durante la instalación de un transformador de potencial con la ayuda de un electricista con una de una escalera

El electricista causó un destello de arco entre el cubo y el acero de subestación el prendiendo fuego en la camisa del liniero. El ayudante del superintendente subió en la estructura para ayudar al herido. Cuando él tocó el cubo un segundo destello de arco ocurrió prendiendo fuego a su ropa por el fuego.

Desconocido Tanto el liniero y el superintendente murió por las heridas y su ropa en llamas.


13.8 kV ac 13,8 kV llena de aceite el interruptor del circuito (OCB) 13 kV condensador síncrono

Inspección periódica del condensador se ha realizado con el circuito desenergizado. El circuito fue revitalizado y una alarma de control de la subestación fue activada. El operador y el electricista fue a la sala del interruptor a investigar.

Los empleados intentaron cerrar 13,8 kV OCB causar un arco eléctrico. El arco eléctrico provocó la OCB a punto de estallar en llamas tirando aceite por toda la habitación.

Desconocido El electricista fue capaz de salir de la habitación con su ropa en llamas. El operador no salía de la habitación. Ambos murieron de lesiones por quemaduras.


46 kV ac 46 kV interruptor operaba en tres fases 46 kV OCB

Completado las pruebas de las fases B y C. La realización de pruebas de resistencia en el fase A aislante OCB con un "micrómetro".

"Cuando el empleado aplica la sonda de prueba para el aislante, un arco eléctrico producido por la fase A de la banda de 46 kV Interruptor no se abrió despejado.

Poliéster / algodón, camisa

Quemaduras de segundo y tercer grado en dos terceras partes superior del torso. El poliéster fundido en su piel.


46 kV ac 46 kV línea de transmisión cambia la estructura, postes de madera 46 kV interruptor

Instalador de líneas estaba muerto poniendo fin a un conductor en una estructura de interruptor de trabajo en una escalera.

La cabeza del liniero se contrajo a la tensión 46 kv interruptor esta encima de él, haciéndolo caer.

Desconocido El liniero tenía quemaduras más de dos terceras partes de su cuerpo, que causo su muerte.

66




161 kV ac torre de transmisión de 161 kV doble circuito de 161 kV de acero puente de pintura a base de Zinc

Instalador de líneas estaba pintando una torre de transmisión de acero con los puentes de energía arriba y abajo del brazo, donde estaba trabajando.

Pintura que gotea de la cubeta par el puente de 161 kV de tensión provocó una explosión de arco eléctrico.

Desconocido Liniero fue expulsado de la torre, pero había una "seguridad" que impidió su caída. Recibió quemaduras de primer grado en los antebrazos

27. servicios de transmisión subestación-1969

161 kV ac 161 kV OCB OCB tubo de la fase en el lado de bus

La OCB fue despejado sobre la línea lateral, pero no el bus. El electricista se subió en el interruptor para conectar motivos de carácter temporal de seguridad.

El electricista en contacto con el buje OCB energía en el lado del bus del interruptor provocando un arco eléctrico que le hizo volar el interruptor

Desconocido Electricista tuvo quemaduras de tercer grado en sus brazos y una fractura de cráneo.

28. sitio en la mina -2000

995 V ac 1 kV ca interruptor del tablero

Sustitución de un tablero de 480 V de corriente alterna con interruptores del tablero de 1 kV de corriente alterna del interruptor. Con el nuevo interruptor instalado de 7200 V ca transformador fue revitalizado. Al principio, el circuito de tierra de tipo AMR ver impedido el nuevo tablero se energice. El electricista comenzó a retirar el tablero de 1,0 kV en la verificación de tierra del corto circuito y energizo el tablero.

Mientras se mueve el tablero se puso en contacto las conexiones del lado de la línea que se alimenta a 995 V provocando un arco eléctrico en el tablero.

Desconocido Electricista tuvo quemaduras graves en ambas manos y la cara.

29. sitio industrial, subestación -996

35.4 kV ca Subestación principal 34,5 kv cambiar soporte del poste que llevan los cables de 34,5 kv de la subestación del bus aislante

El empleado instalaba un anaquel de apoyo de cable de HV sobre la poste de apoyo. El supervisor sostenía el anaquel en el lugar mientras el empleado estuvo de pie sobre la escalera de fibra de vidrio. Esta operación estaba al lado de un 34.5 kv bus energizado

El empleado se acercó y en contacto con el aislante de bus provocando un arco eléctrico.

Desconocido Empleado tenía quemaduras en el rostro, manos, cintura y espalda. También tenía lesiones por quemaduras eléctricas internas. Él murió a causa de estas lesiones.

