Protección a los arcos eléctricos

La protección a los relámpagos y ráfagas de arco (arcos eléctricos) han llegado a ser un punto tan importante en la industria como lo es la protección frente al peligro de choque eléctrico. Pocos trabajadores eléctricos considerarían trabajar sobre un sistema de 13.8kV sin los guantes aislantes apropiados para esa tensión. Similarmente, en muchos lugares de trabajo se está acudiendo a asesores, ingenieros eléctricos, fabricantes de ropa, normas y estándares como guías para lograr un lugar de trabajo seguro frente a los peligros de los arcos eléctricos. Sin embargo, existen varios mitos que deben ser tratados:

MITO: Las explosiones por arcos eléctricos no suceden, porque nunca vi una.
REALIDAD: Siendo optimistas, la mayoría de los trabajadores eléctricos nunca verán un accidente por arco eléctrico. Sin embargo, el trabajo eléctrico es peligroso por naturaleza debido a los altos niveles de energía implicados y a la realidad de que hasta tanto un accidente no suceda, la electricidad es inodora, incolora y esencialmente invisible. Los trabajadores eléctricos han elegido la tercera profesión más peligrosa, de acuerdo a recientes estadísticas de OSHA. Se “reportan” más de 10 incidentes de arco eléctrico que implican más de 2 fatalidades a diario en los EEUU. Estudios indican que hasta un 80% de las heridas de todos los trabajadores eléctricos no corresponden a choques eléctricos (paso de corriente a través del cuerpo) sino que se deben a quemaduras externas, creadas por la intensa radiación de energía radiante de una exposición a arco eléctrico.

MITO: No hay nada que alguien pueda hacer para protegerse contra la exposición a un arco eléctrico.
REALIDAD: Son muchas las cosas que se pueden hacer para prevenir un arco eléctrico y proteger al personal expuesto a arcos eléctricos. La NFPA ha desarrollado la Norma para la seguridad eléctrica en lugares de trabajo, NFPA 70E, para reducir el número de accidentes que ocurren en los lugares de trabajo. La norma provee una guía para la correcta selección del EPP (Equipo de Protección Personal) para reducir ampliamente o evitar heridas en un evento de arco eléctrico. Un programa de seguridad eléctrica es como las cuatro patas de una silla, cada una es indispensable para mantener un lugar de trabajo seguro.
El remover alguna de las “patas de la silla” podrá derivar en heridas graves o muerte de trabajadores.

MITO: La vestimenta de algodón o de otras fibras naturales me protegerá.
REALIDAD: El algodón y la lana son definitivamente fibras inflamables que pueden encenderse al ser expuestas a la intensa radiación de un evento de arco eléctrico. Cuando la ropa se enciende, continúa quemándose sobre el cuerpo del usuario aseverando y extendiendo las heridas con posibles quemaduras de segundo y tercer grado. De esta manera, pueden sufrirse heridas de quemaduras en porciones del cuerpo que no han sido expuestas directamente (inicialmente) al arco eléctrico. Mientras la combustión del algodón u otra vestimenta inflamable continúen avanzando a otras áreas del cuerpo, las heridas por quemaduras incrementaran. Las vestimentas Resistente a la Llama (RLL) que cumplen con los requerimientos de las normas ASTM F1506, ASTM F1959 y NFPA 70E no se encenderán, no continuaran quemándose sobre la piel y adicionalmente proporcionarán protección térmica a las áreas del cuerpo que cubren. Se confeccionan trajes para arcos eléctricos con múltiples capas de telas livianas para alcanzar los niveles de protección necesarios para cubrir el amplio rango de los peligros eléctricos. La norma NFPA 70E provee una guía (ejemplo) para la correcta selección del EPP, que corresponda al nivel de peligro determinado por la tarea eléctrica a desarrollar.

MITO: Las gafas y anteojos de seguridad protegen de la exposición a la energía de un arco eléctrico.
REALIDAD: Existen diversos tipos de gafas y anteojos de seguridad, pero no existe ninguno que tenga asignado un nivel de protección para arcos eléctricos. La superficie del área protegida por los lentes es limitada a tan solo una pequeña fracción de la cara y al no tener un nivel de protección para arcos eléctricos el usuario no puede saber con que protección cuenta. Solo un protector facial o capucha (con nivel de protección asignado y certificado) puede ofrecer protección contra la energía termal de un arco eléctrico y debe ser seleccionado cuando supere el nivel de peligro de arco eléctrico de la tarea a realizar.

