Arco electrico

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Análisis en Sistemas Eléctricos

Análisis del Riesgo por Arco Eléctrico (Arc Flash Hazard) Juan Meza Hernández
Recientemente con el incremento de los daños, las perdidas humanas y económicas que son causadas por el Arc Flash, se ha puesto especial interés en los eventos del arc flash en equipos que operan en diferentes niveles de voltaje. Donde la energía incidente del arqueo de una falla esdirectamente proporcional al tiempo de aislamiento del arco, reduciendo el tiempo de arqueo se tiene un beneficio muy bueno. Esto también resulta benéfico en la reducción del nivel del equipo de protección personal (PPE) y limitando ambos daños directo y colateral de los equipos.

1.

El Arco Eléctrico

Un arco eléctrico o el arqueo de una falla es un flashover de corriente eléctrica a travésdel aire en los equipos eléctricos con un conductor vivo expuesto a otro o a tierra. El Arc Flash es peligroso debido a la exposición excesiva de calor y serios daños por quemaduras causadas por el arqueo de una falla en los sistemas eléctricos. El arco eléctrico produce intenso calor, explosiones sonoras y ondas de presión. Se tienen temperaturas extremadamente altas, intenso calor radiante,puede quemar la ropa y causar severas quemaduras que pueden ser fatales.

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2.

Naturaleza del Arco

El arco eléctrico produce algunas de las mayores temperaturas conocidas que ocurren en la tierra, alrededor de 35,000 grados Fahrenheit. Esto es cuatro veces la temperatura superficial del sol. Elintenso calor del arco causa la expansión súbita del aire. Esto resulta en una explosión con muy alta presión del aire. Todos los materiales conocidos son evaporizados a esta temperatura. Cuando los materiales son evaporizados, estos se expanden en volumen (Cobre 67,000 veces; Agua – 1670 veces). La explosión puede propagar el metal derretido en el aire a mayores distancias con gran fuerza.

Enla siguiente figura se muestra el arco eléctrico en entre dos terminales y se describen cada consecuencia al ocurrir dicho arco.

Figura No. 1. El arco Eléctrico1

1

Figura tomada de [6]
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3.

Causas del Arco Eléctrico

El arco puede ser iniciado por las siguientes causas: Impurezas yPolvo 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. Corrosión La corrosión de los equipos puede proporcionar impurezas en la superficie del aislamiento. La corrosión también debilita el contacto entre las terminales de losconductores 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. Contactos Accidentales: El contacto accidental con la exposición delas partes vivas puede iniciar el arco de una falla. Caída de Herramienta La caída accidental de la herramienta puede causar un cortocircuito momentáneo, produciendo chispas e iniciando el arco. 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 ocurrirdurante los sobre-voltajes temporales. Falla de los materiales aislantes. El arco eléctrico también es causado por lo siguiente: Utilización o diseño inapropiado del equipo. Procedimientos de trabajo inapropiados.
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4.

Estudio de Arc Flash

El análisis de un estudio de Arc Flash debe ser...
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