3-Electric Arc 2011 | Quemar | Electricidad\n3-Electric Arc 2011\nsimpanSimpan 3-Electric Arc 2011 Untuk Nanti\nGua para la seleccin de equipamiento de proteccin personal contra los efectos trmicos de un arco elctrico\nComit para la Electricidad\nEsta edicin revisada de la gua ha sido elaborada por un grupo internacional de trabajo: Holger Schau, Universidad Tcnica Ilmenau, Alemania Direccin Jens Jhling, AISS, Comit para la Electricidad, Alemania Hendrik Beier, STFI, Alemania Jaroslav Bek, PRE A.S., Repblica Checa Mike Doherty, IHSA, Canad Bogumil Dudek, EPC S.A., Polonia Helmut Eichinger, DuPont, Ginebra, Suiza Jrgen Haase, Oficina de Ingeniera Haase, Alemania Angel Prez Herranz, UNESA, Espaa Hugh Hoagland, ArcWear, E.E.U.U. Hocine Krizou, Hydro-Qubec, Canad Nicole Lachmann, AISS, Comit para la Electricidad, Alemania Helena Mkinen, FIOH, Finlandia Martin Mehlem, BG ETEM, Alemania Joshua D. Moody, Westex Inc., E.E.U.U. Paul Smith, ENA, Reino Unido Hans-Peter Steimel, BG ETEM, Alemania Christian Troger, AUVA, Austria Dominique Vacher, EDF DRVT, Francia Zdenek Vclavek, SZE, Repblica Checa 2. edicin 2011 ISBN 978-3-937824-10-9 Editor: Asociacin Internacional para la Seguridad Social Comit Electricidad, Gas y Agua c/o Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse Gustav-Heinemann-Ufer 130, D-50968 Kln Todos los derechos permanecen reservados al editor, tambin los derechos de reimpresin parcial, de reproduccin fotomecnica y de traduccin. Los derechos tambin se extienden a la copia y traslacin de tramos aislados de texto mediante cualquier procedimiento de conservacin y transferencia a papel, pelculas, cintas, placas y otros medios.\n1 2 3 Prlogo Qu es un arco elctrico perturbador Tipos de incidencias Peligros de los arcos elctricos perturbadores 3.1 Efectos fsicos y tcnicos 3.2 Efectos sobre el cuerpo humano Parmetros trmicos del arco elctrico y su determinacin 4.1 Parmetros principales del arco elctrico 4.2 Clculo y medicin de los parmetros trmicos de riesgo Mtodos estandarizados de ensayo para productos EPP contra los peligros trmicos de un arco elctrico 5.1 Aspectos generales 5.2 Mtodo de caracterizacin del arco (Arc-Rating-Test) segn la norma CEI 61482-1-1 5.3 Mtodo de ensayo en caja (Box-Test) segn la norma CEI 61482-1-2 Material textil y ropa de proteccin 6.1 Requerimientos de proteccin trmica contra el arco elctrico norma CEI 61482-2 6.2 Criterios de evaluacin 6.3 Inflamabilidad de textiles 6.4 Recomendaciones para la seleccin del material 6.5 Aseguramiento de la calidad 6.6 Indicaciones para el uso y recomendaciones para la limpieza Otros productos EPP: guantes, proteccin facial Evaluacin de riesgos y clculo de los riesgos del arco elctrico 8.1 Seleccin del EPP y del mtodo de ensayo para el EPP 8.2 Determinacin de la energa incidente para la eleccin del ATPV 8.3 Cculo de la energa prevista y la energa equivalente de un arco elctrico para la seleccin de la clase de proteccin Box-Test 8.4 Relacin emprica entre ATPV y la clase de proteccin Box-Test ndice de literatura 7 9 11 11 12 14 14 15\n16 16 18 20 24 24 25 27 28 29 30 32 34 34 36 38 40 42\nAnexo 1: Determinacin de la potencia y la energa del arco elctrico Anexo 2: Parmetros trmicos del arco elctrico Definiciones y trminos Anexo 3: Informe de prueba de un ensayo Arc-Rating-Test Determinacin del ATPV para un ejemplo de material Anexo 4: Informe de prueba de un ensayo Box-Test Determinacin de la clase de proteccin para un ejemplo de material Anexo 5: Prueba de arco elctrico para guantes y protectores faciales con el mtodo de ensayo Box-Test Anexo 6: Algoritmo para la calculacin del riesgo de arco elctrico para la seleccin de EPP que ha sido probado con el mtodo de ensayo Box-Test Anexo 7: Matriz de actividades laborales en instalaciones de baja tensin y los EPP que para ello se requieren Smbolos empleados\nDiariamente en todo el mundo se realizan trabajos electrotcnicos durante los cuales existe el peligro de surgimiento de un arco elctrico causado por una accin errnea o por razones tcnicas. La proteccin de las personas contra los efectos de un arco elctrico debe efectuarse en diferentes formas. En primer lugar se encuentran las medidas tcnicas en la instalacin elctrica como el diseo tcnico y los dispositivos elctricos de proteccin as como la creacin de condiciones seguras de trabajo (desconexin de la tensin, cinco reglas de oro). Adems es necesario entrenar y capacitar al personal. Sin embargo muchas veces no es posible eliminar totalmente el riesgo de que surja un arco elctrico. Por esta razn se tienen que seleccionar equipamientos de proteccin personal (EPP). Desde la primera publicacin de este folleto en el ao 2001 ha habido grandes avances. Entretanto las incidencias de un arco elctrico pueden ser evaluadas con mayor precisin; las energas que aparecen durante un arco elctrico pueden ser mejor estimadas. Bien es verdad que en una instalacin elctrica es difcil predecir la direccin que toma el arco elctrico causado por el campo magntico que aparece despus de un cortocircuito y la migracin resultante del plasma y de las races del arco. Pero ahora hay un mejor conocimiento de los procesos. Las consecuencias de un arco elctrico son mltiples: efectos trmicos, carga elctrica, ruido, emisiones de rayos ultravioletas, efectos de la presin y del reventamiento, las consecuencias de un choque fsico y mental as como la influencia de sustancias txicas. Las normas y los mtodos de ensayo slo tratan los efectos trmicos. Este folleto tambin hace su enfoque slo en los efectos trmicos porque ellos representan el mayor peligro para las personas. No podr existir un equipamiento de proteccin personal que proteja con absoluta seguridad, sin embargo tomando las medidas apropiadas se pueden reducir y a veces eliminar los efectos del arco elctrico. Si se hace necesario realizar trabajos en cercana de piezas bajo tensin de una instalacin elctrica o realizar trabajos en tensin, la persona se encuentra en un rea que no es accesible para la poblacin comn. En estos casos las medidas tcnicas generales tienen que ser levantadas por un cierto perodo de tiempo para poder realizar el trabajo, p.ej. abrir las puertas o quitar las coberturas. Como estas actividades laborales son parte de trabajos de mantenimiento y reparacin en una instalacin elctrica en un futuro tampoco se podrn descartar completamente los riesgos de un arco elctrico. Durante la evaluacin de los riesgos tambin se deben tener en cuenta otros trabajadores que se encuentran en la cercana del lugar de trabajo o que pudieran ser afectados de una manera u otra por un arco elctrico.\nPor encargo del Comit Electricidad de la AISS un grupo de trabajo analiz la situacin actual y recopil las ltimas informaciones. Esta gua revisada incluye los nuevos conocimientos adquiridos desde la primera edicin; se llev a cabo una revisin completa. Como importante mejora el folleto contiene ahora informaciones sobre la evaluacin de riesgos y como emplear en la prctica los mtodos estandarizados de ensayo. El grupo de trabajo informa sobre sus experiencias y la situacin mejorada en la estandarizacin de los mtodos de ensayo del arco elctrico. Las consideraciones estn basadas en mtodos eficaces de ensayos del arco elctrico para los EPP, los cuales han sido estandarizados internacionalmente y armonizados. Esta gua sigue los requerimientos de la directiva de la UE sobre equipamientos de proteccin personal (89/686/CEE) . A continuacin los EPP se enfocan exclusivamente de acuerdo a esa directiva; todos los dispositivos en este folleto se deben considerar como EPP segn el concepto de la Directiva EPP. La gua debe servir como ayuda a los empresarios para cumplir sus obligaciones derivadas de la Directiva del Consejo 89/391/CEE sobre la introduccin de medidas para el mejoramiento de la seguridad y de la proteccin de los trabajadores en el lugar de trabajo (Directiva para la proteccin en el trabajo).\n2 Qu es un arco elctrico perturbador Tipos de incidencias\nUn arco elctrico es una descarga que se mantiene por si misma en una atmsfera gaseosa. Esta descarga se origina por la ionizacin del gas y produce un enlace elctrico conductor entre electrodos de diferente potencial, con diferente relacin de fases o entre una de estas fases y tierra. Un arco elctrico en una instalacin elctrica es un acontecimiento involuntario; se habla de un arco elctrico perturbador cuando un arco elctrico originado en una instalacin elctrica o en un medio elctrico de produccin no se presenta de forma prevista sino que ocurre por un fallo. La causa es una falta tcnica o como se registra en la mayora de los casos un error humano. Casi todos los cortocircuitos en una instalacin elctrica estn relacionados con la aparicin de arcos elctricos perturbadores en los que se liberan cantidades gigantescas de energa. Los arcos elctricos no aparecen slo en cortocircuitos, sino tambin en acciones de desconexin o interrupcin de circuitos elctricos bajo corriente (fusibles, interruptores, cables, conexin de cables, puntos de fijacin) si no se toman precauciones especiales. Tambin estos arcos elctricos de conexin pueden provocar arcos elctricos perturbadores y ser peligrosos para las personas. Sin embargo las mayores energas se liberan en caso de arcos elctricos por cortocircuito. Mientras que en el sector de baja tensin se necesita antes de un cortocircuito galvnico para que se produzca un arco elctrico, en el sector de alta tensin slo el hecho de no mantener la correspondiente distancia de aire a las piezas que se encuentran bajo tensin es suficiente para el surgimiento de un arco elctrico (descarga disruptiva o contorneo).\nFig. 2.1: Salida de una nube caliente de plasma y de gas en un arco elctrico en una caja (fuente: Schau)\n2 Qu es un arco elctrico perturbador? Tipos de incidencias\nEn dependencia del nivel de tensin, de la construccin de la instalacin y de los trabajos que se llevan a cabo pueden surgir diferentes tipos de arcos elctricos e incidir de forma diferente sobre una persona: arco elctrico abierto arco elctrico en una instalacin abierta; existe sobre todo peligro de radiacin a partir de cierta distancia arco elctrico dirigido arco elctrico en un rea de volumen limitado; existe el peligro por la concentracin y ampliacin de los efectos que resultan de la radiacin, la corriente de calor (conveccin) y las salpicaduras de metal (ver figura 2.1) arco elctrico de expulsin rayos de plasma son expulsados y afectan a personas arco elctrico deslizante arcos elctricos que se producen en la superficie del cuerpo en asociacin con una electrocutacin (la corriente fluye a travs del cuerpo humano) en sistemas de alta tensin. Debido a las energas extremadamente altas que aparecen con los arcos elctricos perturbadores en caso de un cortocircuito existen altos riesgos de que las personas sean heridas, los medios de trabajo estropeados o destruidos y que se produzcan interrupciones en el abastecimiento de la corriente (apagones).\n3 Peligros de los arcos elctricos perturbadores\n3.1 Efectos fsicos y tcnicos\nEn dependencia de la potencia y el tiempo de combustin el arco elctrico puede provocar efectos fsicos muy variados que resultan principalmente de la temperatura extremadamente alta en la columna del arco elctrico. En un arco elctrico se pueden alcanzar temperaturas por encima de los 5.000 C. Durante la formacin del arco elctrico una parte del metal de los electrodos se evapora e ioniza. De esta forma se produce un enlace conductor entre los electrodos. Con el aumento del flujo de corriente sigue aumentando tambin la temperatura lo que conduce a la formacin de un plasma entre los electrodos. Este plasma del arco emite radiacin. Un plasma se caracteriza por la ruptura de todos sus enlaces qumicos y por el estado ionizado de sus elementos. Por esta razn esta nube de plasma posee una gran agresividad qumica. Con la evaporacin del metal y el fuerte calentamiento posterior se produce una expansin de masas y una dilatacin de gases que transporta vapores metlicos y salpicaduras metlicas en forma explosiva desde las races del arco elctrico. Con el enfriamiento y la reaccin con el oxgeno del aire se originan entonces xidos metlicos que al seguir enfrindose se hacen visibles en forma de humo negro o gris. Mientras los vapores y el humo estn suficientemente calientes forman al depositarse sobre las superficies una contaminacin muy adherente (ver figura 3.1). Otro efecto fsico inmediato durante la formacin de un arco elctrico es el gran aumento de presin que en un espacio de tiempo de 5 a 15 ms puede alcanzar un primer valor mximo de hasta 0,3 MPa. Esto equivale a una presin de 20 a 30 t/m. Si la ola de presin no puede extenderse sin impedimentos entonces la instalacin elctrica y la construccin que la rodea corren peligro de destruccin mecnica. Esto puede conducir al lanzamiento de puertas o recubrimientos, al reventamiento de chasis o al derrumbe de paredes interiores. La radiacin ptica, la corriente de calor convectiva del flujo caliente de plasma y de gas y los rayos de plasma, que aparecen en las races del arco elctrico, conducen a exposiciones trmicas y a daos. En dependencia de la intensidad del arco elctrico la fuerte corriente de calor enciende e inflama los materiales inflamables que se encuentran en los alrededores. Las salpicaduras lquidas de metal procedentes del arco elctrico refuerzan el peligro de incendio.\n3.2 Efectos sobre el cuerpo humano De los efectos fsicos anteriormente descritos se deriva que las personas que trabajan en la cercana de piezas bajo tensin estn expuestas a un mayor riesgo ya que durante esos trabajos las instalaciones estn abiertas o son abiertas y por esta razn pueden ocurrir efectos directos. Los mayores peligros de lesiones para las personas resultan de: Olas de presin, fuerzas que actan sobre el cuerpo y astillas catapultadas que resultan del rpido calentamiento del gas que rodea al arco elctrico Emisiones de sonido que constituyen un peligro para el odo Radiaciones electromagnticas, sobre todo radiaciones pticas de gran intensidad (luz visible, ultravioleta, infrarroja) que pueden conducir a daos irreversibles de la piel y los ojos Daos extremos por el calor debido a la radiacin ptica, la nube de plasma caliente y el flujo de gas (corriente de calor) Gases txicos y partculas calientes que surgen durante la combustin y pirlisis de los materiales que se encuentran en los alrededores (incluyendo los electrodos). Con el aumento sbito de la presin al encenderse el arco elctrico se produce un ruido de detonacin con niveles de presin acstica posiblemente mayores de 140 dB (no valorados) que pueden causar daos al odo humano.