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ARCO ELECTRICO

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by

Cyndy Moncada

on 5 April 2014

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Transcript of ARCO ELECTRICO

ARCO
ELÉCTRICO

DEFINICION
El arco eléctrico (también arco voltaico o arc-flash) es la resultante de un cortocircuito
eléctrico transportado por el aire. Se trata de una violenta descarga de energía térmica
procedente de una fuente eléctrica.
Los peligros del arco
eléctrico (o arco voltaico) son una de las principales preocupaciones cuando se trabaja en
instalaciones que superan los 220 voltios de tensión nominal.
EFECTOS DEL ARCO
CAUSAS DEL ARCO ELECTRICO
El arco puede ser iniciado por las siguientes causas:

En electricidad se denomina arco eléctrico o también arco voltaico a la descarga eléctrica que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial y colocados en el seno de una atmósfera gaseosa enrarecida, normalmente a baja presión, o al aire libre.1 Fue descubierto y demostrado por primera vez por el químico británico Humphry Davy en 1800. Para iniciar un arco se ponen en contacto, brevemente, los extremos de dos electrodos, usualmente en forma de lápiz, por lo general de grafito, y se hace pasar una corriente intensa (unos 10 amperios) a través de ellos. Esta corriente provoca un gran calentamiento en el punto de contacto, al separarse los electrodos, se forma entre ellos una descarga luminosa similar a una llama.
APLICACIONES
El arco eléctrico utilizado de forma controlada se ha empleado como fuente de luz, antes de la invención de la lámpara incandescente e incluso después, en la industria cinematográfica para conseguir fuertes intensidades luminosas en la filmación de películas así como en los proyectores de las salas de cine. Los efectos caloríficos del arco eléctrico se continúan utilizando en la industria para la soldadura de metales y otros procedimientos metalúrgicos. En este último tipo de aplicaciones el intenso calor generado por el arco eléctrico suele utilizarse en hornos especiales para fundir materiales refractarios. En este tipo de hornos pueden alcanzarse fácilmente temperaturas del orden de los 3500 °C. Esto también permite fundir productos con un punto de fusión muy alto. La ventaja especial de este procedimiento es una completa independencia a la hora de elegir los productos a aplicar (chatarra, esponja de hierro, arrabio así como cualquier tipo de mezcla).
EFECTO TÉRMICO
El calor liberado funde el metal, carboniza los aislantes, calienta el aire próximo y aumenta bruscamente la presión si el entorno es reducido.
Se suele subestimar, a menudo, el enorme calor liberado por los arcos de defecto. Por ejemplo: una corriente de defecto de 10.000 A durante 1/10 [s] es suficiente para fundir la mitad de un cable de 150 mm².

Resulta del calentamiento muy rápido de un volumen de aire reducido; es lo que hace comparar, por lo que se ha podido comprobar, un cortocircuito a una explosión. Si a los cuadros no se les ponen pantallas o puertas que resistan estas presiones internas, se agravan de los daños causados a las instalaciones.
El cebado de un arco se acompaña siempre de un ruido impresionante, efecto sonoro que es consecuencia de la variación brusca de la presión. En corriente alterna, este ruido será como un trueno.

EFECTO DE PRESION
EFECTO LUMINOSO
De un arco es muy conocido, además de su intenso brillo; se produce en parte por las radiaciones ultravioleta, capaces de dañar la vista de una persona próxima, pero sobre todo por la ionización del entorno.
EFECTO DE IONIZACIÓN
Puede provocar reencendidos entre partes con tensión que, con una atmósfera normal, se considera que tienen una separación de aislamiento adecuada. Estos reencendidos tienen como consecuencia la formación de arcos secundarios, independientes del arco inicial y que se propagan sobre otros elementos. Esto explica la aparición de los cebados múltiples que se aprecian en el cuadro después del fogonazo y que hacen que sea muy difícil el buscar el origen exacto del defecto
1.Impurezas y Polvo

Las impurezas y polvo en la superficie del aislamiento pueden proporcionar un camino para la
corriente, permitiendo un flashover y creando la descarga del arco a través de la superficie. Esto
puede desarrollar un mayor arqueo.

2. Corrosión

La corrosión de los equipos puede proporcionar impurezas en la superficie del aislamiento. La corrosión también debilita el contacto entre las terminales de los conductores incrementando la resistencia de contacto a través de la oxidación u alguna otra contaminación corrosiva.La condensación del vapor y el goteo del agua pueden crear un camino en la superficie de los
materiales aislantes.
Esto puede crear un flashover a tierra y la intensificación del potencial del
arco de fase a fase.

3. Contactos Accidentales:


El contacto accidental con la exposición de las partes vivas puede iniciar el arco de una falla.

