Arc Flash: una guía para la prevención y la seguridad eléctrica

Entienda qué es el arco eléctrico, sus causas y los peligros que supone. Aprenda lo que puede hacer para la prevención del arco eléctrico y la protección de los trabajadores en diversos sitios y áreas.

arco eléctrico

Published 9 May 2022

¿Qué es el Arc Flash?

La creación de una condición de trabajo eléctricamente segura (ESWC) es posible, pero todavía puede requerir que los trabajadores interactúen con equipos energizados. La posibilidad de que se produzca un arco eléctrico en una ESWC es uno de los problemas más graves de la industria eléctrica.

Un arc flash o arco eléctrico, también llamado flashover, es una explosión o descarga eléctrica repentina que se produce cuando la corriente eléctrica viaja por el aire de un conductor a otro. Según Electrical Safety U.K., un arco eléctrico puede alcanzar los 20.000°C, es decir, cuatro veces el calor del sol. El sonido resultante es similar al del estallido de un petardo o al de un disparo. Entre los ejemplos de sucesos de arco eléctrico se encuentran los relámpagos y el uso de una máquina de soldadura por arco eléctrico.

Este fenómeno puede ocurrir a pequeña escala, como cuando se instalan o retiran equipos, o cuando se desconectan interruptores. Puede ser perjudicial en una fracción de segundo, produciendo incendios o lesiones importantes a los trabajadores que entren en contacto con ella. Cuando se produce un destello de arco, los resultados pueden ser extremadamente violentos, y si una persona está cerca del destello, puede sufrir lesiones o incluso la muerte.

Causas

Un arco eléctrico puede ser causado por un fallo eléctrico en un sistema de distribución de energía. Un cableado defectuoso, unas conexiones sueltas, un fallo en el sistema eléctrico de un edificio o estructura, o incluso un equipo defectuoso, también pueden provocar un arco eléctrico. Puede producirse en espacios pequeños, como un espacio de arrastre bajo una casa. También puede ocurrir en espacios grandes, como un sótano, o en una sala de máquinas.

El Consejo de Concienciación sobre la Seguridad en el Trabajo ha dado ejemplos de sus causas en sus folletos sobre los arc flash son los siguientes:

  • Polvo
  • Herramientas de caída
  • Toque accidental (de dos conductores)
  • Condensación
  • Fallo del material
  • Corrosión
  • Instalación defectuosa

Peligro

  • Cuando se trata de la gravedad de una lesión por arco eléctrico, entran en juego tres factores:
  • Proximidad del trabajador al evento
  • Tamaño de la explosión
  • Tiempo de exposición al peligro

Las lesiones típicas y los resultados de un arco eléctrico incluyen:

  • Quemaduras externas e internas
  • Intoxicación por inhalación de gases calientes o de metal vaporizado
  • Daños oculares y ceguera causados por la luz ultravioleta del arco eléctrico
  • Fuego que puede propagarse rápidamente por un edificio
  • Metal fundido volador
  • Presión extremadamente alta
  • Daños en los oídos causados por una explosión de sonido
  • Calor (más de 35.000 °F o 20.000 °C)

También es posible que se forme una fuerza explosiva (conocida como ráfaga de arco), dependiendo de la gravedad del destello de arco.

Gestión del riesgo de arco eléctrico

Aunque la posibilidad de que se forme un arco eléctrico es baja, la gravedad de los daños resultantes puede ser grave. Se pueden aplicar medidas de control para minimizar el riesgo de que se produzca un arco eléctrico en el lugar de trabajo. La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA ) detalla cómo cumplir la normativa de la Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo (OSHA ) a través de la norma NFPA 70E.

Lanorma NFPA 70E: Standard for Electrical Safety in the Workplace® (edición 2015) aborda la seguridad eléctrica y contiene los requisitos para llevar a cabo la gestión de los riesgos de descarga y arco eléctrico.