\nFig. 3.1: Destrucciones en una instalacin elctrica despus de un accidente con un arco elctrico (fuente: Schau)\n< 10 % 10 % - 30 % 30 % - 40 % 40 % - 60 % > 60 % 41 % < 10 % 34 % 50 %\nFig. 3.2: Distribucin de los daos trmicos\nLas personas que se encuentran en la cercana de un arco elctrico estn expuestas a un alto riesgo por los productos de descomposicin txicos liberados durante el arco elctrico. stos pueden conducir a efectos de quemadura dainos para la piel y provocar tambin serios daos en los pulmones al ser inhalados. El riesgo principal emana de los peligros trmicos. Al incendiarse las prendas de vestir y otros objetos que las personas llevan consigo se pueden producir lesiones graves. Independientemente del vestuario o del equipamiento de proteccin que un accidentado use cuando aparece el arco elctrico tambin es de gran inters para el desarrollo de medidas preventivas la distribucin de las quemaduras externas. El Instituto de Investigacin de Accidentes Elctricos (Alemania) realiz un estudio sobre esta temtica. Fueron evaluados accidentes graves causados por arcos elctricos en el sector de energa elctrica en Alemania en el ao 1998. En esta evaluacin se incluyeron los documentos mdicos de 61 casos. La valoracin se bas en la distribucin de los daos trmicos causados por el arco elctrico en las distintas partes del cuerpo. Como daos fueron incluidas las quemaduras de primer grado o de grados mayores. El resultado se puede ver en la figura 3.2. Los accidentes por arcos elctricos provocan sobre todo quemaduras en las manos y en la cabeza incluyendo el cuello. En ms de las dos terceras partes de los accidentes ocurren quemaduras de la mano derecha y en casi la mitad de todos los accidentes quemaduras en la regin facial y del cuello. Pero tambin los antebrazos son daados frecuentemente (el derecho en un 41 % y el izquierdo en un 34 % de los casos). Las quemaduras de las otras partes del cuerpo ocupan un porcentaje menor del 10 %. Sin embargo consecuencias graves y hasta mortales son probables particularmente en caso de quemaduras de grandes superficies de la piel.\n4 Parmetros trmicos del arco elctrico y su determinacin\n4.1 Parmetros principales del arco elctrico\nLos efectos directos e indirectos de un arco elctrico perturbador dependen principalmente de los siguientes factores: energa del arco elctrico Warc = WLB potencia activa del arco Parc = PLB duracin del arco elctrico tarc = tk la distancia al arco elctrico a.\nLa energa del arco elctrico es un valor bien definido que clasifica claramente las condiciones especficas en un lugar de falla. Ella depende de los parmetros elctricos del sistema de alimentacin y de la construccin de la instalacin elctrica en cuestin. En relacin con los efectos trmicos del arco se debe tambin tener en cuenta la densidad de la energa recibida en la superficie afectada. Se trata de la energa incidente Ei. Puede tratarse de una energa incidente directa Eio o, si acta detrs del EPP, de una energa incidente transmitida Eit. Por consiguiente los parmetros determinantes para el riesgo trmico del arco elctrico son la potencia del arco, la energa del arco y la energa de incidencia. La relacin entre la energa del arco elctrico y la energa elctrica incidente es muy compleja y complicada. Existe en principio una proporcionalidad, sin embargo la funcin de transmisin fT no es lineal: Ei = fT Warc con fT = f (x1, x2, x3, x4, x5, x6). La funcin de transmisin fT depende mayormente de los siguientes factores de influencia: x1 distancia a al eje del arco elctrico (aproximadamente inversamente proporcional al cuadrado) x2 entorno espacial del arco elctrico (abierto, caja (carcasa), paredes, ) x3 configuracin de los electrodos (vertical, horizontal, barreras, bipolar/tripolar) x4 separacin entre los electrodos d x5 material de los electrodos x6 nivel de tensin y de corriente del sistema elctrico (red).\nParmetros trmicos del arco elctrico y su determinacin\nEstas variables determinan que tipo de arco elctrico se origina y representan las condiciones de transmisin del calor. Otras definiciones y trminos importantes se encuentran en el anexo 2.\n4.2 Clculo y medicin de los parmetros trmicos de riesgo En los mtodos estandarizados de ensayo de arco elctrico se emplean calormetros de cobre para medir la energa incidente. Esta energa Ei es proporcional al valor mximo del transcurso de la temperatura dTmax (valor mximo del aumento de la temperatura) del disco definido de cobre del calormetro (ver figura 4.1): Ei = con m A cp dTmax masa del disco de cobre del calormetro superficie del disco de cobre del calormetro capacidad trmica especfica del cobre valor mximo del aumento de temperatura del calormetro. m . cp . dTmax A\nEl valor mximo del aumento de temperatura es la diferencia entre la temperatura mxima que aparece en el tiempo de exposicin con una duracin de 30 segundos y la temperatura inicial del sensor.\nFig. 4.1: Transcurso del aumento de temperatura durante un ensayo de arco elctrico (ejemplo donde el sensor 1 est directamente expuesto y el sensor 2 se encuentra detrs de un EPP).\n5 Mtodos estandarizados de ensayo para productos EPP contra los peligros trmicos de un arco elctrico\nLa base fundamental para la valoracin y la seleccin del EPP para su uso prctico son los ensayos reproducibles del producto. En esos ensayos se deben demostrar la resistencia as como el efecto de proteccin del EPP contra los efectos trmicos de un arco elctrico perturbador (ver figura 5.1). El EPP aprobado tiene que cumplir estos dos requisitos relacionados con los riesgos del arco elctrico. En el pasado las consideraciones sobre la proteccin y los mtodos de ensayo se concentraban solamente en la resistencia a las llamas y probaban que el EPP no agravaba los efectos deI arco elctrico. Es muy importante que el EPP posea propiedades retardantes de la llama pero sto sin embargo no es suficiente. Los componentes del EPP, tales como materiales textiles, prendas de vestir, guantes y viseras tienen tambin que reducir la energa incidente a un grado no peligroso. Por consiguiente se necesita ensayos de productos y sistemas en los que se mida la energa incidente.\nFig. 5.1: Maniqu de ensayo con una chaqueta que ha sido expuesto a un ensayo en caja (Box-Test)\nActualmente existen dos mtodos estandarizados de ensayos para textiles y prendas de vestir que cumplen con los requisitos arriba descritos: el ensayo de determinacin de la caracterstica del arco (Arc-Rating-Test) segn la norma CEI o EN 61482-1-1  y el ensayo en caja (Box-Test) segn la norma CEI o EN 61482-1-2 . Ambos mtodos de ensayo emplean diferentes montajes de ensayo, configuraciones y tipos de arco elctrico, parmetros de ensayo, procedimientos de ensayo y par16\nmetros de resultado. Los resultados no son comparables fsicamente ni pueden ser transformados unos en otros matemticamente. El EPP tiene que ser valorado y seleccionado slo de acuerdo a uno de los dos mtodos, o sea, los mtodos no deben combinarse.\nCEI 61482-1-1 Montaje Energa de ensayo Arco elctrico largo y abierto Se cambia gradualmente mediante el ajuste de la duracin del arco elctrico manteniendo constante la corriente de ensayo En todas las direcciones: principalmente radiacin\nCEI 61482-1-2 Arco elctrico en una caja Constante, dos posibles niveles (clases)\nTransmisin del calor\nFocusada: Radiacin, conveccin, salpicaduras de metal Clase de proteccin contra el arco elctrico: s/no\nResultado del ensayo\nParmetro del arco elctrico (ATPV o EBT50)\nTab. 5.1: Detalles de los dos mtodos estandarizados de ensayo de uso opcional\nLo importante es que de los ensayos resulten los valores de energa hasta los que un EPP resiste y protege. En el pasado productores y clientes comparaban los materiales y las prendas de vestir comprobados a menudo slo sobre la base de la corriente prospectiva (8 kA en el ensayo con ATPV y 4 kA 7 kA en el ensayo en caja) y consideraban su aplicacin sin tener en cuenta los otros factores importantes del montaje de ensayo que tambin determinan el nivel de energa del ensayo (o sea, los niveles de exposicin y por lo tanto los niveles de proteccin). En el mtodo de ensayo segn la norma CEI 61482-1-1 (mtodos A y B)  se determina un valor cuantitativo que caracteriza las propiedades de proteccin trmica del material o la prenda de vestir: el valor de rendimiento trmico ante un arco (Arc Thermal Performance Value ATPV) o la energa de rotura (Break Open Energy EBT50). Estos valores (parmetros del material) permiten una comparacin directa de diferentes materiales. Tambin es posible comparar este valor con la energa incidente prevista de un accidente de arco elctrico en un ambiente concreto de trabajo basndose en la informacin obtenida de los procedimientos de evaluacin de riesgos de este ambiente (p.ej. segn IEEE 1584 o NFPA 70E, ver captulo 8).\nEl material o la prenda de vestir que supera el ensayo en caja segn la norma CEI 61482-1-2, con parmetros constantes de ensayo, protege por lo menos hasta un valor de energa que corresponde al nivel de ensayo de la clase de arco elctrico respectiva. El nivel de proteccin real puede ser mayor y actuar tambin cuando inciden energas superiores. Los parmetros de ensayo (p.ej. corriente de ensayo) no representan por lo general los lmites de empleo del EPP. Una proteccin fiable est dada mientras que por la tensin de la red, la corriente de cortocircuito, la duracin del arco elctrico y la distancia de exposicin no se sobrepase el nivel de proteccin de la clase de arco elctrico. La clase de arco elctrico necesaria tiene que ser determinada mediante un anlisis de riesgos. Para ello se deben emplear procedimientos diferentes a los arriba descritos ya que se deben encontrar los respectivos niveles de energa del arco elctrico (ver captulo 8).\n5.2 Mtodo de caracterizacin del arco (Arc-Rating-Test) segn la norma CEI 61482-1-1 Realizacin del ensayo\nEste ensayo se realiza con materiales textiles resistentes a las llamas que estn previstos para ser usados en prendas de vestir para la proteccin contra los efectos momentneos del arco elctrico. La disposicin del ensayo consiste en dos electrodos de varilla instalados verticalmente (electrodos de acero inoxidable) situados a una distancia d de 300 mm uno del otro, en la cual se enciende un arco elctrico. El material a ensayar se coloca sobre tres placas portadoras de muestras que se encuentran posicionadas a una distancia de 300 mm del eje longitudinal de los los electrodos y desplazadas en un ngulo de 120 respectivamente. Cada placa portadora de muestra tiene un tamao mnimo de 550 mm x 200 mm (altura x ancho) y est provista de dos calormetros de cobre electroltico. La disposicin del ensayo permite la formacin ininterrumpida del arco Fig. 5.2: Disposicin del ensayo para el elctrico as como su expansin en todas las mtodo de ensayo Arc-Rating-Test (con la direcciones (ver figura 5.2). Antes de comenzar el ensayo las muestras deben ser lavadas cinco veces segn ISO\n18 distribucin de los electrodos, las placas portadoras de muestras y los calormetros a su alrededor)\n6330 mtodo 2A, incluyendo secado segn procedimiento E (secadora) o lavadas de acuerdo a las indicaciones del productor. Las muestras del material son extendidas con tirantez sobre las tres placas que estn instaladas verticalmente lo que posibilita tres ensayos simultneos por tiro de arco elctrico. Las muestras deben estar fijadas de tal forma que estn en contacto con las placas de ensayo. Estas placas estn provistas de calormetros de cobre los cuales quedan cubiertos por las muestras del tejido. Con la ayuda de stos se mide directamente la energa transmitida sobre la base del aumento de temperatura. Los calormetros adicionales de igual tipo que se encuentran posicionados fuera del rea cubierta con las muestras sirven para la medicin directa de la energa incidente. Con la ayuda de un software especial es posible grabar los datos de temperatura despus del encendido del arco elctrico por un perodo de tiempo de 30 segundos. Para garantizar suficiente seguridad estadstica este mtodo de ensayo requiere 20 valores de prueba. Con cada tiro se obtienen valores de tres muestras, lo que significa que una serie de ensayo debe constar por lo menos de siete tiros de arco elctrico (pasos de prueba). Para ello se modifica el nivel de la energa incidente directa entre paso y paso de prueba mediante el ajuste de diferentes valores de duracin del arco elctrico mientras que la corriente de prueba de 8 kA permanece constante. La variacin de la duracin del arco elctrico afecta directamente a la energa incidente. Las energas incidentes resultantes de las exposiciones de las muestras deberan causar una distribucin de los aumentos de temperatura registrados tanto por encima como por debajo de la curva de Stoll. El voltaje de suministro de energa elctrica debe garantizar la existencia de un arco elctrico hasta una distancia de 305 mm entre los electrodos. En la prctica presupone una fuente de energa elctrica en el sector de media tensin (p.ej. 3 kV o mayor). Esta fuente de tensin garantiza el encendido y la estabilidad del arco elctrico durante todo el tiempo de duracin de la prueba.