Principios de Protección Contra la Formación de Arco Eléctrico – Cumplimiento de las normas de Seguridad Eléctrica

En los últimos tiempos hemos visto un gran número de avances en lo que respecta a estándares de seguridad eléctrica, en los EEUU y Canadá estos estándares cubren virtualmente a todos los trabajadores de la electricidad. Afortunadamente para los trabajadores en Latino América, nuestros países han comenzado a adoptar dichos estándares. El objetivo de los estándares es crear un ambiente de trabajo más seguro. A lo largo del país, todos los días debemos ser testigos de explosiones de arcos eléctricos (relámpagos y ráfagas de arco); las estadísticas muestran que en los EEUU suceden entre 5 y 10 arcos eléctricos por día.

Desgraciadamente, detrás de cada una de esas explosiones de arcos eléctricos encontramos historias trágicas de discapacidades, familias destruidas y vidas desperdiciadas. Desde la perspectiva del empleador, no se trata de un problema hipotético, sino un problema real que va a hacer estragos en su cuenta bancaria a través de costos médicos, de rehabilitación y de capacitación, como así también probables multas onerosas provenientes de organizaciones como OSHA en los EEUU (similar al Ministerio de Trabajo y de la Seguridad Social) y otras en todo el mundo.

Hay 7 ideas sencillas que debemos tener en cuenta durante la creación de un programa de protección contra la formación de arcos eléctricos:

#1 El trabajador: El trabajador mismo es un elemento clave del programa de seguridad de una compañía. El electricista debe estar calificado para llevar a cabo el trabajo que le ordenan realizar. La norma 70E de NFPA (2-1.1.2) dice: “Sólo se permitirá que las personas calificadas trabajen en los conductores o parte de circuitos eléctricos que han sido puestos en una condición de trabajo eléctricamente segura.” Es decir que el trabajador posea suficiente conocimiento y capacitación para desarrollar la actividad, porque un poco de conocimiento es algo peligroso. Si la tarea se encuentra más allá de la capacidad del trabajador, estará poniendo en peligro su vida, las vidas de sus compañeros y un equipo eléctrico de gran valor.

#2 Prácticas de trabajo: Es evidente que el empleador no desea poner en riesgo a sus empleados. Es muy importante minimizar los peligros potenciales a los que su personal se ve expuesto. Se deben establecer una serie de procedimientos o reglas de trabajo que los electricistas deben acatar. Los siguientes son algunos ejemplos:

#3 Evaluación del peligro: La NFPA 70E exige que todos los empleados que trabajan con electricidad realicen una evaluación del peligro de cualquier labor que implique más de 50 voltios, en donde haya posibilidades de un incidente con arco eléctrico. El objetivo de esta evaluación es establecer el nivel de peligro al que se encuentra expuesto el empleado mientras realiza su labor. Como resultado de este análisis, el empleador podrá proveer a sus empleados un EPP (Equipo de Protección Personal) con el nivel de protección adecuada. El análisis del potencial riesgo comienza con el ingreso de información sobre el equipo donde se realizara la tarea especifica. Se deben incluir los siguientes elementos:

A través del voltaje conocido, es sencillo identificar los guantes adecuados para el trabajo a realizarse. Los guantes de goma funcionan como aislante del choque eléctrico (y electrocución potencial). Deben tener el suficiente aislamiento para resistir la conducción de electricidad desde la fuente, a través del cuerpo del trabajador hasta tierra. Si el electricista está trabajando en un sistema con un voltaje de alimentación de 480 voltios (CA), unos guantes clase “00” serán suficientes. Sin embargo, si se está trabajando en un sistema con aproximadamente 17kV (CA), serán necesarios unos guantes clase “2”. Cuanto más elevada sea la graduación de los guantes, mayor será la capacidad de aislamiento. Si la protección es insuficiente o inexistente, la energía va a pasar a través del cuerpo del trabajador. Según la cantidad de corriente, podrá recibir una pequeña descarga, una quemadura grave o morir electrocutado.

La identificación de un nivel adecuado de indumentaria es un poco más complicada que la selección de guantes. Estos se utilizan como aislantes para prevenir un choque eléctrico, mientras que la indumentaria los protegerá del mayor peligro, los arcos eléctricos. La indumentaria que se usa es un aislante del calor, la energía termal que genera esta terrible descarga explosiva que provoca el arco. Esta energía se mide en calorías, o más específicamente, calorías por centímetro cuadrado. Para visualizarlo, podemos pensar en un encendedor. La punta de un dedo mide aproximadamente 1 centímetro cuadrado. Si sostenemos un encendedor de cigarrillos a 2,5 cm. del dedo índice y lo encendemos, veremos que difícilmente podremos mantenerlo durante mucho tiempo. En 1 segundo, el dedo recibió aproximadamente 1 cal/cm². Si no pudo mantener el dedo por un tiempo tan corto con una exposición de 1 caloría, imagínese 8, 40 o 95 calorías. Una explosión de arco eléctrico y su energía termal no deben tomarse a la ligera. Incluso 2 o 3 calorías, un nivel fácilmente alcanzable con un servicio de 480 voltios, debe tratarse con respeto. Lo más probable es que la exposición de 1 a 2 cal/cm² provocara en la piel humana una quemadura de segundo grado.

