Arco Elétrico Explicado: Causas, Riscos e Como Proteger Trabalhadores

De acordo com a estimativa do Bureau of Labor Statistics, cinco a dez incidentes de arco elétrico ocorrem a cada dois dias nos Estados Unidos da América. O arco elétrico projeta gotas de metal fundido em altíssima velocidade nas pessoas próximas ao local do acidente. Estas gotas são fortes o suficiente para perfurar o corpo. Similarmente, a pressão pode arremessar trabalhadores vários metros através da sala.

Arco elétrico de baixa energia pode ser a razão para queimaduras de terceiro grau ou a morte de trabalhadores por lesão. Além disso, pode causar cegueira permanente, perda de audição, problemas cardíacos e danos nervosos. Além disso, queimaduras graves podem ocorrer se você estiver a 3 metros de distância dos sistemas de energia. Então, o que é arco elétrico? Por que causa tais perigos? E como podemos organizar o equipamento de proteção adequadamente?

O que é um Arco Elétrico?

De acordo com a definição da National Fire Protection Association (NFPA), arco elétrico é a onda de partículas carregadas que viaja através do ar. Para explicar, o isolamento entre dois condutores metálicos carregados pode se tornar insuficiente, e não pode suportar a fase de tensão de entrada adicional. Devido a este fenômeno, o ar começa a ionizar e ganhar energia. Portanto, o equipamento elétrico começa a produzir arcos elétricos.

Mesmo se o flash durar apenas alguns segundos no ar, ainda assim o dano que produz é massivo. A cada ano, milhares de pessoas vão a centros de queimaduras para se tratar de queimaduras fatais. Observe que as pessoas não sofrem eletrocussão, mas lesões por queimadura nestes incidentes. Assim, você pode ver, não é vital estar em contato com a superfície errada. Em vez disso, você só precisa estar dentro de certos limites ao redor do local do incidente.

A NFPA 70E define esferas imaginárias ou limites ao redor de uma área. Nestes limites, você pode sofrer uma queimadura de segundo grau se houver quaisquer perigos de arco elétrico. Notavelmente, os arcos elétricos podem produzir algumas das ondas de pressão de temperatura extrema.

Estas ondas podem ser de cerca de 19.426°C, que é quatro vezes mais que a temperatura da superfície do sol (4.982°C). O padrão também afirma que o nível de energia do incidente também aumentará. Pesquisas também mostram que as pessoas que se queimaram em incidentes de arco elétrico foram expostas a cerca de 225°C ou temperatura maior.

Tipos de Arcos Elétricos

Na maioria dos cálculos, os eletricistas podem considerar apenas dois tipos de arcos elétricos. No entanto, na realidade, existem quatro tipos:

• Arco ao ar livre – um dos arcos familiares que os eletricistas consideram durante testes de arco
• Arco em uma caixa – comumente usado na Europa em testes de arco
• Arco ejetado – quando o metal fundido ou plasma causa a morte de trabalhadores
• Arco de rastreamento – o plasma do arco que faz o caminho condutor através da pele. Geralmente forma em tensões mais altas.

Ao calcular a intensidade do arco elétrico no laboratório, você pode controlar o movimento de um arco ao ar livre. Mas, se exposto a mais de 480V, pode mudar para arco de rastreamento ou ejetado.

Causa dos Arcos Elétricos

Muitas coisas podem causar explosões de arco elétrico. Inclui

• Manuseio descuidado de ferramentas
• Partículas de poeira
• Toque acidental na superfície
• Ar condensado
• Ferrugem e corrosão
• Corrente de falha de instalações ruins
• Material de baixa qualidade

Assim, os perigos potenciais de arco elétrico ocorrem à medida que os fatores acima podem comprometer a distância do limite de flash. Além disso, se você esquecer de desenergizar os sistemas elétricos adequadamente, pode levar ao risco de arco elétrico. Devido a estes fatores, luz intensa e energia de calor causarão a expansão do ar e resultarão em uma explosão. Esta explosão de arco pode ser de pressão de ar muito alta.

