Comprensión de los peligros de los arcos eléctricos, su prevención, el equipo de protección personal y la seguridad en el lugar de trabajo
Los incidentes de arco eléctrico se encuentran entre los peligros eléctricos más peligrosos que se encuentran en las instalaciones industriales, los sistemas de servicios públicos, los edificios comerciales, las plantas de fabricación, las instalaciones de energía renovable y los entornos de servicio de vehículos eléctricos.
En una fracción de segundo, un arco eléctrico puede liberar temperaturas más altas que la superficie del sol, producir ondas de presión explosivas, fundir metal y causar lesiones graves o la muerte.
A pesar de estos riesgos, los peligros de los arcos eléctricos a menudo se malinterpretan o subestiman. La capacitación adecuada, la planificación, el equipo de protección personal (EPP) y las prácticas de trabajo seguras son fundamentales para proteger a los trabajadores que operan, mantienen o solucionan problemas de equipos eléctricos energizados.
Esta guía explica qué es el arco eléctrico, por qué ocurre, cómo se mide, qué estándares se aplican y los pasos que las organizaciones pueden tomar para reducir el riesgo y mejorar la seguridad eléctrica.
¿Qué es un arco eléctrico?
Un arco eléctrico es una liberación repentina de energía eléctrica a través del aire entre conductores o de un conductor a tierra.
Cuando la electricidad abandona su trayectoria prevista, crea un arco de plasma capaz de liberar una tremenda energía casi instantáneamente.
Un arco eléctrico puede producir:
- Calor extremo
- Luz intensa
- Metal fundido
- Escombros voladores
- Gases tóxicos
- Ondas de presión
- Niveles de sonido que superan los 140 decibelios
El evento puede durar solo milisegundos, pero el daño puede ser catastrófico.
¿Qué tan caliente es un arco eléctrico?
Muchas personas se sorprenden al saber que las temperaturas de un arco eléctrico pueden superar:
35,000∘F
Esto es significativamente más caliente que la superficie del sol.
A estas temperaturas:
- El cobre se vaporiza instantáneamente
- El acero puede fundirse
- La ropa puede encenderse
- Se pueden producir quemaduras graves en menos de un segundo
Incluso los trabajadores que se encuentran a varios metros de distancia pueden sufrir lesiones graves.
Arco eléctrico vs. descarga eléctrica
Estos peligros están relacionados pero son diferentes.
Descarga eléctrica
Ocurre cuando la corriente eléctrica pasa a través del cuerpo.
Las posibles consecuencias incluyen:
- Daño muscular
- Daño nervioso
- Paro cardíaco
- Muerte
Arco eléctrico
Ocurre cuando la energía eléctrica se libera a través de un arco eléctrico.
Las posibles consecuencias incluyen:
- Quemaduras graves
- Ceguera
- Pérdida de audición
- Daño pulmonar
- Lesiones por impacto
- Traumatismo mortal
Un trabajador puede sufrir lesiones por arco eléctrico sin tocar nunca un conductor energizado.
¿Qué causa los incidentes de arco eléctrico?
La mayoría de los eventos de arco eléctrico se originan por causas prevenibles.
Las causas comunes incluyen:
Contacto accidental con herramientas
Las herramientas metálicas pueden unir conductores energizados e iniciar un arco.
Esta es una de las razones por las que las herramientas aisladas con la clasificación adecuada son tan importantes.
Caída de hardware
Los pernos, arandelas, tuercas y otros objetos conductores pueden crear fallas dentro de los equipos energizados.
Fallo del equipo
El aislamiento dañado, las conexiones sueltas y los sistemas eléctricos envejecidos pueden aumentar el riesgo.
Polvo y contaminación
El polvo conductor, la humedad, la corrosión y los escombros pueden crear trayectorias de corriente no deseadas.
Error humano
Los procedimientos incorrectos, las pruebas inadecuadas o la omisión de los protocolos de seguridad siguen siendo los principales contribuyentes a los incidentes de arco eléctrico.
Comprensión de la explosión por arco
Muchas personas se centran en el calor generado durante un arco eléctrico, pero la onda de presión puede ser igualmente peligrosa.
Una explosión por arco puede:
- Derribar a los trabajadores de las escaleras
- Colapsar los pulmones
- Ruptura de los tímpanos
- Propulsar metal fundido y metralla
- Dañar estructuras y equipos
La presión de la explosión puede ser comparable a una explosión.
