Un arco eléctrico es un tipo de explosión o descarga eléctrica que resulta de una conexión de baja impedancia a través del aire a tierra u otra fase de tensión en un sistema eléctrico. Este fenómeno ocurre cuando un arco eléctrico provoca una liberación repentina de energía eléctrica debido a una falla, lo que puede causar un destello brillante y un calor intenso, provocando incendios, explosiones e incluso lesiones graves o la muerte al personal cercano. Una explosión de arco eléctrico se produce como resultado de la liberación repentina de presión durante un evento de arco eléctrico, lo que pone de relieve los efectos físicos y los importantes riesgos de seguridad en entornos eléctricos cerrados.
La importancia del arco eléctrico en la seguridad eléctrica es innegable. Representa un grave riesgo para los trabajadores y los equipos en entornos con sistemas eléctricos. Un arco eléctrico puede generar temperaturas de hasta 35 000 °F (aproximadamente 19 427 °C), varias veces más altas que la superficie del sol. La energía liberada en caso de un arco eléctrico puede causar quemaduras graves, lesiones por explosión y otras afecciones potencialmente mortales.
Causas del arco eléctrico
Las causas comunes de los incidentes de arco eléctrico incluyen diversos factores. Una falla de arco, que se produce debido a una descarga eléctrica incorrecta entre conductores, es una causa importante de arcos eléctricos. Las fallas de arco eléctrico pueden provocar situaciones peligrosas, y comprenderlas es crucial para mejorar la seguridad y prevenir accidentes eléctricos.
Estas son algunas de las causas más comunes:
- Falla del equipo
- Error humano
- Factores ambientales
Es importante tener en cuenta que, si bien estas son causas comunes, los incidentes de arco eléctrico son complejos y pueden implicar una combinación de estos factores. Prevenir los arcos eléctricos en su organización requiere un enfoque integral que incluya el mantenimiento regular de los equipos, la capacitación adecuada, el uso de herramientas apropiadas y el cumplimiento de las normas y procedimientos de seguridad.
Falla del equipo
Las fallas de los equipos son una de las principales causas de los incidentes de arco eléctrico. Pueden provocar estos eventos peligrosos de las siguientes maneras:
- Deterioro a lo largo del tiempo
- Instalación o mantenimiento defectuoso
- Mal funcionamiento del componente
- Calificaciones inadecuadas
- Contaminación
La prevención de fallas en los equipos mediante inspecciones regulares, una instalación y un mantenimiento adecuados y el uso de componentes que cumplan con las especificaciones necesarias (como limitadores de corriente ) son pasos fundamentales para mitigar el riesgo de incidentes de arco eléctrico.
Por ejemplo, algunos equipos que comúnmente fallan y provocan incidentes de arco eléctrico son:
- Disyuntores
- Transformadores
- Aparatos de distribución
- Tableros de distribución y cuadros eléctricos
- Centros de control de motores (MCC)
- Interruptores de desconexión
- Cables y cableado
- Relés
Cuando estén presentes, estos dispositivos deben incluirse en el plan de mantenimiento preventivo de una organización para evitar fallas del equipo y eventos de arco eléctrico.
Error humano
El error humano es un factor importante que contribuye a los incidentes de arco eléctrico, a menudo debido a la falta de conocimiento, una capacitación inadecuada en prevención de arco eléctrico o la complacencia. A continuación, se presentan algunas maneras en que el error humano puede provocar estos eventos peligrosos:
- Capacitación inadecuada
- Ignorar los protocolos de seguridad
- Errores de juicio
- Contacto accidental
- Uso inadecuado de herramientas y equipos
- Falla al desenergizar el equipo
- Complacencia
Asegúrese de que su organización cuente con planes para mitigar el riesgo de arco eléctrico causado por errores humanos. Asegúrese de que el EPP, las herramientas aislantes, la capacitación, etc., formen parte de su estrategia de mitigación.
