explosión por arco

Un arco eléctrico es la expansión violenta de aire y metal vaporizado que ocurre cuando un arco eléctrico de alta energía se enciende y arde sin control. La temperatura del arco alcanza miles de grados Celsius en milisegundos, lo que hace que el aire circundante y cualquier material conductor en el espacio se expandan explosivamente. Esta expansión genera una onda de presión capaz de proyectar escombros, causar quemaduras graves y arrojar a los trabajadores por una habitación.

Los arcos eléctricos ocurren con mayor frecuencia en equipos de media y alta tensión: aparamenta, barras colectoras, terminaciones de cables y conexiones de transformadores. La explosión es distinta del arco en sí, es la explosión la que causa la lesión. Un trabajador parado a 60 centímetros de un arco de 30,000 amperios puede sufrir quemaduras de segundo grado; solo la onda de presión puede exceder los 2,000 libras por pie cuadrado. El sonido alcanza los 160 decibelios, causando daño auditivo permanente.

Qué desencadena las explosiones por arco eléctrico

Las explosiones por arco eléctrico ocurren cuando falla el aislamiento eléctrico, cuando los componentes están desalineados durante el mantenimiento, o cuando la humedad y el polvo conductor reducen la tensión de ruptura entre los conductores. Una conexión suelta, una herramienta que cae sobre los terminales o un contacto deliberado pueden iniciar un arco. Una vez que el espacio se ioniza y fluye la corriente, la resistencia del arco mismo calienta el aire y el vapor de metal a temperaturas extremas. El destello puede durar solo unos pocos ciclos de corriente alterna, pero eso es suficiente para causar la explosión.

La protección contra las explosiones por arco eléctrico se basa en varias capas: diseño adecuado del equipo con espaciado suficiente, clasificaciones de los gabinetes que contengan la explosión, herramientas aisladas, equipo de protección personal especializado con clasificación de arco y procedimientos de trabajo en caliente que aíslen los circuitos energizados. Muchas jurisdicciones ahora exigen un análisis de riesgo de arco eléctrico según estándares como NFPA 70E para cuantificar la energía incidente en cada punto donde los trabajadores puedan estar expuestos. La ropa con clasificación de arco se clasifica en calorías por centímetro cuadrado de energía térmica que soportará antes de la ignición.

El término arco eléctrico distingue la explosión física del destello de arco, que es el calor radiante y la luz. Ambos ocurren durante el mismo evento, pero el arco eléctrico se refiere específicamente a la onda de presión. Los controles de ingeniería, como los contactos de arco diseñados para permitir que el arco se queme de forma segura lejos del trabajador, o los relés de detección de arco de respuesta rápida que abren el circuito en milisegundos, reducen la gravedad de ambos peligros.