Energía incidente explicada
Los peligros de arco eléctrico se miden típicamente usando energía incidente.
La energía incidente representa la cantidad de energía térmica que llega a un trabajador a una distancia específica de la fuente del arco.
Se mide en:
cal/cm2
Una mayor energía incidente significa un mayor potencial de quemaduras y mayores requisitos de EPP.
Por qué importan las etiquetas de arco eléctrico
Los equipos eléctricos modernos a menudo incluyen etiquetas de advertencia de arco eléctrico.
Estas etiquetas proporcionan información crítica que incluye:
- Nivel de energía incidente
- Distancia de trabajo
- EPP requerido
- Información sobre peligros de descarga eléctrica
- Identificación del equipo
Los trabajadores deben revisar las etiquetas antes de comenzar el trabajo.
Las etiquetas no son decoraciones, son información de seguridad esencial.
Industrias de mayor riesgo
Los peligros de arco eléctrico existen en prácticamente todas las industrias que utilizan energía eléctrica.
Los sectores de alto riesgo comunes incluyen:
Servicios públicos
Los sistemas de generación, transmisión y distribución de electricidad presentan importantes peligros de arco eléctrico.
Fabricación
Las instalaciones industriales a menudo contienen aparamenta, centros de control de motores y sistemas eléctricos de alta energía.
Edificios comerciales
Las grandes instalaciones con frecuencia contienen equipos eléctricos energizados que requieren mantenimiento.
Energía renovable
Las instalaciones solares, de almacenamiento de baterías y eólicas introducen preocupaciones únicas sobre el arco eléctrico.
Servicio de vehículos eléctricos
Los sistemas de baterías de vehículos eléctricos modernos operan comúnmente entre 400 y 800 voltios, y algunos superan esos niveles.
NFPA 70E y seguridad contra arcos eléctricos
Uno de los estándares de seguridad eléctrica más importantes en América del Norte es:
NFPA 70E
NFPA 70E proporciona orientación para:
- Programas de seguridad eléctrica
- Evaluaciones de riesgo de arco eléctrico
- Selección de EPP
- Prácticas de trabajo seguras
- Requisitos de capacitación
- Procedimientos de trabajo energizado
Muchas organizaciones utilizan NFPA 70E como base de sus programas de seguridad eléctrica. Las organizaciones que implementan programas NFPA 70E a menudo dependen de herramientas aisladas que cumplen con estándares reconocidos como ASTM F1505 e IEC 60900.
OSHA y protección contra arcos eléctricos
Si bien OSHA no publica un estándar dedicado a los arcos eléctricos, se exige a los empleadores que protejan a los trabajadores de los peligros eléctricos reconocidos.
Los requisitos relevantes de OSHA incluyen:
- Evaluación de riesgos
- Capacitación de empleados
- EPP adecuado
- Prácticas de trabajo seguras
- Procedimientos de seguridad eléctrica
La falta de atención a los peligros de arco eléctrico puede resultar en citaciones, lesiones y exposición a responsabilidad.
EPP para arco eléctrico explicado
El equipo de protección personal sirve como última línea de defensa.
El EPP común para arco eléctrico incluye:
Ropa con clasificación de arco
Las prendas con clasificación de arco están diseñadas para resistir la exposición térmica y reducir las lesiones por quemaduras.
Protectores faciales con clasificación de arco
Protegen a los trabajadores del calor, la luz y los escombros voladores.
Capuchas para arco eléctrico
Proporcionan protección completa para la cabeza y el cuello en entornos de mayor energía.
Guantes con clasificación de voltaje
Protegen contra los peligros de descarga eléctrica.
Cascos de seguridad
Ayudan a proteger contra impactos y escombros voladores.
Protección auditiva
Reduce el riesgo de daño auditivo por las ondas de presión de la explosión por arco.
Comprensión de las clasificaciones de arco
La ropa con clasificación de arco incluye una clasificación de arco expresada en:
ATPV(cal/cm2)
ATPV significa:
Valor de rendimiento térmico del arco
Cuanto mayor sea la clasificación, mayor será la protección contra la exposición térmica.
La selección del EPP siempre debe basarse en el análisis de energía incidente y los estándares de seguridad aplicables.