30. sitio industrial- 1994

480 V ac 480 V interruptores de circuito secundario 480 V tablero energizado de distribución Subestación eléctrica en el sótano

Tres empleados instalaban interruptores nuevos de 480 V en el tablero de distribución en la subestación en el sótano. La tripulación instaló un interruptor.

Mientras se instala el segundo interruptor, un arco eléctrico producido. La causa del arco fue el exceso de humedad en la fibra de poliéster reforzado con vidrio (PRFV) moldeada de material aislante entre las fases 480 V durante la instalación del interruptor.


Un empleado estaba envuelta en llamas y muere a causa de las lesiones por quemaduras. Los otros dos tenían lesiones graves por quemaduras

67



31.Sitio industrial- 1992

2.3 kV ca MCC 250 V Multímetro 2,3 kV fusibles

Un trabajador eléctrico (nueve meses de experiencia) y un electricista se realizan comprobaciones de funcionamiento de MCC. Por calentamiento del compartimiento encontrado fuera de servicio. El oficial fue en busca del plano eléctrico

El trabajador pensó que un juego de fusibles que era de baja tensión (no podía leer la etiqueta de fusible). Él tocó las sondas de metro a los fusibles que fueron activados en 2.3 kV el causar un arco eléctrico

Protección ocular y facial eléctrico zapatos de seguridad contra choques eléctricos

El trabajador tenía quemaduras de primer, segundo y tercero en más del 30% de su cuerpo.

32. sitio mina-1997

480 V ac MCC 480 V interruptor principal 480 V de alimentación del interruptor

El interruptor principal en el MCC no se restablece. El supervisor eléctrico tenía toda la carga de 480 V cerró y luego se apaga todos los interruptores en el MCC. Lo intentó de nuevo para restablecer el interruptor principal.

Supervisor abrió la puerta del panel para tomar lecturas en el interruptor principal con un multímetro. La sonda al mismo tiempo tocó la terminal de energía y una tuerca de tierra que se utilizó para montar el interruptor en el MCC (el interruptor se monta mal). Esto provocó un arco eléctrico que se produzca.


Ropa del supervisor encendida y tenía quemaduras de segundo grado en el 75% de su cuerpo. Murió al día siguiente. Dos supervisores que estaban ayudando a los problemas para rodar la MCC recibieron quemaduras de arco eléctrico en la cara, los brazos y las manos.

33Sitio industrial- 1987

2.4 kV ca 2,4 kV extraíbles los fusibles del contactor de montaje en un motor de arranque

Un electricista toma la lectura con un multímetro. El rango de operación se fijó en 500 V de corriente alterna. El contactor de fusión se activa al 2,4 kV.

Cuando la sonda del metro estuvo en contacto con 2,4 kV del fusible del contactor, explotó causando un arco eléctrico de tres fases en la sala.

Desconocido El electricista tenía lesiones por quemaduras y murió posteriormente. No hubo evidencia de una descarga eléctrica.

34. Sitio industrial - 1994

480 V ca 480 V ac interruptor principal

traslado del cable tierra del no. 6 AWG a un armario de 480 V.

El electricista permite el cable de tierra entre en contacto con una terminal de fases de energía del interruptor principal da como resultado un arco eléctrico de tres fases.

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de tercer grado en el cuello, los brazos y el torso.


480 V ca 480 V marco tipo KC interruptor automático en estado sólido unidad de disparo

El empleado fue a la solución del problema del botón del interruptor. El botón estaba atascado detrás del tablero , normalmente se encuentra justo debajo del agujero. Abrió la puerta del anaquel, se puso en cuclillas, y trató de volver a alinear el botón.

El botón se destrabó y el acoplamiento dejado caer abajo la barra estimulada por el bus que inicia un arco eléctrico.

Gafas de seguridad. HV cambiar los guantes.

Empleado sufrió quemaduras de segundo grado en sus brazos y la cara.

68




480 V ca 480 V el interruptor del circuito del aire acondiciona de 13,2 kV-480 V el transformador alimenta directamente al interruptor

El sistema no fue desactivado. Dos empleados se acercaron a la placa del panel del interruptor que ya contaba con su tapa y la puerta eliminado. Uno de los empleados restablece el interruptor o comienza a extraerlo.

Como el empleado comenzó a reinicializar/trabajo sobre el interruptor Se produjo un arco eléctrico lo que provoco un segundo arco en la conexión de bloque del tablero.

Desconocido Un empleado sufrió quemaduras del 87% de su cuerpo del interruptor más cercano. El segundo empleado sufrió quemaduras del más del 50% de su cuerpo y murió más tarde.


12 kV ca 12 kV interruptor de circuito Cortacircuitos de la caja

Electricista estaba trabajando en el interior del cubículo de interruptor energizado 12 kV sin barreras aislantes. Él estaba trabajando en los controles del interruptor.