\nMediciones del ensayo\nEste mtodo de ensayo emplea un modelo logstico de regresin para determinar los parmetros de arco elctrico para materiales y prendas de vestir. Estos parmetros (ATPV o EBT50) se indican en kJ/m2 (o cal/cm2). El valor de proteccin trmica contra arco elctrico ATPV de un material es la energa incidente que actua sobre un material o un sistema multicapas de materiales con un 50 % de probabilidad que suficiente cantidad de calor traspase la muestra en cuestin provocando el comienzo de una quemadura de segundo grado segn la curva de Stoll, sin que aparezca una rotura en el material. En el anexo 3 se muestra un informe de ensayo como ejemplo. Si un material o sistema de materiales muestra huecos u orificios durante el ensayo que permiten que el sujetador de la muestra o una capa interior inflamable estn\nexpuestos al arco elctrico se habla de una rotura. Si durante el ensayo se observa una rotura se realiza un anlisis de la rotura utilizando la logstica de regresin en la misma manera como en la determinacin del parmetro ATPV. Si el 50 % de probabilidad de rotura del material (EBT50) ocurre con una energa por debajo del ATPV entonces se tiene que tomar el valor EBT50 como parmetro de arco elctrico. Adicionalmente el mtodo de ensayo mide el factor de atenuacin del calor (Heat Attenuation Factor HAF). El HAF indica el porciento de energa que es bloqueada por el material o sistema de materiales.\nEmpleo de los resultados del ensayo\nEl mtodo de ensayo suministra las propiedades de lo materiales comprobados en relacin con la transmisin de calor y posibilita una fcil comparacin de los materiales. Los valores de proteccin contra el arco elctrico pueden ser usados para la seleccin de la ropa de proteccin apropiada segn la estimacin del riesgo.\n5.3 Mtodo de ensayo en caja (Box-Test) segn la norma CEI 61482-1-2 Realizacin del ensayo\nEn el ensayo en caja  se califican la resistencia al arco y el efecto de proteccin contra el arco para dos clases diferentes de proteccin. Un arco elctrico es encendido en un circuito de ensayo con 400 V corriente alterna (AC) entre dos electrodos posicionados verticalmente que estn rodeados de una caja especial hecha de yeso (ver figura 5.3).\nPlaca de prueba con dos calormetros para la medicin de la energa incidente\nCircuito de prueba de 400 V\nDisposicin de los electrodos con caja a su alrededor Fig. 5.3: Montaje del ensayo en caja para la prueba de material textil para ropa de proteccin: esquema (izquierda) y en el laboratorio de ensayo (derecha, ngulo visual opuesto)\nLas clases de arco elctrico se caracterizan por distintos niveles de la energa del arco elctrico y de la energa incidente que de ella resulta. En la tabla 5.2 se encuentra un resumen de ellas. La energa incidente es el nivel de exposicin que resulta a una distancia a = 300 mm al eje perpendicular del arco. Para la medicin de la energa incidente se emplean dos calormetros. Antes de una serie de pruebas se mide la energa incidente directa Ei0 sin muestra para validar la disposicin del ensayo (validez de las condiciones de ensayo). Durante la serie de pruebas los calormetros miden detrs de la muestra la energa incidente transmitida Eit.\nWarcP = WLBP en kJ Clase 1 Clase 2 158 318\nEio en kJ/m 135 423\nTab. 5.2: Niveles de energa de ensayo para clases de proteccin contra el arco elctrico\nEn este mtodo de ensayo se diferencia para la evaluacin del producto y la certificacin entre prueba de materiales y prueba de prendas de vestir. El mtodo de ensayo en caja para materiales se emplea para determinar y medir el comportamiento de materiales textiles bajo la accin de un arco elctrico en una disposicin plana. La medicin cuantitativa de las propiedades trmicas de proteccin contra el arco elctrico se hace por medio de la energa transmitida Eit que traspasa el material. Las pruebas se realizan segn los criterios de la tabla 5.3.\nParmetros Postcombustin Fusin Formacin de huecos Corriente de calor\nCriterio 5s No hay derretimiento hasta la parte interior No hay huecos mayores de 5 mm en ninguna direccin (en la capa ms interior) Los ocho pares de valores (Eit tmax) de los dos calormetros para 4 de 5 tiros en una prueba (serie) se encuentran todos por debajo de la correspondiente curva de STOLL\nTab. 5.3: Criterios para la aprobacin del ensayo 21\nEl resultado final del ensayo es la categorizacin de la muestra en una clase de arco elctrico (certificacin de que la prueba ha sido aprobada bajo las condiciones de ensayo de la correspondiente clase). La prueba constata que la muestra cumple (o no cumple) con las requisitos de la clase en cuestin segn las condiciones de ensayo ajustadas. La prueba ha sido aprobada cuando se cumplen todos los criterios mencionados en la tabla 5.3. Para un proceso completo de prueba el material tiene que haber aprobado cuatro de los cinco ensayos realizados en una serie de cinco arcos elctricos encendidos bajo idnticas condiciones (tiros de arco elctrico). La figura 5.4 muestra como ejemplo el resultado de un ensayo de material de un sistema de materiales de dos capas de un tejido con un peso total de superficie de 460 g/m2. El material ha aprobado el ensayo en caja para la clase 2. En el anexo 4 se puede encontrar el informe completo de ensayo elaborado por un laboratorio certificado de ensayos para otro material textil que ha aprobado el ensayo en caja para la clase 1. Aqu se trata del mismo material empleado para el ensayo ArcRating-Test del ejemplo en el anexo 3. La prueba de ropa con el ensayo en caja se emplea para valorar el comportamiento, la efectividad y la funcin de prendas de vestir despus de haber sido expuestas a un arco elctrico incluyendo todos sus componentes, hilo de coser, cierres y otras accesorios, sin que se mida la corriente de calor. El material textil de la ropa tiene que haber aprobado antes el ensayo de material en caja y la prenda de vestir tiene que cumplir con los criterios de postcombustin, fusin y formacin de huecos segn la tabla 5.3. Los cierres tienen que estar aptos para el funcionamiento despus del ensayo. Los accesorios no deben tener efectos negativos sobre los resultados de la postcombustin, el comportamiento de fusin y la formacin de huecos. La energa incidente no se mide debido a la influencia del diseo de la prenda (p.ej. bolsillos, solapas, etc.).\nLa clase de proteccin contra el arco elctrico de un EPP tiene que ser definida por medio de una evaluacin de riesgos. Para ello se determina el valor previsto de la energa del arco elctrico y el nivel de proteccin de la energa del arco para el ambiente especfico de trabajo (ver captulo 8). En el ensayo en caja el EPP es expuesto, adems de a la radiacin, tambin al efecto del calor mediante conveccin (nube de plasma y de gas) y a salpicaduras de metal (los electrodos son de aluminio y cobre). Por lo tanto el EPP probado tambin posee efecto de proteccin contra las influencias dinmicas y trmicas de acuerdo al nivel de energa.\ncurva de Stoll\nsensor 1 dTmax = 20,2 K tmax = 30 s Et = 115 kJm-2\nsensor 2 dTmax = 20,7 K tmax = 30 s Et = 117 kJm-2\n30 35 Tiempo en s\nFig. 5.4: Resultado de medicin de un ensayo en caja para la clase 2 de un sistema de materiales textiles de dos capas (arriba) y las muestras antes (a la izquierda abajo) y despus del ensayo (a la derecha abajo)\n6 Material textil y ropa de proteccin\n6.1 Requerimientos de proteccin trmica contra el arco elctrico norma CEI 61482-2\nLos arcos elctricos perturbadores pueden aparecer particularmente durante trabajos electrotcnicos con o en la cercana de piezas bajo tensin y representan un riesgo general para los trabajadores. La ropa de proteccin de acuerdo a la norma CEI 61482-2  disminuye los peligros trmicos de los arcos elctricos perturbadores y contribuye a la proteccin de los trabajadores contra esos riesgos. La norma de productos CEI 61482-2 especifica los requerimientos y los mtodos de ensayo para materiales y prendas de vestir que se emplean como equipamiento de proteccin contra los riesgos trmicos de los arcos elctricos perturbadores y establece las propiedades generales relevantes de los tejidos textiles que deben ser probados con el mtodo de ensayo seleccionado para tejidos textiles, y las propiedades trmicas de resistencia contra el arco elctrico, tales como - los parmetros de arco elctrico del material segn la norma CEI 61482-1-1, o - la clase de proteccin contra el arco elctrico del material y de la prenda de vestir (clase 1 clase 2) segn la norma CEI 61482-1-2. Los requerimeintos no se refieren a los riesgos de un choque elctrico. Sin embargo esta norma puede aplicarse junto con aquellas normas que abarcan estos peligros. La norma no contiene requerimientos para la proteccin de cabeza, manos y pies. Materiales textiles y prendas de ropa que satisfacen las exigencias de la norma de productos CEI 61482-2 han sido probados en un procedimiento de ensayo en el que se ha utilizado un arco elctrico real como fuente de calor. El plasma y gas calientes dentro y en los alrededores de la columna del arco elctrico son la causa de la corriente de calor y, por consiguiente, de los efectos trmicos. Los detalles sobre la transmisin del calor y las disposiciones de ensayo segn las normas CEI 61482-1-1 y CEI 61482-1-2 se encuentran en el captulo 5. La norma CEI 61482-2 se refiere a ropa de proteccin contra el arco elctrico en general, independientemente del nivel de tensin, si bien los procedimientos de ensayo transcurren con tensiones de ensayo exactamente definidas. El modo y la intensidad de la transmisin del calor se diferencian en arcos elctricos en instalaciones de baja, media y alta tensin slo en determinada medida. La potencia elctrica y la duracin del arco elctrico son los factores primarios de influencia y\ncaracterizan la fuente de calor. La ropa que resiste la energa incidente de la disposicin del ensayo tendr un efecto protector trmico similar contra el arco elctrico en instalaciones de baja, media y alta tensin.\n6.2 Criterios de evaluacin Inflamabilidad y propagacin de la llama\nLas prendas de vestir destinadas a proteger contra los efectos trmicos de un arco elctrico no deben agravar el riesgo por inflamabilidad. Por lo tanto todos aquellos tejidos textiles que supuestamente cumplen con la norma 61482-2 deben poseer un ndice especfico de propagacin de llamas (Flame Spread Index FSI) segn ISO 15025 Procedimiento A y estar clasificados segn ISO 14116. Con sto se garantiza que despus de un contacto directo con la llama durante 10 segundos el material no presenta residuos de combustin ni las llamas han llegado a los bordes superior o laterales de la muestra. Tambin queda excluida la extensin de una posible incandescencia al rea no daada. Para prendas de vestir de una sola capa el material tiene que cumplir el ndice de propagacin de llamas (FSI) 3. sto significa que adems de los requerimientos arriba mencionados la formacin de huecos est descartada y el tiempo de postcombustin est por debajo de 2 segundos. Para prendas de vestir de varias capas - la capa externa y la ms interna tienen que poseer un FSI 3, - todas las capas intermedias tienen que poseer un FSI 1. Todas las costuras principales tienen que mostrar un comportamiento satisfactorio de retardacin de la llama. Para ello todos los hilos usados para esas costuras tienen que haber sido probados segn la norma ISO 17493 con una temperatura de 260 C. Adems ni los accesorios ni los cierres usados en la ropa deben contribuir a agravar las heridas del portador en caso de un arco elctrico momentneo. En general todas las piezas de la prenda de vestir deben estar elaboradas con materiales resistentes a los efectos trmicos de un arco.\nResistencia al desgarre progresivo y cambio dimensional\nAdems del comportamiento retardante de llama existen otras propiedades generales de los materiales textiles que son relevantes para el usuario por razones de seguridad y durabilidad. Por esta razn la norma define requerimientos mnimos para los materiales externos de la prenda de vestir.\nLos tejidos exteriores tienen que mostrar en la correspondiente prueba segn ISO 13937-2 una resistencia al desgarre progresivo no menor de 15 N (para un peso mayor de 220 g/m) o de 10 N (para un peso entre 150 g/m y 220 g/m). La resistencia a la traccin segn ISO 13934-1 tiene que tener un valor de 400 N como mnimo (para un peso mayor de 220 g/m) o de 250 N (para un peso entre 150 g/m y 220 g/m). Para tejidos de punto, p.ej. camiseta polo o jersey, estos procedimientos no pueden ser usados, aqu la resistencia a la rotura segn ISO 13938-1 tiene que alcanzar un valor de 200 kPa como mnimo. Para garantizar que la prenda pueda seguir siendo usada despus del procedimiento de limpieza/lavado definido por el productor tambin se ha especificado la estabilidad dimensional del material externo. En concordancia con ISO 5077 el cambio dimensional mximo que puede experimentar el tejido exterior es de 3 % en la direccin de urdimbre y en la de trama; en los tejidos de punto el cambio dimensional mximo es de 5 %.