arco electrico

UNIVERSIDAD NACIONAL DESAN AGUSTIN

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIAELECTRICA

INFORMECURSO:

TECNICAS DE ALTA TENSIONTEMA DE INVESTIGACION:

ARCO ELECTRICOPROFESOR:

ING. HOLGER MEZA DELGADOALUMNO

MAMANI RODRIGO ELMAN OSCARCUI

200716252014

TECNICAS DE ALTA TENSION

MAMANI RODRIGO ELMAN OSCAR Pgina 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DESAN AGUSTIN AREQUIPA

FACULTAD DE PRODUCCION Y SERVICIOSESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA

ARCO ELECTRICO

PRESENTADO POR EL ALUMNO DE PREGRADO:ELMAN OSCAR MAMANI RODRIGO

PARA OPTAR EL GRADO DE BACHILER DEINGENIERIO ELECTRICISTA

AREQUIPA PERU2014



DEDICATORIA:Este trabajo la dedico a mi mama, por ser mi ejemplo de perseverancia y de lucha

Constante forma el pilar ms importante dentro mi vida personal y del inicio de mi

carrera universitaria

Y de manera general a mi hermana y dems familiares por ser un apoyo

incondicional.



AGRADECIMIENTOS:Agradezco de forma especial a mi madre la seora Bonifacia Rodrigo Choque y a

mi hermana Lourdes Mamani Rodrigo al hacer de mi una persona perseverante y

alcanzar mis objetivos gracias a sus inculcaciones.



INDICEDEDICATORIA:....................................................................................................... 2

AGRADECIMIENTOS: ............................................................................................ 3

1. INTRODUCCION ................................................................................................ 5

2.- ARCO ELECTRICO ........................................................................................... 6

2.1-NATURALEZA DEL ARCO............................................................................ 7

2.2 EFECTOS DEL ARCO ELCTRICO EN EL INTERIOR DE UN CUADROELCTRICO ........................................................................................................ 9

2.3 EFECTOS DEL ARCO ELCTRICO EN LAS PERSONAS......................... 10

Inhalacin de gases txicos ........................................................................... 10

Quemaduras .................................................................................................. 10

Lesiones debidas a la proyeccin de materiales............................................ 11

Daos en el odo ............................................................................................ 11

3. CUADROS EQUIPADOS CON DISPOSITIVOS QUE LIMITAN LOS EFECTOSDEL ARCO INTERNO (CONCEPTO DE PROTECCIN ACTIVA)....................... 12

4. CAUSAS DEL ARCO ELCTRICO................................................................... 14

5. ESTUDIO DE ARC FLASH ............................................................................... 15

6.- RIESGOS DEL ARQUEO DE UNA FALLA. .................................................... 16

7. PROBABILIDAD DE SOBREVIVIR ................................................................... 17

8. IMPACTOS DEL ARC FLASH........................................................................... 18

9.-FSICA DEL ARCO ELCTRICO...................................................................... 20

Plasma Jet ......................................................................................................... 22

Transferencia Metlica ...................................................................................... 24

CONCLUSIONES.................................................................................................. 25

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 26



1. INTRODUCCIONEn electricidad se denomina arco elctrico o tambin arco voltaico a la descargaelctrica que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia depotencial y colocados en el seno de una atmsfera gaseosa enrarecida,normalmente a baja presin, o al aire libre.1 Fue descubierto y demostrado porprimera vez por el qumico britnico Humphry Davy en 1800. Para iniciar un arcose ponen en contacto, brevemente, los extremos de dos electrodos, usualmenteen forma de lpiz, por lo general de grafito, y se hace pasar una corriente intensa(unos 10 amperios) a travs de ellos. Esta corriente provoca un grancalentamiento en el punto de contacto, al separarse los electrodos, se forma entreellos una descarga luminosa similar a una llama.

La descarga est producida por electrones que van desde el electrodo negativo alpositivo, pero tambin, en parte, por iones positivos que se mueven en sentidoopuesto. El choque de los iones genera un calor intenso en los electrodos,calentndose ms el electrodo positivo debido a que los electrones que golpeancontra l tienen mayor energa total.