Un arco eléctrico se produjo sobre las fases expuestas del lado del suministro del interruptor.

Desconocido El electricista sufrió quemaduras de tercer grado en la cara, el cuerpo y los brazos.


480 V ca 480 V interruptor del circuito Interruptor de la turbinas eólicas

Electricista fue a reemplazar un interruptor de 480 V que sirve para la turbina eólica. El giro el interruptor giratorio a lo que él pensaba que era la posición abierta para aislar al interruptor.

Cuando tocó los terminales del interruptor de descarga la energía almacenada ocasiono un arco eléctrico producido por el interruptor del transformador.

Desconocido Camiseta del electricista encendida y sufrió quemaduras profundas en la cara y los brazos.


600 V ca 600 V interruptor del circuito

El electricista en medía tensión del lado de la carga de 125 A, 600 V con un interruptor.

algo provocó un arco eléctrico en el interruptor

Desconocido El electricista se quemó en más del 60% de su cuerpo y murió.


4160 V ca 4160 V Interruptor del circuito

Tres empleados van a quitar un interruptor de 4160 v. Se fueron al interruptor incorrecto, el cual está conectado a la carga

Cuando los contactos del interruptor se abrieron, se produjo un arco eléctrico.

Desconocido Un electricista sufrió quemaduras de segundo y tercer grado. Los otros dos sufrieron quemaduras en la cara y las manos. Todos fueron hospitalizados.


6.9 kV ca 6,9 kV banco de transformadores 6,9 kV OCB

Tres empleados estaban en el edificio OCB para inspeccionar el equipo, para cambiar el aceite del OCB, y limpiar los bujes del transformador. Número 1 empleado fue aislar el equipo. Se quitó la carga desde el lado secundario del transformador, entonces se utiliza un amperímetro para medir la corriente del transformador, que no mostró ninguna carga.

Luego abrió la OCB, lo que provocó un arco eléctrico y el edificio se incendió.

Desconocido Los empleados no. 1, 2 y 3 estaban en el edificio cuando el arco eléctrico se produjo. Todos sufrieron quemaduras, pero no de los empleados murió a causa de las lesiones.

69




2.3 kV ac 2300 V, 1000 caballos de fuerza del motor Motivos de protección temporal

Electricista había cambiado los cables del motor en el contactor para cambiar la rotación del motor. Entonces, el operador debía regresar al servicio del motor. Cerró el interruptor en vacío.

El arco de interruptor sin carga fase-a-fase motivos porque las tierras no fueron quitadas. Los gases calientes empujaron la puerta abriéndola donde el operador estaba de pie.

gafas de seguridad Pantalones resistentes al fuego y camisa traje para Arco eléctrico incluyendo la cabeza

PPE evitar lesiones por quemaduras.


4160 V ac Interruptor de corriente alterna de 4kv. Protección temporal por motivos de seguridad

El electricista debía instalar una tierra de seguridad sobre las puntas de cobre de lado de carga de la 4 kv del interruptor . Los electricistas dos y tres ayudaban por cumpliendo con el escudo de arco del interruptor exponen las puntas. Intentando adjuntar la primera tierra, él se acercó al lado de alta para la conexión , el interruptor con carga sin protección de tierras

Un arco eléctrico se produjo a partir de las puntas del interruptor se descargó por tierra. El efecto emigración ocasiono una falla de arco trifásico.

El empleado que maneja tierras: FR chaqueta de intercambio, gafas de seguridad, guantes de cuero, y Empleado lado izquierdo de la cubículo: casco protector Camisa del 100 % de algodón, gafas de seguridad, guantes de cuero, Empleado del lado derecho del cubículo: casco protector 65/35 poliéster / camisa de algodón, gafas de seguridad, guantes de cuero, y casco protector

Encargado de tierras: Las quemaduras de primer y segundo grado en el cuello y la cara (3% total del cuerpo). Empleado a la izquierda: quemaduras de primer y segundo grado en su brazo (3% total del cuerpo). Empleado de la derecha: quemaduras de segundo y tercer grado en el cuerpo brazo y la parte superior (13% total del cuerpo).


13.8 kV ca 13,8 kV desconectar por motivos de carácter temporal con escalera de tijera

El empleado debía adjuntar tierras al lado de generador con una escalera de tijera.

Cuando el comenzó a colocar la tierra en el bus sin corriente, la escalera inclinada haciendo contacto con el conductor de tierra en el lado de tensión. Un arco eléctrico ocurrió.

Desconocido El empleado tenía quemaduras de segundo y tercer grado en manos, brazos y cara.


480 V ca 480 V interruptor Empleado fue el interruptor de 480 V en la posición "cerrada".

Un arco eléctrico ocurrido.

Desconocido El empleado sufrió quemaduras en el brazo.