La NFPA 70E es una norma de seguridad de consenso nacional que identifica las prácticas de trabajo seguras para garantizar la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos eléctricos. Según la norma NFPA 70E, sólo los empleados formados y cualificados pueden trabajar en o cerca de piezas eléctricas expuestas, y deben supervisar al personal no cualificado que se encuentre en la proximidad del peligro. La NFPA 70E establece que «esta norma aborda la seguridad de los trabajadores cuyas responsabilidades laborales implican la interacción con equipos y sistemas eléctricos con posible exposición a equipos y circuitos eléctricos energizados.»

Límites de aproximación de la NFPA

La NFPA 70E ha desarrollado límites de aproximación específicos diseñados para proteger a los empleados mientras trabajan en o cerca de equipos energizados. En el Anexo Informativo C de la NFPA 70E (edición de 2015), se ha dado una ilustración sobre los límites de aproximación, que son fronteras para la protección en el trabajo. A continuación se presenta una infografía que muestra los límites del enfoque:

límites de aproximación al arco eléctrico

Límites del enfoque

  • Límite de protección contra el arco eléctrico (límite exterior): es el límite más alejado del equipo energizado. Si se produce un arco eléctrico, este límite es donde un trabajador podría recibir una quemadura curable de primer grado. Los trabajadores no deben cruzar este límite a menos que lleven el equipo de protección personal (EPP) adecuado.
  • Aproximación limitada:es la distancia a la que deben colocarse las barreras para proteger al personal. Se establece un límite de aproximación a una distancia de una parte viva expuesta en presencia de un peligro de choque.
  • Aproximación restringida:es la distancia en la que existe un mayor riesgo de choque. Sólo se permite el uso de personal cualificado y con los EPI adecuados en función de la protección requerida.
  • Aproximación prohibida (límite interior): se trata de una distancia desde un componente expuesto que es igual a la distancia entre el componente expuesto y la parte viva. Sin embargo, el límite de «aproximación prohibida» fue eliminado en la edición 2015 de la NFPA 70E.

El límite de aproximación varía según los equipos. Algunos equipos tendrán un límite de protección contra flashes más grande mientras que otros tendrán una barrera de protección contra flashes más corta.

Modelo de las 4 P’s

Otra forma eficaz de ayudar a prevenir los relámpagos de arco es utilizar el modelo de las 4P para la gestión del peligro de los relámpagos de arco: Predecir, Prevenir, Proteger, Publicar.

arco eléctrico 4P

El enfoque de las 4P’s

  • Predecir: consiste en identificar y calcular los riesgos potenciales realizando un estudio de arco eléctrico. Se aconseja utilizar la Guía 1584 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) para la realización de cálculos de riesgo de relámpago de arco de 2002 al predecir la gravedad del efecto de un relámpago de arco.
  • Prevenir-pertenece a la mitigación del uso de los principios de prevención o la jerarquía de controles en el diseño, la planificación o la eliminación del riesgo.
  • Proteger: consiste en reducir el riesgo de lesiones con la protección adecuada o con EPI si no se puede eliminar el peligro.
  • Publicar:se refiere a la recopilación de información para la evaluación de riesgos y su uso en la formación, así como a la colocación de etiquetas de advertencia de seguridad cuando el riesgo no pueda eliminarse.

Etiquetas de advertencia de arco eléctrico

De acuerdo con la norma NFPA 70E, los equipos energizados deben instalarse con etiquetas de advertencia, como por ejemplo, adhesivos de arco eléctrico (también conocidos como etiquetas de peligro eléctrico). Estas etiquetas de advertencia informan a los trabajadores sobre el potencial de explosión eléctrica o de alta tensión.

La edición 2017 de la NFPA 70®: Código Eléctrico Nacional establece en el artículo 110.16: «Los sistemas eléctricos, como los cuadros de distribución, los tableros de distribución, los paneles de control industrial, los recintos de las tomas de corriente de los contadores y los centros de control de los motores que se encuentren en lugares distintos de las viviendas y que puedan requerir un examen, un ajuste, una revisión o un mantenimiento mientras están energizados, deberán estar marcados en el campo o en la fábrica para advertir a las personas cualificadas de los posibles riesgos de arco eléctrico… El marcado deberá estar situado de forma que sea claramente visible para las personas cualificadas antes de examinar, ajustar, revisar o mantener el equipo».