Impacto dos Arcos Elétricos

De acordo com os padrões de Segurança e Saúde Ocupacional, aqui estão alguns riscos típicos de arco elétrico

• Queima de pele ou roupas na pele
• Fogo se espalhando rapidamente pelos prédios
• Objetos voadores, geralmente bola de plasma fundido
• Pressão da explosão, mais de 2000 lbs por pé quadrado
• Explosão de energia sonora de ruído mais de 140dB
• Energia de calor radiante, mais de 19.426°C

Medidas Preventivas para Evitar Arcos Elétricos

Felizmente, com a ajuda de medidas de segurança adequadas e equipamento de proteção, você pode minimizar os perigos de arcos elétricos. Seguem alguns passos famosos que você pode adotar para a segurança do trabalhador também.

Desenergizar equipamento elétrico

Para prevenir danos máximos da corrente de falha surgindo em um circuito elétrico, desenergize o sistema cuidadosamente. De fato, se há energia zero nas estratégias para suportar partículas carregadas, não pode suportar uma onda de arcos elétricos.
Se você precisar reenergizar o sistema ou operar um disjuntor, deve fazê-lo remotamente. Assim, conforme as coisas dão errado, você está fora do limite de risco e mantendo distância suficiente para estar seguro da lesão da explosão.

Garantir segurança se trabalhando "Quente"

Em muitos casos, desenergizar o sistema elétrico não será um ato adequado. Então, como empregador, você deve desenvolver práticas de trabalho relacionadas à segurança e aplicá-las em sua empresa. Lembre-se que você tem que construir as medidas após avaliação de nível de perigo para que sejam eficazes. Além disso, deve haver uma consistência de natureza nestas práticas de trabalho relacionadas à segurança.
Os padrões de segurança elétrica podem incluir

• Isolamento de ferramentas
• Escrita de medidas de segurança
• Briefing do trabalho para funcionários vindouros
• Equipamento de proteção personalizado
• Permissão de trabalho para trabalhar com equipamento energizado

Opte por Equipamento de Proteção contra Flash

Como há um aumento na conscientização sobre os perigos do arco elétrico, empresas agora estão surgindo com novas ideias para equipamento de proteção individual (EPI). Inclui ternos, capacetes, botas, luvas e macacões feitos com material de isolamento de boa qualidade para trabalhadores elétricos.

Para medir a eficácia do material, fabricantes usam classificação de arco. A classificação de arco é o valor de resistência máxima de energia que o material mostra antes do arco atravessá-lo. As unidades destas classificações são calorias/cm².

Você pode selecionar o EPI apropriado de duas maneiras.

• Consulte a tabela de categorias de perigo - NFPA 70E. Tabela 130.7(C)(15)(a) - que descreve o nível de perigo de cada tarefa e o tipo de EPI que você deve optar.
• Calcule a energia do incidente de perigo sob circunstâncias particulares e escolha o EPI que possa suportar essa energia.

Embora o EPI possa fornecer proteção máxima, é sempre a melhor ideia reduzir a gravidade dos incidentes através de avaliação de risco completa.

Realize uma Análise de Arco Elétrico

Para analisar os perigos de arcos elétricos, você pode contratar um engenheiro profissional para avaliação de risco de arco elétrico. Para este processo, o especialista determina a energia térmica do incidente em cada ponto ao redor da planta elétrica. Então eles fornecerão a análise e recomendarão que tipo de EPI usar em certas distâncias.

Como parte da análise de risco, o especialista também deve sugerir os passos para reduzir a categoria de perigo de arco elétrico. Tenha em mente que o engenheiro profissional que você escolher para o teste deve ter um conhecimento firme de curtos-circuitos, qualidade de energia, NFPA 70E e IEEE 1584.

Na NFPA 70E, as categorias de risco de perigo são descritas como segue.