\nResistencia trmica al arco elctrico\nDado que la ropa de proteccin tiene que poseer ciertas propiedades protectoras ante los efectos trmicos de un arco elctrico segn la norma CEI 61482-2 el requerimiento ms importante al material es el comportamiento trmico durante la exposicin a un arco elctrico. Para cumplir con la norma una muestra tiene que aprobar el ensayo segn CEI 61482-1-1 y/o segn CEI 61482-1-2. Los dos mtodos internacionales de ensayo descritos en el captulo 5 ofrecen de distinta manera informaciones sobre el efecto protector de la ropa frente a un arco elctrico. En dependencia de sus necesidades el usuario se decidir por uno de los dos mtodos de ensayo. Se deben realizar pruebas del material y tambin de la prenda de vestir. Para la certificacin de las prendas de vestir tanto el material como la prenda de vestir tienen que cumplir con los requerimientos. Cuando se prueba de acuerdo a la norma CEI 61482-1-1 a la ropa de proteccin se le asigna el correspondiente ATPV del material del cual est elaborada. Una ropa de proteccin debe poseer por lo menos un ATPV de 167,5 kJ/m (4 cal/cm). Mientras mayor sea el ATPV mejor proteger el equipamiento contra arcos elctricos perturbadores con energas de incidencias ms altas (mayores valores de corrientes, mayor tiempor de exposicin al arco elctrico). Cuando un ATPV no puede ser determinado entonces se determina el parmetro EBT50 y se le asigna al material. El valor mnimo de EBT50 tambin debe ser 167.5 kJ/m2 (4 cal/cm). Cuando se prueba de acuerdo a la norma CEI 61482-1-2 a la ropa de proteccin elaborada del material anteriormente probado se le asigna la clase de proteccin 1 2 en dependencia de las condiciones del ensayo y de los resultados de la proteccin trmica contra el arco elctrico. La ropa de proteccin tiene que poseer como\nmnimo la clase de proteccin 1; la clase 2 indica una mayor resistencia trmica cuando inciden energas ms altas durante un arco elctrico. Junto a los requerimientos relacionados con el tejido la norma CEI 61482-2 regula tambin aspectos importantes de seguridad para la ropa. Cada prenda de vestir destinada a proteger el tronco tiene que tener mangas largas y no se permiten que queden expuestas piezas metlicas externas. El cuerpo del trabajador debe estar protegido completamente. Si por razones de comodidad la prenda de vestir estuviese elaborada por delante y por detrs (frente y espalda) de materiales con diferentes propiedades de proteccin contra el arco elctrico se debe especificar exactamente la posicin del rea que ofrece menos proteccin. sto se puede lograr, p.ej., mediante un esquema dimensionado de la prenda y una indicacin de advertencia en las instrucciones de uso. Se debe tener en cuenta que estas prendas de vestir en todas sus reas deben cumplir por lo menos con los requerimientos de la clase de proteccin 1 segn la norma CEI 61482-1-2 o poseer un ATPV mnimo de 167,5 kJ/m (4 cal/cm) segn la norma CEI 61482-1-1. La parte frontal de la prenda y las mangas en su totalidad (alrededor y en toda la longitud de los brazos) tienen que mostrar el mismo efecto de proteccin. Sin embargo el usuario debe considerar que la aplicacin de la norma CEI 61482-2 no es obligatoria. Especialmente en Europa donde los requerimientos bsicos relacionados con la proteccin de los trabajadores para cualquier tipo de EPP estn reglamentados en la Directiva 89/686/CEE el cumplimiento de la norma no significa automticamente la conformidad con la directiva. No obstante mientras no est a la disposicin otra evaluacin alternativa los requerimientos estipulados en la norma CEI 61482-2 se pueden considerar como la opcin ms adecuada.\n6.3 Inflamabilidad de los tejidos\nEs necesario enfatizar que todos los tejidos, tanto naturales como qumicos, pueden quemarse hasta cierto punto. Por eso en la normalizacin se emplea el trmino resistente a la llama. Los materiales son caracterizados especialmente por el modo en que reaccionan despus de haber sido expuestos a las llamas. La eficacia protectora de un material consiste por un lado en el aislamiento que ofrece al usuario ante la exposicin a la energa trmica incidente y por otro lado en la ms rpida posible extincin de las reas del material que se incendian durante la aplicacin de la llama (tiempo de postcombustin). Por ltimo la persona a proteger no debe ser daada adicionalmente por el material empleado en la elaboracin de la ropa. Sin embargo la ropa de proteccin no puede ofrecer una proteccin absoluta contra cada uno de los efectos de un arco elctrico perturbador. Una prenda especial de ropa siempre proteger hasta und determinado grado.\n6.4 Recomendaciones para la eleccin del material\nLa ropa de trabajo de material resistente a la llama debe ser llevada en principio siempre que en el puesto de trabajo pueda surgir un arco elctrico perturbador. El nivel apropiado de la ropa de proteccin debe ser seleccionado sobre la base de una evaluacin de riesgos (ver captulo 8) y del conocimiento de las propiedades trmicas relativas de los diferentes sistemas textiles que han sido probados de acuerdo a uno u a otro de los dos mtodos de ensayo descritos anteriormente. Como requisito mnimo se requiere que en los puestos de trabajo donde exista peligro de que aparezca un arco elctrico perturbador las respectivas personas deben llevar ropa protectora con un ATPV no menor de 167.5 kJ/m2 (4 caloras/cm2) si es que la ropa ha sido probada segn la norma CEI 61482-1-1, o con clase de proteccin 1 contra arcos elctricos si es que la ropa ha sido probada de acuerdo a la norma CEI 61482-1-2. sto corresponde a una proteccin bsica. Para trabajos con elevado riesgo de que acurra un arco elctrico perturbador se debe elegir ropa de proteccin con un ATPV ms alto o con clase de proteccin 2 contra arcos elctricos (proteccin elevada). Si la energa de incidencia prevista fuera mayor que el nivel de proteccin de la ropa entonces solamente el uso de la ropa protectora no es suficiente para garantizar la proteccin necesaria. Se debe destacar que los materiales probados no pueden resistir los efectos de cada arco elctrico. Un arco elctrico perturbador es un incidente imprevisto cuya intensidad puede slo ser estimada segn los parmetros de red. Riesgos adicionales y factores de inseguridad aparecen, en dependencia de la distancia a que la persona se encuentre del arco o de la postura de trabajo que una persona tome. En general, las propiedades de proteccin necesarias contra un arco elctrico tienen que ser determinadas mediante un anlisis de riesgos. Instrucciones para la correcta eleccin del ATPV se encuentran en normas especficas, p.ej., en IEEE 1584  y NFPA 70E , o en informacin sobre el producto (p.ej., ). Para la seleccin de la ropa protectora, que ha sido probada segn la norma CEI 61482-1-2 en el ensayo en caja la gua alemana BGI/GUV 5188  (est siendo elaborada actualmente) podr dar asistencia prctica en un futuro (ver tambin 8.3). Debido a la enorme diversidad existente de tejidos y gneros de punto, laminados y sus combinaciones en sistemas de materiales es difcil definir pesos mnimos de materiales. Tambin se ha mostrado en ensayos que, precisamente, en materiales con propiedades superiores de proteccin el peso por unidad de superficie no es el nico parmetro de importancia. De gran significado son sobre todo los parmetros\nde seleccin de una fibra ptima, la construccin del tejido y la disposicin en el sistema de materiales (ver tambin 6.6). Por eso los sistemas textiles escogidos tienen que ser probados para determinar sus valores especficos de proteccin contra el arco elctrico. La evaluacin de riesgos debe estar basada en la determinacin de la energa del arco elctrico y la energa incidente prevista en el caso de que ocurra un arco elctrico en la instalacin donde se pretende usar la ropa mientras se trabaja.\n6.5 Aseguramiento de la calidad\nEl efecto protector de un tejido textil contra los efectos trmicos de un arco elctrico depende de diferentes parmetros. El mayor significado se le concede a la propiedad ignfuga (retardante de la llama). Adems, la construccin de tejido y el peso por unidad de superficie son importantes. Durante la fabricacin de producciones en serie no es posible eliminar completamente las desviaciones respecto al tejido modelo probado. Particularmente en fibras naturales con apresto ignfugo la calidad del tejido puede variar de una serie de produccin a la otra. Tejidos que han aprobado una vez el ensayo de arco elctrico pueden no volver a aprobarlo si los ensayos se hacen con tejidos de otra serie de produccin. Por lo tanto los materiales retardantes de la llama tienen que ser comprobados poco despus de su produccin para constatar si sus cualidades ignfugas se han deteriorado o no. No existe ninguna prueba alternativa real al ensayo de resistencia trmica contra el arco elctrico (ensayo destructivo) para poder verificar al final de la fase de produccin la conformidad con los requerimientos correspondientes. Independientemente de ello los fabricantes de tejidos y de ropas tienen que demostrar que ellos han seguido el mismo procedimiento de fabricacin documentado y que el material tiene la misma construccin como en el tejido y la prenda de vestir que fueron probados. Por esta razn los fabricantes tienen que desarrollar pruebas de muestreo apropiadas de manera que se pueda garantizar una calidad constante. Tambin se debe tener en cuenta el envejecimiento del material que se produce durante el uso prctico y por los numerosos tratamientos de lavado. Como parmetro crtico para las cualidades protectoras la propagacin limitada de la llama debe ser evaluada y documentada por el fabricante del material para el tamao del lote. El tamao del lote es, como mnimo, la cantidad de material suministrada al fabricante de la ropa. Como unidad mnima se debera considerar un rollo del material. Se debe aadir que en muchos pases hay prescripciones muy restrictivas para la fabricacin y el uso de la ropa de proteccin personal. En la Comunidad Europea\nest prescrito de forma obligatoria que los equipamientos de proteccin personal deben ser sometidos a exmenes de tipo antes de ser lanzados al mercado. Los EPP contra los riesgos del arco elctrico tienen que ser considerados como equipamientos de la categora 3 segn la Directiva 89/686/CEE para EPP. Por eso se requiere de un sistema de proteccin de alta calidad o pruebas de muestreo realizadas por un laboratorio certificado de ensayo para asegurar las cualidades definidas del producto durante la fabricacin.\n6.6 Indicaciones para el uso y recomendaciones para la limpieza\nLa ropa protectora slo puede ser eficaz si es usada y llevada correctamente. Cuando se lleva puesta todos los botones y cremalleras deben estar cerrados para crear una barrera contra potenciales peligros trmicos. Si se lleva ropa interior no resistente a las llamas, sta debera estar elaborada con fibras naturales. No debe permitirse el uso de ropa interior de material sinttico derretible no resistente a las llamas. La ropa interior que se derrite bajo la influencia de un arco elctrico no puede ser llevada. Todas las piezas de ropa no resistentes a las llamas tienen que estar cubiertas totalmente por la ropa de proteccin contra el arco elctrico. Adicionalmente, la ropa que est en la parte externa tiene que estar elaborada con material resistente a las llamas (ignfugo). Las prendas de vestir no resistentes a las llamas (p.ej. ropa inpermeable, chaquetas, ropa de proteccin contra el fro, etc.) pueden incendiarse bajo el efecto de un arco elctrico y seguir quemndose lo que puede llevar a la prdida de la capacidad protectora de la ropa de proteccin que se lleva debajo. A menudo aspectos de comodidad y ergonmicos son razones por las cuales la ropa de proteccin no es llevada correctamente. Por eso es importante que los empleados sean incluidos, dentro de lo posible, en el proceso de seleccin y durante las pruebas de uso de la ropa de proteccin antes de su compra. Se ha mostrado que la inclusin de los empleados es beneficiosa tanto para la seleccin de la ropa de proteccin apropiada como para la satisfaccin de los empleados. No slo la parte superior del cuerpo tiene que estar protegida por la ropa. A pesar de que ninguno de los mtodos de ensayos descritos anteriormente est ajustado para la prueba de pantalones es necesaria una intensiva valoracin de las cualidades protectoras de estas prendas de vestir. Para ello es esencial, por un lado, el empleo del mismo material para pantalones y para chaquetas y por otro lado se deben cumplir los requerimientos relativos al diseo de la norma CEI 61482-2. Si el anlisis de riesgo del puesto de trabajo contemplado da como resultado que el uso de la ropa de proteccin protectora es suficiente para la parte superior del cuerpo entonces el usuario es responsable por s mismo de la seleccin adecuada del pantaln. Para evitar resultados inciertos y posibles riesgos se recomienda la seleccin de un traje completo de chaqueta y pantaln o de un mono de trabajo.\nPuede ser recomendable proteger tambin el cuello mediante el uso de ropa con cuello. La ropa de proteccin y otros EPP tienen que ser controlados antes del uso. Los equipamientos deben ser puestos fuera de servicio si han sido clasificados como defectuosos. El efecto protector de ropa de proteccin contra arcos elctricos puede estar reducido o anulado por contaminantes inflamables. Es indispensable limpiar la ropa regularmente para eliminar cualquier posible contaminacin. Los procedimientos de lavado recomendados estn indicados en la etiqueta de la prenda de proteccin. Es importante que estas recomendaciones sean cumplidas para mantener las cualidades protectoras de la prenda de vestir. Adems las prendas de vestir slo deben repararse con componentes que sean por lo menos equivalentes a los componentes de la prenda original. Indicaciones adicionales de limpieza y de reparacin pueden ser adquiridas por medio de los fabricantes. La Directiva Europea 89/686/CEE  exige que el fabricante ponga a la disposicin del usuario informacin sobre el producto. La ropa tiene que estar marcada, p.ej., con la direccin del fabricante, el nmero de la norma, el nivel de proteccin, la talla de la ropa, las prescripciones para el lavado y/o la limpieza en seco, indicaciones sobre confort y el envejecimiento. Adems cada producto tiene que estar equipado con informacin relevante para el cliente donde se explique el tipo de uso, el valor o la clase de proteccin, restricciones de uso, advertencias e informaciones sobre almacenamiento, limpieza, decontaminacin, reparacin, etc. Como informacin adicional importante se debe resaltar que la ropa no es normalmente una ropa de proteccin elctricamente aislada segn la norma EN 50286:1999. Adems el usuario tiene que considerar que una proteccin completa contra los riesgos de un arco elctrico requiere, adems de la ropa de proteccin, de equipamientos protectores adecuados para la cabeza (proteccin facial y ocular) y las manos. Estos dispositivos tambin deben ser examinados con los mtodos actualmente disponibles segn las normas CEI 61482-1-1 o CEI 61482-1-2.\n7 Otros productos EPP: guantes, proteccin facial\nPara otros componentes de los EPP, tales como guantes de proteccin, cascos, pantallas faciales o viseras, etc, no existen hasta el momento normas internacionales armonizadas con requerimientos para los productos y los mtodos de ensayo.