Factores ambientales
Factores ambientales como el polvo, la corrosión y la condensación pueden aumentar significativamente el riesgo de arco eléctrico. A continuación, se explica cómo contribuye cada factor:
- Polvo: La acumulación de polvo en equipos eléctricos puede crear una ruta conductora, lo que provoca cortocircuitos y arcos eléctricos. El polvo también puede aislar el calor, provocando el sobrecalentamiento y fallos en los equipos.
- Corrosión: La corrosión degrada la integridad de los componentes eléctricos, lo que compromete el aislamiento y aumenta la probabilidad de fallas eléctricas. Esto puede provocar arcos eléctricos, especialmente en entornos con alta humedad o exposición a sustancias corrosivas.
- Condensación: La humedad generada por la condensación puede crear puentes entre conductores, creando rutas eléctricas imprevistas. Esto puede provocar cortocircuitos y arcos eléctricos, especialmente en entornos con poca ventilación o con temperaturas variables.
El mantenimiento y las inspecciones regulares son cruciales para prevenir arcos eléctricos. Las revisiones rutinarias ayudan a identificar y abordar posibles problemas como la acumulación de polvo, la corrosión y la humedad antes de que provoquen situaciones peligrosas. Garantizar el buen funcionamiento de todos los equipos eléctricos reduce el riesgo de fallos y mejora la seguridad general. Dedique tiempo a reflexionar sobre cómo los factores ambientales pueden provocar arcos eléctricos en sus instalaciones y qué planes existen para mitigar ese riesgo.
Riesgos asociados con los peligros de arco eléctrico
Los incidentes de arco eléctrico suponen riesgos significativos y pueden tener graves consecuencias. A continuación, se presentan algunos puntos clave a considerar sobre los incidentes de arco eléctrico:
Riesgos de incidentes de arco eléctrico:
- Quemaduras graves: El intenso calor generado por un arco eléctrico puede causar quemaduras graves, incluso a distancia. Las temperaturas pueden alcanzar los 19 427 °C (35 000 °F), una temperatura superior a la de la superficie del sol.
- Presión de explosión: La fuerza explosiva de un arco eléctrico puede crear una onda de presión que puede provocar lesiones físicas como fracturas de huesos, pérdida de audición y daños a los órganos internos.
- Escombros voladores: La explosión puede impulsar metal fundido y otros escombros a altas velocidades, lo que representa un riesgo de laceraciones, lesiones oculares y otros traumatismos.
- Humos tóxicos: Los arcos eléctricos pueden vaporizar metales y materiales aislantes, liberando humos tóxicos que pueden ser dañinos si se inhalan.
- Descarga eléctrica: el contacto directo con la fuente eléctrica puede provocar una descarga eléctrica grave, que podría provocar un paro cardíaco u otras afecciones potencialmente mortales.
Posibles consecuencias de los eventos de arco eléctrico
Prevenir incidentes de arco eléctrico mediante mantenimiento regular, inspecciones y el cumplimiento de los protocolos de seguridad es crucial. Garantizar el correcto mantenimiento de todos los sistemas eléctricos y la capacitación de los empleados en procedimientos de seguridad puede reducir significativamente el riesgo de arco eléctrico y sus consecuencias.
Lesiones personales
Los arcos eléctricos pueden causar diversas lesiones graves. Estos son algunos de los tipos más comunes.
- Quemaduras:
- Quemaduras térmicas: El intenso calor de un arco eléctrico puede causar quemaduras térmicas graves. Estas quemaduras pueden afectar la piel y los tejidos subyacentes, pudiendo llegar a ser quemaduras de tercer grado.
- Quemaduras radiantes: La radiación ultravioleta e infrarroja emitida durante un arco eléctrico puede causar quemaduras como quemaduras solares graves, dañando la piel y los ojos.
- Daño auditivo:
- Trauma acústico: El sonido explosivo de un arco eléctrico puede superar los 140 decibeles, un nivel de intensidad superior al de un motor a reacción. Esto puede causar pérdida auditiva inmediata y permanente o tinnitus (zumbido en los oídos).
