Arco Elétrico: Causas, Efeitos, Medidas de Proteção e Cálculo de Energia Incidente

Transcrição

1 Arco Elétrico: Causas, Efeitos, Medidas de Proteção e Cálculo de Energia Incidente 1

2 Riscos em Eletricidade Os dois maiores riscos em eletricidade são choques elétricos e queimaduras: Proteção contra choques tem sido estabelecida nos últimos anos Proteção contra arcos tem sido considerada mais recentemente 2

3 O Arco Elétrico 3

4 O Arco Elétrico 4

5 O Arco Elétrico As principais características das faltas por arco são: 5

6 O Arco Elétrico 6

7 O Arco Elétrico 7

8 Causas 8

9 Causas 9

10 Causas comuns de um arco Animais dentro dos equipamentos de manobra Uma ferramenta ou outro objeto estranho 10

11 Causas comuns de um arco Equipamento defeituoso ou mau isolador Acidente durante o trabalho 11

12 Maior Exposição a Riscos A utilização de energia (kwh) aumentou cerca de 13 vezes desde 1949 Cargas e instalações maiores Painéis de média tensão em indústrias e comércio Geração local Teste on-line (infra-vermelho, qualidade, etc) Treinamento inadequado Impacto financeiro (confiabilidade) 12

13 Efeitos 13

14 O arco elétrico é um agente térmico e pode causar: -Queimaduras graves pelo calor liberado. -Prejuízos à visão pela emissão de raios UV. -Intoxicação pela liberação de gases pela combustão de materiais. -Ferimentos por pequenas partículas de material derretido, arremessadas durante a explosão. -Perda auditiva pela alta pressão de ar liberada, além de ser possível que o trabalhador seja arremessado devido a essa mesma pressão. -Perdas materiais. 14

15 QUEIMADURAS Choque elétrico: Efeito Joule, ou seja, passagem da corrente pelo corpo. Arco elétrico: Irradiação do calor desenvolvido pelo arco elétrico. Rajada de partículas. 15

16 Medidas de Controle 16

17 Eliminação Rápida do Defeito Tempos 35ms 100ms 500ms 17

18 Medidas de Proteção: 1) Conformidade às Normas. 2) Equipamentos à Prova de Arco. 3) Sistema de Detecção e Proteção. 4) Proteção de Retaguarda: Roupas Especiais. 18

19 NR- 6 Equipamento de Proteção Individual A EPI PARA PROTEÇÃO DA CABEÇA A.2 a) Capuz para crânio e pescoço contra riscos de origem térmica; E EPI PARA PROTEÇÃO DO TRONCO E.1 Vestimentas... contra riscos de origem térmica, mecânica,... F EPI PARA PROTEÇÃO DOS MEMBROS SUPERIORES F.1 d) Luva para mãos contra agentes térmicos; 19

20 G EPI PARA PROTEÇÃO DOS MEMBROS INFERIORES G.1 c) Calçado... contra agentes térmicos; G.4 c) Calça... contra agentes térmicos; H EPI PARA PROTEÇÃO DO CORPO INTEIRO H.1 b) Macacão... contra agentes térmicos; H.2 a) Conjunto de Calça e blusão ou jaqueta ou paletó contra agentes térmicos; NR As vestimentas de trabalho devem ser adequadas às atividades devendo contemplar a condutibilidade, inflamabilidade e influências eletromagnéticas. 20

21 Métodos Para Redução da Energia Incidente Especificar fusíveis limitadores ou disjuntores limitadores para corrente de curto-circuito Interruptor Fusible LC 630A Fusible LC 63A 21

22 Métodos Para Redução do Risco de Arco Elétrico Especificar painéis resistente a arco interno Não violar a compartimentação do painel para execução de manobras Possuir dispositivos de inserção e extração com porta fechada Controle Remoto de disjuntores Sistemas de Aterramento através de Alta Resistência tanto na baixa como na média tensão (< 17,5KV) 22

23 Passos para Controle do Risco de Arco Levantamento do diagrama unifilar, equipamentos e potência de curto - circuito Proceder com o cálculo de energia incidente para diversas situações de operação e manobra Determinar o limite de aproximação para áreas livres, áreas restritas e identificação Determinação dos EPI s e vestimentas elétricas Atualizar os procedimentos com os novos EPI se vestimentas visando minimizar os riscos e orientar quanto as práticas de segurança 23

24 Sample NEC Warning Article

25 25

26 A energia liberada na forma de calor depende PRINCIPALMENTE: -Da potência de curto circuito no local. -Do tempo de atuação da proteção de retaguarda. -Dadistância entre o operadore o arco. 26

27 Vestimenta é uma proteção de retaguarda das pessoas. Também existem dispositivos de proteção de retaguarda dos equipamentos. Os dispositivo de proteção dos equipamentos não protegem as pessoas em casos de falha! 27

28 ADVERTÊNCIA O cálculo da energia do arco é um estudo de análise de risco de segurança e assim como todos os cálculos de engenharia devem ser realizados por profissionais habilitados. O resultado dos cálculos pela simples utilização da equação não reflete o nível de energia existente. Todos os parâmetros devem ser analisados assim como a aplicabilidade do modelo matemático na respectiva instalação. 28

29 Roupas FR 29

30 30

31 O uso de EPI Procedimento: Eletricista deve estar apto a identificar e quantificar o perigo e utilizar ferramentas, equipamentos e procedimentos adequados 31

32 Característica de proteção Eu só agüento 5 J/ cm 2 (1,2 Cal/cm 2 )! QUAL É A ENERGIA DO ARCO? Joule/cm 2 Cal/cm 2 Medido em ATPV 32

33 Cálculo da Energia Incidente 33

34 Conceitos Básicos de Exposição a Arco Elétrico Energia de exposição é expressa em cal/cm2: 1 cal/cm2 é igual a exposição de um dedo na brasa do cigarro por 1 segundo. A exposição a uma energia de 1,2 cal/cm2 causará queimaduras de segundo grau na pele humana. 34

35 Métodos de Cálculo para Análise de Risco a Arco. Para o cálculo da energia incidente devido a um arco elétrico, temos hoje duas linhas de raciocínio e de metodologia de cálculo : NFPA 70E IEEE

36 CONSIDERAÇÕES Tanto o método da NFPA como o método do IEEE apresenta valores próximos nos níveis de tensão até 600V. Para níveis de tensão superiores a discrepância entre o resultado é muito grande. RECOMENDAÇÃO Até 15 KV utilizar método IEEE 1584 e acima dessatensão e nascondiçõesnãoaceitas pelo método IEEE, utilizar NFPA 70 E Ralph Lee. Convêm salientar que na média tensão os painéis obrigatoriamente são a prova de arco interno, quando as portas e compartimentos estão fechados, neste caso as equações deverão ser substituídas pelas condições de contorno do fabricante. Os dois métodos voltam a ter valores semelhantes quando a faixa permitida pelo IEEE é ultrapassada e as equações se tornam as de máxima energia incidente variando inversamente proporcional com o quadrado da distância. 36

37 Muito Obrigado! 37