La cantidad de corriente disponible es una variable importante que determina la cantidad de energía térmica producida por la explosión de arco. Si no se está generando la energía en el lugar, se debe contactar al departamento de ingeniería del servicio público local (el servicio que provee electricidad al lugar en donde se llevan a cabo las tareas), y preguntar sobre la corriente disponible en las instalaciones. Para ilustrar este punto podemos utilizar una simple analogía: su hogar.

En el sótano quizás tenga un panel eléctrico de 100 amps. Sin embargo, en la calle hay líneas de alta tensión, que transportan 2000 amps de energía, para proveer electricidad no sólo a su casa sino también otros hogares de la misma calle. Si ocurriera un arco eléctrico dentro de su panel eléctrico, el primero consumiría la mayor parte de los 2000 amps que se encuentran en su calle. Tomará toda la energía que pueda encontrar y la liberará en forma de una explosión de arco. Lo mismo puede ocurrir en sus instalaciones. Si la empresa de servicios públicos local está proveyendo electricidad a sus instalaciones, potencialmente toda la electricidad que circula por la calle podría atraerse para formar un arco. Es cierto que el equipamiento general, la iluminación y los equipos de las oficinas disminuyen la cantidad de energía disponible para generar el arco, sin embargo es muy difícil o imposible cuantificar la reducción. A menudo es más fácil incluir la total cantidad de corriente disponible en los cálculos, en lugar de “adivinar”. En el peor de los casos se sobreestimarán los peligros y el nivel de protección será calculando el peor potencial peligro.

Existen varios recursos disponibles para calcular el nivel de potencial exposición a la energía del arco. Una herramienta sencilla es la Duke Power Heat Flux Calculator, un programa que brinda un cálculo razonablemente preciso. Este shareware se encuentra disponible en la Red en forma gratuita. Para solicitar la Duke Heat Flux Calculator y/o una Guía en español sobre cómo utilizarla pueden escribir a AQUI. Dentro de la 70E de NFPA, existen fórmulas para calcular los niveles de peligro, como así también los límites de acercamiento a los peligros.

Al realizar el análisis de riesgo, es importante tener en cuenta la famosa frase de computación “Basura adentro, basura afuera”. Es muy importante comenzar los cálculos con números razonables. Si ingresa a sus cálculos números demasiado bajos, el resultado no será representativo de los peligros reales y no se estará protegiendo al personal de la manera adecuada. Lo indicado es realizar la evaluación con números razonables, inclusive considerar el mayor potencial peligro, a fin de garantizar que se ha diseñado un factor de seguridad para los empleados.

#4 Una protección mayor que el peligro: Utilizando una analogía con el fútbol, si queremos que nuestro equipo salga victorioso, debemos contar con una defensa que sea mejor que los atacantes del otro equipo. A fin de proteger a los empleados, se debe garantizar que la protección que están utilizando sea mayor (una indumentaria con nivel de protección mayor) que el arco que podría generarse en el trabajo que están realizando. De la misma manera en que nadie querría utilizar un chaleco antibalas diseñado para calibres pequeños y luego recibir disparos de un arma de grueso calibre. Es muy probable que esa persona no sobreviva, porque a pesar de estar utilizando un chaleco antibalas, no brindará la protección adecuada frente a los altos calibres. Tampoco es adecuado utilizar protección contra arcos eléctricos que se encuentra por debajo del potencial peligro de exposición. El resultado de la protección inadecuada será quemaduras graves y la potencial muerte.

#5 Capas: Se ha avanzado mucho sobre la idea de proveer diferentes capas de protección. El objetivo se basa en agregar valor a la protección que ofrecen diferentes capas en la indumentaria (como la protección que brinda el espacio de aire entre las capas) a fin de crear un sistema de protección que iguale o supere al peligro. Comúnmente, los trajes de algodón resistente al fuego (FR) o de Nomex® que utilizan los empleados pueden brindar una protección desde 4 a 10 cal/cm². Si le agregamos un traje de 15 cal/cm², la lógica indicaría que tendríamos cerca de 25 cal/cm² de protección. Sí . . . ¡pero no es así! El cuerpo tendrá aproximadamente 25 cal/cm² de protección mediante la combinación de la indumentaria de trabajo con el traje contra arcos, pero no se está utilizando indumentaria de trabajo en la cabeza. La capucha seria la única protección para la cabeza, en este caso de 15 cal/cm². Si el empleado se ve expuesto a una explosión de arco de 25 calorías, el cuerpo estará protegido, pero su rostro y cabeza sufrirán terribles quemaduras. Es extremadamente importante estar protegido de pies a cabeza con un nivel superior de protección en cal/cm², que la del potencial peligro. La medicina moderna es maravillosa y a veces puede hacer milagros; sin embargo, tiene limitaciones en cuanto a la reparación de un rostro después de quemaduras.