\nFig. 7.1: Montaje del ensayo para guantes de proteccin con adaptacin del mtodo de ensayo Arc-Rating-Test (fuente: Dehn+Shne GmbH + Co. KG Neumarkt/ Alemania)\nTanto el mtodo de determinacin de la caracterstica del arco (Arc-Rating-Test) como el mtodo de ensayo en caja (Box-Test) se prestan, en principio, para la comprobacin de guantes de proteccin y de combinaciones casco-visera. Para ello son necesarias algunas modificaciones en el montaje del ensayo (sujecin de las muestras, disposicin de los sensores). En la figura 7.1 se muestra el montaje adaptado para la prueba de guantes de proteccin segn el mtodo de ensayo Arc-Rating-Test. Desde hace algn tiempo se discute un proyecto de norma ASTM pero an no ha sido editado . Las modificaciones en el montaje del ensayo en caja para guantes, como ya est siendo empleado, se muestra en la figura 7.2. Para la comprobacin de pantallas faciales existe la norma ASTM F 2178  que est basada en el mtodo de ensayo Arc-Rating-Test segn la norma CEI 61482-1-1 y proporciona el parmetro ATPV. En Europa falta hasta ahora una norma compara32\nble. Por otra parte con el principio de ensayo GS ET-29  se ha desarrollado en Alemania una base para la comprobacin y certificacin de EPP; esta prueba de arco elctrico tiene como fundamento el ensayo en caja. Entretanto los principios han sido transferidos al nuevo proyecto de norma alemana E DIN 58118  complementando la norma europea EN 166 . Los EPP deben ser comprobados de acuerdo a las normas internacionales armonizadas, ya sea en adaptacin al mtodo Arc-Rating-Test o al mtodo de ensayo en caja. Aqu existe la gran ventaja de que se tiene a la disposicin un equipamiento completo de proteccin personal que ha sido probado y evaluado de acuerdo al mismo principio. El anexo 5 contiene informaciones adicionales y ejemplos de ensayos de guantes y pantallas faciales segn el metodo de ensayo en caja.\nFig. 7.2: Montaje del ensayo en caja (Box-Test) para la prueba de guantes con paneles para guantes provistos de calormetros\n8 Evaluacin de riesgos y clculo de los riesgos del arco elctrico\n8.1 Seleccin del EPP y del mtodo de ensayo para el EPP\nEn principio existe una jerarqua de medidas de proteccin que debe ser considerada cuando se realiza una evaluacin de riesgos de acuerdo a las reglas generales de prevencin de la Directiva 89/391/CEE de la UE. El uso de EPP es una medida que se encuentra al final de esta jerarqua; las medidas de proteccin consisten en los siguientes pasos: 1. Eliminacin: Si el riesgo es eliminado todas las otras medidas organizativas de control, tales como evaluacin, documentacin, instruccin e inspeccin, ya no seran necesarias. 2. Sustitucin: Si el riesgo no puede ser eliminado entonces debe sustituirse por un peligro menor. Para ello se pueden realizar cambios en el sistema elctrico, en los fusibles, en los tipos de dispositivos de proteccin, etc. 3. Reduccin: Se logra una menor exposicin de la persona a los riesgos si se reduce el tiempo durante el cual el trabajador se encuentra en la zona de riesgo. 4. Adaptacin: All donde sea posible se debe adaptar el trabajo a la persona teniendo en cuenta sus capacidades mentales y corporales. 5. Progreso tcnico: Aprovechar las ventajas del progreso tcnico tales como el uso de operaciones de control remoto, p.ej. aparatos de reconexin despus de fallas, control remoto para instalaciones de conexin / aisladores, etc. 6. Aislamiento: Colocar una barrera entre la persona y la fuente de peligro empleando medios fsicos (dispositivos de proteccin, pantallas, coberturas, operacin desde un puesto de control separado) o determinando una distancia de separacin entre la persona y la zona de peligro. 7. Controles mltiples: Se puede implementar mtodos mltiples de control empleando al mismo tiempo medidas tcnicas y organizativas como las arriba descritas. Si las medidas se combinan correctamente entonces se debilita el nivel de riesgo sobre la persona. 8. Mantenimiento: Mediante la introduccin y el desarrollo de planes de mantenimiento e inspeccin en las instalaciones y equipos se puede asegurar la\ncorrecta operacin de los componentes y elementos tales como conmutadores, interruptores de circuito, aisladores, etc. sto puede incluir el desarrollo / la introduccin de un programa de mantenimiento basado en los riesgos. 9. Instruccin: Asegurar que todos los empleados sean concientes de los peligros a que estn expuestos durante la operacin de los equipos, cuales son las acciones a realizar para disminuir los riesgos. Los trabajadores tienen que ser lo suficientemente competentes para realizar el trabajo requerido y comprender totalmente como se deben implementar y emplear eficientemente las normas de seguridad y los dispositivos de proteccin incluyendo los EPP. Dentro de ello se incluye que los trabajadores sepan como deben manipular su propio EPP. 10. Equipamiento de proteccion personal: ste debera ser el ltimo recurso a emplear despus que todas las otras medidas hayan sido consideradas y/o implementadas. Todos los EPP tienen que estar diseados segn las correspondientes normas en vigencia y tienen que ser capaces de proteger a las personas contra los riesgos de daos. El EPP debe ser llevado, mantenido y limpiado de acuerdo a las intrucciones del fabricante. 11. Medidas de emergencia: Tales como sistemas de alarma y medidas de control de reserva. Ellas entran en vigor cuando todas las dems fallan, deben considerar los pasos a seguir cuando ocurre un incidente de tal forma que los efectos del mismo sobre las personas puedan ser minimizados. Cuando se realizan trabajos bajo tensin o trabajos en la cercana de piezas bajo tensin se requiere el uso de EPP. La facilitacin de los EPP por el empresario como tambin su uso por el trabajador estn prescritos por leyes nacionales e internacionales. Por consiguiente el EPP facilitado tiene que ofrecer proteccin contra el peligro a prevenir sin causar con ello un riesgo an mayor. El EPP debe ser apropiado para las condiciones existentes en el puesto de trabajo y cumplir con las necesidades ergonmicas y los requerimientos de salud del empleado. Los empleados estn en el deber de usar correctamente el EPP. Como resultado de los mtodos de ensayo de los EPP se determinan niveles de proteccin en forma de energas incidentes (ATPV) o energas del arco elctrico (clases de proteccin contra arco elctrico) sobre las cuales se tiene que basar la seleccin del EPP. El usuario del EPP est confrontado con la necesidad de considerar y manejar estos parmetros de energa. Para suministrar asistencia al respecto se resolvi compilar informaciones en forma de procedimientos que posteriormente se describen. Los principios de la evaluacin de riesgos y los estudios sobre el arco elctrico se presentan a continuacin.\nEn correspondencia con los dos mtodos diferentes de ensayo de arco elctrico existen tambin dos vas distintas para la seleccin del EPP: Si el EPP fue probado con el mtodo Arc-Rating-Test: se selecciona sobre la base de la determinacin de las energas incidentes el mtodo en caja: se selecciona sobre la base de la determinacin de las energas del arco elctrico que estn previstas en el puesto de trabajo examinado. Los mtodos para la averiguacin de estos valores previstos estn adaptados y parametrizados a uno o al otro tipo de ensayo de arco elctrico y sus correspondientes caractersticas de transferencia de calor. Por eso pueden producirse interpretaciones errneas si no se tienen en cuenta estas correspondencias, p.ej. usando la determinacin de la energa incidente para seleccionar un EPP que ha sido probado segn el mtodo en caja. En el apartado 8.2 estn representados los procedimientos para la seleccin del EPP que ha sido probado con el mtodo Arc-Rating-Test. El procedimiento a seguir en el caso del EPP que ha sido clasificado sobre la base del mtodo en caja est descrito en el apartado 8.3.\n8.2 Determinacin de la energa incidente para la eleccin del ATPV\nNormas internacionalmente reconocidas han sido creadas para apoyar a las empresas no slo en la determinacin de los riesgos asociados con los arcos elctricos sino tambin en la seleccin de EPP apropiados para los trabajadores. NFPA 70E - Norma para la seguridad elctrica en el puesto de trabajo El NFPA 70E define procedimientos de trabajo seguros para electricistas. En esta norma se discuten los mtodos del anlisis de peligros y riesgos y las medidas preventivas. La norma exige que sea realizado un anlisis de riesgos del arco elctrico para el trabajo en o en la cercana de instalaciones bajo tensin. Este anlisis ayuda a determinar no slo el EPP necesario sino tambin el rea de proteccin contra el arco elctrico alrededor de la instalacin en la cual el EPP debe ser llevado. En general hay tres mtodos de anlisis de riesgos en discusin. 1. Un anlisis de riesgo detallado que calcula la energa incidente como resultado de un arco elctrico.En este mtodo se determinan primeramente los parmetros de la red y de la instalacin as como el modo de operacin. A continuacin se calculan las corrientes prospectivas de falla y se estiman las correspondientes\ncorrientes del arco elctrico. Aqu se debe tener en cuenta que las corrientes del arco elctrico dependen altamente de los dispositivos protectores y de la duracin resultante del arco elctrico. Partiendo de ello y junto con la tensin de red, la configuracin de la instalacin y las distancias de trabajo se calcula la energa incidente originada (en cal/cm2). Los mtodos de calculacin y las frmulas se encuentran disponibles no slo en la norma NFPA 70E sino tambin en la gua IEEE 1584. El EPP correcto se selecciona de tal manera que los parmetros del arco elctrico sean iguales o mayores que la energa incidente resultante del cculo. 2. Los ejemplos de tareas laborales estn indicados en forma de tabla. Las tareas laborales estn organizadas no slo segn el tipo de instalacin sino tambin segn la tensin de red. Para cada tarea se indica la Categora de Peligro/Riesgo a ella asociada (hazard risk category HCR). El nivel HRC equivale a los parmetros mnimos del arco elctrico de la ropa de proteccin que debe ser llevada para realizar la tarea en cuestin. Para otros equipamientos de proteccin personal se ofrece orientacin mediante tablas adicionales para su Categora de Peligro/Riesgo (HRC) especfica. 3. Un enfoque de dos categoras simplificado basado en la matriz de tareas de trabajo en la cual la seleccin del EPP ocurre exclusivamente sobre la base de la tensin de red. Con pocas excepciones la ropa HRC 2 es recomendada para tensiones de red menores de 1000 voltios y la ropa HRC 4 para tareas laborales con tensiones mayores de 1000 voltios. Es importante tener en cuenta que el lmite de proteccin contra el arco elctrico tiene que ser determinado para cualquiera de los mtodos opcionales descritos anteriormente. Cuando se trabaja en la zona de proteccin contra el arco elctrico se tiene que usar ropa de proteccin. Los mtodos 2 y 3 son muy tiles para empresas con sistemas elctricos muy diferentes. IEEE 1584 Gua IEEE para la realizacin de clculos del riesgo del arco elctrico Este estndar define una metodologa para la realizacin de un detallado anlisis de riesgos de arco elctrico. Se rene informacin acerca de cada pieza de equipamiento dentro del sistema elctrico, p.ej. tensin de red, corrientes de falla, posible duracin de cortocircuito y distancias de trabajo. Los clculos son hechos para determinar tanto la energa incidente potencial (en cal/cm2) como el lmite de proteccin contra el arco elctrico.\n8.3 Cculo de la energa prevista y la energa equivalente de un arco elctrico para la seleccin de la clase de proteccin Box-Test\nLa seleccin del EPP o la clase de ensayo en caja para su correspondiente prueba requiere un anlisis de riesgos en el cual se debe determinar la energa del arco elctrico Warc que se prevee en el puesto de trabajo contemplado como tambin la energa equivalente del arco Wprot que caracteriza el nivel de proteccin del EPP bajo las condiciones respectivas de trabajo (ver esquema de procedimiento en la figura 8.1). La energa prevista del arco Warc = WLB depende de las condiciones de la red, es decir, de la potencia de cortocircuito de la red Sk" en los posibles lugares de falla y de la duracin de cortocircuito tK que es determinada por las instalaciones protectoras elctricas (tiempo de desconexin de los interruptores, fusibles o, en ocasiones, dispositivos especiales de proteccin) y que se derivan de las caractersticas de conmutacin. Adems ella depende de las condiciones de la aparamenta de conexin que estn caracterizadas por el factor kP teniendo en cuenta las condiciones de quemado del arco y la geometra de los electrodos en el lugar de la falla. Este factor puede determinarse aproximadamente partiendo de la tensin del arco de la figura A1 en el anexo 1 . Para una estimacin aproximada sin considerar la geometra de la aparamenta de conexin se pueden emplear los valores mximos de la curva kP. Adems los rangos de valores indicados en la figura A1 se consideraron habituales para configuraciones usuales de instalaciones elctricas y tambin pueden ser usados como valores aproximados. En ambos casos los problemas prcticos para hallar los parmetros de geometra son evitados a costa de la exactitud.\nPuesto de trabajo Dispositivos de proteccin tk Red elctrica UrN Sk" Instalacin elctrica d a kT\nEPP Nivel de prueba del EPP Clase de proteccin contra el arco\nPotencia normalizada kp\nWarcP = WLBP\nEnerga prevista del arco elctrico Warc = WLB\nEnerga equivalente del arco (nivel de proteccin) Wprot\nFig. 8.1: Resumen de los parmetros y el procedimiento para el anlisis de riesgos relacionado con los EPP probados con el ensayo en caja (Box-Test)\nEl valor mximo de energa del arco elctrico determinada para el caso en cuestin se compara con el nivel de proteccin Wprot (energa equivalente del arco). La energa equivalente del arco es aquella donde todava est dado el efecto protector del EPP segn la distancia de trabajo a (ver tabla 8.1).\nGrado de proteccin Proteccin bsica Proteccin elevada\nNivel de prueba WarcP 158 kJ 318 kJ\nNivel de proteccin Wprot\n(1 2, 4) .\n( 300amm ) . 158 kJ a . 318 kJ (1 2, 4) . ( 300 mm )\nTab. 8.1: Niveles de proteccin de los EPP probados con el ensayo en caja (Box-Test)\nEl nivel de prueba del EPP WarcP = WLBP es vlido para las condiciones de transmisin de calor y la distancia de exposicin a = 300 mm del montaje de ensayo en caja. Por consiguiente la energa equivalente del arco se determina segn la frmula Wprot = kT .