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

de Energia Incidente

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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

Riscos em Eletricidade

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O Arco Elétrico

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O Arco Elétrico

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O Arco ElétricoAs principais características das faltas por arco são:

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O Arco Elétrico

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O Arco Elétrico

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Causas

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Causas

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Animais dentrodos equipamentos de manobra

Uma ferramenta ou outro objeto estranho

Causas comuns de um arco

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Equipamento defeituoso ou mau isolador

Acidente durante o trabalho

Causas comuns de um arco

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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)

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Efeitos

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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.

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QUEIMADURAS

∗ Choque elétrico:

∗ Efeito Joule , ou seja,

passagem da corrente pelo

corpo.

∗ Arco elétrico:

∗ Irradiação do calor

desenvolvido pelo arco

elétrico.

∗ Rajada de partículas.

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Medidas de Controle

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Eliminação Rápida do Defeito

� Tempos

35ms 100ms 500ms

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2) Equipamentos à Prova de Arco.

Medidas de Proteção:

3) Sistema de Detecção e Proteção.

1) Conformidade às Normas.

4) Proteção de Retaguarda: Roupas Especiais.

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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;

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• 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 agentestérmicos;

NR-1010.2.9.2 - As vestimentas de trabalho devem ser adequadas às atividades devendo contemplar a condutibilidade, inflamabilidade e influências eletromagnéticas.

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∗ Especificar fusíveis limitadores ou disjuntores limitadores para corrente de curto-circuito

Métodos Para Redução da Energia Incidente

Interruptor Fusible LC 630A Fusible LC 63A

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∗ 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)

Métodos Para Redução do Risco de Arco Elétrico

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∗ 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´s e vestimentas visando minimizar os riscos e orientar quanto as práticas de segurança

Passos para Controle do Risco de Arco

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Sample NEC Warning Article 110.16

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A energia liberada na forma de calor depende

PRINCIPALMENTE:

- Da potência de curto circuito no local.

-Do tempo de atuação da proteção de retaguarda.

-Da distância entre o operador e o arco.

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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!

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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.

ADVERTÊNCIA

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Roupas FR

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� Procedimento:Eletricista deve estar apto a

identificar e quantificar o perigo e

utilizar ferramentas, equipamentos

e procedimentos adequados

O uso de EPI

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Característica de proteção

QUAL É A ENERGIA DO ARCO?Joule/cm2

Cal/cm2

Eu só agüento5 J/ cm2

(1,2 Cal/cm2)!

Medido em ATPV

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Cálculo da Energia Incidente

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A exposição a uma energia de 1,2 cal/cm2 causará queimaduras de segundo grau na pele humana.

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.

Conceitos Básicos de Exposição a Arco Elétrico

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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 1584

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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.

∗ 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.RECOMENDAÇÃO

Até 15 KV utilizar método IEEE 1584 e acimadessa tensão e nas condições não aceitas pelo método IEEE, utilizar NFPA 70 E –Ralph Lee.

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Muito Obrigado!