Proteção contra arcos elétricos: Mitos e realidades

A proteção contra arcos elétricos chegou a um ponto muito importante na indústria, semelhante à proteção contra choques elétricos. Poucos trabalhadores do setor elétrico considerariam trabalhar em um sistema de 13.8 kV sem luvas isolantes apropriadas para essa tensão.

Da mesma maneira, muitos locais de trabalho estão se valendo de consultores, engenheiros elétricos, fabricantes de roupas e normas técnicas para terem um ambiente mais seguro em relação a arcos elétricos. Entretanto, existem vários mitos que devem ser esclarecidos:

MITO: As explosões por arcos elétricos não acontecem, porque nunca vi uma.

REALIDADE: Sendo otimistas, a maioria dos trabalhadores do setor nunca verá um acidente com arco elétrico. Entretanto, o trabalho elétrico é perigoso por natureza, devido aos altos níveis de energia e ao fato de que, até que o acidente ocorra, a eletricidade é inodora, incolor e invisível. Os eletricistas escolheram a terceira profissão mais perigosa, de acordo com recentes estatísticas do OSHA. Foram reportados mais de 10 incidentes de arco elétrico, que implicam em mais de 2 mortes por dia nos EUA. Estudos indicam que até 80% das lesões de trabalhadores do setor elétrico não são devidas a choques elétricos (passagem de corrente pelo corpo) e sim a queimaduras externas causadas pela intensa energia radiante de um arco elétrico.

MITO: Nada pode ser feito para se proteger contra a exposição a um arco elétrico.

REALIDADE: Muito pode ser feito para evitar um arco elétrico e para proteger as pessoas expostas a esse fenômeno. A NFPA desenvolveu a Norma para a segurança elétrica em locais de trabalho, NFPA 70E, para reduzir o número de acidentes em locais de trabalho. A norma fornece um guia para a correta seleção de EPIs (Equipamentos de Proteção Individual) que podem reduzir significativamente ou evitar lesões devido a um arco elétrico. Um programa de segurança elétrica é semelhante às quatro pernas de uma cadeira.

Cada uma delas é indispensável para se manter um local de trabalho seguro.

■Eletricista: Qualificado e capacitado para desenvolver a tarefa.

■Engenharia de Controle: Projeto e ajustes dos sistemas para reduzir os níveis de perigo.

■Procedimentos de Trabalho: Procedimentos e práticas seguras de trabalho que reduzam a possibilidade ou gravidade de um acidente.

■Equipamento de Proteção Individual: A última linha de defesa do trabalhador; incluindo roupa, proteção facial e luvas para a proteção contra arcos elétricos.

Retirar qualquer das “pernas da cadeira” pode resultar em lesões graves ou morte de trabalhadores.

MITO: A vestimenta de algodão ou de outras fibras naturais me protegerá.

REALIDADE: O algodão e a lã são definitivamente fibras inflamáveis que podem entrar em ignição ao serem expostas à intensa radiação de um arco elétrico. Quando a roupa entra em ignição, continua queimando sobre o corpo do usuário, agravando e aumentando as lesões com possíveis queimaduras de segundo e terceiro grau. Dessa maneira, o usuário pode sofrer queimaduras em partes do corpo que não foram expostas diretamente (inicialmente) ao arco elétrico. Enquanto a combustão do algodão e outras vestimentas inflamáveis continua avançando por outras áreas do corpo, as lesões devido às queimaduras aumentam. As roupas Resistentes à Chama (RRC) que cumprem com os requerimentos das normas ASTM F1506, ASTM F1959 e NFPA 70E não entram em ignição nem continuam queimando sobre a pele, e proporcionam proteção térmica às áreas do corpo cobertas por ela. As roupas contra arcos elétricos são feitas com múltiplas camadas de tecidos leves, alcançando os níveis de proteção necessários para cobrir o largo espectro de perigos elétricos. A norma NFPA 70E fornece um guia para a correta seleção do EPI correspondente ao nível de perigo determinado pela tarefa elétrica a ser desenvolvida.

MITO: Os óculos de segurança protegem contra a energia liberada por arcos elétricos.

REALIDADE: Existem diversos tipos de óculos de segurança, mas nenhum que proteja contra arcos elétricos. A superfície das lentes cobre uma pequena parte do rosto, e por não ter um nível de proteção contra arcos elétricos, o usuário não pode saber com que proteção conta. Só um protetor facial ou capuz (com nível de proteção determinado e certificado) pode oferecer proteção contra a energia térmica de um arco elétrico, e deve ser selecionado quando supere o nível de perigo de arco elétrico da tarefa a realizar.

