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7/25/2019 ArcoElectrico.pdf
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Nomre: hugo Jacho
Asignatura: Control industr ial
EL ARCO ELCTRICO
Definicin
Un arco elctrico se define como un tipo de explosin elctrica, debida a un cortocircuitosostenido en el tiempo a travs del aire ionizado. Este es causado por una rpida liberacinde energa debido a una deficiencia en el aislamiento elctrico entre una parte energizaday otra a otro potencial (falla entre barras, falla a tierra, fallas fase-neutro). Un arco elctricose genera generalmente a partir de un error en la manipulacin de los sistemas elctricoso bien por la falla en los aislamientos elctricos en un punto determinado de un sistemaelctrico.
En el momento de un arco elctrico, las temperaturas pueden alcanzar hasta 20.000C.Esta descarga repentina de energa tiene la capacidad de destruir barras de cobre oaluminio (usadas generalmente para la distribucin de energa) hasta su fase de
vaporizacin. El resultado es un aumento brusco del volumen de los materiales contenidosen en el aire (explosin), la explosin de arco, estimada en una expansin de 40.000 a 1.Una explosin de arco puede devastar todo a su paso, produce los niveles de sonidosuperiores a 120 dB, y puede crear una metralla mortal durante su ocurrencia (Hernndez,s.f.).
En la siguiente figura se muestra el arco elctrico en entre dos terminales y se describencada consecuencia al ocurrir dicho arco.
Figura 1. El arco elctrico
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 un camino parala corriente, permitiendo un flashover y creando la descarga del arco a travs de lasuperficie. Esto puede desarrollar un mayor arqueo.
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Corrosin
La corrosin de los equipos puede proporcionar impurezas en la superficie del aislamiento.La corrosin tambin debilita el contacto entre las terminales de los conductoresincrementando la resistencia de contacto a travs de la oxidacin u alguna otracontaminacin corrosiva.
Contactos Accidentales:
El contacto accidental con la exposicin de las partes vivas puede iniciar el arco de unafalla.
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 diferentesfases es muy estrecho (debido a la mala calidad o al dao de los conductores), el arcopuede ocurrir durante 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.
PELIGROS DEL ARCO ELCTRICO
Se estima que el 80% de los accidentes de trabajo en sistemas elctricos tienen asociados
arcos elctricos y en un menor porcentaje incluyen quemaduras y/o lesiones causadas porla exposicin directa al calor intenso, a la lluvia de metal fundido o residuos o bien por lasquemaduras indirectas de la ropa que el afectado viste al momento de un arco elctrico.Adems se produce humo txico, una onda expansiva termoacstica, la creacin de undestello intenso (flash). Este destello causa lesiones y/o daos a la visin de formainmediata y pueden aumentar el riesgo de un trabajador de deterioro de la visin futura(Heredia, 2012).
TECNICAS DE EXTINCION DEL ARCO.
En trminos generales, se conocen tres mtodos de extincin del arco elctrico enlosinterruptores:
Interrupcin por alta resistencia. Interrupcin por baja resistencia. Interrupcin en vaco
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INTERRUPCIN POR ALTA RESISTENCIA.
En este caso, el objetivo es incrementar la resistencia del arco en funcin deltiempo yreducir la corriente hasta lograr la extincin. La desventaja principal deeste mtodo deinterrupcin es la gran cantidad de energa disipada, por lo tanto,slo se usa eninterruptores de baja y mediana tensin, as como en interruptoresde corriente directa.
Elongacin del arco
Como la resistencia del arco es aproximadamenteproporcional a su longitud, alargando elarco su resistencia aumenta,
Enfriamiento del arco
.La tensin requerida para mantener la ionizacin aumentacuando la temperaturadisminuye, por lo que enfrindolo su resistencia aumenta,
INTERRUPCIN POR BAJA RESISTENCIA O DE CORRIENTECERO.
Este mtodo se emplea para la interrupcin de arcos de corriente alternaaprovechando queel arco se extingue por s solo, 120 veces por segundo en unsistema de 60 Hz, cada vezque la corriente cruza por cero. Este fenmeno serepresenta en la Fig. 1.10 y es msconocido como HISTRESIS DEL ARCO.
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EXTINCIN EN CORRIENTE ALTERNA.
La extincin del arco elctrico en corriente alterna est relacionada con el cruce por cerode la corriente. La de-ionizacin o recuperacin de la rigidez dielctrica del entrehierro,inicia en el momento en que el arco se extingue (cuando la corriente cruza por cero). Larigidez crece linealmente en funcin del tiempo, hasta alcanzar su estabilizacin.
Si la tensin en el interruptor (Usen t) en algn instante excede a la tensin derecuperacin Ur, ocurre un reencendido. (El arco electrico, s.f.).
Bibliografa
El arco electrico. (s.f.). Obtenido de http://www.esolutions.co/index.php/component/k2/item/81-
el-arco-electrico
Heredia, O. (2012). interruptores de potencia y extincion del arco electrico universidad veracuz.
Obtenido dehttps://www.academia.edu/11537212/INTERRUPTORES_DE_POTENCIA_Y_EXTINCION_DEL_ARCO
_ELECTRICO_UNIVERSIDAD_VERACRUZANA_FACULTAD_DE_INGENIER%C3%8DA_MEC%C3%81NIC
A_EL%C3%89CTRICA
Hernndez, J. M. (s.f.). Analisis del riesgo por arco electrico. Obtenido de
http://www.funken.com.mx/activosfunken_base/Analisis%20del%20Arco%20Electrico.pdf