Energia Incidente
O que é Arco Elétrico?
O arco elétrico é uma corrente de falha que flui através do ar entre condutores de fase energizados, condutores de fase para neutro ou terra. Isso resulta em uma liberação rápida de calor radiante (90%) e calor de convecção (10%) produzido a partir da quebra do isolamento do ar que se transforma em um supercondutor de plasma atingindo temperaturas 4 vezes mais quentes que o sol (20.000 ºC) causando mais de 2000 queimaduras por ano no setor elétrico, e muitas fatalidades.
Quais são as causas do Arco Elétrico?
O arco elétrico pode ser ocasionado por diversas causas entre elas encontra-se:
- Pó acumulado
- Impurezas
- Corrosão
- Condensação de água nas instalações
- Flashes de descarga ocasionados pela aproximação acidental.
- Queda de Ferramentas
- Sobre tensão
- Falha de matérias isolantes
O arco elétrico apresenta-se como a terceira causa de morte no setor elétrico, contribuindo com o 25% das fatalidades na indústria, o equivalente a mais de 1000 fatalidades por ano devido a choques elétricos ao presentar-se entre 1 e 3 mortes diárias. Na maioria das vezes, o sinistro é causado quando os trabalhadores se aproximam ou entram em contato com condutores energizados, o que provoca uma faísca que quebra o isolamento do ar entre os condutores e, em muitas ocasiões, do isolamento do ar entre os condutores e os equipamentos.
Cómo é medida a energia calorífica do arco elétrico?
A energia calorífica do arco elétrico é medida em J/cm² (Joules) ou cal/cm² (Calorias).
O que é energia incidente?
A energia incidente é a energia calorífica por unidade de área recebida em uma superfície localizada a uma distância ‘x’ do arco elétrico, geralmente denominada como distância de trabalho. A distância de trabalho é a distância entre um trabalhador e o lugar onde ocorre o arco elétrico. A energia incidente é inversamente proporcional ao quadrado da distância de trabalho. É diretamente proporcional à duração do tempo do arco e à corrente de falha disponível. Deve-se notar que o tempo tem um efeito maior sobre a energia incidente do que o disponível.
Como é medida a energia incidente à que um funcionário está exposto?
A energia calorífica do arco elétrico é calculada na parte superior do corpo do trabalhador (torso) e rosto. Baseia-se na energia do arco elétrico, a distância dos trabalhadores ao arco e a duração da exposição. De forma mais precisa, a energia do arco elétrico no corpo do trabalhador é chamada de “energia incidente” medida em cal/cm² ou J/cm².
Qual o nível de energia incidente aceitada para um funcionário?
As normas industrias e agências governamentais concordam que 1,2 a 2,0 cal/cm² é um nível de energia incidente aceitável para os funcionários. Esta exposição à energia calorífica radiante do arco elétrico pode causar uma queimadura de segundo grau na pele. Este tipo de queimaduras teria consequências como pele vermelha dolorida e bolhas. A epiderme danificada (pele queimada) irá regenerar sem cicatrizes.
Uma cal/cm² é equivalente à quantidade de energia produzida por um isqueiro num segundo. A energia incidente é a causante das queimaduras na pele dos funcionários. A Tabela 1 apresenta o potencial de dano da energia incidente.
|
Energia Incidente () |
Grau de Queima |
| 1,2 | Queimaduras de 2do Grau a pele nua |
| 4 | Queima de uma camisa de algodão |
| 8 | Queimaduras de 3ro Grau a pele nua |
Tabela 1 – Potencial de Queima da Energia Incidente
Qual a distância segura de energia incidente para um funcionário?
A distância segura de exposição ante energia incidente não pode ser padronizada para todas as instalações elétricas, pois depende de vários fatores e da particularidade do lugar onde é calculada. Cada instalação elétrica apresenta diferentes níveis de grandezas elétricas e condições operativas, o que resultaria em valores particulares de distâncias seguras contra a energia incidente. Uma boa prática para o cálculo da distância segura é seguir o estabelecido por normas internacionais ou nacionais. A norma IEEE 1584 é um guia que fornece técnicas para a determinação da distância segura para o risco de arco elétrico e energia incidente durante o desenvolvimento de atividades realizadas em um equipamento elétrico ou nas proximidades de um sistema energizado. A Tabela 3 apresenta o esquema sugerido pela norma IEEE 1584.
| Etapa | IEEE1584 |
| 1 | Coleta de dados da instalação e do sistema. |
| 2 | Determinar os modos de operação do sistema |
| 3 | Determinar a corrente de curto-circuito |
| 4 | Determinar o arco elétrico |
| 5 | Encontrar as características dos dispositivos de proteção e o tempo de duração |
| 6 | Determinar as tensões dos sistemas e a classe dos equipamentos |
| 7 | Determinar a distância de trabalho |
| 8 | Calcular a energia incidente em todos os equipamentos |
| 9 | Determinar a distância segura de aproximação contra o arco elétrico |
Tabela 2 – Passos Para a Determinação da Energia Incidente e da Distância Segura
A norma IEEE 1584 também classifica o risco da energia incidente em quatro níveis. A Tabela 3 apresenta os valores de risco categorizados pelos valores de energia calorífica.
| Categoria do Risco | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Energia calorífica mínima () | ** | 4 | 8 | 25 | 40 |
Tabela 3 – Risco de Energia Incidente
Fonte: EA – Engenheiros Associados
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