Determinao do Risco de Arco Eltrico A segurana das equipes de manuteno e operao pode ser melhorada atravs da determinao do risco de arco eltrico, da avaliao de sistemas de proteo e da considerao da importncia do projeto eltrico.

O arco eltrico um fenmeno fsico inerente ao funcionamento do sistema eltrico. Consiste em um curto-circuito que ocorre por meio do ar, gerando calor de forma controlada, como nos casos de solda eltrica e fornos industriais, ou de forma incontrolada, em casos de falhas de isolamento em equipamentos eltricos.

Quando o isolamento entre condutores energizados sob diferentes potenciais eltricos, rompido, gera-se um arco eltrico. Os trabalhadores expostos diretamente ou prximos a estes condutores podem sofrer srias leses na ocorrncia da falha eltrica.

Arc Flash

As falhas eltricas so fenmenos indesejveis em uma instalao e podem liberar quantidades significativas de energia, principalmente em forma de calor. A temperatura em um arco eltrico pode facilmente ultrapassar 3000C, criando um flash brilhante e um intenso e instantneo deslocamento de ar. Uma enorme quantidade de energia radiante explode do equipamento eltrico, liberando gases quentes e txicos, alm de metal incandescente, podendo causar a morte ou severas queimaduras. As ondas de presso e a luz ultravioleta criada pelo arco podem prejudicar seriamente a audio e a viso. O rpido movimento da onda de choque pode lanar pedaos do equipamento sobre as pessoas que estiverem nas proximidades.

De acordo com Bizzo (2009, p.21), as seguintes temperaturas so utilizadas como valores de referncia:

A. Queimadura curvel: 80C; B. Morte de clulas: 96C; C. Ignio de roupas: 400C a 800C; D.Queima contnua de roupas: 800C; E. Partculas de metal derretido provenientes de arco eltrico: 1.000C; F. Superfcie do sol: 5.000C.

O arco eltrico pode aparecer como consequncia de diversos fatores, sendo os mais comuns a operao indevida de equipamentos, projetos eltricos mal elaborados, manutenes inadequadas, influncias externas, sobretenses de origem atmosfrica ou de manobra, ferramental inadequado, esquecimento de ferramentas dentro de equipamentos, depreciao do isolamento, entre outros fatores causadores de curto-circuito.

Levando-se em considerao a grande quantidade de energia liberada em um diminuto espao de tempo, torna-se imperativo o estudo da melhoria das condies de segurana das equipes de manuteno e operao de equipamentos eltricos. As normas atuais requerem o clculo da energia incidente de arco sobre os profissionais que trabalham diretamente com o sistema eltrico.

Os clculos de energia emitida durante um arco eltrico so uma anlise de risco aplicada sobre os trabalhadores do sistema eltrico. A NR-6 estabelece o uso de equipamentos de proteo individual para proteo dos trabalhadores contra os riscos suscetveis de ameaa segurana e sade no trabalho. A NR-10 versa acerca da adequao das vestimentas de trabalho s respectivas atividades eltricas, que de vem contemplar condutibilidade, inflamabilidade e influncias eletromagnticas, tornando obrigatria a utilizao de roupas resistentes s emisses de energia provenientes de arcos eltricos. (BRASIL, 2004).

Segundo Davis (2003), o limite de proteo ao arco eltrico a distncia a partir da fonte de energia (rea energizada exposta) at uma superfcie onde existe o potencial de receber 1,2 cal/cm de energia trmica. Uma exposio de 1,2 cal/cm normalmente resulta em uma queimadura de segundo grau curvel. Dentro deste limite, os trabalhadores so obrigados a utilizar uma roupa de proteo com caracterstica de resistncia ao fogo (flame resitance).

Como temos a omisso da ABNT para uma metodologia de clculo para a energia incidente proveniente de um arco eltrico, obrigatria a recorrncia s normas internacionais vigentes. Para o clculo da energia incidente a partir de um arco eltrico, os modelos a seguir so normalmente utilizados:

A.Modelo terico de Raph Lee; B.Norma americana NFPA70E; C.Norma IEEE 1594-2002.

A diferena entre os mtodos propostos pela NFPA70E e a IEEE 1594 que a primeira estima a energia incidente baseada em um valor terico mximo de potncia dissipada em um arco eltrico, baseado no trabalho de Ralph Lee, sendo esta muito conservadora, e a segunda, em contraste primeira, estima a energia incidente a partir de equaes empricas, desenvolvidas a partir de anlises estatsticas de medies realizadas em numerosos testes de laboratrio. Logo, verifica-se, que a norma NFPA70E tem como

resultado a excessiva proteo do trabalhador, provocando restries de visibilidade e movimento impostos pela utilizao do EPI sobredimensionado, alm do desconforto, que causa a reduo da produtividade do trabalhador (DAVIS, 2003).

Segundo Tomiyoshi (2004), o modelo adotado pela norma IEEE 1594 leva em considerao os seguintes fatores para o clculo da energia incidente:.

A. Tempo do arco; B. Distncia do arco; C. Tenso do circuito; D. Corrente de curto-circuito slido trifsico; E. Relao X/R do circuito; F. Distncia dos eletrodos (barramento); G. Nmero de fases; H. Aterramento do sistema (isolado ou aterrado); I. Arco enclausurado ou em rea aberta; J. Tamanho do invlucro; K. Formato do invlucro; L. Configurao dos eletrodos (em triangulo ou alinhados); M. Distncia dos eletrodos com o invlucro; N. Frequncia.

O clculo da energia do arco eltrico um estudo de anlise de risco e segurana, e assim, como todos os clculos de engenharia, devem ser realizados por profissionais habilitados. O resultado dos clculos pela simples utilizao da frmula no reflete o nvel de energia existente. Todos os parmetros devem ser analisados assim como a aplicabilidade do modelo matemtico na respectiva instalao.

Calculador de arco eltrico da ETAP: http://etap.com/arc-flash-analysis/arc-flash-calculator.htm