En un arco abierto al aire a presin normal, el electrodo positivo alcanza unatemperatura de 3500 grados celsius. Durante el tiempo de la descarga se produceuna luminosidad muy intensa y un gran desprendimiento de calor. Ambosfenmenos, en caso de ser accidentales, pueden ser sumamente destructivos,como ocurre con la perforacin de aisladores en las lneas de transporte deenerga elctrica en alta tensin o de los aislantes de conductores y otroselementos elctricos o electrnicos.



2.- ARCO ELECTRICOEn los ltimos aos, muchos usuarios han hecho hincapi en la seguridad de loscuadros elctricos con miras a uno de los fenmenos electrofsicos ms intensos ydestructivos: el arco elctrico.

Este fenmeno da lugar a sobrepresiones internas y sobrecalentamientos localesque pueden provocar esfuerzos mecnicos y trmicos elevados en loscomponentes del cuadro.

Los accidentes por arco pueden suceder por distintas razones: errores humanos,malas conexiones, animales, etc.

A menudo se producen cuando un operario est trabajando en el cuadro,realizando su mantenimiento o instalacin.

Normalmente, estas tareas se realizan con una puerta del armario abierta, raznpor la cual la proteccin del cuadro contra arcos elctricos ser significativamentemenor.

En este sentido, un sistema de proteccin adecuado viene a ser una parte naturaldel diseo de un cuadro moderno. Afortunadamente, los accidentes son bastanteinusuales aunque sus consecuencias suelen ser graves, llegando a causarimportantes lesiones o la muerte. En muchos casos estos accidentes tambinprovocan tiempos de parada largos y la destruccin de los equipos.

Por lo tanto, es de vital importancia desarrollar una solucin de seguridad robustaque funcione en todo momento.

La finalidad de este documento es explicar el uso correcto y la integracinadecuada entre el nuevo Monitor de arco interno TVOC-2 dispositivo capaz dedetectar un arco elctrico gracias a sensores pticos y los interruptoresautomticos de ABB.

Este documento no se propone abordar el concepto de cuadros resistentes a losarcos internos, sino que pretende describir un sistema de proteccin activa quelimite los efectos de los mismos.



2.1-NATURALEZA DEL ARCOEl arco elctrico produce algunas de las mayores temperaturas conocidas queocurren en la tierra, alrededor de 35,000 grados Fahrenheit. Esto es cuatro vecesla temperatura superficial del sol. El intenso calor del arco causa la expansinsbita del aire. Esto resulta en una explosin con muy alta presin del aire. Todoslos materiales conocidos son evaporizados a esta temperatura. Cuando losmateriales son evaporizados, estos se expanden en volumen (Cobre - 67,000veces; Agua 1670 veces). La explosin puede propagar el metal derretido en elaire a mayores distancias con gran fuerza.

En la siguiente figura se muestra el arco elctrico en entre dos terminales y sedescriben cada consecuencia al ocurrir dicho arco.

El arco elctrico es un fenmeno que se produce como resultado de unadescarga. Esto ocurre cuando la tensin entre dos puntos supera el lmite derigidez dielctrica del gas interpuesto. En presencia de las condiciones adecuadas,se forma un plasma que conduce la corriente elctrica hasta que interviene laproteccin aguas arriba. Los gases, buenos aislantes en condiciones normales,pueden convertirse en conductores de corriente cuando tienen lugar alteracionesen sus propiedades qumico-fsicas debido a un aumento de la temperatura o aotros factores externos.

Para entender cmo se origina un arco elctrico, puede hacerse referencia a loque sucede cuando se abre o se cierra un circuito. Durante la fase de apertura deun circuito elctrico, los contactos del dispositivo de maniobra comienzan asepararse ofreciendo a la corriente una seccin gradualmente decreciente; de estaforma, la corriente encuentra una resistencia cada vez mayor, con el consecuenteaumento de temperatura.