4. Caída de Herramienta

La caída accidental de la herramienta puede causar un cortocircuito momentáneo, produciendo
chispas e iniciando el arco.

5. Sobre-Voltajes a través de espacios estrechos:

Cuando el espacio de aire entre conductores de diferentes fases es muy estrecho (debido a la
mala calidad o al daño de los conductores), el arco puede ocurrir durante los sobre-voltajes
temporales.

6. Falla de los materiales aislantes:

El arco eléctrico también es causado por lo siguiente: Utilización o diseño inapropiado del equipo. Procedimientos de trabajo inapropiados
RIESGOS DEL ARQUEO DE UNA FALLA
Algunos de los riesgos del arqueo de una falla son las siguientes:

1. Calor


Quemaduras fatales pueden ocurrir cuando la victima se encuentra a varios metros del arco.
Serias quemaduras son comunes a una distancia de 3 metros.

2. Objetos


La extensión del arco produce la caída de pequeños objetos metálicos a alta presión. La
explosión puede penetrar el cuerpo.

3. Presión

La onda de presión de la explosión puede lanzar a los trabajadores a través del cuarto,
noqueándolos. La presión en el pecho puede ser mayor a 2000 lb2ft.

4. Ropa

La ropa es quemada a varios metros. El área de la ropa, puede ser quemada más
severamente que la piel expuesta.
6. Perdida auditiva por explosión sonora.

El sonido puede tener una magnitud hasta de 140 dB a una distancia de 60.96 cm del arco.
PROPIEDADES DEL ARCO ELECTRICO
Propiedades físicas

Al separarse los dos contactos, uno, el cátodo, emite electrones, el otro, ánodo, los recibe. Por la naturaleza energética del fenómeno de emisión de electrones, el cátodo se calentará. La base del arco se convierte en una fuente de emisión termo - iónica: el punto caliente es el principal emisor de electrones y, si el arco se estanca, pueden aparecer vapores metálicos.
Estos vapores y el gas ambiente se ionizarán debido a:
• la presencia de electrones libres,
• la creación de iones positivos que se desplazan hacia el cátodo y mantienen su calentamiento,
• la creación de iones negativos que bombardeando el ánodo, provocan también su calentamiento.
El conjunto de toda esta agitación se produce en el seno de una columna de plasma a alta temperatura 4.000 a 20.000 ºK, según sea la corriente y su confinamiento.
Figura 2:El arco eléctrico: fenómeno físico (a) y tensión característica de arco Ua (b).


Propiedades eléctricas
La más notable es la aparición de una tensión de arco cuyo valor tiene:
• una parte fija, U AC >> 20 a 40 V, que aparece a partir del instante de separación de los contactos y depende de los materiales empleados,
• una parte variable, U L = 50 a 100 V/cm, cuando el arco se ha estabilizado en su contexto de presión-temperatura.
Así se obtiene un valor total:
Ua = U AC + U L
Hay que destacar que:
• el signo de Ua cambia al modificarse el sentido de la corriente de arco

ASPECTOS DEL ARCO ELECTRICO
- Quemaduras de tercer grado provocadas por la energía de radiación del arco y por la proyección de metales fundidos. (equivale a una bola de fuego).
- Riesgo de daño de pérdida auditiva debido al ruido y a la presión de la onda de choque (onda sonora aprox de 165 dB).
- Lesiones provocadas por la inhalación de humos tóxicos.
- Lesiones oculares deslumbramiento provocaos por la intensidad luminosa.
- La ropa es quemada a varios metros, el área de la ropa puede ser quemada más severamente que la piel expuesta.


PRVENCION DE LOS RIESGOS

- Conocer los efectos del arco eléctrico, las limitaciones de seguridad y las condiciones de trabajo que acarrean este riesgo.
- Identificar las operaciones y los lugares que plantean un riesgo potencial de arco eléctrico.
- Realizar un análisis del riesgo para evitar accidentes.
- Solo personal autorizado podrá dar adecuada manipulación a la tarea.
- Uso adecuado de los EPP.
- Personal altamente capacitado y experimentado.
- Realizar el trabajo en ausencia de tensión.
- Señalizar y demarcar adecuadamente el área de trabajo

NORMATIVIDAD COLOMBIANA
RETIE
NTC 2050
REGLAMENTO TECNICO DE INSTALACIONES ELECTRICAS
Resolución 90708 de 30 Agosto de 2013
CODIGO ELECTRICO COLOMBIANO
BIBLIOGRAFIA
-http://www.endesa.com/es/saladeprensa/glosario/home?letra=D
-http://norma-ohsas18001.blogspot.com/2014/02/riesgo-de-arco-electrico.html
-Análisis de sistemas eléctricos
Electrical safe
-RETIE
-NTC 2050 COD ELECTRICO COLOMBIANO
-
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