- Lesiones por explosión:
- Lesiones por ondas de presión: La onda de presión generada por un arco eléctrico puede provocar un traumatismo contundente, lo que puede provocar lesiones como fracturas de huesos, conmociones cerebrales y lesiones internas.
- Escombros voladores: La explosión puede impulsar metal fundido y otros escombros a altas velocidades, causando laceraciones, heridas punzantes y lesiones oculares.
- Lesiones por inhalación:
- Humos tóxicos: Los arcos eléctricos pueden vaporizar metales y materiales aislantes, liberando humos tóxicos que pueden inhalarse. Esto puede provocar problemas respiratorios, quemaduras químicas en las vías respiratorias y daño pulmonar a largo plazo.
- Descarga eléctrica:
- Paro cardíaco: el contacto directo con la fuente eléctrica puede provocar una descarga eléctrica grave, que podría derivar en un paro cardíaco u otras afecciones potencialmente mortales.
Implementar medidas de seguridad, como el uso de equipo de protección personal (EPP) adecuado, el mantenimiento regular y una capacitación exhaustiva, puede ayudar a mitigar estos riesgos. Garantizar que todo el personal conozca los peligros y sepa cómo responder en caso de un arco eléctrico es crucial para prevenir lesiones.
Daños al equipo
Los arcos eléctricos pueden causar graves daños a los equipos eléctricos y tener un impacto financiero significativo en las empresas. A continuación, se detallan ambos aspectos:
Daños al equipo eléctrico:
- Daños por calor: El calor intenso de un arco eléctrico puede derretir y vaporizar componentes metálicos, lo que provoca daños graves a disyuntores, tableros de distribución, transformadores y otros dispositivos eléctricos.
- Onda de presión: La fuerza explosiva de un arco eléctrico genera una onda de presión que puede dañar físicamente el equipo, provocando fallas estructurales y la necesidad de reparaciones extensas.
- Ruptura del aislamiento eléctrico: Las altas temperaturas y la liberación de energía pueden degradar o destruir los materiales de aislamiento, lo que provoca cortocircuitos y otras fallas en los equipos.
- Contaminación por humo y hollín: El humo y el hollín producidos durante un arco eléctrico pueden contaminar componentes electrónicos sensibles, provocando fallos de funcionamiento y reduciendo la vida útil del equipo.
Impacto financiero en las empresas:
- Costos de reparación y reemplazo: Los equipos dañados suelen necesitar reparación o reemplazo, lo que puede suponer un gasto considerable. El costo de los equipos nuevos y la mano de obra necesaria para su instalación pueden aumentar rápidamente.
- Tiempo de inactividad operativa: Los incidentes de arco eléctrico pueden provocar un tiempo de inactividad significativo durante la reparación o el reemplazo de equipos. Este tiempo de inactividad puede interrumpir los programas de producción, lo que resulta en pérdidas de ingresos y posibles retrasos en el cumplimiento de los pedidos de los clientes.
- Aumento de las primas de seguro: Las empresas que experimentan incidentes de arco eléctrico podrían tener que pagar primas de seguro más altas debido al mayor riesgo. Las aseguradoras también podrían exigir comprobantes de mejoras en las medidas de seguridad antes de renovar las pólizas.
- Multas regulatorias y costos legales: El incumplimiento de las normas de seguridad puede resultar en multas cuantiosas por parte de los organismos reguladores. Además, las empresas pueden incurrir en costos legales por demandas interpuestas por empleados lesionados o sus familias.
- Daño a la reputación: Los incidentes pueden dañar la reputación de una empresa, dificultando la captación de nuevos clientes y la fidelización de los clientes existentes. Esto puede tener consecuencias financieras a largo plazo, ya que la empresa trabaja para reconstruir la confianza.
Invertir en mantenimiento regular, capacitación en seguridad y equipo de protección adecuado puede ayudar a prevenir incidentes de arco eléctrico. Al abordar proactivamente los riesgos potenciales, las empresas pueden proteger a sus empleados, equipos y su situación financiera.