70




Desconocido compensador interruptor de desconexión

El empleado cambia un interruptor de ventilador para iniciar el ventilador.

Un arco eléctrico se produjo en el compensador, y lo hizo estallar.

Desconocido Los empleados se quemaron de la ropa. Había más del 50% quemado en todo el cuerpo y murió


13 kV 13 kV Bus de transmisión

El empleado fue la eliminación de puentes temporales en una línea de 13 kV.

El empleado en contacto con el bus fase C con su cuerpo causando un arco eléctrico.

Desconocido Quemaduras causado la muerte del empleado.


13 kV 13 kV bus Una prensa hidráulica se está moviendo y cayó en un bus de 13 kV energizada.

Un arco eléctrico se produjo.

Desconocido El empleado se quemó.


4160 V ca 4 kV interruptor El empleado rompió el interruptor y no por completo en el rack, a falta de una pulgada. El empleado le quito el escudo del interruptor para observar las palancas del obturador. Metió la mano en comprobar si las palancas eran "libres".

Un arco eléctrico se produjo cuando la mano del empleado en contacto con la derivación de fase A.

Camisa poliéster / algodón.

80% de su camisa quemada. Recibió quemaduras de tercer grado en su mano derecha, el brazo y el hombro derecho y quemaduras de segundo grado en cara, cuello, brazo izquierdo y la mano.

71

ANEXO B

Ropa de protección y equipo de protección personal (EPP)

Categoría Peligro/Riesgo 0 Ropa de protección y EPP

No fundible (de acuerdo con ASTM F 1506-00) o Fibra Natural No Tratada

Camisa (manga larga) Pantalones (largos) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (CN) (Nota 2)


Categoría Peligro/Riesgo 1 Ropa RLL, Protección mínima al arco de 4 (Nota 1)

Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 3) Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 3) Overol con nivel de protección al arco (Nota 4) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 7) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (CN)(Nota 2) Zapatos Protectores de cuero (CN)




Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 5) Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 5) Overol con nivel de protección al arco (Nota 6) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 7) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


Categoría Peligro/Riesgo 2*

Ropa RLL, Protección mínima al arco de 8 (Nota 1) Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (Nota 5)

Pantalones con nivel de protección al arco (Nota 5) Overol con nivel de protección al arco (Nota 6) Protección facial o capucha con nivel de protección al arco (Nota 10) Campera (Chamarra o chaqueta), parka o impermeable con nivel de protección al arco(CN) Casco de seguridad Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes de cuero (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


72

Categoría Peligro/Riesgo 2* Ropa de protección y EPP


Ropa RLL, Protección mínima al arco de 25 (Nota 1) Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8)

Pantalones con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Overol con nivel de protección al arco (Nota 8) Campera (Chamarra o chaqueta), de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Pantalón de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 8) Capucha de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (Nota 8) Casco de seguridad Forro interior del casco RLL (CR) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes con nivel de protección al arco (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero




Camisa manga larga, con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Pantalones con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Overol con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Campera (Chamarra o chaqueta), de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) pantalón de traje relámpago de arco con nivel de protección al arco (CR) (Nota 9) Capucha de traje para relámpago de arco con nivel de protección al arco (Nota 9) Campera (Chamarra o chaqueta), park o impermeable con nivel de protección al arco (CN) Casco de seguridad Forro interior del casco RLL (CR) Anteojos de seguridad o antiparras de seguridad (SR) Protección auditiva (tapones) Guantes con nivel de protección al arco (Nota 2) Zapatos Protectores de cuero


CN= como se necesite (opcional) CR= Como se requiera SR=selección requerida Notas: 1.- Ver tabla 130.7(c)(11). Nivel de protección al arco para una prenda o sistema es expresado en cal/cm2. 2. Si los guantes aislantes de hule con protectores de cuero son requeridos por la Tabla 130.7 (C)(9). Guantes de cuero o de nivel de protección al arco no son requeridos. La combinación de guantes aislantes de hule con protectores de cuero satisface la necesidad de requerimientos de protección al relámpago de arco. 3.-Las camisas y pantalones RLL utilizados para la Categoría Peligro/Riesgo 1 debe tener un mínimo de protección al arco de 4. 4.- La alternativa es usar overoles RLL (nivel mínimo de protección al arco 4) en vez de camisas RLL. 5.- Las camisas y pantalón RLL utilizados para la Categoría Peligro/ Riesgo 1 deben tener un mínimo de protección al arco de 8 6.-La alternativa es usar overoles RLL (nivel mínimo de protección al arco 8) en vez de camisas y pantalones RLL. 7.- Un protector facial con nivel de protección al arco mínimo de 4 para categoría de Peligro/Riesgo 1 o un nivel de protección al arco mínimo de 8 para Categoría Peligro/Riesgo 2, con protecciones envolventes para proteger no solo la cara, sino también la frente, orejas y cuello (o alternativamente una capucha para relámpago de arco con nivel de protección al arco) es requerido. 8.-Una alternativa es utilizar un sistema completo de ropa y capucha RLL, que debe tener un nivel de protección al arco mínimo de 25 Categoría de Peligro/Riesgo 3 . 9.-El sistema completo de ropa RLL que consiste de camisa y pantalón y/o overol RLL y/o capucha, campera y pantalón para relámpago de arcos, debe tener un nivel de protección al arco mínimo de 40 Categoría Peligro/Riesgo 4. 10.- Una alternativa es usar un protector facial con nivel de protección al arco mínimo de 8 con pasamontañas (capucha de calcetín, balaclava o media) con un nivel de protección mínimo de 8 y que cubra la cara, cabeza y cuello, excepto al área de los ojos y nariz.