También establece que las etiquetas deberán contener lo siguiente

  1. Tensión nominal del sistema
  2. Corriente de defecto en el dispositivo de sobreintensidad de servicio
  3. El tiempo de despeje de los dispositivos de protección de sobreintensidad de servicio en función de la corriente de defecto disponible en el equipo de servicio
  4. La fecha de instalación de la etiqueta

Se han realizado modificaciones en el etiquetado de la NFPA 70E. Para proteger adecuadamente a los trabajadores de los relámpagos de arco eléctrico, deberá proporcionar la siguiente información:

Partes de las etiquetas

etiquetas de advertencia de arco eléctrico

Etiquetas de advertencia de arco eléctrico

  1. Cabecera de peligro o advertencia
  2. Distancia de trabajo: la distancia del trabajador a la fuente del arco
  3. Energía incidente: la cantidad de energía térmica
  4. Límite del arco eléctrico: la distancia a la que alguien que se encuentre en el límite podría sufrir una quemadura de segundo grado si no lleva ropa de protección.
  5. «Peligro de descarga cuando se retira la tapa»: el nivel de tensión del equipo
  6. Límite de aproximación limitado
  7. Límite de aproximación restringido
  8. Clase de guantes: los guantes aislantes de goma adecuados
  9. Requisito de la categoría de EPI de arco eléctrico

Seguridad personal y equipos de protección

En la versión revisada de la NFPA 70E publicada en 2018, uno de los principales cambios fue la inclusión de la jerarquía de controles en su normativa estándar. En concreto, la norma establece ahora que la eliminación del peligro debe ser la primera y principal prioridad. En la última actualización de la NFPA 70E también se hace mucho hincapié en la realización de trabajos energizados con EPI como última línea de defensa.

Categorías de EPP para la protección contra el arco eléctrico de la NFPA 70E (2015)

La NFPA 70E (2015) clasificó el equipo de protección personal en cuatro categorías, y cada una de ellas contiene el valor mínimo de Arc Rating para el EPI que se requiere.

 

Categoría 1: Índice de arco mínimo de 4 cal/cm2

Categoría 2: Índice de arco mínimo de 8 cal/cm2

Categoría 3: Índice de arco mínimo de 25 cal/cm2 Categoría 4: Clasificación de arco mínimo de 40 cal/cm2
Ropa requerida con clasificación de arco Camisa y pantalón de manga larga AR o mono AR Camisa y pantalón de manga larga AR o mono AR Chaqueta y pantalón del traje AR Flash o mono AR Chaqueta y pantalón del traje AR Flash o mono AR
Protección facial y de la cabeza AR requerida Capucha del traje de protección contra el arco eléctrico Capucha del traje AR Flash o protector facial AR y pasamontañas con un índice de arco eléctrico mínimo de 8 cal/cm2 Capucha del traje AR Flash Capucha del traje AR Flash
Protección de manos AR requerida N/A N/A Guantes aislantes de goma y protectores de cuero o guantes AR Guantes aislantes de goma y protectores de cuero o guantes AR
Según sea necesario Chaqueta AR, ropa de lluvia, parka, forro para casco Chaqueta AR, ropa de lluvia, parka, forro para casco Chaqueta AR, ropa de lluvia, parka, forro para casco Chaqueta AR, ropa de lluvia, parka, forro para casco

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Los arcos voltaicos y las descargas eléctricas pueden provocar lesiones mortales. Asegurarse de que dispone de los controles adecuados para minimizar la posibilidad de que se produzca un arco eléctrico es esencial para la seguridad de sus trabajadores y el buen funcionamiento de su empresa. Para evitar estos peligros, se requiere una gestión cuidadosa, atención a los detalles y conocimientos técnicos, todo lo cual puede agilizarse con iAuditor de SafetyCulture.