¿Qué es un arco eléctrico?

El aire tiene propiedades aislantes respecto a la conducción de la corriente eléctrica. Sin embargo, si la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos separados por aire una cierta distancia es lo suficientemente grande, puede superarse la rigidez dieléctrica del mismo (máxima tensión que puede soportar un aislante sin perforarse), permitiendo pasar la corriente a través de él. En ese momento se produce el denominado arco eléctrico, una especie de “salto” de la corriente eléctrica a través del aire desde un elemento conductor a otro. En un arco eléctrico pueden producirse temperaturas de miles de grados centígrados, capaces de fundir los elementos metálicos, normalmente de cobre o aluminio, existentes en sus proximidades. Tras generarse el arco se produce una dilatación súbita del aire (explosión) que proyecta los metales fundidos (a modo de metralla) a distancias que pueden alcanzar varios metros. Todas estas características hacen que un trabajador expuesto a un arco eléctrico puede verse afectado, entre otros, por los siguientes riesgos:

• Altas temperaturas y emisión de radiaciones ultravioletas e infrarrojas capaces de provocar quemaduras de tercer grado a la persona expuesta.
• Proyecciones de materiales fundidos, con capacidad para penetrar en el cuerpo de la persona afectada.
• Altos niveles de ruido que pueden producir roturas timpánicas (posibilidad de superar los 160dB).
• Ionización del aire circundante, pudiendo provocar arcos en cadena entre otros elementos en tensión.

El daño potencial que el arco es capaz de producir va a depender básicamente de:

• Intensidad de cortocircuito en el punto de operación (Icc).
• Tiempo de respuesta de las protecciones eléctricas instaladas.
• Distancia al punto de generación.

La Icc va a estar en función de:

• Punto de la instalación en el que nos encontremos, (a medida que nos alejemos del transformador su valor se irá reduciendo paulatinamente).
• Intensidad nominal en el punto de operación. Intensidad que será lógicamente proporcional a la potencia admisible en el circuito.
• Tensión de alimentación.

El tiempo de respuesta de las protecciones eléctricas instaladas será a su vez función de:

• Características intrínsecas de los equipos de protección, tiempo de apertura.
• Estado de mantenimiento de los mismos.
• Criterio de selectividad definido en función de los requerimientos funcionales de la instalación.

Ejemplos de Icc resultantes para un transformador determinado: (Potencia aparente: 250kVA, Ucc 4%, U secundario 400V). 

• Icc secundario (transformador trifásico): 9021 A. 
• Icc secundario (transformador monofásico): 15625 A. 

No solo valores altos de Icc son capaces de provocar daños significativos, al ser el tiempo de respuesta de los dispositivos de protección función del nivel de la Icc, si la Icc es más pequeña, aumentará el tiempo de respuesta del dispositivo de protección, incrementándose así también el nivel de riesgo.

Según el National Safety Council de los Estados Unidos, organización no gubernamental y sin ánimo de lucro dedicada desde 1913 a actividades relacionadas con la protección de la salud, la mayoría de los ingresos hospitalarios que se producen en ese país relacionados con la energía eléctrica son debidos a quemaduras por arco eléctrico y no a electrocuciones, atendiéndose cada año a más de 2000 personas en los centros especializados de quemados. 

Alfonso Baigorri Gurrea – Técnico de Prevención. ISPLN Junio 2012 (Actualizada en junio de 2015)