Arco Eléctrico

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Seguridad Eléctrica Ltda. ARCO ELÉCTRICO CONFERENCISTA: ING. BRAULIO ALZATE DUQUE Tocancipá, Julio 27 de 2010

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Presentación sobre Arco Eléctrico

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Seguridad Eléctrica Ltda.

ARCO ELÉCTRICO

CONFERENCISTA: ING. BRAULIO ALZATE DUQUE

Tocancipá, Julio 27 de 2010

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DEFINICIÓN

Un arco eléctrico es una corrienteeléctrica entre dos conductores a travésdel aire. Un arco puede producirse pormodificar las condiciones de manera quemodificar las condiciones de manera quese supere la rigidez dieléctrica del aire*(32kV/cm), o como consecuencia de lamaniobra de apertura o cierre de unelemento de interrupción de la corrienteeléctrica.

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COMO SE MANIFIESTA!El arco eléctrico genera radiacióntérmica hasta de 20000ºC (Lacapa exterior visible del Sol sellama la fotosfera y tieneuna temperatura de 6000°C) ,aumento súbito de presión hastade 30 t/m2 (un camión pesaentre 5 y 8 t y el área del cuerpoentre 5 y 8 t y el área del cuerpohumano es aproximadamente de1,7 m2), niveles de ruido de másde 140 dB (80-85 dB puedenproducir daños auditivosirreversibles), y expide vaporesmetálicos tóxicos pordesintegración de productos.

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CORRIENTE DE FALLA VERSUS LONGITUD DEL CIRCUITO

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ESTADÍSTICAS

Instituto de

investigación

de Accidentes eléctricos

de Alemania – 1998. de Alemania – 1998.

61 Casos

documentados.

Quemaduras de

Primer grado y mayores.

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TIPOS DE ACCIDENTE CON ORIGEN ELÉCTRICO

Arco eléctrico;

Contacto indirecto; 17,50%

Fuente: Farreras Valentí P. “Medicina Interna” Barcelona

eléctrico; 48%

Contacto directo; 34,50%

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LESIONES POR ACCIDENTE CON ORIGEN ELÉCTRICO – SECTOR INDUSTRIAL EE.UU. (1992-1998)

Evento No. Personas

Fuente: National Safety Council (2003)

Personas

Shock eléctrico 21.288

Quemaduras por arco eléctrico 12.552

Total eventos registrados 33.840

Fatalidades por accidente eléctrico 2.287

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Peligros energía Térmica

• Quemaduras de 2º y 3º grado

• Combustión de la ropa deltrabajador

Otros Peligros

ACCIDENTE POR ARCO ELÉCTRICO

Otros Peligros

• Inhalación de gases tóxicos

• Lesiones en ojos y oídos

• Lesiones por partículasmetálicas

• Fracturas

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ACCIDENTE POR ARCO ELÉCTRICOPrimer gradoLas quemaduras de primer grado, se limitan a la capa superficial de la piel epidermis, se le puede llamar como eritema o también como epidérmica.

Segundo gradoLas quemaduras de segundo grado traspasan la primera capa de la piel, y dañan la segunda, la dermis.

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primera capa de la piel, y dañan la segunda, la dermis. A éstas se las puede llamar como dérmica o flictena.

Tercer gradoUna quemadura de tercer grado penetra por todo el espesor de la piel, y destruye el tejido. Si se destruyen los folículos pilosebáceos y las glándulas sudoríparas, se compromete la capacidad de regeneración. Se la puede llamar necrosis.

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CAUSA Y EFECTOS

Las causas que provocan arcos eléctricos pueden ser:

Fallas en dispositivos de maniobra o protección.Cortocircuitos fortuitos provocados por:

• Desprendimiento de elementos conductores• Desprendimiento de elementos conductores• Deterioro de aislantes• Aproximación excesiva a elementos

conductores con herramientas o elementos demedida.

• Presencia de animales como roedores.• Humedad.

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CAUSA Y EFECTOS

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Si un interruptor se abre cuando circula através de él una intensidad superior a laasignada como poder de corte, puede

EJEMPLO

deteriorarse y ser incapaz de extinguir elarco y por lo tanto de interrumpir el pasode corriente. También pueden producirsearcos eléctricos por otros motivos

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Las distancias mínimas de aproximación a

“3. Distancias mínimas para prevención de riesgos por arco eléctrico”

DISTANCIAS DE SEGURIDAD ARTÍCULO 13° DEL RETIE

Las distancias mínimas de aproximación aequipos que se deben cumplir sonbarreras que buscan prevenir altrabajador y en general a todo personal.

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Límite de protección contra arco eléctrico

Límite de aproximación seguro

Zona Limitada

Límite de aproximación restringida

Zona restringida

Cualquier punto expuesto o conductor eléctrico energizado.

Una distancia límite de aproximación apartes energizadas dentro de la cual unapersona podría recibir una quemadura desegundo grado si un arco eléctrico ocurre.