Cuando los contactos comienzan a separarse, el campo elctrico aplicado alcircuito supera la rigidez dielctrica del aire provocando la perforacin por mediode una descarga.

La elevada temperatura provoca una ionizacin del aire circundante que mantienela circulacin de la corriente en forma de arco elctrico. Adems de la ionizacintrmica, tiene lugar una emisin de electrones, por parte del ctodo, debido a unefecto termoinico. Los iones, formados en el gas debido a los choques causadospor la elevada temperatura, son acelerados por el campo elctrico, golpean elctodo y liberan energa en la colisin provocando un recalentamiento localizadoque genera una emisin de electrones.



El arco permanece activo hasta que la tensin existente en sus extremosproporciona la energa suficiente para compensar la cantidad de calor disipado ypara mantener las condiciones adecuadas de temperatura. Si el arco se alarga yse enfra, dejan de existir las condiciones para su subsistencia y se extingue. Deuna forma anloga, el arco tambin se origina a consecuencia de un cortocircuitoentre las fases. Un cortocircuito es una conexin de baja impedancia entre dosconductores que se encuentran a diferente tensin.

El elemento conductor que constituye la conexin de baja impedancia (porejemplo, una herramienta metlica olvidada sobre las barras en el interior delcuadro, un cableado incorrecto o el cuerpo de un animal en el interior del cuadro),sometido a la diferencia de potencial, es atravesado por una corriente de valorgeneralmente elevado, dependiendo de las caractersticas del circuito.

El paso de la elevada corriente de defecto provoca el sobrecalentamiento de loscables o de las barras del circuito, dando lugar a la fusin de los conductores demenor seccin.

Al fundirse un conductor, se crean unas condiciones similares a las presentesdurante la apertura del circuito. Llegado este punto tiene lugar un arco, el cual semantiene hasta la intervencin de las protecciones o hasta que dejan de existir lascondiciones que lo hacen estable. Los resultados del arco elctrico se caracterizanpor una intensa ionizacin del medio gaseoso, por reducidas cadas de tensinandica y catdica (respectivamente, 10 y 40 V), por altas o muy altas densidadesde corriente en el centro de la columna (del orden de 10 2 -10 3 hasta 10 7A/cm), por altsimas temperaturas (varios miles de) en el centro de la columna decorriente y por una distancia entre los extremos variable, en baja tensin, de unoscuantos micrones a algunos centmetros.2



2.2 EFECTOS DEL ARCO ELCTRICO EN EL INTERIOR DE UN CUADROELCTRICOCerca de los cuadros principales, es decir, de las grandes mquinas elctricas,como transformadores o generadores, la potencia de cortocircuito es elevada y,consecuentemente, tambin lo es la energa asociada al arco elctrico provocadopor un defecto.

Sin caer en complejas descripciones matemticas del fenmeno, lo que sucede enlos primeros instantes en los que se forma el arco elctrico en el interior de uncuadro, puede esquematizarse en 4 fases:

1. Fase de compresin: en esta fase, el volumen de aire ocupado por el arco sesobrecalienta a causa del aporte ininterrumpido de energa. Debido a laconveccin y la radiacin, el restante volumen de aire contenido en el cuadro serecalienta. Al principio, los valores de temperatura y presin difieren de zona azona.

2. Fase de expansin: desde los primeros instantes de incremento de la presininterna, tiene lugar una apertura por la que comienza a salir el airesobrecalentado.

En esta fase la presin alcanza su valor mximo y empieza a disminuir debido a laliberacin del aire caliente.

3. Fase de emisin: en esta fase, a causa del continuo aporte de energa por partedel arco, casi todo el aire es expulsado bajo una ligera y casi constantesobrepresin.

4. Fase trmica: tras la expulsin del aire, la temperatura en el interior del cuadroalcanza casi la del arco. Es entonces cuando comienza esta ltima fase, que durahasta la extincin del arco, en la que todos los metales y los aislantes que entranen contacto sufren erosin, formndose gases, humos y partculas de materialfundido.