MITO: Si utilizo un protector facial, esa es protección suficiente.
REALIDAD: Esto dependerá del protector facial y del peligro al cual sea expuesto. En el mercado existen protectores faciales que cuentan con un nivel de protección ATPV (Valor de Protección Termal al Arco), el cual se determina en cal/cm2 (calorías por centímetro cuadrado). Los protectores faciales para arco eléctrico deben ser probados, según el protocolo de prueba de la norma ASTM F2178 para determinar su nivel de protección a los arcos eléctricos. Estos protectores deben ser utilizados para todos los trabajos eléctricos donde el peligro es mayor a 1,2 cal/cm y no supera las 8 cal/cm, o según NFPA 70E para las Categorías de Riesgo / Peligro (CRP) 0, 1 y el mínimo requerimiento de la 2 (8cal/cm). Sin embargo, muchos en la industria continúan utilizando protectores faciales claros para protegerse del riesgo de arco eléctrico. Durante el 2003 Oberon Company realizó investigaciones sobre los protectores faciales claros (transparentes) fabricados en policarbonato con protección UV extendida. En esta investigación se determinó, que estos protectores y las ventanas claras utilizadas en algunas capuchas (escafandras) no ofrecen ningún grado significativo de protección durante un evento de arco eléctrico. La
razón de la anecdótica evidencia con respecto a la protección ofrecida por protectores faciales claros es confusa. Puede haber casos en los que el trabajador no enfrentó directamente la fuente del arco cuando el evento de arco eléctrico ocurrió. O bien el área de la cara se pudo haber expuesto a niveles más bajos de la energía termal que otras partes del cuerpo, causando la falsa impresión de que un protector facial claro brindó protección. Cualquier sea el caso, las pruebas de arco eléctrico en laboratorio indicaron que incluso a un nivel muy bajo de exposición (2,7cal/cm), los sensores termales ubicados en los ojos y boca del maniquí del método de pruebas, indicaron quemaduras de segundo grado.

MITO: Si utilizo un protector facial, no necesito utilizar una capucha o escafandra.
REALIDAD: Un protector facial con nivel de protección a los arcos eléctricos asignado en cal/cm protegerá efectivamente las áreas que cubre, es decir la cara y hasta cierto punto la parte frontal del cuello. Dependiendo del diseño del protector facial, la energía de convección podrá viajar por debajo del mismo causando quemaduras en la cara, especialmente en niveles altos de exposición a arcos eléctricos. El protector facial tampoco protegerá los costados ni la parte posterior de la cabeza y cuello, mientras que una capucha con nivel de protección a arco eléctrico, protege de manera uniforme la cabeza y el cuello en su totalidad. Según la NFPA 70E el uso de protectores faciales está limitado para las tareas de hasta el nivel mínimo de la CRP 2. Para trabajos asignados dentro de las CRP 2, 3 y 4 se requiere el uso de capuchas.

MITO: Todas las telas Resistentes a la Llama (RLL) son iguales.
REALIDAD: Esto no es así, dado que existen dos tipos de telas RLL:
La tela Resistente a la Llama Tratada químicamente (FRT o RLLT)
La tela Inherentemente Resistente a la Llama (IFR o IRLL).
La tela FRT es simple algodón, resistente a la llama debido al tratamiento que se le aplica a la tela.
Investigaciones y resultados del uso de este tipo de tela en la industria, demostraron los siguientes resultados:
Limitaciones de Lavado y Mantenimiento: Puede perder su nivel de protección con los lavados de la vestimenta.
Peso y Productividad: Pesan más de un 50% que las telas IFR, contribuyendo así al incremento de temperatura en el cuerpo del usuario, y quitándole cierta productividad al entorpecerlo.
Durabilidad: Dura hasta 5 veces menos que una tela IFR
Reacción Exotérmica: Protege hasta el punto donde el sistema químico que apaga la flama se activa, esto es cuando las fibras se encienden. Cuando esto sucede hay una reacción exotérmica, lo que significa que emite calor cuando esta reacción sucede. Una vez que se supera el nivel de protección de las fibras esta reacción exotérmica hará que la energía emitida, en forma de gas caliente, queme al usuario causando quemaduras de 2do, 3er grado e infecciones. Cuando esta reacción toma lugar, los gases calientes del FRT, bajo el nivel de protección apagan el fuego de las fibras. Pero, si se supera el nivel de protección, estos gases nocivos serán emitidos pudiendo causar también problemas respiratorios dentro de la capucha y haciendo que el trabajador tenga que sacársela aun estando en una situación de riesgo.

La tela IFR posee fibras con una estructura química que no permite que queme en el aire, es por eso que los resultados de estas son mucho más favorables que aquellos demostrados por las FRT:
Lavado: Jamás perderá su nivel de protección debido al lavado de la vestimenta.
Peso y Productividad: Pesan menos del 50% que las FRT, permitiendo al usuario realizar sus tareas de forma más conveniente y segura.
Durabilidad: Pueden durar hasta 5 veces más que las telas FRT.
Reacción Exotérmica: No existe tal efecto en las telas IFR.
Adicionalmente, en cuestión de telas IFR se han desarrollado telas para trajes de arcos eléctricos que hacen la única línea de EPP en el ámbito mundial desarrollada con materiales exclusivos para la protección a los arcos eléctricos. A diferencia de las líneas de trajes FRT, utilizan telas provenientes de otras aplicaciones de la industria y se adaptan a la protección de arcos eléctricos, trayendo consigo aquellos aspectos negativos mencionados anteriormente.