Tiempo de inactividad e impacto operativo
Los incidentes de arco eléctrico pueden causar interrupciones operativas significativas, lo que conlleva tiempos de inactividad prolongados y diversos desafíos para las empresas. A continuación, se detallan estas interrupciones y algunos ejemplos de su impacto:
Interrupciones operativas
- Parada inmediata: Los incidentes de arco eléctrico suelen requerir la parada inmediata de los equipos afectados para evitar daños mayores y garantizar la seguridad. Esto puede paralizar las líneas de producción y otras operaciones críticas.
- Reparación y reemplazo: Los equipos dañados pueden requerir reparaciones extensas o un reemplazo completo. Este proceso puede tardar días o incluso semanas, dependiendo de la disponibilidad de piezas y la complejidad de las reparaciones.
- Inspecciones e investigaciones de seguridad: Tras un incidente de arco eléctrico, se requieren inspecciones e investigaciones de seguridad exhaustivas para determinar la causa y prevenir futuros incidentes. Esto puede retrasar la reanudación de las operaciones normales.
- Tiempo de inactividad de los empleados: Los trabajadores podrían no poder realizar sus tareas mientras se repara o reemplaza el equipo. Esto puede reducir la productividad y generar posibles pérdidas financieras.
- Interrupciones de la cadena de suministro: el tiempo de inactividad puede afectar a toda la cadena de suministro, causando demoras en la entrega de productos a los clientes y potencialmente dando lugar a sanciones contractuales o pérdida de negocios.
Ejemplos de impacto empresarial:
- Plantas de fabricación: Una planta de fabricación sufrió un incidente de arco eléctrico que dañó maquinaria crítica. La planta estuvo cerrada durante dos semanas mientras se realizaban las reparaciones, lo que provocó una pérdida significativa de producción e ingresos. La empresa también enfrentó un aumento de costos debido al envío acelerado de piezas de repuesto y al pago de horas extras a los trabajadores para ponerse al día con los pedidos retrasados.
- Centros de datos: Un centro de datos sufrió un incidente de arco eléctrico que dañó sus unidades de distribución de energía. El centro tuvo que cambiar a generadores de respaldo mientras se realizaban las reparaciones, lo que generó mayores costos operativos y preocupaciones sobre la confiabilidad de los servicios prestados a los clientes. El incidente también provocó una revisión exhaustiva de los protocolos de seguridad, lo que prolongó aún más el tiempo de inactividad.
- Instalaciones de petróleo y gas: Una refinería de petróleo sufrió un arco eléctrico que provocó un incendio, lo que provocó la parada parcial de la instalación. El incidente provocó daños millonarios y pérdidas de producción. La refinería tuvo que someterse a exhaustivas inspecciones de seguridad y mejoras, lo que prolongó el tiempo de inactividad y afectó la capacidad de la empresa para cumplir con sus compromisos de suministro.
Estrategias de mitigación : para minimizar el riesgo y el impacto de los incidentes de arco eléctrico, las empresas deben invertir en:
- Mantenimiento regular: garantizar que todos los equipos eléctricos se inspeccionen y mantengan periódicamente para evitar fallas.
- Capacitación en seguridad: Brindamos capacitación integral a los empleados sobre los peligros del arco eléctrico y los procedimientos de seguridad.
- Equipo de protección: utilizar equipo de protección personal (EPP) adecuado para proteger a los trabajadores.
- Evaluaciones de riesgos: realizar evaluaciones de riesgos periódicas para identificar y mitigar peligros potenciales.
Al abordar estos problemas de forma proactiva, las empresas pueden prevenir la probabilidad de incidentes de arco eléctrico y minimizar su impacto operativo. Los limitadores de corriente de G&W Electric están disponibles para una amplia gama de requisitos de interrupción y limitación de corriente por sobrecorriente. También puede contactarnos para hablar con un representante en su zona.
