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Cómo Calcular la Energía incidente de un Arco Eléctrico y cómo se Selecciona el traje Ignífugo

Proteccion contra el calor

Recordemos. Un arco eléctrico es básicamente una chispa gigante que se forma entre dos puntos con diferencia de voltaje muy alta, esto se produce por una falla de corto circuito en el sistema eléctrico. Imagina que tienes dos cables eléctricos muy cerca uno del otro y, de repente, se produce una especie de «rayo» entre ellos. Esa chispa es el arco eléctrico, la corriente es tan alta que ioniza los gases a su alrededor como el aire y de esta manera se convierte en un conductor formando el llamado arco electrico.

Sucede cuando el voltaje entre los dos puntos es lo suficientemente alto como para «saltar» a través del aire o de algún otro material aislante. Es como cuando ves un relámpago durante una tormenta. Sus características principales es su alta visibilidad, la alta temperatura que irradia, el gran sonido que produce y la alta presión que genera en el aire.

para determinar analiticamente el arco electrico debemos contar los elementos involucrados en el circuito como lo son contactores, relés, transformadores, fusibles, barras, conductores.

Ahora miremos como podemos calcular la energía de un arco eléctrico para un gabinete eléctrico abierto mediante la norma NFPA 70-E. Tener en cuenta que esta fórmula solo es válida para máximo 0.6kV y una corriente de corto circuito de 16-50kA 

Ecuacion de arco electrico

Proteccion contra el calorEsta fórmula tiene los siguientes términos:

E es la energía incidente del arco eléctrico esta en Cal/cm2

D es la distancia a la fuente del arco, se mide en pulgadas.

t es el tiempo de duración del arco eléctrico, está en segundos.

Ibf es la corriente de fallo de corto circuito, esta en kA

Esta es la fórmula general para calcular la energía incidente de un arco eléctrico, pero existen otras formulas para calcular la distancia, el tiempo y la corriente de fallo de cortocircuito.

A modo de ejemplo tenemos a una persona trabajando en un gabinete eléctrico cuya distancia de los elementos eléctricos del gabinete es de 20cm. Tenemos un tiempo de arco calculado en 33 milisegundos y una corriente de fallo de 26kA. Al aplicar la formula nos da una energia incidente de arco electrico de aproximadamente 5.24 Calorias/cm2.

Este dato nos sirve para evaluar los EPPS necesarios que deben soportar esta cantidad de energía en el eventual caso de un arco eléctrico. 

En el caso de un arco eléctrico, esta energía se libera en forma de luz, calor y sonido, lo que puede ser extremadamente peligroso en términos de seguridad eléctrica.

Para protegernos de la temperatura ocasionada por la energía incidente de un arco eléctrico debemos usar trajes ignífugos, estos están diseñados para absorber parte de la energía y de esta manera el cuerpo de la persona no sufra quemaduras tan graves o mortales. Así mismo usar caretas contra arco eléctrico que protejan nuestro rostro. Esta indumentaria ignífuga se clasifica por el número de calorías que absorbe por cada cm2, entre más alto es este valor más energía absorbe la prenda y por ende protege más.

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