6 Medidas de prevención ante un incidente de arc flash
Un arco eléctrico, también conocido como arc flash, es la potente explosión que resulta del cortocircuito en dispositivos eléctricos de alto poder, la cual causa muertes y heridas muy graves en miles de trabajadores en todo el mundo. De igual forma, las implicaciones legales y financieras suelen traer otro tipo de problemas para las empresas.
Dado el peligro que representan, estos incidentes merecen una atención muy seria de los ingenieros profesionales. A continuación, seis medidas de prevención ante un arc flash:
Realizar un análisis de riesgos
Cada programa de mitigación de arc flash debe comenzar con un análisis como este, enfocado en calcular cuánta energía se puede liberar a través de varios puntos de la cadena de energía. La exactitud es esencial en estas medidas, para que así los directores de una planta que no tengan tanta experiencia puedan buscar ayuda de ingenieros calificados.
Para asegurarse de que los empleados siempre estén al tanto de los riesgos de un arc flash, las compañías deben colocar etiquetas de advertencia en cualquier pieza de equipo eléctrico con riesgo de esta falla. También deben marcar las zonas de peligro en el suelo para que el personal que no traiga el equipo de protección adecuado pueda ver qué tan cerca están de un potencial riesgo.
Reducir la corriente de fuga disponible
Aunque no es aplicable en ambientes protegidos por fusibles y breakers limitadores de corriente, los complejos usando NCLBs (Non-Current Limiting Breakers) pueden reducir la cantidad de energía incidente durante un arc flash al disminuir la cantidad de corriente de fuga disponible. Las siguientes estrategias pueden ayudar a las plantas con NCLBs con lo anterior:
Operar con un lazo abierto durante el mantenimiento
Cuando se mantienen dos fuentes eléctricas, los dispositivos de limitación por arriba de los niveles pueden incrementar la corriente de fuga disponible y reducir la energía incidente. De cualquier forma, abrir el lazo entre alimentadores duales de energía durante los procedimientos de mantenimiento reduce el peligro de arc flash al cortar la corriente de fuga a la mitad. Por supuesto, abrir los lazos durante el mantenimiento hace que el esquema de energía sea menos redundante, exponiendo el equipo a un riesgo de falla.
Emplear una toma de tierra muy resistente
Durante las fallas de toma de tierra, los sistemas de alta resistencia proveen un camino para la corriente a través de una resistencia que limita la magnitud de la misma, por lo que se reduce dramáticamente el tamaño de las fallas de las puestas a tierra y los arc flash asociados.
Usar reactores limitadores de corriente
Estos actúan como un cuello de botella en el flujo eléctrico, restringiendo la corriente durante una falla.
Reducir el tiempo de despeje
Si un arc flash pequeño libera poca energía, uno corto también. Para acortar un evento como este al disminuir el tiempo de despeje de las fallas se debe:
Utilizar un enclavamiento por zona selectiva (ZSI)
Se trata de un esquema de protección que usa una señal inhibit transmitida por los breakers de corriente abajo que detectan una falla en el siguiente breaker de corriente arriba. Este último detecta la corriente de fuga y la señal inhibit y muestra un disparo, permitiendo que el breaker de corriente abajo despeje la falla. Si esta ocurre entre los breakers de corriente abajo y arriba, el alimentador de corriente abajo no la detectará ni tampoco enviará la señal inhibit al breaker de corriente arriba. Por lo tanto, este desviará cualquier configuración intencional de retardo, reduciendo significativamente la energía incidente del arc flash.
Implementar un esquema diferencial de barras
Estas son zonas coordinadas de protección dentro de un sistema eléctrico. Cuando ocurre una falla dentro de una zona de protección, los dispositivos de protección se disparan, limitando la duración del arc flasho al mismo tiempo que encierran el daño en porciones específica de la infraestructura. Un sistema diferencial de barras suele ser más rápido y sensible que un ZSI, pero requiere transformadores de corriente adicionales y equipo de relés, lo que lo hace más caro y difícil de implementar.
Desplegar un Sistema de Reducción del Arc Flash para Mantenimiento
Este acorta las fallas al desviar todos los retardos en el circuito de disparo cada vez que la corriente exceda el máximo establecido. Esto permite que las fallas se despejan rápidamente. Los técnicos deben habilitar manualmente los circuitos del sistema antes de realizar el mantenimiento y luego desactivarlos cuando el trabajo esté completo.
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Adoptar una operación remota
Ejecutar procesos potencialmente peligrosos de forma remota puede ayudar al personal a mantenerse alejado de las heridas. Estas son dos maneras de limitar las operaciones de mantenimiento llevadas a cabo como medidas de prevención ante un arc flash:
Instalar monitoreo remoto y un software de control y diagnóstico
Los sistemas modernos de gestión de energía equipan a los administradores con la habilidad de realizar varias de las tareas de manera remota. También equipan a las compañías para que puedan desenergizar equipo eléctrico antes de que los miembros del staff entren en contacto con el.
Utilizar dispositivos remotos de racking
Tradicionalmente, los técnicos tienen que estar cerca del equipo con las conexiones eléctricas funcionando al momento de llevar a cabo el racking de los breakers. Los dispositivos que lo hacen de forma remota pueden realizar esta tarea desde una distancia segura.
Predecir y prevenir fallas
Una de las maneras más efectivas de prevenir un arc flash es anticipar y eliminar las condiciones que los causan. Las siguientes acciones ayudan a detectar el peligro antes de que cause estragos:
Monitorear la integridad del aislamiento
El aislamiento deteriorado es la falla más recurrente entre las que causan un arc flash. Identificar y reparar el daño puede evitar una explosión. El mantenimiento preventivo puede proveer señales de alarma en transformadores, generadores, motores, etc.
Monitorear las uniones de alta presión
La mayoría de los equipos eléctricos contienen uniones de alta presión. Con el tiempo, las vibraciones y los ciclos térmicos pueden aflojar estas conexiones. Cuando la corriente fluye por ellas puede causar sobrecalentamiento y un eventual arc flash. Los sensores térmicos de no contacto, llamados pirómetros, pueden monitorear las uniones de alta presión continuamente y proveer notificaciones de aflojamiento antes de que ocurra una explosión.
Termografía
La termografía permite llevar a cabo escaneos sin tener que remover paneles, disminuyendo la probabilidad de un arc flash por contactos accidentales.
Redireccionar el estallido de energía
El equipo que direcciona la energía de un arc flash lejos del personal se llama “resistente al arco”. Un aparellaje eléctrico resistente, por ejemplo, utiliza uniones selladas, aberturas para aliviar la alta presión y bisagras reforzadas para contener la energía y el calor liberados por el arc flash y llevarlos por un ducto hacia un área desocupada fuera del edificio.
Cuando todo lo demás falla, un aparellaje eléctrico resistente ofrece una última línea de defensa ante una explosión. De cualquier forma, sus cualidades protectoras solo son efectivas cuando las puertas del equipo están cerradas, por lo que las compañías deben asegurarse de que los técnicos está capacitados para cerrarlas durante las operaciones normales. Es importante seguir estas medidas de prevención ante un arc flash para evitar una catástrofe.
Fuente: Grainger