Si el arco se formase al aire libre, algunas de las fases descritas podran nopresentarse o darse con un efecto menor; en cualquier caso se originar una ondade sobrepresin y un aumento de la temperatura en las zonas prximas al arco.

Para entender el peligro que comporta encontrarse cerca de un arco elctrico, valela pena citar ciertos nmeros:

Presin: se estima que una persona ubicada a 60 cm de distancia del arcoasociado a un defecto de unos 20 kA se ve sometida a una fuerza de 225 kg;



adems, la repentina onda de presin puede causar daos irreversibles en eltmpano;

Temperatura: un arco elctrico puede alcanzar unos 70008000C;

Ruido: un arco elctrico puede emitir hasta 160 db (la detonacin de un arma defuego emite 130 db).

2.3 EFECTOS DEL ARCO ELCTRICO EN LAS PERSONASPor todo lo descrito anteriormente, el arco elctrico representa una fuente deriesgo para las personas y los bienes materiales.

Los riesgos a los que se ve sometida una persona a consecuencia de a emisinde la energa causada por un arco elctrico son:

inhalacin de gases txicos; quemaduras; lesiones debidas a la proyeccin de materiales; daos en el odo.

Inhalacin de gases txicosLos humos producidos por la combustin de los materiales aislantes y por lavaporizacin de los materiales pueden ser txicos. Los humos propagados sedeben a una combustin incompleta y estn constituidos por partculas de carbonoy por otras sustancias slidas suspendidas en el aire.

QuemadurasLas elevadas temperaturas de los gases producidos por el arco elctrico y laexpulsin de partculas de metal incandescentes pueden provocar quemaduras dediversa ndole a las personas.

La llama puede causar quemaduras de diferentes grados, hasta la carbonizacin:los cuerpos slidos candentes, como fragmentos metlicos del cuadro, provocanquemaduras de tercer grado; el vapor sobrecalentado da lugar a quemadurassimilares a las producidas por los lquidos calientes; el calor radiante provoca,generalmente, quemaduras menos graves.



Lesiones debidas a la proyeccin de materialesLa emisin de cuerpos proyectados por el arco puede causar lesiones graves enlas zonas ms sensibles del cuerpo humano, como por ejemplo los ojos. Losmateriales proyectados por la explosin debida al arco pueden penetrar en lacrnea y daarla.

La magnitud del dao que puede derivar depende de las caractersticas y de laenerga cintica de estos cuerpos.

Adems de la regin ocular, las mucosas pueden sufrir lesiones a causa de lassustancias gaseosas emanadas por el arco y la emisin de rayos ultravioletas einfrarrojos pueden causar daos en la crnea y en la retina, dependiendo de laslongitudes de onda de las radiaciones.

Daos en el odoTal y como se ha sealado anteriormente, el arco elctrico se manifiesta como unaautntica detonacin, cuyo ruido puede provocar lesiones permanentes en el odo.



3. CUADROS EQUIPADOS CON DISPOSITIVOS QUE LIMITAN LOSEFECTOS DEL ARCO INTERNO (CONCEPTO DE PROTECCIN ACTIVA)La seguridad del operador y de la instalacin en caso de arco en el interior de uncuadro elctrico de baja tensin puede lograrse a travs de tres filosofas dediseo diferentes:

1. cuadros mecnicamente resistentes al arco interno (proteccin pasiva)

2. cuadros equipados con dispositivos que limitan los efectos del arco interno(concepto de proteccin activa)

3. cuadros equipados con interruptores limitadores.

Estas tres soluciones (tambin combinables entre s) han alcanzado un notabledesarrollo en el mbito industrial y han sido aplicadas con xito por los principalesfabricantes de cuadros elctricos de baja tensin.

Las pginas siguientes se centran en los dispositivos que limitan los efectos delarco interno, es decir, la proteccin activa. Sin embargo, debe tenerse en cuentaque una proteccin activa es intrnsecamente ms compleja que una proteccinpasiva debido a la presencia de dispositivos electromecnicos/electrnicosadicionales que pueden estar sujetos a defectos o a disparos fallidos.