Categoria de Risco de Perigo	Vestuário	Energia do Incidente - calorias/cm2
0	Material não derretível, não inflamável (como lã, algodão não tratado, rayon, ou mistura destes materiais) com peso de tecido de pelo menos 4,5 oz/yd²	N/A
1	Camisas e calças resistentes a fogo com macacão resistente a fogo	4
2	Roupa íntima de algodão, mangas curtas convencionais e cuecas, com camisa e calças resistentes a fogo	8
3	Roupa íntima de algodão com camisa e calças resistentes a fogo com macacão resistente a fogo, OU roupa íntima de algodão com dois macacões resistentes a fogo	25
4	Roupa íntima de algodão com camisa e calças resistentes a fogo, mais traje multi-camadas	40
Perigo Extremo	Nenhum EPI disponível	>40

Mantenha-se a uma distância mais segura

A NFPA desenvolveu a distribuição de áreas de perigo em limites de arco elétrico para proteger funcionários perto de sistemas energizados. Os limites são:

• Limite de Proteção contra Flash – o limite mais distante da fonte de energia. Se o incidente ocorre, os funcionários nesta área podem ser expostos a uma queimadura de segundo grau, facilmente curável (1,2 calorias/cm²). Aqui a principal razão para as queimaduras seria apenas o calor que a explosão gera.
• Aproximação Limitada – o limite, limitado a uma distância, onde você está propenso a risco de choque.
• Aproximação Restrita – o limite em uma distância onde há risco aumentado de choque.
• Aproximação Proibida – a distância mais próxima da fonte viva, onde os perigos são os mesmos que fazer contato com a superfície.

Você tem que criar os limites de distância exatos ao redor de cada fonte energizada. No entanto, a distância entre cada fronteira pode não ser a mesma com o equipamento mudando. Então, você tem que testar cada categoria individualmente e então concluir resultados para um limite de flash.

Treine os trabalhadores

De fato, toda organização deve treinar seus trabalhadores para segurança elétrica. Portanto, para este propósito, você pode desenhar os programas baseados em requisitos de padrões de segurança elétrica.
No treinamento de proteção contra arco, os trainees conhecerão como reconhecer níveis de perigo. Além disso, eles também aprenderão sobre evasão de acidentes, leitura de rótulos de arco elétrico, e uso de EPI com cuidado.

Interprete Rótulos de Arco Elétrico

O Código Elétrico Nacional NEC requer que o equipamento tenha rótulos de aviso para alertar sobre quaisquer perigos potenciais. Para este propósito, cada painel deve ter seu título de aviso para entender os limites de flash. Similarmente, eles conhecerão sobre selecionar o EPI para cada área.
Como afirmado acima, todo tipo de equipamento deve passar por uma avaliação para determinar os limites. Uma vez completo, você deve colocar os rótulos de aviso de perigo no equipamento. Você também pode entregá-los aos seus funcionários para olharem sempre que começarem a trabalhar em um novo projeto.

Realize Testes de Arco Elétrico

Você pode realizar testes de arco elétrico para determinar a resposta do material de proteção à energia térmica. Em algumas situações, testes de arco também avaliam como o material responde a surtos de energia específicos e se inflama ou não.

Para as empresas que fabricam EPI, é essencial calcular as classificações de arco com os métodos em conformidade com padrões. A OSHA requer que todas as empresas passem por testes de arco elétrico para antecipar o nível de perigo e planejar adequadamente. Além disso, os padrões proíbem estritamente o uso de material derretível. Mesmo se as empresas os usarem em misturas, elas têm que testá-los via teste de arco elétrico para verificar que atendem aos padrões mínimos.

Além dos requisitos acima, testes de arco elétrico são necessários para todo trabalhador elétrico potencialmente se expondo a energia de incidente maior que 2 calorias/cm². Assim, você terá que optar por escolhas mais seguras de EPI para cada situação.

Conclusão

Arco elétrico é um fenômeno perigoso que envolve explosões repentinas de calor, gotas de metal voando e choque. Além disso, o nível de exposição depende da distância que você mantém da fonte. Para evitar as repercussões, você pode desenergizar o sistema, realizar análise de perigo e selecionar o EPI adequado para usar.

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