El papel de las herramientas aisladas
Las herramientas aisladas con la clasificación adecuada pueden ayudar a reducir la probabilidad de iniciar un evento de arco eléctrico.
Los beneficios incluyen:
- Reducción del riesgo de cortocircuito
- Protección adicional durante el contacto accidental
- Mejora de la seguridad alrededor de equipos energizados
- Cumplimiento de los programas de seguridad eléctrica
Las herramientas que cumplen con estándares reconocidos como IEC 60900 proporcionan una importante capa de protección. La inspección y el mantenimiento adecuados de las herramientas aisladas son igualmente importantes para mantener la protección.
Protección contra arcos eléctricos para técnicos de vehículos eléctricos
A medida que aumenta la adopción de vehículos eléctricos, la conciencia sobre los arcos eléctricos se vuelve cada vez más importante.
Los sistemas de baterías de alto voltaje pueden contener:
- Energía almacenada significativa
- Altas corrientes de falla
- Múltiples componentes energizados
Los técnicos de vehículos eléctricos deben utilizar:
- Herramientas aisladas con clasificación de voltaje
- EPP con clasificación de arco
- Procedimientos aprobados por el fabricante
- Prácticas de bloqueo/etiquetado
- Métodos adecuados de verificación de voltaje
Cómo reducir el riesgo de arco eléctrico
El enfoque más efectivo sigue la jerarquía de control de riesgos.
1. Desenergizar el equipo
Siempre que sea posible:
Trabaje desenergizado.
Este sigue siendo el método de protección más efectivo.
2. Bloqueo/etiquetado
El aislamiento adecuado previene la energización inesperada.
3. Verificar la ausencia de voltaje
Nunca asuma que el equipo está desenergizado.
Siempre pruebe.
4. Mantener el equipo
La inspección y el mantenimiento de rutina ayudan a prevenir fallas.
5. Usar el EPP adecuado
Combine el EPP con el nivel de riesgo específico.
6. Utilizar herramientas aisladas
Las herramientas con clasificación de voltaje reducen los riesgos de fallas accidentales.
7. Capacitar al personal
La capacitación sigue siendo una de las inversiones en seguridad más efectivas.
Mitos comunes sobre los arcos eléctricos
Mito: Baja tensión significa bajo riesgo
Realidad: Los sistemas de baja tensión aún pueden producir eventos de arco eléctrico extremadamente peligrosos.
Mito: Los guantes de goma por sí solos son suficientes
Realidad: Los guantes no proporcionan una protección completa contra arcos eléctricos.
Mito: El arco eléctrico solo afecta a los electricistas
Realidad: El personal de mantenimiento, los operadores, los técnicos, los mecánicos y los primeros intervinientes pueden estar expuestos.
Mito: Los eventos de arco eléctrico son raros
Realidad: Miles de incidentes eléctricos ocurren anualmente en entornos industriales y comerciales.
Preguntas frecuentes
¿Puede ocurrir un arco eléctrico sin tocar nada?
Sí. La electricidad puede formar un arco a través del aire bajo ciertas condiciones.
¿Es el arco eléctrico lo mismo que la electrocución?
No. El arco eléctrico y la descarga eléctrica son peligros diferentes.
¿Son las herramientas aisladas suficientes para prevenir un arco eléctrico?
No. Reducen el riesgo, pero deben usarse junto con el EPP, los procedimientos y la capacitación.
¿La ropa con clasificación de arco elimina el riesgo de quemaduras?
No. La ropa con clasificación de arco reduce la gravedad de las lesiones, pero no puede garantizar la protección contra todos los niveles de exposición.
Consideraciones finales
La protección contra arcos eléctricos no es un solo producto, procedimiento o pieza de EPP. Es una estrategia de seguridad integral que combina la evaluación de riesgos, los controles de ingeniería, la capacitación de los trabajadores, las herramientas aisladas, el EPP adecuado y las prácticas de trabajo seguras.
Las organizaciones que invierten en la concientización y prevención de arcos eléctricos no solo mejoran la seguridad de los trabajadores, sino que también reducen el tiempo de inactividad, los daños en los equipos, la exposición regulatoria y el riesgo operativo.
Ya sea usted un electricista, trabajador de servicios públicos, técnico industrial, profesional de servicio de vehículos eléctricos o socorrista, comprender los peligros del arco eléctrico es uno de los pasos más importantes para crear un lugar de trabajo más seguro.
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