La proteccin activa pretende garantizar la resistencia al arco interno mediante lainstalacin de dispositivos limitadores del arco.

Los planteamientos pueden ser de dos tipos:

limitar los efectos destructivos del arco, una vez que se ha producido, por mediode detectores de sobrepresin;

Limitar los efectos destructivos del arco, una vez que se ha producido, pormedio de detectores pticos (Monitor de arco interno TVOC-2).

La primera posibilidad consiste en instalar en el interior de los cuadros detectoresde arco sensible a sobrepresiones.

Como se ha indicado antes, la onda de sobrepresin es otro de los efectos que semanifiestan dentro de un cuadro cuando tiene lugar un arco.

Por ello, pueden instalarse sensores de presin que, con un retardo de unos 10-15ms, son capaces de detectar el pico de presin que acompaa la formacin delarco.



Esta seal acta sobre el interruptor de alimentacin sin esperar los tiempos dedisparo, necesariamente ms largos, de las protecciones selectivas.

Un sistema de este tipo no requiere ningn dispositivo electrnico deprocesamiento, sino que acta directamente sobre la bobina de apertura delinterruptor de alimentacin.

Naturalmente, es indispensable calibrar el dispositivo con umbrales de disparofijos.

El detector interviene una vez que se ha alcanzado cierta sobrepresin interna.

Sin embargo, no es sencillo determinar anticipadamente un valor de sobrepresingenerado por un defecto de arco interno.

La segunda posibilidad consiste en instalar en el cuadro dispositivos que detectanel flujo luminoso asociado al fenmeno del arco elctrico (detectores de arco).

La lgica de funcionamiento es la siguiente: el fenmeno del arco, una vez se haproducido en el cuadro, lleva asociada una intensa radiacin luminosa, que esdetectada por el detector de arco.

El Monitor de arco detecta el fenmeno y enva una seal de apertura alinterruptor.

En este caso el tiempo de reaccin de la deteccin es de 1 ms.

La Figura 1 muestra las posibles zonas de instalacin del dispositivo en el interiorde un cuadro. La solucin ideal es la que prev la instalacin de al menos undetector para cada columna, reduciendo al mnimo la longitud de las fibras pticasque conducen la seal.



4. CAUSAS DEL ARCO ELCTRICO

El arco puede ser iniciado por las siguientes causas:

Impurezas y Polvo

Las impurezas y polvo en la superficie del aislamiento pueden proporcionar uncamino para la corriente, permitiendo un flashover y creando la descarga del arcoa travs de la superficie. Esto puede desarrollar un mayor arqueo.

Corrosin

La corrosin de los equipos puede proporcionar impurezas en la superficie delaislamiento. La corrosin tambin debilita el contacto entre las terminales de losconductores incrementando la resistencia de contacto a travs de la oxidacin ualguna otra contaminacin corrosiva.



La condensacin del vapor y el goteo del agua pueden crear un camino en lasuperficie de los materiales aislantes. Esto puede crear un flashover a tierra y laintensificacin del potencial del arco de fase a fase.

Contactos Accidentales:

El contacto accidental con la exposicin de las partes vivas puede iniciar el arcode una falla.

Cada de Herramienta

La cada accidental de la herramienta puede causar un cortocircuito momentneo,produciendo chispas e iniciando el arco.

Sobre-Voltajes a travs de espacios estrechos:

Cuando el espacio de aire entre conductores de diferentes fases es muy estrecho(debido a la mala calidad o al dao de los conductores), el arco puede ocurrirdurante el sobre-voltaje temporal.

Falla de los materiales aislantes.

El arco elctrico tambin es causado por lo siguiente:

Utilizacin o diseo inapropiado del equipo.

Procedimientos de trabajo inapropiados.

5. ESTUDIO DE ARC FLASH

El anlisis de un estudio de Arc Flash debe ser realizado en asociacin con losestudios de cortocircuito y de coordinacin de protecciones, ya que ambosestudios aportan la informacin necesaria para realizar el anlisis de los riegos delArc Flash. Los resultados del anlisis de los riesgos del Arc Flash son usados paraidentificar el lmite de proteccin de flasheo y la energa incidente en las distanciasde trabajo asignadas a travs de cualquier punto o nivel en el sistema degeneracin elctrica, transmisin, distribucin.