73

ANEXO C TABLA 130.7 (C) (9) (A) CLASIFICACIÓN DE CATEGORÍAS PELIGRO / RIESGO

Tabla 130.7 (c) (9) (a) Clasificación de categorías peligro / riesgo

Tarea (se asume que el equipo esta energizado y que el trabajo se realiza dentro de la frontera de

protección contra arco)


Guantes V nominal


Paneles de distribución tensión nominal 240 voltios y menos. Notas 1 y 3.

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con cubierta

instaladas. 0 N N Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con las cubiertas


prueba de tensión. 1 S N Retiro / instalación de interruptores automáticos

(IAs) o conmutadores con fusibles 1 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes desnudas energizadas). 1 N S Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes cesnudas energizadas) 0 N N

Paneles de distribución o tableros de distribución con tensión nominal > 240 V y hasta 600 V (con interruptores automáticos

en caja moldeada o caja aislada). Notas 1 y 3 Operación de interruptores automáticos (IA) o

conmutadores con fusibles con cubierta instaladas. 0 N N

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles con las cubiertas


prueba de tensión. 2 S S

74

Centros de control de motores clase 600 v (CCMs) notas 2 (excepto como se indica) y 3

Operación de interruptores automáticos (IA) conmutadores con fusibles o arrancadores

cerradas las puertas de encerramiento. 0 N N Lectura de un medidor de panel mientras que se


Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles o arrancadores abiertas

las puertas de encerramiento. 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 2 S S Inserción o instalación de unidades de

arrancadores en CCM Nota 4 3 S N Aplicación de tierras de seguridad, después de la

prueba de 2 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes energizadas desnudas) Notas 4 2 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer


Equipo de maniobra clase 600 V (con interruptores automáticos de potencia o conmutadores con fusibles) nota 5 y 6

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles, cerradas las puertas

de encerramiento. 0 N N Lectura de un medidor de panel mientras que se

opera el conmutador del medidor. 0 N N Operación de (IA) o conmutador con fusibles

abiertas las puertas de encerramiento. 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 2 S S Inserción o remoción de IAs de cubículos, puertas

abiertas. 3 N N Inserción o remoción de IAs de cubículos, puertas

cerradas. 2 N N Instalaciones de tierras de seguridad después de la

prueba de tensión. 2 S N Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer

partes energizadas desnudas). 3 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer


75




Guantes V nominal


Otra clase 600 V (277 V a 600 V, nominal) Equipos- Nota 2 (excepto como se indica) y 3

Transformadores de alumbrado o de poca potencia (600 V, máximo). - - -

Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer partes energizadas desnudas). 2 N N

Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes energizadas desnudas). 1 N N

Trabajo en partes energizadas, incluyendo la prueba de tensión. 2 S S


Medidores de ventana/ comerciales (KW-hora, a tensión y corriente del primario). - - -

Inserción o remoción 2 S N Retiro o instalación de canaletas o bandeja de

cables 1 N N Retiro o instalación de la cubierta de equipos

misceláneos 1 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 2 S S Instalaciones de tierras de seguridad después de

la prueba de tensión. 2 S N Arrancadores de motores NEMA E2 (contacto

con fusibles), 2.3 KV a 7.2 KV Operación del contacto estado cerradas las


opera el conmutador del medidor. 0 N N Operación de contacto estando abiertas las

puertas del encerramiento. 2 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 3 S S Inserción o retiro de arrancadores de cubículos,

estando las puertas abiertas. 3 N N Inserción o remoción de arrancadores de cubículos, estando las puertas abiertas. 2 N N


Retiro de cubiertas energizadas (para exponer partes desnudas energizadas). 4 N N


76

Tableros de potencia encerrados en metal, 1 KV y mayor

Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles estando cerradas las



Operación de interruptores automáticos (IA) o conmutadores con fusibles estando las puertas

del encerramiento abiertas. 4 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la


expuestas energizadas a >120 V. 4 S S Inserción o retiro de interruptores automáticos

