Un estudio de arco eléctrico tiene como objetivo determinar la información que se coloca en las etiquetas de seguridad eléctrica que se colocan en tableros y equipos eléctricos para advertir a los trabajadores los riesgos de electrocución y quemaduras, así como el equipo de protección personal requerido para disminuir los riesgos que se tienen dentro del equipo o tablero energizado.
Este tipo de estudios los desarrolla un ingeniero analista de sistemas eléctricos usando un software de análisis de ingeniería eléctrica de uso extendido como ETAP. El analista desarrolla un modelo eléctrico en el software de análisis a partir del diagrama unifilar del sistema eléctrico que se analiza. A partir de modelos matemáticos de ingeniería eléctrica clásica y las formulaciones establecidas en el estándar IEEE 1584-2018 – IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations y los lineamientos de NFPA 70E®: Standard for Electrical Safety in the Workplace®, 2018 Edition, el software determina y calcula los parámetros que colocarán en las etiquetas de seguridad.
De manera práctico, ¿hasta donde debe abarcar el modelo eléctrico para determinar los niveles de riesgo en fallas con arqueo (Arc Flash)?
En seguida, les presentamos una regla de etiquetado de seguridad eléctrica aceptada como una práctica común en la industria, “deben etiquetarse todos aquellos tableros y equipos que puedan ser intervenidos cuando estén energizados”.
Se establecen los siguientes límites prácticos:
- Tableros de media tensión.
- Tableros principales de baja tensión (480 V).
- Tableros principales de alumbrado (220 V). Más allá no es práctico.
- Centros de control de motores.
- Tableros de distribución auto soportados (dentro de la planta).
- Tableros de montaje en pared (dentro de la planta). Más allá no es práctico.
- Plug-ins en electroductos.
- Tableros de máquina alimentados desde electroductos.
- Transformadores secos de drives.
- Drives de baja y media tensión.
- UPS´s de potencia (480 V).
Para que el modelo eléctrico desarrollado sea lo más cercano a la realidad se recomienda el siguiente tratamiento para las fuentes de contribución de corriente de falla que alimentan a las fallas con arqueo:
- CFE siempre presente.
- Todos los motores de media tensión deben ser incluidos en el modelo de forma individual.
- Modelar los centros de control de motores de baja tensión con los modelos simplificados que ya tiene el software de análisis y que disminuyen significativamente el tiempo de desarrollo del modelo eléctrico de la planta.
Por caer fuera de límites prácticos se recomienda excluir del análisis:
- Cajas de conexión de motores de baja y media tensión.
- Envolventes de Compresores.
- Envolventes de Manejadoras de aire acondicionado.
- Contactos de 480 V y 220 V.
- Tableros de alumbrado dentro de oficinas.
De acuerdo con estas recomendaciones se puede desarrollar un modelo eléctrico en un tiempo razonable de semanas, con resultados confiables, en lugar de modelar “n” cantidad de elementos y detalles que no afectan los resultados, sin embargo estos, extienden el tiempo de ejecución de los estudios a “meses”, sin que los resultados obtenidos cambien de manera significativa.
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NORMATIVA.
- En México, NORMA Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008, Equipo de protección personal-selección, uso y manejo en los centros de trabajo.
- NFPA 70E®: Standard for Electrical Safety in the Workplace®, 2018 Edition.
- IEEE 1584-2018 – IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations.
ACERCA DEL AUTOR:
Ing. Fernando Pérez
Director de operaciones en RADTHINK S.A. de C.V.
Analista senior de sistemas eléctricos industriales.