Otra de las utilizaciones de los resultados obtenidos del anlisis del Arc Flash, esespecificar el adecuado equipo de proteccin personal (PPE por sus siglas eningls), el cual debe ser del tipo y calidad para proteger todas las partes delcuerpo que estn expuestas al Arc Flash. Dicho (PPE) est conformado por roparesistente a la flama, casco, protector para cara, lentes, guantes y zapatos deseguridad. En las figuras 4, 5 y 6 se muestran algunos equipos de proteccinpersonal.

El clculo de los riesgos de Arc Flash es realizado mediante diversos mtodos. Elmtodo elegido puede estar basado en la informacin disponible, volmenes declculo de trabajo, la necesidad de precisin, la disponibilidad y la calidad delprograma del Arc Flash. Cualquier mtodo empleado, requiere que lo realicepersonal calificado, el cual debe darse cuenta de las limitaciones que el mtodocontiene, con la finalidad de obtener los mejores resultados. Los mtodos para elanlisis son de acuerdo a lo establecido por las siguientes normas:

NFPA 70E

IEEE Standard 1584

Con el estudio de Arc Flash y el adecuado dimensionamiento del equipo deproteccin, se pueden evitar siniestros, tales como quemaduras fatales quepropiciaran un periodo largo de recuperacin del personal afectado y en su casohasta la muerte; significando perdidas humanas, econmicas y de produccin parala empresa, adems de sustitucin de equipo que integra el sistema elctrico encuestin. El uso de equipo de proteccin personal, tal vez no garantice laexposicin a las altas temperaturas y los daos por las explosiones, pero si reducelas quemaduras a grados considerados curables.

En las figuras 2 y 3 se muestran ejemplos de eventos ocurridos del Arc Flash.

6.- RIESGOS DEL ARQUEO DE UNA FALLA.

Algunos de los riesgos del arqueo de una falla son las siguientes:

Calor

Quemaduras fatales pueden ocurrir cuando la victima se encuentra a variosmetros del arco.

Serias quemaduras son comunes a una distancia de 3 metros.



Objetos

La extensin del arco produce la cada de pequeos objetos metlicos a altapresin. La explosin puede penetrar el cuerpo.

Presin

La onda de presin de la explosin puede lanzar a los trabajadores a travs delcuarto, noquendolos. La presin en el pecho puede ser mayor a 2000 lb ft.

Ropa

La ropa es quemada a varios metros. El rea de la ropa, puede ser quemada msseveramente que la piel expuesta.

Prdida auditiva por explosin sonora.

El sonido puede tener una magnitud hasta de 140 dB a una distancia de 60.96 cmdel arco.

7. PROBABILIDAD DE SOBREVIVIR

La siguiente tabla muestra la probabilidad de sobrevivir de una persona deacuerdo a su edad y porcentaje de quemaduras en el cuerpo.



Explicacin: Una persona tiene posibilidad de sobrevivir al 100% si se encuentraen el rango de edad de 20-29.9 aos y si slo sufri quemaduras del 25%. Unapersona de edad avanzada, por ejemplo si tomamos el rango de 50-59.9 aos,slo tiene la probabilidad de sobrevivir del 60%, si en su caso sufri quemadurasdel 50%. Esto quiere decir, a mayor edad y con un porcentaje alto de quemaduras,menor ser la probabilidad de sobrevivir.

8. IMPACTOS DEL ARC FLASH

Debido a las quemaduras producidas por el arco, la piel puede requerir aos detratamiento con medicamento y rehabilitacin. La victima podra no regresar atrabajar o no tener la misma calidad de vida. Algunos de los costos directos son:

El tratamiento puede exceder de $ 1, 000, 000 de dlares por caso.