MITO: ATPV = Protección 100% .
REALIDAD: ATPV o “Valor de Protección Termal al Arco” es la asignación dada a telas, protectores faciales, uniformes y trajes para arcos eléctricos, su unidad de medida es cal/cm. La recientemente aprobada definición para el método de pruebas ASTM F1959 dice que ATPV “es la energía incidente sobre una tela o material que resulte en suficiente transferencia de energía a través del espécimen bajo prueba que resulta en un 50% de probabilidades de que existan quemaduras de segundo grado”. No obstante, el nuevo método analítico de las pruebas de arco eléctrico presentado por ASTM F1959, provee valores de la energía incidente en cal/cm? que resultan en menores probabilidades de quemaduras de segundo grado. Los valores de protección que presenta este método van desde un 40% a un 1% de probabilidades de heridas por quemaduras. El usuario del EPP no debería estar seleccionando su traje basado en que exista un 50% de probabilidades de quemaduras de segundo grado al momento de un accidente, por el contrario, debería siempre apuntar a que no existan posibilidades de quemaduras.

MITO: La vestimenta aluminizada es una alternativa efectiva para la protección contra arcos eléctricos.
REALIDAD: La vestimenta aluminizada es efectiva como barrera contra la energía radiante en una exposición a arco eléctrico, pero debido a que el aluminio es un buen conductor de electricidad, la tela aluminizada puede aumentar las probabilidades de que suceda un accidente de arco eléctrico. Oberon ha demostrado en pruebas de arco realizadas en el laboratorio Kinectrics, que las telas aluminizadas pueden actuar para iniciar un arco eléctrico, reduciendo la distancia entre los electrodos utilizados en el método de prueba ASTM F1959. De igual manera las telas aluminizadas pueden causar el inicio de un arco eléctrico al reducir el espacio de aire (aislamiento) entre los conductores de un equipo o sistema eléctrico.

MITO: Si identifico la Categoría de Riesgo / Peligro de mis trabajos utilizando las Tablas 130.7(C)(11) y 130.7(C)(9)(a) de la NFPA 70E, puedo evitar hacer los análisis de riesgos de arco eléctrico y usar esos resultados para determinar que EPP debo utilizar.
REALIDAD: Si todas las variables de la Tabla 130.7(C)(9)(a) son idénticas a las de los su red eléctrica, entonces pueden utilizarla con ese fin. La Tabla 130.7(C)(11) de CRP y valores de cal/cm junto a la Tabla 130.7(C)(9)(a) de tareas eléctricas, fue desarrollada como guía (ejemplo) por la NFPA 70E con el fin de facilitar la selección del EPP según la tarea a realizar por el operario. Desgraciadamente, la realidad muestra que en la mayoría de los casos los ejemplos de la norma no se asemejan a aquellos de la realidad que vemos día tras día en la industria. Es por esta razón que la NFPA 70E hace saber al lector que si cualquiera de esas variables cambia (Ej.: distancias de trabajo, corrientes de falla, tiempos de acción de las protecciones, etc.) los niveles de energía de arco eléctrico pueden aumentar, dejando así obsoleto el EPP recomendado en la Tabla 130.7(C)(11) y poniendo en peligro al trabajador.
NFPA 70E recomienda que se haga un análisis de riesgo en cada lugar de trabajo, utilizando las variables únicas de sus propias instalaciones, mediante las formulas ofrecidas en la norma. Las alternativas para hacer los análisis de riesgos son: hacerlos en una planilla de cálculos basado en las formulas de NFPA 70E (IEEE 1584), contratar servicios de ingeniería o bien hacerlos con uno de los tantos programas informáticos (softwares) que se encuentran hoy en el mercado.
Existen varios excelentes recursos disponibles para crear un lugar de trabajo seguro, como la misma NPFA 70E (ahora disponible la nueva versión en español), el portal en español de NFPA 70E en línea www.nfpa70e.info, un sitio donde podrá obtener la más actualizada información sobre la norma y otros importantes recursos adicionales, y www.ArcosElectricos.com donde encontrarán notas, artículos y ensayos de gran interés.

Hay un dicho en la industria que dice:
“La seguridad no sucede por accidente”, debemos obtener el conocimiento, educarnos, entrenar y utilizar el correcto EPP, esto hará la diferencia entre volver a casa esta noche…o no.

Por: Randell B. Hirschmann
Thomas E. Neal
Patricio M. Llaneza
Alejandro M. Llaneza

Vea mas contenidos de
SEGURIDAD Y MEDICINA