Límite de protección contra arco eléctrico

Zona de aproximación técnica

Límite de aproximación técnica

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DISTANCIAS DE SEGURIDAD ARTÍCULO 13° DEL RETIE

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NFPA 70 E 120, “todos los empleadores deberánidentificar, documentar e implementarprocedimientos de candado y etiquetado parasalvaguardar a los empleados contra laexposición a peligros eléctricos”

“Si no hay una adecuada condenación y bloqueo

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“Si no hay una adecuada condenación y bloqueoy puesta a tierra, se considera que el circuito seencuentra energizado y por tanto, se debenutilizar los procedimientos y EPP apropiadospara el nivel de tensión”.

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De acuerdo con el Anexo C de la NFPA 70 E,cruzar el límite de aproximación técnica oprohibido, es considerado igual que hacercontacto con conductores o partes energizadasexpuestas.

El límite de aproximación restringida debe ser

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El límite de aproximación restringida debe serseñalizado ya sea con una franja visible hechacon pintura reflectiva u otra señal que brinde uncerramiento temporal y facilite al personal noautorizado identificar el máximo acercamientopermitido.

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Tensión Nominal del Sistema(Fase – Fase)

Límite de aproximación seguro [m]

Límite de aproximación restringida [m]

Incluye movimientos involuntarios

Límite de aproximación técnica [m]

Parte móvil expuesta Parte fija expuesta

51 V – 300 V 3,00 1,10 Evitar contacto Evitar contacto

301 V – 750 V 3,00 1,10 0,30 0,025

751 V – 15 kV 3,00 1,50 0,66 0,18

15,1 kV – 36 kV 3,00 1,80 0,78 0,25

36,1 kV – 46 kV 3,00 2,44 0,84 0,43

46,1 kV - 72,5 kV 3,00 2,44 0,96 0,63

72,6 kV – 121 kV 3,25 2,44 1,00 0,81

138 kV - 145 kV 3,35 3,00 1,09 0,94

161 kV - 169 kV 3,56 3,56 1,22 1,07

230 kV - 242 kV 3,96 3,96 1,60 1,45

345 kV - 362 kV 4,70 4,70 2,60 2,44

500 kV – 550 kV 5,80 5,80 3,43 3,28

Tabla 20. Límites de aproximación a partes energizadas de equipos.

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- Para prevenir accidentes por arcos internos, sedeben cumplir los siguientes criterios:

1.Las celdas deben permitir controlar los efectosde un arco (sobrepresión, esfuerzos mecánicos

SUBESTACIONES DE MEDIA TENSIÓN TIPO INTERIOR (RETIE)

de un arco (sobrepresión, esfuerzos mecánicosy térmicos), evacuando los gases hacia arriba,hacia los costados, hacia atrás o 2 metros porencima del frente.

2. Las puertas y tapas deben tener un seguropara permanecer cerradas.

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3. Las piezas susceptibles de desprenderse (ej.:chapas, aislantes, etc.), deben estar firmementeaseguradas.

4. Cuando se presente un arco, no debe perforar

SUBESTACIONES DE MEDIA TENSIÓN TIPO INTERIOR (RETIE)

4. Cuando se presente un arco, no debe perforarpartes externas accesibles, ni debe presentarsequemadura de los indicadores por gases calientes.

5. Conexiones efectivas con el sistema de puesta atierra.

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ManiobrasSe prohíbe la apertura o cierre decortacircuitos con carga, salvo que seemplee un equipo que extinga el arco.

Reglas de Oro de Seguridad

•Efectuar el corte visible.•Condenación o Bloqueo

RETIE- Capitulo VI Proceso de Distribución

•Condenación o Bloqueo•Verificar ausencia de tensión•Puesta a tierra y en cortocircuitode todas las posibles fuentes detensión.•Señalización y delimitación zonade trabajo.

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Artículo 30º.DISPOSICIONES GENERALESEl tiempo máximo de despejede falla de la protecciónprincipal en el sistema eléctricode los distribuidores, grandesconsumidores y transportador,

RETIE- Capitulo V Proceso de Transformación

consumidores y transportador,desde el inicio de la falla hastala extinción del arco en elinterruptor de potencia, nodebe ser mayor que 150milisegundos.

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Artículo 31º. SALAS DE OPERACIONES, MANDO YCONTROLTodas las salas y espacios en donde haya instaladoequipo eléctrico, deben cumplir con los siguientesrequerimientos:- Construcción: Debe ser en materiales con alto punto

RETIE- Capitulo V Proceso de Transformación

- Construcción: Debe ser en materiales con alto puntode ignición.- Uso: Las instalaciones deben estar libres demateriales combustibles, polvo y humo.- Humedad e intemperie: Las instalaciones debenestar secas.- Equipo eléctrico: Todo el equipo fijo debe sersoportado y asegurado.

