Arc Flash, un estudio de seguridad eléctrica, a veces ignorado.

Todos los días recibimos solicitudes para cotizar el desarrollo de estudios de corto circuito y coordinación de protecciones, muchos de esos estudios terminan siendo desarrollados por nuestro equipo de analistas, sin embargo, los estudios de niveles de energía incidente en fallas con explosión por arco eléctrico o dicho de manera más sencilla estudios de arc flash, muchas veces no se solicitan junto los otros estudios (como debería ser de forma natural). 

Cada vez que se “modifica” el nivel corto circuito de un sistema eléctrico industrial por razones de crecimiento interno (de las fuentes de contribución de corriente falla) o por crecimiento de la red de CFE, el nivel de energía incidente del sistema también se “modifica” (la energía incidente es la energía calorífica que genera las quemaduras en un trabajador expuesto a un accidente de falla con arqueo y explosión), asimismo cada vez que se actualiza el ajuste de una protección en un interruptor de baja tensión o en un esquema de protección de media tensión, se están “modificando” los niveles de energía incidente “aguas abajo” de ese elemento. 

Arc flash es un estudio de seguridad eléctrica cuyo objetivo es “calcular” los niveles de riesgo de quemadura (energía incidente disponible) presentes dentro de un tablero o equipo energizado, sus resultados se “imprimen” en etiquetas de seguridad que se colocan en los mismos. 

El estudio de arc flash recibe datos de entrada provenientes del estudio de corto circuito y del estudio de coordinación de protecciones, junto con información de las características físicas de los tableros (arreglos físicos, tipo de compartimentación, tipo de buses, etc) toda esta información se procesa en un software de análisis (en nuestro caso ETAP, que contiene las formulaciones de cálculo del estándar relativo IEEE-1584) y se calculan los niveles de energía incidente en cada tablero o equipo y se generan las etiquetas de seguridad que se adhieren a los tableros para advertir a los trabajadores calificados de los riesgos que corren cuando “accesen” a trabajar cerca de o con los conductores energizados dentro de un tablero o equipo energizado. 

El estudio de arc flash y el etiquetado deben formar parte del programa de seguridad eléctrica del sistema eléctrico industrial (Etiquetado de seguridad y LOTO). También la capacitación de los trabajadores calificados en temas de riesgos en trabajos con equipo energizado. 

¿Qué implica en “trabajo adicional” un estudio de arc flash más allá de los estudios de corto circuito y coordinación de protecciones? 

1. Compromiso del usuario con la implementación de los programas de seguridad eléctrica. 
2. Contar con un diagrama unifilar en el cual estén plasmados todas y cada una de las cargas finales. El problema es empezar, muchos usuarios industriales no cuentan con diagramas unifilares con este nivel de detalle. Roma no se hizo en un día, pero un buen proveedor de servicios de ingeniería eléctrica, con la ayuda del personal del usuario, puede desarrollar el diagrama unifilar con este nivel de detalle en un tiempo razonable. 
3. Mantener el diagrama unifilar actualizado, como parte de los programas de documentación de la planta industrial, es necesario considerar la actualización del diagrama unifilar conforme el sistema eléctrico va creciendo. 
4. Algunos sistemas eléctricos son tan grandes y complejos, que desarrollar el modelo eléctrico y hacer la primera versión completa e integrada de los estudios de corto circuito, coordinación de protecciones y arc flash puede ser un trabajo que pueda tomar bastante tiempo la primera vez. Pero una vez que ya se tiene desarrollado el modelo de simulación (modelo eléctrico) en un software de análisis, las siguientes revisiones requerirán de inversiones y tiempos de ejecución considerablemente menores. 
5. Se recomienda que el usuario industrial seleccione un proveedor con capacidad para administrar el archivo del modelo de simulación (modelo eléctrico del sistema) para que con cada cambio o actualización del sistema eléctrico no tenga que iniciar de cero, sino donde se quedó la última vez.  
6. Una vez que tenemos toda la información en diagramas unifilares, la misma se carga al modelo eléctrico del sistema, se hacen algunas configuraciones en el módulo de arc flash para considerar las características “físicas” de los tableros de distribución y hacemos un primer “click” para obtener los resultados tabulares de niveles de energía incidente en cada tablero o equipo y un segundo “click” para generar las etiquetas de seguridad eléctrica en formato pdf y listas para llevarlas con un impresor comercial. 
7. Una de las cosas más importantes es la capacitación de los trabajadores calificados en seguridad eléctrica relacionada con la información de las etiquetas de arcflash, que básicamente contienen: a) riesgos de quemaduras dentro del tablero, b) riesgos de electrocución y b) el equipo de protección personal requerido para realizar trabajos dentro del tablero o equipo cuando este se encuentra energizado. 

Dos comentarios antes de finalizar este blog: 

1. Si como usuario industrial solicita un estudio de corto circuito y coordinación de protecciones sin hacer estos estudios, quiere decir que su programa de seguridad eléctrica tiene una debilidad que puede poner en riesgo a sus trabajadores. 
2. Muchas veces se “ve” al reporte del estudio de arc flash como un “documento” que nos solicita el área de seguridad la planta. Por lo cual se busca que algún proveedor genere el reporte a partir de los estudios impresos de corto circuito y coordinación de protecciones. Para poder hacer un estudio “profesional” se debe tener toda la información del sistema eléctrico ligada por medio de un software de análisis. No es posible generar un estudio de arc flash de manera aislada cuyo objetivo sea cumplir con el programa de seguridad eléctrica de la planta. 

¿Quieres conocer que tableros y equipos se les coloca etiqueta de seguridad eléctrica? Da clic aquí para conocer más de esto.

ESTÁNDARES DE REFERENCIA: 

1. En México, NORMA Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008, Equipo de protección personal-selección, uso y manejo en los centros de trabajo.  

2. NFPA 70E®: Standard for Electrical Safety in the Workplace®, 2018 Edition. 

3. IEEE 1584-2018 – IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations. 

ACERCA DEL AUTOR: 

Ing. Fernando Pérez Ross 

Director de operaciones 

Analista senior de sistemas eléctricos industriales.