MITO: Basta usar um protetor facial.

REALIDADE: Isso depende do protetor facial e do perigo ao qual seja exposto. No mercado existem protetores faciais que contam com um nível de proteção ATPV (Valor de Proteção Térmica contra Arco), determinado em cal/cm² (calorias por centímetro quadrado). O nível de proteção dos protetores faciais para arco elétrico deve ser determinado segundo o protocolo de testes da norma ASTM F2178.

Esses protetores devem ser utilizados em todos os trabalhos elétricos onde o perigo é superior a 1,2 cal/cm² e não supera 8 cal/cm², ou segundo a NFPA 70E, para as Categorias de Risco/Perigo (CRP) 0, 1 e para o nível mínimo da categoria 2 (8 cal/cm²). Apesar disso, muitos ainda utilizam protetores faciais claros para se proteger contra arcos elétricos.

Em 2003 a Oberon Company realizou pesquisas sobre os protetores faciais claros (transparentes) de policarbonato com proteção UV estendida. Nessa pesquisa determinou-se que esses protetores e as viseiras claras utilizadas em alguns capuzes não oferecem nenhum grau significativo de proteção durante um arco elétrico. Os relatos sobre o bom funcionamento de protetores faciais claros são contraditórios.

É possível que em alguns casos o trabalhador não estivesse diretamente em frente da fonte no momento do arco elétrico . Ou a área do rosto pode ter sido exposta a níveis mais baixos de energia térmica que outras partes do corpo, causando a falsa impressão de que a proteção se deveu ao protetor facial. Em qualquer caso, os ensaios de arco elétrico em laboratório mostraram que mesmo a um nível muito baixo de exposição (2,7 cal/cm²), os sensores térmicos localizados nos olhos e boca do manequim de teste indicaram queimaduras de segundo grau.

MITO: Se uso um protetor facial, não preciso usar um capuz ou máscara.

REALIDADE: Um protetor facial para proteção contra arcos elétricos, classificado em termos de cal/cm², protegerá efetivamente as áreas que cobre, ou seja, o rosto e até certo ponto a parte frontal do pescoço. Dependendo do desenho do protetor facial, a energia de convecção pode passar por baixo do mesmo causando queimaduras no rosto, especialmente em níveis altos de exposição a arcos elétricos. O protetor facial também não protege as costas nem a parte posterior da cabeça e pescoço, ao passo que um capuz protege de maneira uniforme a cabeça e o pescoço. Segundo a NFPA 70E, o uso de protetores faciais está limitado às tarefas até o nível mínimo da CRP 2. Para trabalhos dentro das CRP 2, 3 e 4 é exigido o uso de capuzes.

MITO: Todos os tecidos Resistentes à Chama (TRC) são iguais.

REALIDADE: Isso não é verdade, pois há dois tipos de tecidos:

■Tecido Resistente à Chama Tratado Quimicamente (FRT ou RLLT)

■Tecido Intrinsecamente Resistente à Chama (IFR ou IRLL),

O tecido FRT é de algodão comum, resistente à chama devido ao tratamento dado ao tecido.

Pesquisas sobre o uso desse tipo de tecido demonstraram os seguintes resultados:

■Limitações de lavagem e manutenção: Pode perder seu nível de proteção à medida que a roupa é lavada.

■Peso e Produtividade: Pesam 50% mais que as tecidos IFR, contribuindo assim para o aumento da temperatura do corpo do usuário e diminuindo sua produtividade.

■Durabilidade: Dura até 5 vezes menos que um tecido IFR

■Reação Exotérmica: Protege até o ponto em que o sistema químico que apaga a flama se ativa, isto é, quando as fibras se incendeiam. Quando isso ocorre há uma reação exotérmica, ou seja, emissão de calor. Se superar o nível de proteção das fibras, a reação exotérmica fará com que a energia emitida, em forma de gás quente, cause queimaduras de 2 o e 3 o grau e infecções. Quando ocorre a reação, os gases quentes do FRT, se abaixo do nível de proteção, apagam o fogo das fibras. Mas, se o nível de proteção for excedido, gases nocivos serão emitidos, podendo causar também problemas respiratórios dentro do capuz e fazendo com que o trabalhador tenha que removê-lo ainda durante a situação de risco.

A estrutura química das fibras do tecido IFR não permite que este se queime, e por isso seus resultados são muito mais favoráveis do que os demonstrados pelos FRT:

■Lavagem: Jamais perdem o nível de proteção devido à lavagem.