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Artículo 38

7. Subestaciones de mediatensión tipo interiorPara la seguridad de laspersonas y de los animales , seestablecen los siguientes

RETIE- Capitulo VI Proceso de Distribución

establecen los siguientesrequisitos, adoptados de la normaIEC 60298, para las subestacionesde distribución tipo interior:

-El encerramiento de cada unidadfuncional deberá ser conectado alconductor de tierra de protección .

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-Con el fin de realizar las labores demantenimiento en las subestaciones con plenaseguridad para el personal encargado, esimprescindible que el sistema permita poner atierra las partes vivas con el fin de ejecutar unamaniobra plenamente confiable.

RETIE- Capitulo VI Proceso de Distribución

-Al realizar labores de mantenimiento y con el finque el operario de la subestación tenga plenaseguridad de la maniobra que se esta ejecutando,la posición de los elementos que realicen la puestaa tierra de la celda deben estar claramenteidentificados a través de un elemento que indiquevisualmente la maniobra de puesta a tierra deequipo.

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LIMITES DE SOPORTABILIDAD DE TEMPERATURA DEL SER HUMANO

100ºC

90ºC

80ºC

70ºC

212ºF

194ºF

176ºF

158ºF

Tem

pera

tura

en

piel

celula muerta(piel no curable)

IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS. VOL. IA -18. No. 3. MAY/JUNE 1982Autor: Ralph H. Lee

60ºC

55ºC

50ºC

45ºC

40ºC

140ºF

131ºF

122ºF

113ºF

104ºF0,1 1 10 k100 10 k 100 k

1 10horasegundos

Tiempo de exposición

Tem

pera

tura

en

piel

quemadura curable

2 5

Límites de soportabilidad de temperatura del ser hu mano

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EL EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL ES

EL MECANISMO UTILIZADO PARA MINIMIZAR

EL EFECTO DE UN DETERMINADO AGENTE

EXTERNO QUE PUEDE LLEGAR A PRODUCIR

UN ACCIDENTE DE TRABAJO O

ENFERMEDAD PROFESIONAL, LUEGO DE

HABER REALIZADO LAS CORRECCIONES

TECNICAMENTE POSIBLES EN LA FUENTE Y

EN EL MEDIO.

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EPP

Page 32: Arco Eléctrico

� EN CUERO O LONA: CORTOS O LARGOS* MOVER TARIMAS / MATERIALES ASPEROS O ABRASIVOS* MANIPULAR MATERIALES DE DESECHO Y DESPERDICIO.

� ESPECIALES

� GUANTES

E.P.P. MANOSE.P.P. MANOS

� ESPECIALES

� CONTRA LLAMA: SUPERFICIES CALIENTES.� DE CIRUGÍA: LABORATORIOS/JABONES.� CONTRA ÁCIDO.� DE CAUCHO.� RESISTENTES A DISOLVENTES.

© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina - E-mail: favigel@segu ridadelectricaltda.com

Page 33: Arco Eléctrico

ÁREAS:� DONDE SE REQUIERAN LOS PROCEDIMIENTOS DE OPERACIÓN.� EXPOSICIÓN A LÍQUIDOS CORROSIVOS.� EXPOSICIÓN A MATERIAL PARTICULADO IRRITANTE.� EXPOSICIÓN A ALTAS TEMPERATURAS.

E.P.P. CUERPOE.P.P. CUERPO

� DELANTALES DE HULE O PLÁSTICO.

� VESTIDOS A PRUEBA DE ÁCIDOS.

� TRAJES PARA PRODUCTOS

ESPECIALES.

� ROPA RESISTENTE AL CALOR.© Copyright: Ing. Favio Casas Ospina - E-mail:

[email protected]

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PRENDAS PARA PROTECCIÓN CONTRA LOS EFECTOS TÉRMICOS DEL ARCO ELÉCTRICO

300g/m2

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Ropa resistente a la llama.

Protección para la cara.

Protección para manos y pies.

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NORMATIVIDADOccupational Safety and Health Administration(OSHA) no tiene regulaciones específicas referenteal riesgo por arco eléctrico.

National Fire Protection Association (NFPA) cuentacon la 70E-2004 - Standard for Electrical Safety inthe Workplace la cual provee información sobrethe Workplace la cual provee información sobreprácticas seguras en el trabajo equipo de protecciónrequerido para trabajo con exposición a arcoeléctrico.

The National Electric Code (NEC) – NFPA 70/2005en el artículo 110.16 además exige que algunosequipos eléctricos sean marcados con advertenciassobre riesgo de arco eléctrico.

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NORMATIVIDAD

NTC 2050 – Código Eléctrico Colombiano en elArtículo 110-18, indica que las partes delequipo eléctrico que en su funcionamientonormal puedan formar arcos, se debe encerraro separar y aislar de cualquier materialcombustible.combustible.

IEEE 1584 AND 1584A “Guide for Arc FlashHazard Calculations” and “Guide for PerformingArc-Flash Hazard Calculations--Amendment 1

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Preguntas Mil gracias Mil gracias