Arco eletrico

O arco elétrico é preocupante! Recentemente, com o aumento dos danos, perdas humanas e econômicas causadas pelo arco elétrico, e a nova redação da NR10 a ser publicada, tem sido colocado a necessidade da proteção adequada das pessoas que interagem com o sistema elétrico e equipamentos que operam em diferentes níveis de tensão.

Onde a energia do arco incidente de uma falta é diretamente proporcional ao tempo de duração do arco elétrico.

A redução do tempo do arco eletrico é benéfica para a redução da classe de proteção requerida para a vestimenta ou seja, o equipamento de proteção individual (EPI) e para a limitação de danos diretos e colaterais ao equipamento.

Arco Elétrico:

Um arco eletrico ou arco voltaico é a passagem de corrente elétrica através do ar em equipamentos elétricos com condutores energizados exposto.

É extremamente perigoso devido à exposição excessiva ao calor e graves danos causados ​​pelas queimaduras causadas por arcos resultantes de uma falha nos sistemas elétricos.

O arco elétrico produz calor intenso, explosões sonoras e ondas de pressão. Temperaturas extremamente altas e calor radiante intenso podem queimar roupas e causar queimaduras graves que podem ser fatais.

Natureza do Arco Elétrico:

O arco elétrico produz algumas das temperaturas mais altas conhecidas na Terra, em torno de 15.000 °C. Isto é quatro vezes a temperatura da superfície do sol.

O intenso calor do arco eletrico provoca uma expansão repentina do ar. Isso resulta em uma explosão com pressão de ar muito alta. Todos os materiais conhecidos são evaporados a esta temperatura. Quando os materiais evaporam, eles se expandem em volume (Cobre – 67.000 vezes; Água – 1.670 vezes). A explosão pode espalhar o metal fundido no ar distanciado e com grande força.

Causas de arco eletrico:

Um arco eletrico pode ser iniciado por:

O arco pode ser iniciado pelas seguintes causas:

▪ Impurezas e Poeira

Impurezas e poeira na superfície do isolamento podem fornecer um caminho para a corrente, permitindo flashover e criando descarga de arco em toda a superfície. Após o arco inicial, ocorre um caminho que facilita a passagem de corrente elétrica liberando maior energia.

▪ Corrosão

A corrosão de algum material condutor de um equipamento pode fornecer o acumulo de impurezas na superfície do isolamento. A corrosão também enfraquece o contato entre os terminais do condutor, aumentando a resistência do contato através da oxidação ou outra contaminação corrosiva.

A condensação de vapor ou o gotejamento de água podem criar um caminho na superfície dos materiais isolantes. Isto pode criar um flashover e que facilita a passagem de corrente e a liberação de maior energia.

▪ Contatos Acidentais:

O contato acidental com partes energizadas expostas pode iniciar um arco de falha.

Um contato de parte do corpo humano ou de algum material ou ferramenta por iniciar um arco elétrico.

▪ Queda de ferramenta

A queda acidental de um ferramenta não isolada pode causar um curto-circuito momentâneo, produzindo faíscas e iniciando um arco.

▪ Sobretensões em espaços estreitos:

Quando a separação entre partes vivas ou parte viva e massa aterrada é muito estreito (devido à má qualidade ou danos aos condutores), pode ocorrer arco voltaico durante sobretensões temporárias.

▪ Falha de materiais isolantes.

O arco elétrico também é causado pelo seguinte:

• Uso ou design inadequado do equipamento.
• Procedimentos de trabalho inadequados.

Estudos sobre Arc Flash

A análise de um estudo de arco elétrico deve ser realizada em associação com os estudos de curto-circuito e coordenação de proteção, pois ambos os estudos fornecem as informações necessárias para realizar a análise de risco de arco elétrico.

Os resultados da análise de risco de arco elétrico são usados ​​para identificar o limite de proteção contra a energia incidente nas distâncias de trabalho atribuídas em qualquer ponto ou nível no sistema de geração, transmissão e distribuição elétrica.

Outra utilização dos resultados obtidos na análise do Arc Flash é especificar o equipamento de proteção individual (EPI) adequado, que deve ser do tipo e qualidade para proteger todas as partes do corpo expostas ao ArcFlash.

O referido (EPI) é composto por roupas feitas com tecidos resistentes a chamas, capacete, protetor facial contra raios UV, óculos, luvas e calçados de segurança.

O cálculo dos riscos de Arc Flash é realizado utilizando vários métodos. O método escolhido pode ser baseado nas informações disponíveis, nos volumes de trabalho de cálculo, na necessidade de precisão, na disponibilidade e na qualidade do programa Arc Flash.

Qualquer método utilizado exige que seja realizado por pessoal habilitado e qualificado, que deve estar ciente das limitações que o método contém, para obter os melhores resultados. Os métodos de análise estão de acordo com o estabelecido pelas normas.