IAs de los cubículos, estando las puertas abiertas. 4 N N

Inserción o retiro de IAs de cubículos, estando las puertas cerradas. 2 N N

Instalación de tierras de seguridad después de la prueba de tensión. 4 S N

Retiro de cubiertas atornilladas (para exponer partes desnudas energizadas). 4 N N


Apertura de compartimientos de transformador de tensión o transformador de potencia de

control. 4 N N




Guantes V nominal


Otros equipos a 1 KV y superior Conmutadores de interrupción de carga en

encerramientos metálicos, con fusibles o sin fusibles - - -

Operación de conmutador, puertas cerradas 2 N N Trabajo en partes energizadas, incluyendo la

prueba de tensión. 4 S S Retiro de cubiertas energizadas (para exponer

partes desnudas energizadas). 4 N N Apertura de cubiertas con bisagras (para exponer partes desnudas energizadas). 3 N N

Operación de conmutador exterior de desconexión (operado con pértiga) 3 S S

Operación de conmutador exterior de desconexión (operado con gatillo desde el suelo) 2 N N

Examen de cable aislado, en cámara de inspección u otro espacio confirmado. 4 S N

Examen de cable aislado, al aire libre. 2 S N

77

REFERENCIAS

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historical perspective and comparative study of the standards: IEEE 1584 and NFPA 70E, 54th Annual Technical Conference of the Petroleum and Chemical Industry Committee, Calgary, Alberta, Canada Sept. 17 - 19, 2007, 1-13.

[3] Buff, J. & Zimmerman, K. (2008). Reducing arc-flash hazards, IEEE Industry Applications Magazine,

14(3), 40-47. [4] Buff, J., & Zimmerman, K., (2007). Application of existing technologies to reduce arc-flash hazards,

Power Systems Conference: Advanced Metering, Protection, Control, Communication, and Distributed Resources, Clemson, SC, March 13-16, 2007, 8-15.

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GLOSARIO

A prueba de intemperie: Construido o protegido de modo que su exposición o uso a la intemperie no impida su buen funcionamiento. Acometida: Los conductores y el equipo para la entrega de energía eléctrica desde la red local de servicio público, hasta el sistema de alambrado del inmueble. Agrupación de cables encerrados: Una agrupación de cables encerrados es un conjunto de conductores aislados con accesorios y terminales de conductores, todos ellos dentro de una caja metálica protectora, totalmente cerrada y ventilada. Aislado: Separado de otras superficies conductoras por medio de un dieléctrico (incluyendo espacio de aire) que ofrece alta resistencia al paso de corriente. Alambrado a la vista sobre aisladores: El método de instalación de alambrado a la vista sobre aisladores utilizando abrazaderas, perillas, tubos y tubería flexible, para la protección y soporte de conductores aislados sencillos, tendidos en edificaciones o sobre ellas. Alimentador: Todos los conductores de un circuito Análisis de los peligros de relámpago: Un estudio para investigar la exposición potencial de un trabajador ala energía de relámpago de arco, realizado con el propósito de prevención de heridas y la determinación de seguras prácticas de trabajo y los niveles apropiados de EPP. Arco nominal: La máxima resistencia a la energía incidente demostrada por un material (o un sistema de capas de materiales) antes de perforarse o al inicio de una quemadura de la piel de Segundo grado. El nivel de protección al arco se expresa normalmente en cal/ cm2. Askarel: Término genérico para un grupo de hidrocarburos clorados sintéticos no inflamables, usados como medio de aislamiento eléctrico. Aviso luminoso: Equipo completo de utilización de energía eléctrica, iluminado eléctricamente, fijo, estacionario, o portátil, con letras o símbolos, diseñado para transmitir información o llamar la atención. Barrera: Una obstrucción física que tiene el propósito de impedir contacto con el equipo o partes energizadas, o para impedir el acceso no autorizado aun lugar de trabajo. Barricada: Una obstrucción tal como: cintas, conos, o estructuras tipo A de madera o de metal, con el propósito de advertir al respecto y de limitar el acceso aun lugar peligroso. Cable con forro no metálico: Un cable con forro no metálico, es un conjunto montado en fábrica de dos o más conductores aislados, que tienen un forro exterior de material no metálico, resistente a la humedad y retardarte de la llama. Calentamiento dieléctrico: Calentamiento dieléctrico, es el calentamiento de un material nominalmente aislante debido a sus propias pérdidas dieléctricas, cuando el material está ubicado en un campo eléctrico variable.