\n( 300amm ) . W\nWarcP es el nivel de prueba de la energa del arco de acuerdo a la tabla 5.2. El factor kT considera la Instalacin elctrica, sobre todo el volumen del rea abierta en el cual el arco elctrico probablemente arder. Como valor estndar y particularmente para construcciones estrechas con muros laterales y traseros y de pequeo volumen (cajones de conexin domiciliaria, tableros de distribucin, etc.) este factor es kT = 1, para reas mayores de combustin (p.ej., reas limitadas principalmente por muros traseros) se puede suponer entre 1,5 y 1,9 y en el caso de arcos elctricos abiertos es 2,4. El anexo 6 contiene instrucciones detalladas para el anlisis de riesgos. Adems se presentan ejemplos prcticos. Una proteccin bsica contra el arco elctrico es generalmente necesaria y es proporcionada mediante el uso del correspondiente EPP si existe el peligro de que aparezca un arco elctrico y pueda haber una exposicin al mismo durante la realizacin de trabajos electrotcnicos y en el entorno de trabajo. En el caso de que los trabajos con riesgo de aparicin de arco sean realizados ms a menudo o tienen lugar en instalaciones elctricas de mayor amperaje entonces es necesaria una proteccin elevada contra el arco elctrico. La decisin por uno o el otro grado de proteccin debe estar basada en la comparacin de las energas del arco elctrico.\nEl anexo 7 contiene una resumen de actividades laborales en diferentes instalaciones de baja tensin (Un = UrN en 1000 V) haciendo referencias a los EPP requeridos.\na = 300 mm\nkP . Un . I"k3p . tk (1 2, 4) . 91 kJ kP . Un . I"k3p . tk (1 2, 4) . 184 kJ\nTab. 8.2: Distancias mnimas de trabajo (lmites del arco elctrico)\nPor otra parte, en el caso de tareas laborales especiales y riesgos extremos de aparicin de arco y/o en instalaciones de mayor amperaje se tiene que considerar la aplicacin concreta y sacar conclusiones si se permite o no el trabajo bajo tensin o el trabajo en la instalacin abierta, o si el EPP tiene que cumplir requisitos especiales. Si el nivel de proteccin mayor del PPE es sobrepasado existen las siguientes alternativas prcticas: Reduccin de la duracin del arco mediante el uso de dispositivos apropiados de proteccin (p.ej. fusibles ultra-rpidos, sistemas especiales de deteccin y extincin de arcos elctricos) Instrucciones para la observacin de las distancias mnimas de trabajo (ver tabla 8.2) Comprobacin de los EPP en niveles ms altos de energa Prohibicin de las tareas laborales bajo tensin.\n8.4 Relacin emprica entre ATPV y la clase de proteccin Box-Test\nLos mtodos de ensayo segn las normas CEI 61482-1-1 y CEI 61482-1-2 se diferencian completamente en sus principios y en sus caractersticas tcnicas. Sin embargo, hay un punto comn: la medicin de la energa incidente con ayuda de calormetros y su valoracin mediante el criterio de Stoll-Chianta para quemaduras de piel de segundo grado . No hay ninguna posibilidad de conversin matemtico-fsica de los resultados de ambos mtodos de ensayo debido a las diferencias tcnicas en sus procedimientos. Sin embargo se puede establecer una correlacin de forma emprica. Una correlacin puramente emprica de los resultados de las pruebas fue efectuada para tejidos tpicos de urdimbre que fueron examinados no slo en el ensayo Arc40\nRating-Test sino tambin en el ensayo en caja. La figura 8.2 muestra la principal correlacin para tejidos tpicos de proteccin contra el arco hechos de fibra aramida y de algodn resistente al fuego. Generalizando se puede apuntar al respecto que la clase 2 de proteccin contra el arco del ensayo en caja es alcanzada con seguridad por tejidos cuyo ATPV > 30 cal/cm. La clase 1 de proteccin contra el arco del ensayo en caja supone un ATPV = 4...30 cal/cm. El zona entre aprox. 2434 cal/cm es una zona de transicin donde la clase 2 es aprobada o no aprobada segn las propiedades especficas del tejido. Cada una de las clases de proteccin contra el arco del ensayo en caja abarca una zona ATPV.\nClase segn la norma CEI 61482-1-2 (Box-Test)\nclase 1 zona de transicin\nHRC1 0 0\nHRC2 10 20\ncategoras de riesgo HRC segn NFPA 70E 50 60 70 80\nATPV segn ASTM F 1959M /CEI 61482-1-1\nFig. 8.2: Relacin emprica entre el ATPV y la clase de proteccin contra el arco para tejidos tpicos de urdimbre / sistemas tpicos de tejidos de proteccin contra el arco elctrico, hechos de fibra aramida y algodn resistente al fuego (basada en  y resultados de los ensayos de Kinectrics, Toronto, y STFI, Bonn)\nLa informacin de la figura 8.2 no puede ser usada para la caracterizacin de materiales o EPP que no han sido probados. Estas consideraciones sobre la correlacin estn destinadas exclusivamente a dar una estimacin aproximada y a servir como orientacin pero no para reemplazar los correspondientes ensayos ni para deducir decisiones prcticas ni tampoco para la seleccin de EPP. Naturalmente los diferentes materiales textiles poseen en cada caso sus propias correlaciones especficas de resultados actuales de pruebas. La generalizacin en la figura 8.2 slo se refiere a ciertos materiales textiles y representa el nivel de conocimiento actual. sto no es transferible a otros EPP. En el caso de pantallas faciales de proteccin, por ejemplo, existen otras relaciones completamente diferentes.\n9 ndice de literatura\n Directiva Europea 89/686/CEE Directiva del Consejo Europeo para la armonizacin de las legislaciones de los pases de la UE relativas a los equipamientos de proteccin personal (Directiva EPP)  STOLL, A.M.; CHIANTA, M.A.: Mtodo y sistema de caracterizacin para la evaluacin de la proteccin trmica (Method and Rating System for Evaluation of Thermal Protection), Aerospace Medicine, Volumen 40, 1968, pginas 1232-1238  CEI 61482-1-1:2009: Trabajos en tensin Ropa de proteccin contra los peligros trmicos de un arco elctrico Parte 1-1: Mtodos de ensayo. Mtodo 1: Determinacin de la caracterstica del arco (APTV o EBT50) de materiales resistentes a la llama para ropa  CEI 61482-1-2:2007: Trabajos en tensin Ropa de proteccin contra los peligros trmicos de un arco elctrico Parte 1-1: Mtodos de ensayo. Mtodo 2: Determinacin de la clase de proteccin contra el arco de los materiales y la ropa por medio de un arco dirigido y constreido  CEI 61482-2:2009: Trabajos en tensin Ropa de proteccin contra los peligros trmicos de un arco elctrico Parte 2: Requerimientos  IEEE 1584-2002: Gua para el clculo de los riesgos derivados del arco elctrico  NFPA 70E: Seguridad elctrica en lugares de trabajo, National Fire Protection Association, Edicin 2009  Proteccin superior contra peligros trmicos (Superior Protection against Thermal Hazards DuPontTM NomexApplications for Industrial Workers), Folleto empresarial DuPont, 2008  BGI/GUV-I 5188: Gua para la seleccin de equipamiento de proteccin personal para trabajos en instalaciones elctricas (Untersttzung bei der Auswahl der Persnlichen Schutzausrstung bei Arbeiten in elektrischen Anlagen), Asociacin Profesional Informacin (en preparacin, publicacin prevista para 2011)\n Proyecto de trabajo ASTM WK14928: Nuevo mtodo de ensayo para determinar la caracterstica del arco de guantes 1 (New Test Method for Determining the Arc Rating of Gloves 1) (en discusin)  ASTM F21782008: Mtodo estndar de ensayo para determinar la caracterstica del arco y la especificacin estndar de los productos para proteccin facial (Standard Test Method for Determining the Arc Rating and Standard Specification for Face Protective Products)  GS-ET-29: Principios de prueba Proteccin facial para el electricista Requisitos adicionales para la evaluacin y certificacin de pantallas de proteccin facial para trabajos elctricos. (Prfgrundsatz Elektriker-Gesichtsschutz Ergnzende Anforderungen an die Prfung und Zertifizierung von Gesichtsschutz fr elektrische Arbeiten). Editor: BG-PRFZERT Kln 2008-02 y 2010-02  E DIN 58118: Proteccin ocular y facial contra arcos elctricos (Augen- und Gesichtsschutz gegen Strlichtbgen), proyecto 2010-12  EN 166: 2001: Proteccin ocular personal Requerimientos  SCHAU, H.; HALINKA, A.; WINKLER, W.: Dispositivos de proteccin elctrica en las redes e instalaciones industriales (Elektrische Schutzeinrichtungen in Industrienetzen und -anlagen). Hthig & Pflaum Verlag Mnchen/Heidelberg 2008\nDeterminacin de la potencia y la energa del arco elctrico\nLa energa del arco elctrico se determina mediante la conversin de la potencia en todos los arcos inplicados en la falla: Warc = WLB = uLB . iLB . dt = PLB . tk .\nElla depende de la potencia activa total del arco PLB y de la duracin del arco tk. En el caso de una falla trifsica la potencia activa del arco Parc = PLB = kP Sk" depende, por un lado, de la capacidad de cortocircuito (trifsica) de la red elctrica Sk" = 3 Un I"3p . Por otro lado la potencia del arco es determinada por el circuito elctrico (sistema de energa) - tensin de la red Un = UrN, - corriente de cortocircuito I"k3p, - relacin resistencia/reactancia de la impedancia de la red R/X y la instalacin elctrica (configuracin): distancia entre los conductores d. Esto se expresa mediante el parmetro kp = PLB / Sk" . El parmetro kP es la potencia normalizada del arco. Este parmetro puede simplificarse aproximando el curso de las curvas de la figura A1.1 y es principalmente una funcin del voltaje del arco UB = f (d; I"k; UrN; R/X) y, en consecuencia, una funcin de la distancia entre los electrodos que est determinada por la distancia entre los conductores d y la configuracin de la instalacin elctrica. Ecuaciones empricas para la determinacin de la tensin del arco elctrico se encuentran en literatura especializada, p.ej. en . Aqu se requiere de conoci-\nmientos especiales, entre otros, aquellos relacionados con la construccin de equipos elctricos.\nFig. A1.1: Potencia normalizada del arco kP para cortocircuitos trifsicos de arco\nPara una estimacin aproximada sin considerar la geometra de la instalacin elctrica se pueden emplear los valores mximos de las curva KP. Los valores mximos de la potencia normalizada del arco kPmax se pueden calcular mediante kPmax = 0.29 . (R/X)-0,17. En la tabla A1.1 se muestran esos valores para la consideracin del peor de los casos. Experiencias prcticas han demostrado que la potencia normalizada del arco muchas veces se encuentra en los mbitos de valores guas que tambin se indican en la tabla A1.1. En el caso de instalaciones de baja tensin este mbito de valores guas es tpico para instalaciones con distancias pequeas entre los conductores d: d 40 mm para instalaciones en la cercana de la estacin de transformadores y d 70 mm para instalaciones cercanas al usuario final. Por consiguiente la determinacin de la potencia del arco elctrico puede basarse en la consideracin de la geometra de la instalacin (distancias relevantes entre los electrodos d) los valores guas los valores mximos de la energa normalizada del arco elctrico.\nEl acercamiento a los valores reales se hace ms pequeo en la secuencia de esta lista, los mrgenes de seguridad aumentan. Con ambos, tanto los valores mximos como los valores guas, los problemas prcticos en la bsqueda de los parmetros de la geometra se evitan a costa de la precisin. La aplicacin del procedimiento de clculo se demuestra en el apartado 8.5.\nValores mximos R/X < 0.1 0.1 0.2 0.5 kPmax 0.45 0.43 0.38 0.33 tensin de la red\nValores guas kP mbito de validez Para d 40 mm en instalaciones en la cercana de transformadores; Para d 70 mm en instalaciones cercanas al usuario final\nNS ( 1000 V)\n1.0 2.0 0.2\n0.29 0.26 0.25\nMS (> 1000 V)\nTab. A1.1: Valores mximos y valores guas de la potencia normalizada del arco\nParmetros trmicos del arco elctrico Definiciones y trminos\nPotencia del arco PLB es la potencia total activa de todos los arcos elctricos implicados en la falla durante la duracin del arco y que es determinada por las respectivas corrientes y tensiones del arco. Es el valor promedio del producto de la corriente del arco y la tensin del arco. Como parmetro kP es relativa a la capacidad de cortocircuito y se puede determinar con la ayuda de los parmetros del circuito elctrico tensin nominal de la red UrN y la corriente prospectiva de cortocircuito IK" (ver anexo 1)1. Energa del arco WLB es la energa elctrica (en kWs o kJ) suministrada durante la falla y que es convertida en el arco elctrico. Ella es el producto de la potencia del arco PLB y la duracin del arco tarc (duracin del cortocircuito tK) determinada como integral (suma) del producto de la tensin instantnea del arco uarc y de la corriente del arco iarc y del incremento del tiempo dt por encima de la duracin del arco. Energa incidente Ei es la energa calorfica total por unidad de superficie (en kJ/m o kWs/m o cal/cm)2 recibida en una superficie a consecuencia de un arco elctrico. Se debe diferenciar entre la energa incidente directa y la energa incidente transmitida. En los ensayos se mide con la ayuda de calormetros de cobre. La energa incidente directa Eio es la densidad de la energa calorfica que resulta directamente del arco sin que haya influencias del EPP. Ella surte efecto si no se emplea EPP. Los calormetros medidores estn expuestos directamente a los efectos del arco. La energa incidente transmitida Eit es el calor, que se mide en la parte trasera del EPP y que surte efecto cuando se emplea EPP. Ella es la parte de la energa calorfica total liberada (energa incidente directa) que traspasa el EPP.\n1 La corriente del arco que realmente fluye a travs del arco durante la duracin del mismo est sometida a variaciones estocsticas del tiempo debido a la impedancia no lineal del arco. Debido a esta impedancia hay una diferencia entre la corriente del arco y la corriente prospectiva del cortocircuito Ik"; el valor efectivo de la corriente del arco Iarc es menor que el de Ik. La corriente prospectiva del cortocircuito fluye cuando los electrodos del arco estn puenteados por una conexin metlica de impedancia insignificante (cortocircuito metlico). La corriente prospectiva del cortocircuito caracteriza claramente el entorno elctrico del arco (red de energa). La corriente de prueba IP, que durante los ensayos con EPP es ajustada en el circuito de ensayo, tambin est indicada como corriente prospectiva del cortocircuito porque slo de esta manera se pueden definir y establecer condiciones reproducibles de prueba. 2 kJ/m y kWs/m son unidades equivalentes. Las reglas de conversin en cal/cm son: 1 cal/cm = 41,868 kJ/m; 1 kJ/m = 0,023885 cal/cm.