Seguimos a norma IEEE 1584 “IEEE Guide for performing arc-flash hazard calculations”, a NFPA 70E e a recente ABNT NBR 16384 Segurança em Eletricidade- Recomendações e Orientações para trabalhos seguros com eletricidade.

• NFPA 70E
• Padrão IEEE 1584

Com o estudo do Arc Flash e o dimensionamento adequado dos equipamentos de proteção, acidentes podem ser evitados, como queimaduras fatais que levariam a um longo período de recuperação do pessoal afetado e, se for o caso, até a morte; significando perdas humanas, econômicas e produtivas para a empresa, além da substituição de equipamentos que compõem o sistema elétrico em questão.

O uso de equipamentos de proteção individual pode não garantir a exposição a altas temperaturas e danos por explosões, mas reduz as queimaduras ao ponto de ser curável.

Riscos de arco eletrico.

Alguns dos riscos com a formação de arco elétrico são:

Calor que causam queimaduras fatais podendo ocorrer quando a vítima está a vários metros do arco. Queimaduras graves são comuns a uma distância de 3 metros.

Objetos

A extensão do arco produz o lançamento de pequenos objetos metálicos sob alta pressão e quentes. A explosão pode causar feridas por penetrar no corpo.

Os vapores metálicos e metais fundidos são lançados sobre a superfície da pele do trabalhador, contaminando a ferida da queimadura que o médico tem dificuldade para limpar.

Pressão

A onda de pressão da explosão pode atirar os trabalhadores para longe, nocauteando-os, portanto, acidentes físicos.

Roupas

As roupas são queimadas mesmo a vários metros de distância. A área da roupa em chama pode causar queimaduras graves na pele.

Perda auditiva devido a explosão sonora.

O som pode ter magnitude de até 140 dB a uma distância de 60,96 cm do arco, portanto, causador de perda auditiva.

Probabilidade de sobrevivência

A tabela a seguir mostra a probabilidade de sobrevivência de uma pessoa de acordo com sua idade e percentual de queimaduras no corpo.

Porcentagem de sobrevivência	Range de Idade [anos]
	20-29.9	30-39.9	40-49.9	50-59.9
15	-2	–	–	75%2
20	–	–	–	–
30	–	–	75%2	–
40	–	–	–	–
50	–	75%2	–	–
60	75%2	–	–	50%2
70	–	–	50%2	–
80	–	–	–	–
85	–	50%2	–	–
90	50%2	–	25%2	25%2
100	25%2	25%2	–	–

Explicação:

Uma pessoa tem 100% de chance de sobrevivência se estiver na faixa etária de 20 a 29,9 anos e se tiver sofrido apenas 25% de queimaduras. Um idoso, por exemplo se tomarmos a faixa de 50 a 59,9 anos, só tem 60% de probabilidade de sobreviver, se no caso dele sofreu queimaduras, 50%. Isso significa que quanto mais velho você for e com alto percentual de queimaduras, menor será a probabilidade de sobrevivência.

Impactos do arco eletrico

Devido às queimaduras causadas pelo arco elétrico, a pele pode exigir anos de tratamento medico e reabilitação. A vítima pode não voltar ao trabalho ou não ter a mesma qualidade de vida, isto é, uma condição gravissima!

Exemplos de acidentes com arco elétrico ocorrendo em um painel diretamente na frente de um trabalhador, causam queimaduras de terceiro grau, perda significativa de visão, audição e olfato.

Conclusões

No que diz respeito ao trabalho realizado, podemos concluir que é fundamental realizar previamente uma avaliação do sistema elétrico com estudos de curto-circuito e coordenação de proteções, antes de abordar o estudo de Arco Elétrico, uma vez que o estudo de curto-circuito fornece a magnitude de corrente em condições de falta, bem como no estudo de coordenação de proteção, são determinados o tempo de operação do equipamento de proteção e as condições de sobrecarga.

É importante realizar a análise de Arco Elétrico, pois com ela você terá uma estimativa correta da energia incidente e dos limites de proteção nos quais deverá trabalhar, bem como determinará a categoria e o tipo de equipamento de proteção individual que deverá ser utilizado. de acordo com o nível de energia incidente e não superdimensionar os equipamentos de proteção, pois poderia causar desconforto, ocasionando acidentes que provocariam o início do arco.

Da mesma forma, acidentes como queimaduras fatais são evitados em 90%, o que levaria a um longo período de recuperação do pessoal afetado e, no caso deles, até à morte; significando perdas humanas, econômicas e produtivas para a empresa, além da substituição de equipamentos que compõem o sistema elétrico em questão.

Referencias

• Practical Solution Guide to Arc Flash Hazard, Published by ESA, Inc. 2003
• IEEE Std 1584. IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations.
• NFPA 70E. Standard for Electrical Safety in the Workplace.
• Salisbury. www.whsalisburi.com/arc_flash.
• Maintenance Technology. www.mt-online.com
• Alliant Energy. www.alliantenergy.com
• http://www.funken.com.mx/wp-content/uploads/2018/05/Causas_del_Arco_Electrico.pdf