■Peso e Produtividade: Pesam 50% a menos que os FRT, permitindo ao usuário realizar suas tarefas de forma mais conveniente e segura.

■Durabilidade: Podem durar até 5 vezes mais que os tecidos FRT.

■Reação Exotérmica: Não ocorre em tecidos IFR.

Além disso, os tecidos IFR foram desenvolvidos para roupas contra arcos elétricos, sendo a única linha de EPIs, em âmbito mundial, desenvolvida com materiais exclusivos para este fim. Por outro lado, as roupas FRT utilizam tecidos provenientes de outras aplicações, adaptados à proteção contra arcos elétricos, trazendo consigo os aspectos negativos mencionados anteriormente.

MITO: ATPV = Proteção 100% .

REALIDADE: ATPV, ou “Valor de Proteção Térmica ao Arco”, é a classificação dada aos tecidos, protetores faciais, uniformes e roupas contra arcos elétricos. Sua unidade de medida é cal/cm². O recém aprovada método de ensaios ASTM F1959 define ATPV como “a energia incidente sobre um tecido ou material que cause uma transferência de energia através da amostra testada suficiente para que haja 50% de probabilidade de que ocorram queimaduras de segundo grau”. Não obstante, o novo método analítico de ensaios de arco elétrico da ASTM F1959, fornece valores de energia incidente em cal/cm² que resultam em menores probabilidades de queimaduras de segundo grau. Os valores de proteção apresentados por este método variam entre 40% e 1% de probabilidade de queimaduras. O usuário do EPI não deveria escolher a roupa com base em uma probabilidade de 50% de ocorrerem queimaduras de segundo grau no momento do acidente, e sim numa que não apresente possibilidade de queimaduras.

MITO: A vestimenta aluminizada é uma alternativa efetiva para a proteção contra arcos elétricos.

REALIDADE: A vestimenta aluminizada é efetiva como barreira contra a energia radiante em uma exposição a arco elétrico, mas por ser o alumínio um bom condutor de eletricidade, o tecido aluminizado pode aumentar a probabilidade de que aconteça um acidente de arco elétrico. A Oberon já demonstrou em provas de arco realizadas no laboratório Kinectrics, que os tecidos aluminizados podem dar início a um arco elétrico, reduzindo a distância entre os eletrodos utilizados no método de prova ASTM F1959. Da mesma maneira, os tecidos aluminizados podem causar o início de um arco elétrico ao reduzir o espaço de ar (isolamento) entre os condutores de um equipamento ou sistema elétrico.

MITO: Se consigo identificar a Categoria de Risco de minha tarefa utilizando as Tabelas 130.7(C)(11) e 130.7(C)(9)(a) da NFPA 70E, então posso usar esses resultados para determinar que EPI devo utilizar, e não preciso fazer a análise de riscos de arco elétrico.

REALIDADE: Se todas as variáveis da Tabela 130.7(C)(9)(a) forem idênticas às de sua rede elétrica, então você pode utilizar os resultados. A Tabela 130.7(C)(11) de CRP e de valores de cal/cm², e a Tabela 130.7(C)(9)(a) de tarefas elétricas, foram incluídas na NFPA 70E como exemplo para facilitar a seleção do EPI de acordo com a tarefa a ser realizada. Infelizmente, na maioria dos casos os exemplos da norma não se assemelham aos casos do dia-a-dia na indústria. É por isso que a NFPA 70E ressalva que em caso de uma variável ser diferente (ex.: distâncias de trabalho, correntes de falha, tempos de ação das proteções, etc.) os níveis de energia do arco elétrico podem aumentar, tornando insuficiente o EPI recomendado na Tabela 130.7(C)(11), e pondo em perigo o trabalhador.

A NFPA 70E recomenda que se faça uma análise de risco em cada lugar de trabalho, utilizando as variáveis daquela instalação específica e aplicando as fórmulas oferecidas pela norma. Para fazer a análise de risco, existem as seguintes alternativas: utilizar uma planilha de cálculos baseada nas fórmulas da NFPA 70E (IEEE 1584), contratar empresa especializada ou utilizar um dos vários softwares disponíveis no mercado.

Há um ditado na indústria que diz: “A segurança não acontece por acidente”, devemos obter o conhecimento, nos educar, treinar e utilizar o EPI correto. Isso fará a diferença entre voltar para casa esta noite…ou não. Fonte:  NFPA Journal Latinoamericano - Por Alejandro M. Llaneza, Patricio M. Llaneza, Randell B. Hirschmann & Thomas E. Neal

Demonstração de arco elétrico