\nCriterio de Stoll/Curva de Stoll es una curva lmite para la relacin entre la energa trmica y el tiempo de duracin que resulta de los datos sobre la tolerancia del tejido humano ante los efectos del calor y que se emplea para predecir el surgimiento de una lesin por quemadura de segundo grado . Esta relacin se describe mediante EiStoll = 50.204 kW . m-2 . tmax0,2901 (ver figura A2.1). La curva lmite se emplea como criterio para definir si una persona est protegida o no contra quemaduras inadmisibles de la piel y por lo tanto sirve para evaluar si una prueba de EPP ha sido aprobada o no desde el punto de vista de la transferencia de calor.\nFig. A2.1: Curva de Stoll Criterio para el principio de quemaduras de segundo grado segn \nEfecto protector trmico contra el arco elctrico es la propiedad comprobada del EPP de mostrar resistencia al arco elctrico (soportar la accin de un arco elctrico) y evitar quemaduras de segundo grado. Es el grado de proteccin trmica contra el arco elctrico que brinda el EPP bajo condiciones especficas de ensayo del arco. Los ensayos pueden ser realizados segn el mtodo Arc-Rating-Test con un arco de ensayo abierto  o segn el mtodo Box-Test con un arco dirigido . Resistencia trmica al arco es la facultad del EPP de resistir los efectos trmicos de un arco elctrico. Los\ncriterios son ignicin y postcombustin (tiempo de combustin), rotura y formacin de huecos, fusin y fusin a travs de todas las capas, carbonizacin, encogimiento, goteo y fragilizacin. Parmetro del arco es el resultado del ensayo segn el mtodo Arc-Rating-Test. Es determinado como ATPV o EBT50 e indica el nivel de la energa incidente hasta el cual un EPP que ha sido probado con un arco elctrico abierto ofrece proteccin trmica contra un arco elctrico. ATPV es el valor de rendimiento trmico ante un arco elctrico. Es una propiedad del material del EPP que indica el resultado del ensayo del EPP con un arco elctrico abierto (Arc-Rating-Test). Es la energa incidente directa de un arco elctrico abierto que debido al EPP provoca una energa transmitida equivalente al valor lmite de Stoll para el principio de quemaduras de segundo grado. En el caso de ensayos con arco elctrico es, segn las definiciones en , la energa incidente directa sobre un material o un sistema multicapas de materiales que con una probabilidad estadstica de 50 % conlleva a un traspaso de calor que puede tener como consecuencia la aparicin de quemaduras de segundo grado de acuerdo a la curva de Stoll sin provocar rotura en el material. Rotura es la reaccin del material evidenciada por la formacin de una o varias aperturas en el material que puede permitir el paso de la llama a travs del material. Es el resultado del ensayo Arc-Rating-Test con un arco elctrico abierto en aquellos casos donde el material del EPP muestra roturas antes de que la energa incidente transmitida sobrepase el lmite de Stoll. El valor umbral de la energa de rotura EBT50 es la energa incidente directa sobre un tejido o material que causa una probabilidad del 50 % de que una suficiente cantidad de calor traspase la muestra comprobada causando una rotura en la misma. Clase de proteccin contra el arco elctrico es una categora del efecto protector de EPP contra el arco elctrico que fueron probados con el mtodo de ensayo en caja (Box-Test). Es el nivel de energa de exposicin al arco ajustada en el ensayo. Un EPP comprobado ofrece proteccin trmica contra el arco por lo menos hasta el nivel de energa de ensayo de la clase correspondiente3. Para el ensayo en caja se definen dos clases. Clase 1 significa proteccin personal bsica contra el arco, clase 2 significa proteccin personal elevada contra el arco.\n3 En general, la energa de exposicin real lmite hasta la cual se proporciona proteccin es mayor.\nNivel de energa de ensayo es el nivel de energa elctrica del arco WLBP y de la correspondiente energa de exposicin directa Ei0P ajustada en el ensayo en caja en la clase de proteccin de arco seleccionada y que es usada para la exposicin del EPP. Este nivel caracteriza el nivel mnimo de energa hasta el cual el EPP ofrece proteccin en situaciones prcticas de trabajo si las condiciones de transmisin de calor son comparables4. Nivel de proteccin del EPP (energa equivalente del arco) Wprot es la energa elctrica equivalente del arco resultante en el mismo nivel de inerga incidente directa del ensayo Box-Test Ei0P tambin bajo condiciones de transmisin de calor que son diferentes a las condiciones del ensayo Box-Test en cuanto a la distancia de exposicin a y al factor de transmisin kT. Si las condiciones de transmisin de calor son las mismas que en el ensayo Box-Test entonces la energa equivalente del arco es igual an nivel de energa de ensayo WLBP. Factor de transmisin kT es un parmetro que se encuentra entre 1,0 y 2,4. Este parmetro considera la influencia de la configuracin de la instalacin que rodea a los electrodos del arco. En el caso de compartimentos pequeos o instalaciones de pequea escala con laterales estrechos y paredes traseras que disponen de poco volumen el factor es 1,0.\n4 Debido a las condiciones extremas de transmisin de calor existentes causadas por el montaje del ensayo en caja en muchos casos el lmite de proteccin ser mayor en la prctica.\nInforme de prueba de un ensayo Arc-Rating-Test Determinacin del ATPV para un ejemplo de material\nInforme de prueba de un ensayo Box-Test Determinacin de la clase de proteccin para un ejemplo de material Extracto de un informe de certificacin\nCertificado para un tejido comprobado con el ensayo Box-Test (ejemplo) Certificado de prueba y de tejido con clase de proteccin contra arco elctrico y requerimientos segn CEI 61482-2\nPruebas de arco elctrico de guantes y protectores faciales con el mtodo de ensayo Box-Test Pruebas de guantes\nEl montaje bsico de ensayo Box-Test ha sido modificado como se muestra en la figura A5.1. Para el ensayo con guantes se emplean dos soportes paralelos con sensores. Un soporte sostiene la muestra; el calormetro de ese soporte mide la energa incidente transmitida. El otro soporte se deja al descubierto de tal forma que en cada tiro el calormetro mide simultneamente la energa incidente directa.\nSoportes para la medicin simultnea de la energa incidente directa y de la energa incidente transmitida\nCables de suministro\nConexiones del electrodo\nCaja de ensayo\nLnea central horizontal 300 5\nConexiones del electrodo Cables de suministro\nFig. A5.1: Montaje del ensayo Box-Test para la prueba de guantes con soportes de guantes equipados con calormetros\nPara la prueba de guantes se puede emplear una clase de proteccin 3 adicional que caracteriza un mayor nivel de exposicin al arco. Este nivel se alcanza mediante la reduccin de la distancia entre el soporte (muestra, calormetro) y el arco elctrico a un valor a = 150 mm con el nivel de energa del arco de la clase 1. La clase de proteccin 3 contra el arco elctrico es de inters debido a la distancia ms corta al arco a la que se encuentran las manos o los guantes, respectivamente, durante las actividades laborales prcticas (en comparacin con el cuerpo o la cara de las personas). En las figuras A5.2 y A5.3 se muestran ejemplos de los resultados de un ensayo.\nAumento de la temperatura en K\n180 160 140 120 100 80 60 40 20\nEnerga incidente directa (calormetro)\n2 0 -20 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 Tiempo en s\nFig. A5.2: Resultado del ensayo de un guante aislante de ltex, clase de tensin 1, bajo las condiciones de ensayo de la clase de proteccin 3 contra el arco elctrico (prueba aprobada)\nAumento de la temperatura en K 120 1\nEnerga incidente directa Energa (calormetro) incidente Lmites transmitida Stoll/Chianta\nFig. A5.3: Resultado del ensayo de un guante aislante de ltex con revestimiento textil interior, clase de tensin 0, bajo las condiciones de ensayo de la clase de proteccin 2 contra el arco elctrico (prueba aprobada)\nPrueba de protectores faciales\nPara la prueba de viseras se emplea una cabeza de prueba provista de varios calormetros para la medicin de la energa incidente transmitida (para la evaluacin de las quemaduras de piel detrs de la visera).\ncalormetro S1 (ojo izquierdo) calormetro S2 (ojo derecho)\ncalormetro S4 (barbilla)\ncalormetro S3 (nariz/boca)\nFig. A5.4: Montaje del ensayo con cabeza de prueba para la prueba de protectores faciales\nLos calormetros miden los efectos del calor sobre las diferentes regiones de la cara. La posicin ms proxima (al eje del arco elctrico) la tiene la regin nariz/boca. Est colocada a una distancia de 350 mm centrada al eje horizontal y vertical del arco elctrico. De gran importancia es tambin el calormetro de la barbilla que indica la incidencia del calor en la parte baja de la cabeza. El montaje del ensayo, representado en la figura A5.4, es apropiado para evaluar el comportamiento y el efecto de las viseras en la posicin estndar de uso debido a la fijacin de las viseras a los cascos. Sin embargo con esta configuracin no es posible probar el caso extremo en relacin con la prueba de la resistencia del casco al arco elctrico. Para conseguir el mayor efecto posible del arco sobre el casco ste deber ser centrado tambin en el eje horizontal del arco en ensayos separados. La figura A5.5 muestra un ejemplo de los resultados de una prueba de visera, clase 1.\nFig. A5.5: Valores de medicin de los calormetros en un ensayo Box-Test de una combinacin casco-visera, clase 1 (prueba aprobada)\nAlgoritmo para la calculacin del riesgo de arco elctrico para la seleccin de EPP que ha sido probado con el mtodo de ensayo Box-Test A6.1 Aspectos generales\nTanto los procesos como los parmetros del arco elctrico se sustraen generalmente de una calculacin exacta. Relaciones no lineales muy complejas, interdependencias mutuas as como influencias que cambian fuertemente con el tiempo y que no pueden ser definidas impiden una evaluacin exacta de manera prctica. El comportamiento externo de un arco elctrico a evaluar es estocstico y est sujeto a dispersiones estadsticas muy fuertes. En principio la determinacin de los parmetros del arco est reducida a una cosideracin emprica con un acercamiento mayor o menor a la realidad. Por razones de viabilidad a continuacin se emplean clculos empricos bsicos sencillos. Sin embargo, estos enfoques requieren de un conjunto de datos bsicos de la red elctrica, de la instalacin elctrica y de los dispositivos elctricos de proteccin. En el algoritmo se le ofrece al usuario tres posibles pasos de anlisis para determinar los valores de energa. Estos pasos estn basados en diferentes datos de entrada y por lo tanto requieren de mayores esfuerzos para el anlisis, pero tambin traen consigo una precisin diferenciada: VE el uso de valores extremos para la consideracin del peor de los casos abstrayndose de aspectos especficos del sistema y cubriendo todas las posibles influencias, y deriva, eventualmente, en un margen de seguridad distinto en el caso bajo estudio VG el uso de valores guas ahorra un anlisis detallado de la instalacin y cubre un gran nmero de casos prcticos VD el uso de valores detallados teniendo en consideracin los datos de la instalacin para una estimacin ms exacta con mayores gestiones de clculo como consecuencia. La demanda de datos de entrada y las gestiones de clculo aumentan mientras mayores sean los requerimientos de exactitud y con la abstencin de los mrgenes de seguridad. Las consideraciones del peor de los casos son tiles para los usuarios que no poseen informaciones o conocimientos detallados o para hacer estimaciones aproximadas de la proteccin requerida o de las medidas necesarias; ellas no presuponen conocimientos o experiencias detallados en la estimacin de los riesgos del arco elctrico. Debido a la poca precisin probable estas consideraciones pueden conducir, eventualmente, al resultado de que no se puedan encontrar soluciones prcticas para la proteccin slo con el uso del EPP. En cuanto al uso de los valores\nguas no es posible hacer una declaracin de probabilidad y de exactitud de los resultados. Experiencias y conocimientos adicionales acerca de los arcos elctricos perturbadores y sus riesgos son esenciales para el enfoque detallado. Este enfoque es la alternativa ms precisa. Puede ser recomendable, segn las circunstancias, incluir en el trabajo de anlisis a ingenieros cualificados y con experiencia en este campo o solicitar el apoyo de expertos en la evaluacin de los riesgos del arco elctrico.\nA6.2 Pasos de trabajo del algoritmo\nPartiendo de las condiciones especficas del puesto de trabajo se deben ejecutar los siguientes pasos: Paso 1 Determinacin/Procedimiento Anlisis de las condiciones de la red y de la instalacin Tensin del sistema (Tensin nominal de la red) Anlisis de la instalacin elctrica: Distancia entre los conductores (distancia entre los electrodos) Cculo de la corriente de cortocircuito (segn la norma CEI 60909) Valor mximo de la corriente Valor mnimo de la corriente Relacin de impedancia Duracin del arco elctrico Atenuacin de la corriente de falla: VD: kB de acuerdo a  o VG: kB = 0.5 Corriente mnima de falla: IkLB = kB . I"k3p min Tiempo de corte: De la curva caracterstica I-t del dispositivo de proteccin mediante IkLB 4 Energa prevista del arco elctrico en el puesto de trabajo Capacidad del cortocircuito: S"k = 3 . UrN . I"k3p max Parmetro de resultado Resultado\nI"k3p max I"k3p min R/X\nPotencia normalizada del arco: VD: kP segn  o VG: kP segn tabla A1.1 VE: kPmax = 0.29 . (R/ X)-0.17 (o Tab. A1.1) Potencia del arco elctrico PLB = kP . S"k Energa del arco elctrico WLB = Warc = kp . S"k . tk 5 6 7 Distancia de trabajo Nivel de prueba estndar de la energa del arco elctrico WarcP en el Box-Test Nivel de proteccin del EPP Wprot Factor de transmisin VD: 12.4 segn el volumen de la instalacin VG: 1 VE: 1 Energa equivalente del arco elctrico (nivel de proteccin) Wprot = kT . 