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Calentamiento por inducción: Calentamiento de un material nominalmente conductor, producido por sus propias pérdidas. Canalización: Conducto encerrado construido con materiales metálicos o no metálicos, expresamente diseñado para contener alambres, cables, o barras conductoras. Capacidad de corriente: Corriente, en amperios, que un conductor puede transportar continuamente en condiciones de uso, sin superar su temperatura nominal de servicio. Centro de control de motores: Ensamblaje de una o más secciones, encerradas, que tienen una barra de potencia común y que contienen principalmente unidades de control de motores. Circuito de control remoto: Cualquier circuito eléctrico que controla cualquier otro circuito a través de un relé o de un dispositivo equivalente. Circuito de señalización: Cualquier circuito eléctrico que energice equipos de señalización. Circuito ramal: Conductores de circuito, entre, el dispositivo final contra sobrecorriente que protege el circuito y la(s) salida(s). Conductor, desnudo: Conductor que no tiene ningún tipo de cubierta o aislamiento eléctrico. Conductor puesto a tierra: Conductor de una instalación o de un circuito, conectado intencionalmente a tierra. Conduleta: (cuerpo de conduit). Parte independiente de un sistema de conduit o tuberías que permite acceder, a través de una tapa o tapas removible(s), al interior del sistema en el punto de unión de dos o mas secciones del sistema, o en un punto terminal del mismo. Desenergizado: Libre de cualquier conexión eléctrica a una fuente de diferencia de potencial y de carga eléctrica; no tiene un potencial diferente del de la tierra. Diagrama eléctrico unifilar: Un diagrama que muestra par media de líneas sencillas y símbolos gráficos, el curso de un circuito eléctrico o sistema de circuitos y los dispositivos o partes componentes utilizados en el circuito o sistema. Dispositivo: Elemento de un sistema eléctrico destinado a transportar la energía eléctrica, pero no a utilizarla. Fusible: Dispositivo de protección contra sobrecorriente, con una parte fundible para apertura de un circuito, que se calienta y rompe par el paso de una sobrecorriente a través de ella. Encerrado: Rodeado por una caja, carcasa, cerca, o paredes, que impiden que las personas entren accidentalmente en contacto con las partes energizadas. Encerramiento: Caja o carcasa de un aparato, o la cerca o paredes, que rodean una instalación, para evitar que las personas puedan entrar en contacto accidental con partes energizadas, o para proteger los equipos contra daños físicos. Energía incidente: La cantidad de energía impuesta sobre una superficie a una cierta distancia de la fuente generada durante el evento de arco eléctrico. Una de las unidades utilizadas para medir la energía incidente es calorías par centímetro cuadrado (cal/cm2 ).

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Energizado: Conectado eléctricamente a o que tiene una fuente de tensión. Equipo: Término general que incluye: los materiales, herrajes, dispositivos, artefactos, luminarias, aparatos, y similares, utilizados como parte de, o en conexión con una instalación eléctrica. Expuesto: significa que el circuito está una posición tal que, en caso de falla de los apoyos o del aislamiento, puede hacer contacto con otro circuito. Falla a Tierra: Una conexión conductora eléctrica no intencional entre un conductor no puesto a tierra de un circuito eléctrico y los conductores normalmente no portadores de corriente, encerramientos metálicos, canalizaciones metálicas, equipos metálicos o tierra. Frente muerto: Sin partes energizadas expuestas a las personas en el lado de operación de los equipos. Frontera de protección contra relámpago. El limite de aproximación a una distancia de las partes vivas expuestas dentro de la cual una persona puede recibir una quemadura de segundo grado si ocurriera un relámpago de arco eléctrico. Frontera de aproximación prohibida: Un límite de aproximación a una distancia de una parte viva expuesta dentro de la cual se considera lo mismo que estar hacienda contacto con la parte viva. Frontera de aproximación restringida: Un límite de aproximación a una distancia de una parte viva expuesta dentro de la cual aumenta el riesgo de choque, debido a arco eléctrico ocasionado por movimientos involuntarios, para personal que trabaja cerca de una parte viva. Frontera de protección contra choque: Un límite de aproximación que puede ser atravesado solo por personas calificadas (a una distancia de la parte energizada), la cual debido a su proximidad a un peligro de choque, requiere el uso de técnicas y equipos de protección cuando se atraviesa. Frontera de aproximación limite: Una frontera de protección contra choque que la puede cruzar únicamente personal calificado (a una distancia de la parte energizada) y que no la pueden cruzar personas no calificadas a menos que lo hagan junto con una persona calificada. Gabinete: En cerramiento diseñado para montaje superficial o empotrado y consta de un marco o contramarco, del cual se sostiene(n) o puede(n) sostener una(s) puerta(s) de bisagra. Interruptor automático. Dispositivo diseñado para que abra y cierre un circuito de manera no automática y para que abra el circuito automáticamente cuando se produzca una sobrecorriente predeterminada, sin daños para si mismo cuando este aplicado correctamente dentro de su alcance nominal. Interruptor de circuito contra falIas a tierra (GFCI): Dispositivo destinado a la protección de las personas, que funciona interrumpiendo el paso de la corriente par un circuito o parte del mismo dentro de un periodo de tiempo determinado, cuando una corriente a tierra supera los valores establecidos para un dispositivo. Medios de desconexión: Dispositivo, o grupo de dispositivos, u otros medios por los cuales los conductores de un circuito se pueden desconectar de su fuente de alimentación.