Litigacin de honorarios

Perdidas de produccin



9.-FSICA DEL ARCO ELCTRICOArco termoinico: -Electrodo inconsumible de tungsteno (ctodo)

- Atmsfera de gas inerte

En este modelo los electrones son emitidos desde el ctodo (-) caliente y sonacelerados en el campo elctrico aplicado entre el electrodo y la pieza. Alcolisionar con las molculas del gas inerte le ceden su energa aumentando latemperatura de las mismas. Cuando se alcanza la energa trmica suficiente lasmolculas de gas se ionizan y el proceso se vuelve autosostenido. Los ionespositivos producidos en la columna de plasma son acelerados hacia el ctodo,donde ceden su energa por colisin aumentando la temperatura del mismo,permitiendo la continuidad de la emisin termoelectrnica.

La formacin del plasma es gobernada por un concepto extendido de la ley de losgases ideales y por la ley de accin de las masas.



Las temperaturas en el arco elctrico pueden ser sumamente elevadas (15000 a30000 K).

El tiempo de decaimiento del plasma gaseoso una vez extinguida la corriente esdel orden de 10^-3 seg. lo que es importante en la soldadura en corriente alternaLa corriente en la columna del arco es bipolar, dado que los electrones viajan enuna direccin y los iones positivos en otra. El numero de iones positivos y deelectrones en cualquier regin del arco se encuentra en equilibrio de forma deasegurar la neutralidad elctrica. Debido a esto se cumple en la columna del arcola ecuacin de Laplace.



Integrando esta ecuacin se observa que el potencial de la columna del arco varaen forma lineal a lo largo del mismo, por lo que el gradiente de potencial esconstante

En la vecindad inmediata de los electrodos el gas no puede existir a altatemperatura debido al efecto refrigerante de los mismos, por lo que no establece laionizacin trmica ni se satisface la neutralidad de la carga. Esto genera unexceso de cargas positivas en la zona adyacente al ctodo y negativas en elnodo que provoca un notable aumento del gradiente de potencial,denominndose cadas catdica y andica respectivamente.

La energa total entregada por los electrones al nodo est dada por:

Plasma JetEn el arco elctrico a partir de un efecto electromagntico que mediante unaaccin de bombeo produce un jet gaseoso responsable en gran medida de latransferencia metlica del electrodo a la pieza



Esto significa que sobre el arco actan fuerzas radiales que tienden a constreirlosobre su eje hasta que el incremento de la presin debido a esto compense lasfuerzas de origen electromagntico

Dado que el arco de soldadura no responde a una geometra cilndrica, sino queadopta una forma acampanada con mayor restriccin en el electrodo, se estableceun exceso de presin en dicha zona, que se puede aproximar suponiendo lavelocidad del fluido nula

Este exceso de presin genera un flujo de gas denominado plasma jet convelocidades del orden de 10^4 cm/seg



Transferencia Metlica



CONCLUSIONES

Con lo que respecta al trabajo realizado, podemos concluir que es indispensablerealizar una evaluacin del sistema elctrico con los estudios de cortocircuito ycoordinacin de protecciones previamente, antes de abordar con el estudio de ArcFlash, ya que el estudio de cortocircuito proporciona la magnitud de corriente encondiciones de falla, as como en el estudio de coordinacin de protecciones sedetermina el tiempo de operacin de los equipos de proteccin y las condicionesde sobrecarga.

Es importante realizar el anlisis de Arc Flash, ya que con esto se tiene unaestimacin correcta de la energa incidente y los lmites de proteccin a los que sedebe de trabajar, as como determinar la categora y tipo de equipo de proteccinpersonal que se debe emplear de acuerdo al nivel de energa incidente y no sobredimensionar el equipo de proteccin, ya que podra causar incomodidadpropiciando accidentes que causaran la iniciacin del arco.

Asimismo se evita en un 90% siniestros tales como quemaduras fatales quepropiciaran un periodo largo de recuperacin del personal afectado y en su casohasta la muerte; significando perdidas humanas, econmicas y de produccin parala empresa, adems de sustitucin de equipo que integra el sistema elctrico encuestin.



BIBLIOGRAFIA

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arco electrico

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