8\nKP Parc Warc\na WarcP1 WarcP2 158 kJ 318 kJ\nResultado Comparacin: Warc ? Wprot EPP: Warc Wprot1 EPP: Warc Wprot2\nClase 1 Clase 2\nEjemplos y estudio de casos\nA6.3.1 Trabajo en el cuadro de distribucin principal de baja tensin de una subestacin transformadora\nEn un primer ejemplo se debe realizar un anlisis de riesgos para trabajos en un cuadro de distribucin de baja tensin de una subestacin transformadora 20 kV/ 0,4 kV. Trabajos tpicos en tensin son labores de conmutacin como la colocacin o el retiro de fusibles o la limpieza. Se supone que existe un estado de conmutacin con slo un transformador de alimentacin. El transformador tiene una capacidad nominal de 400 kVA con una tensin de cortocircuito normalizada de 4 %. El disposi63\ntivo de protecin para la interrupcin de la falla en el rea del puesto de trabajo es un fusible transformador NH 400 kVA (400 V AC, caracterstica operacional gTr) con la curva caracterstica corriente-tiempo (I-t) segn el diagrama en la figura A6.1.\nFig. A6.1: Curva caracterstica corriente-tiempo de los fusibles NH gTr 400 V AC\nEl anlisis de riesgo se realiza sobre la base de los valores extremos (VE). sta es la consideracin del peor de los casos que cubre todos las posibles influencias e incluye mrgenes de seguridad. Siguiendo los pasos de A6.2 el resultado de los cculos es: Paso Determinacin/Procedimiento Parmetro Resulde resultado tado\nAnlisis de las condiciones de la red y de la instalacin Tensin del sistema (Tensin nominal de la red) Anlisis de la instalacin elctrica Distancia entre los conductores (distancia entre los electrodos)\n400 V No relevante\nCculo de la corriente de cortocircuito (segn la norma CEI 60909) Valor mximo de la corriente (corriente prospectiva del cortocircuito) Valor mnimo de la corriente (corriente prospectiva del cortocircuito) Relacin de impedancia I"k3p max I"k3p min R/X 14.1 kA 12.7 kA 0.16\nDuracin del arco elctrico Atenuacin de la corriente de falla: kB\nVD: kB de acuerdo a  o VG: kB = 0.5 (tambin VE) Corriente mnima de falla: IkLB = kB . I"k3p min = 0.5 . 12.7 kA = 6.35 kA Tiempo de corte: De la curva caracterstica I-t del fusible NH gTr 400 kVA segn figura A6.1 con IkLB = 6.35 kA 4 Energa prevista del arco elctrico en el puesto de trabajo Capacidad del cortocircuito: S"k = 3 . UrN . I"k3p max = 3 . 400V . 14.1 kA = 9.77 MVA S"k Potencia normalizada del arco: VD: kP segn  o VG: kP segn Tab. A1.1 VE: kPmax = 0.29 . (R/ X)-0.17 (or Tab. A1.1) Potencia del arco elctrico PLB = kp . S"k = 0.396 . 9.77 MVA = 3.869 MW Energa del arco elctrico Warc = kp . S"k . tk = 0.396 . 9.77 MVA . 0.072 s = 279 kJ 5 6 7 Distancia de trabajo Nivel de prueba estndar de la energa del arco elctrico Warc en el Box-Test Nivel de proteccin del EPP Wprot Factor de transmisin VD: 12.4 segn el volumen de la instalacin VG: 1 VE: 1 Energa equivalente del arco elctrico (nivel de proteccin) Wprot = kT . 8 KP IkLB\n0.5 6.35 kA tK 0.072 s\n0.396 Parc Warc a WarcP1 WarcP2 3.869 MW 279 kJ 300 mm 158 kJ 318 kJ\n2 2 a . WarcP = 1 . 300 mm . WarcP 300 mm 300 mm\n158 kJ 318 kJ\nResultado Comparacin: Warc ? Wprot PPE: Warc = 279 kJ > Wprot1 = 158 kJ PPE: Warc = 279 kJ < Wprot2 = 318 kJ\nLa energa prevista del arco en el puesto de trabajo tiene un valor mximo de 279 kJ. Para las actividades laborales contempladas se puede deducir que la distancia de trabajo a no ser menor de 300 mm. Esa es la distancia mnima entre el torso y el arco elctrico en una posicin normal de trabajo de una persona. Como que tambin se han considerado las condiciones trmicas de transmisin para el peor de los casos el nivel de proteccin del EPP para ese lugar de trabajo (energa equivalente del arco) es igual al nivel de la energa del arco durante la prueba del PPE. Por lo tanto es necesario un EPP de la clase de proteccin 2 segn el mtodo Box-Test, el cual ofrece proteccin.\nFig. A6.2: Curva caracterstica corriente-tiempo de los fusibles NH gG 400 V AC\nA6.3.2 Trabajos en una instalacin casera\nOtro ejemplo lo constituyen los trabajos bajo tensin en la instalacin casera despus de los fusibles de la caja de conexin domstica. La instalacin es alimentada por medio de una caja de conexin domstica con una corriente nominal IN = 63 A y con una tensin UrN = 400 V. Del clculo del cortocircuito resulta una corriente prospectiva de cortocircuito I"K3P = 4 kA. El suministro est protegido con un fusible NH gG 63 A. Primeramente se determina el tiempo de corte del fusible. sto debe hacerse sobre la base de la corriente real de cortocircuito del arco elctrico. Se fija el valor gua de\n0,5 para el factor de atenuacin de la corriente1, lo que significa que la corriente del arco es slo la mitad de la corriente prospectiva de corto circuito, o sea, 2 kA. De la curva caracterstica del fusible (figura A6.2) se deduce un tiempo de corte tk por debajo de 10 ms para una corriente de 2 kA. El fusible acta como limitador de la corriente, por ello no es posible determinar un tiempo exacto de corte. Por razones de seguridad la duracin del cortocircuito en esos casos se define como tk = 10 ms. La potencia normalizada del arco tambin se determina sobre la base de los valores guas para sistemas de baja tensin (0,22 a 0,27): se elige una valor kP = 0,252. De acuerdo a la ecuacin Warc = kP . 3 . UN . I"k3p . tk Warc = 0.25 . 3 . 400 V . 4 kA . 0.01 s = 6.928 kJ se prevee que la energa del arco sea de aproximadamente 6,9 kJ en el caso de que aparezca un arco elctrico despus de la caja de conexin domstica. En el prximo paso se determina el nivel de proteccin del EPP en el puesto de trabajo en cuestin (energa equivalente del arco elctrico hasta la cual el EPP ofrece proteccin). En instalaciones domsticas se encuentran instalaciones de pequea escala con paredes laterales, traseras y divisorias cuya geometra se asemeja a la de una caja, por lo tanto se parte de un factor de transmisin kT = 13. Como distancia de trabajo se toma a = 300 mm. Por consiguiente los niveles de proteccin son igual a los niveles de prueba: WarcP1 = 158 kJ (para clase 1) y WarcP2 = 318 kJ (para clase 2). Finalmente de la comparacin con la energa prevista del arco elctrico Warc = 6,93 kJ se deduce que el EPP de la clase 1 ofrece la proteccin necesaria. En la tabla A6.1 se resumen los pasos de clculo. Para el estudio de casos similares se han considerado tambin otras energas prospectivas de cortocircuito en el puesto de trabajo (2 kA, 1 kA).\n1 Como se mencion anteriormente, la experiencia demuestra que la corriente de atenuacin en sistemas de baja tensin se encuentra entre 0,5 y 1,0 en la mayora de los casos. 2 La experiencia demuestra de acuerdo con los espacios tpicos entre conductores en instalaciones de baja tensin de consumo final que los valores guas de la potencia normalizada del arco estn en este mbito; kP = 0,25 caracteriza muy bien la mayora de estos casos. 3 El valor de kT para sistemas abiertos es de 2,4. Prcticamente sto significa que el EPP, en el caso de que ocurra un arco abierto, estar expuesto en el lugar de trabajo a una energa trmica del arco 2,4 veces menor (en comparacin con la construccin tipo caja estrecha).\nDespus de las cajas de conexin domstica\nDatos elctricos: UnN IN I"k3p S"k Dispositivo de proteccin Factor de atenuacin de la corriente kB Corriente de falla IkLB = kB * Ik3 Tiempo de corte de la curva caracterstica corriente-tiempo con IkLB (Fig. A6.2) tk Potencia normalizada del arco kP (LV: 0,22 0,27) Energa prevista del arco Warc = kp * 1.73 * UrN * Ik3p * tk Determinacin de la energa equivalente del arco Nivel de prueba de la energa del arco Factor de transmisin kT kT = 1 para pequeos compartimientos o paredes laterales y traseras estrechas kT = 2.4 para arcos elctricos abiertos Distancia de trabajo a a las partes activas Nivel de proteccin del EPP en el puesto de trabajo Wprot = kT *(a/300 mm)2 * WarcP Decisin para el EPP (Warc </= Wprot) 400 V 63 A 4 kA 2.771 MVA\n2 kA 1 kA 1.386 MVA 0.693 MVA\nFusible NH 63 A gG 0.50 2 kA 1 kA 0.5 kA\n10 ms 0.25 6.93 kJ\nClase 1 158 kJ 1\nClase 2 318 kJ\n6.93 kJ < 158 kJ 6.24 kJ < 158 kJ\n51.96 kJ < 318 kJ\nTab. A6.1: Cculo del riesgo de arco elctrico para instalacin domstica (variantes)\nMatriz de actividades laborales en instalaciones de baja tensin y los EPP que para ello se requieren\nTipo de Instalacio- Instalacioinstalacin* nes de de control medicin, de la potencontrol y cia o la regulacin energa y con fusi- contadoras Actividad bles hasta con fusibles laboral* 16 A hasta 100 A Aproximacin de detectores de tensin y comparadores de fase Aproximacin de dispositivos de prueba, de medicin o de ajuste Colocacin y cambio de cartuchos de fusibles NH sin haber proteccin contra el contacto directo Trabajos de pruebas para identificacin y localizacin de la falla en circuitos elctricos auxiliares Clase 1 Instalaciones para inmuebles con fusibles hasta 63 A Cables, tableros de control e instalaciones de conmutacin Lneas areas\nClase 1 o 2 en dependencia de la energa del arco Clase 1 o 2 en dependencia de la energa del arco Clase 1 o 2 en dependencia de la energa del arco\nClase 1 o 2 en dependencia de la energa del arco\nChequeos de funcionamiento de aparatos e instalaciones ponindolos en servicio y verificando en dependencia de la energa del arco Trabajos de control, mantenimiento y sustitucin Trabajos de conmutacin segn las 5 reglas de oro Trabajos en tensin como conexin, montaje y desmontaje, lubricacin, recubrimiento y limpieza**\n* vlido para instalaciones elctricas en sistemas de baja tensin (tensiones nominales UrN hasta 1000 V AC) ** estos trabajos incluyen montaje de una derivacin en T para una conexin domstica, montaje y desmontaje de fusibles individuales en tiras o bloques y de fusibles seccionadores-interruptores en cajas de distribucin de cables, sustitucin de contadores y relojes de conmutacin, bloqueo de instalaciones de clientes, trabajos de montaje para la localizacin de averas en circuitos auxiliares, puenteo o by-pass en circuitos parciales, mantenimiento en instalaciones elctricas, recubrimiento de conductores o lneas de baja tensin no aislados.\na ATPV cP d dTmax EBT50 Ei Ei0 Eit fT I"k I"k3p I"k3pmax I"k3pmin IkLB iLB IN kB kP kPmax kT kU m Parc = PLB R R/X S"k t tarc = tk mm cal/cm2 o kJ/m2 Ws*m2/kg*K mm K cal/cm2 o kJ/m2 kJ/m2 o cal/cm2 kJ/m2 o cal/cm2 kJ/m2 o cal/cm2 A A A A A A A distancia de exposicin, distancia de trabajo valor de rendimiento trmico ante un arco (Arc Thermal Performance Value) calor especfico distancia entre los electrodos valor mximo de temperatura (aumento mximo de temperatura) energa incidente de rotura (valor 50%) energa incidente energa incidente directa energa incidente transmitida funcin de transmisin corriente prospectiva subtransitoria de cortocircuito (valor eficaz) corriente prospectiva trifsica de cortocircuito (subtransitoria) corriente prospectiva trifsica mxima de cortocircuito (subtransitoria) corriente prospectiva trifsica mnima de cortocircuito (subtransitoria) corriente real de cortocircuito del arco elctrico (corriente de falla del arco elctrico) corriente del arco elctrico, valor instantneo corriente nominal del fusible factor de atenuacin de la corriente potencia normalizada del arco valor mximo de la potencia normalizada del arco factor de transmisin factor de tensin masa potencia activa del arco resistencia (resistencia de impedancia de la red) relacin de impedancia, relacin resistencia/ reactancia capacidad de cortocircuito tiempo duracin del arco, duracin del cortocircuito (tiempo de corte)\nkg kW Ohm\nMVA s s\nUB ULB UrN = Un Warc = WLB WarcP = WLBP Wprot X xi\nV V V kJ kJ kJ Ohm\ntiempo hasta el alcance de la temperatura mxima, perodo de tiempo de transmisin de calor tensin del arco elctrico (valor medio) tensin del arco elctrico (valor instantneo) tensin nominal de la red energa del arco elctrico energa del arco de la clase de proteccin contra el arco, nivel de prueba energa equivalente del arco, nivel de proteccin reactancia inductiva, (reactancia de impedancia de la red) parmetro de influencia\nAISS Comit para la Electricidad c/o Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse Gustav-Heinemann-Ufer 130 | 50968 Kln | Germany Tel.: +49 (0)221 3778-6007 | Fax: +49 (0)221 3778-196007 E-Mail: electricity@bgetem.de www.issa.int/prevention-electricity\nDokumen Serupa dengan 3-Electric Arc 2011\nInfiltración de Hipoclorito de Sodio\nLopez Graniel Cristian Eduardo\nProyecto de Instalaciones Electricas\nMÉTODO CASCADA Ejercio Desarrollados Base\n(GERS POWER) Herramientas Para Analisis de Arco Electrico\nDhita Nur Fitriyani\nKiefer Daniel Ortega\nPaper Em Palmes\nCampos Electromagnéticos producidos por Redes Eléctricas\nCaso práctico clase 5\nNp Sig r 12 Matriz Iperc\nSensor de Humedad GE\nBrayan Agüero Aguilar\nPrimeros_auxilios III Clase (1)\nSoledad Cruz Santiago\nseptimo infome de equivalente eléctrico del calor\nEC_FSAipecr011 Matriz Gestión de Riesgos Seguridad Retroexcavadoras Versión 002\nPractica de Horas, Minutos y Segundos.docx\nSyllabus Instalaciones Electricas Civil Abril - Sep 2016\nPedro Gavilanez Garcia\nIgnacio Reyes Cumbreras\nPlan de Auditoria Miyasato\nLainnya Dari blade_king_3\nDiccionario a e\n1 Assaf Ashkenazi\nMedidas en Instalaciones de Puesta a Tierra Industriales (Trabajo Nor1, Dia 3)\n6 Estado de Mediciones\nFluke Medicion de Sistemas Puesta a Tierra\nFORDELSO INGENIERIA ESPECIALIZADA.docx\nManual Comunicaciones AK36.pdf\nProtocolos (Ethernet Modbus)\nEusebio Paredes Bastidas\n1 Mod Bus\n008.Anexo 1 - Manual de Operación y Mantenimiento Parte 7 (1)\nSIA 1992 Alerta OMS por Aumento de Casos de +ëbola.pdf\nCattalogo Fluke Calibration 2014\nMinera Yanacocha Bombea También Agua Mineralizada a Baños Del\n613 mitzvot & parashot\n4- Recetas Centro Argentina\nMANUAL DE PRODUCTOS BIOLOGICOS.pdf\nInforme_Retroreflectividad_MERCADO PRODUCTORES STA ANITA.doc\nInconjunción o Quincuncio\nMary Carmen Andreu Merino\nNaser, Crítica de Danza\nTaller de Vinos y Creación literaria material lectura\nInforme de Laboratorio (Practica 2)\nProyecto de Vida Manuelita\nclase 01 Estado y gobierno.ppt\nFortalecimiento de La Lectoescritura Mediant Tertulias\nMás Recursos Matemáticas 5º\nJörge Andrés CiSf\nanálisis poético de Escala de los sueños de Rosamel del Valle\nIgnacia Concha Badilla\nTexto Paralelo Psicologia Evolutiva Primer Parcial\nMariana Ayala Hernández\nAdjetivos en Kaqchikel\nTodo ser descubriendo\nN-202requisitos Eléctricos Para Clasificación de Áreas\nConductores Electricos Para Lineas de Transmision\nGuia Examen de Nefrologia UM '08\ngoce lacan (aun)\n08. Cálculo de Iluminación Exterior\nMD 2° MAYO-JUNIO 2017-2018