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Operable desde afuera: Que se puede accionar sin que el operario se exponga al contacto con las partes energizadas. Panel de distribución: Panel o grupo de paneles diseñados para ensamblarse en forma de un solo panel; incluye: las barras, los dispositivos automáticos de protección contra sobrecorriente y equipado con o sin interruptores para el control de circuitos de alumbrado, calefacción, o potencia; esta diseñado para que se instale en un gabinete o caja de corte, colocado en o contra una pared o tabique y accesible solo por el frente. Partes energizadas: Conductores, barras, terminales, o componentes eléctricos, sin aislar o expuestos, en los que existe el riesgo de descarga eléctrica. Partes vivas: Componentes conductores energizados. Peligro de Arco: Una condición peligrosa asociada con la liberación de energía causada par un arco eléctrico. Peligro de choque: Una condición peligrosa asociada con la posible liberación de energía causada por el contacto o la aproximación a partes energizadas. Peligro eléctrico: Una condición peligrosa tal que el contacto o la falla de equipos puede resultar en un choque eléctrico, quemadura de relámpago de arco, quemadura térmica, o ráfaga. Persona no calificada: Una persona que no es una persona calificada. Persona calificada: Una persona que tiene las destrezas y el conocimiento relacionado con la construcción y operación del equipo e instalaciones eléctricas y ha recibido entrenamiento de seguridad respecto a los peligros inherentes. Puente de conexión equipotencial: Conductor confiable que asegura la conductividad eléctrica necesaria entre las partes metálicas que deben estar conectadas eléctricamente. Puesto a tierra: Conectado a tierra, o, a cualquier cuerpo conductor que pueda actuar como tierra. Puesto a tierra eficazmente: Conectado intencionalmente a tierra a través de una conexión o conexiones de puesta a tierra de impedancia suficientemente baja y con capacidad de conducción de corriente suficiente para evitar la aparición de tensiones que puedan provocar riesgos indebidos a las personas o a los equipos conectados. Resistente a la llama (RLL): La propiedad de un material par la cual se previene, se termina, o se inhibe la combustión después de la aplicación de una fuente de ignición inflamable o no inflamable, con o sin la subsiguiente remoción de la fuente de ignición. Seguridad eléctrica: EI reconocimiento de los peligros asociados con el uso de la energía eléctrica y la toma de precauciones para que los peligros no causen heridas o muerte. Sobrecarga: Funcionamiento, de un equipo por encima de su capacidad nominal de plena carga, o de un conductor por encima de su capacidad nominal de conducción de corriente, que cuando persiste durante un tiempo suficiente largo, podría causar daños o un calentamiento peligroso. Una falla como un cortocircuito o una falla a tierra, no es una sobrecarga.

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Tablero de distribución: Panel sencillo, bastidor, o conjunto de paneles de tamaño grande, en el que se montan, por delante o por detrás, o por ambos interruptores, dispositivos de protección contra sobrecorriente y otros dispositivos de protección, barras de conexión e instrumentos en general. Tensión a tierra: Para circuitos puestos a tierra, es la tensión entre un conductor dado y el punto o conductor del circuito que está puesto a tierra; para los circuitos no puestos a tierra, es la mayor tensión entre el conductor dado y cualquier otro conductor del circuito.

Tensión de paso: Una diferencia de gradiente de potencial a tierra, que puede hacer que fluya

corriente de un pie a otro a través del cuerpo. Tensión de toque: Una diferencia de gradiente de potencial a tierra, que puede producir flujo de corriente de una mano a otra, o mano a pie, a través del cuerpo. Tierra: Conexión conductora intencional o accidental, entre un circuito o equipo eléctrico y la tierra, o en algún o cuerpo conductor que sirva como tierra.

Trayectoria de corriente de falla a tierra: Una trayectoria eléctricamente conductiva desde el punto

de una falla a tierra en un sistema de alambrado a través de conductores normalmente no portadores de corriente, equipo, o la tierra basta la fuente de suministro eléctrico. Vestido de arco (Traje de Arco): Un sistema completo de ropa RLL y equipo que cubre todo el cuerpo, excepto las manos y los pies. Incluye pantalones, chaqueta y capucha tipo apicultor provisto con protector facial. CPR: Categoría de peligro riesgo

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