#6 Superficie Cubierta: ¡Si no está cubierto, no está protegido! Algunos empleados caen en la tentación de utilizar sólo una chaqueta o una capucha, o una chaqueta sin pantalones. Esto no sólo es poco inteligente, también va en contra de lo que NFPA 70E exige. Un peligro que supera las 8 calorías exige el uso de una capucha y una vestimenta que cubra todo el cuerpo. Por debajo de este nivel (Categorías de peligro 1 y 2 según NFPA 70E), la indumentaria de trabajo resistente al fuego y un protector facial especialmente diseñado y probado para arcos eléctricos serán suficientes. Si analizamos los protectores faciales, éstos son simplemente eso: protección para el rostro. No son dispositivos de protección para la cabeza, sólo protegen el rostro (esta medición en pruebas de laboratorio es realizada con los sensores termales en maniquíes, para los ojos, la boca y debajo de la barbilla). Se debe considerar seriamente el uso de un pasamontañas cuando se utiliza un protector facial en niveles menores a 8 calorías, a fin de brindar protección al resto de la cabeza. Sin embargo, la 70E exige capuchas por encima de las 8 calorías.

#7 Indumentaria: No toda la protección para arcos eléctricos es igual. La NFPA 70E y ASTM F1506-02a exigen que toda la indumentaria para arco eléctrico establezca su grado de protección en una etiqueta, en ATPV. Esto establece que el fabricante de la indumentaria ha realizado pruebas de la tela, de la que está hecha la prenda, y ha determinado que la tela brinda un nivel específico de protección contra la energía termal de una explosión de arco. Siempre se debe buscar el nivel de protección contra arcos eléctricos (ATPV). Si la indumentaria no tiene una graduación contra arcos, entonces NO brinda protección contra arco eléctrico.

Existe un relativamente nuevo estándar de prueba, ASTM F2178-02a, el cual se considera el más importante. Esta exige que los fabricantes de capuchas y protectores faciales realicen pruebas sobre estos productos. Este estándar se desarrolló para garantizar que a las capuchas se les otorgue su nivel de protección según su punto más débil. Los fabricantes deben llevar a cabo un mínimo de 20 pruebas sobre el producto vendido. La capucha ya no se analizará por la protección que ofrece la tela, sino por el desempeño del producto completo. Poco a poco la industria está haciendo estas pruebas. Antes de adquirir cualquier EPP para arcos eléctricos, uno debe asegurarse que este haya sido aprobado bajo las normas y estándares NFPA 70E, ASTM F1506-02a y F2178-02ª, soliciten los resultados si es necesario.

Para finalizar cabe mencionar, que la protección que no se usa de la manera adecuada no brindara la protección esperada. Si la chaqueta no está cerrada o la capucha es dejada en el piso, el usuario seguramente sufrirá quemaduras en la exposición a un arco. A pesar de todo el conocimiento, la experiencia, bien intencionadas evaluaciones de peligro por parte de los empleadores y del gasto en indumentaria para arcos. Por eso, es sumamente importante tener en cuenta durante la creación de un programa de protección contra la formación de arcos eléctricos, la participación de todo el personal involucrado en las tareas a evaluar. No solo determinar que protección se debe utilizar en cada tarea, sino que además se les debe demostrar él porque de esto.

El trabajo del electricista es una labor peligrosa. De hecho, según un trabajo reciente del Departamento de Estadísticas del Trabajo de EEUU, los electricistas tienen la tercera profesión más peligrosa. Aún así, si ocurre un accidente, con precauciones, cuidados y capacitación apropiada según NFPA 70E, las quemaduras provocadas por una exposición a arcos eléctricos pueden minimizarse o incluso prevenirse. Sus esfuerzos rendirán frutos sobre la moral de los empleados y en las finanzas de la compañía.

Por Alejandro Llaneza (*) y Randell B. Hirschmann

(*)Consultor, Instructor y Educador en Seguridad y Equipamiento de Protección Personal para la Industria Petroquímica, Eléctrica y General. Escritor y Colaborador en Revistas y Portales de la Industria. Miembro del Grupo de Investigación y Desarrollo de Oberon Company. Gerente de Ventas Internacionales Oberon Company