Prevención de incendios eléctricos en la industria Parte Nº1
La electricidad es una causa común de incendios eléctricos en los edificios y no todos los riesgos se abordan con protecciones contra sobrecorriente
Autor: Federico Alejandro Vazquez Saraullo.
Los incendios eléctricos pueden generar enormes pérdidas en edificios comerciales debido a la pérdida en continuidad del negocio, costos de oportunidad comercial y pérdida de activos y de producción.
Estas consecuencias pueden ser tan importantes que incluso son capaces de destruir empresas.
Para comprender el impacto que pueden tener los incendios eléctricos, es recomendable considerar las siguientes estadísticas nacionales y globales:
- AXA Insurance encontró que el 50% de todas las organizaciones que sufren un incendio cierra en los siguientes cinco años.
- Según el Instituto Argentino de Normalización y Certificación (IRAM), se estima que en Argentina cerca del 40% de los incendios tienen origen eléctrico.
- Según la Asociación Alemana de Seguros, 31,7% de los incendios en Alemania son provocados por la electricidad.
- Organizaciones como la Academia Europea de Bomberos (EFA) y las compañías de propiedades y seguros que rastrean daños en edificios, declararon que 25% de los incendios en edificios son de origen eléctrico.
Si un diseño eléctrico sigue los requisitos de seguridad, incluidas las normas IEC (Comisión Electrotécnica Internacional, por sus siglas en inglés) y las regulaciones nacionales −normas AEA para Argentina−, y utiliza equipos que cumplan con las normativas, se reducen los riesgos de incendio eléctrico por sobrecorriente, sobretensión y sobrecalentamiento de los aparatos eléctricos.
Sin embargo, las instalaciones eléctricas pueden deteriorarse con el tiempo, a menudo debido a factores ambientales, como el calor y la humedad. Además, pueden producirse daños durante el uso o como resultado de reacciones químicas corrosivas.
Esta nota considera el riesgo de incendio causado por corrientes eléctricas que caen por debajo de los umbrales de protección contra la sobrecorriente. Este texto se centra en las últimas soluciones para ayudar a mitigar dichos peligros en instalaciones nuevas y existentes. La Figura 1 ilustra las áreas y causas de riesgo, incluso para instalaciones que han seguido las normas.
Figura 1: áreas de riesgo de incendio eléctrico y sus causas.
2. Parte 1 - Tableros de distribución de BT principales, secundarios y de control2.1. Nivel de IP, distancias de aislamiento y problemas de disipación de calor
Las características de los riesgos de incendio que se pueden encontrar en los tableros de distribución principales y secundarios de baja tensión (BT) incluyen: alta intensidad en funcionamiento normal, altas corrientes de cortocircuito, barras de potencia que crean un problema de aumento de temperatura, problemas de conexión eléctrica y la posibilidad de fallas de arco interno.
El diseño de equipos y tableros de distribución de acuerdo con la norma IEC 61439 garantiza un nivel de IP adecuado y reduce significativamente el riesgo de incendio debido a fallas de aislamiento o aumento excesivo de temperatura. Por otro lado, el comportamiento frente a las fallas de arco interno se puede evaluar de acuerdo con la guía IEC/TR 61641.
Los tableros de control deben cumplir con la serie IEC 60204, la cual aborda el comportamiento en caso de cortocircuito, comportamiento térmico de las protecciones contra sobrecargas de motores, etc.
La solución de Schneider Electric: tableros protocolizados Prisma y BlokSeT
Schneider Electric (SE) ofrece soluciones para tableros de distribución que cumplen al 100% con la norma IEC 61439, como las gamas Prisma y BlokSeT que se pueden ver en la Figura 2.
Figura 2: tableros protocolizados PrismaSeT (izquierda) y BlokSeT (derecha) de Schneider Electric.
2.2. Problemas de conexiones eléctricas
Una de las principales causas de incendios eléctricos en equipos de BT son las conexiones eléctricas defectuosas de cables, barras de potencia e interruptores. Una conexión eléctrica defectuosa puede provocar un aumento de la resistencia de contacto eléctrico que, a su vez, provoca un aumento de su temperatura.
La solución de Schneider Electric: Linergy, EverLinkTM y monitoreo térmico continuo
La gama de productos Linergy incluye barras de potencia, bloques de distribución y alimentadores de dispositivos diseñados y probados para trabajar juntos y con los dispositivos de conmutación y protección relacionados, incluidos interruptores, arrancadores de motor, etc. Esta gama de accesorios simplifica el cableado y ayuda a mejorar la fiabilidad de las conexiones eléctricas dentro del tablero de distribución. Los diferentes productos de la gama se pueden ver en la Figura 3.
Figura 3: gama de productos Linergy.
EverLinkTM es una tecnología de compensación que ofrece una conexión más confiable en comparación con una conexión de tornillo clásica (ver Figura 4). Esto se debe a que proporciona una reserva de presión en los cables mediante un resorte, lo cual es útil en casos de dilataciones térmicas, deslizamientos o aflojamiento como resultado de vibraciones externas. Esta reserva de presión mantiene la conexión, garantiza una menor resistencia de contacto y, por lo tanto, un menor aumento de temperatura.
Figura 4: tecnología EverLinkTM.
El monitoreo térmico continuo ayuda a prevenir incendios eléctricos con:
- Detección temprana de conexiones defectuosas.
- Alarmas e informes de temperatura para una respuesta más rápida.
- Reemplazo de inspecciones termográficas periódicas.
Este monitoreo es parte de las ofertas EcoStruxure de Schneider Electric, incluidos los sensores inalámbricos Easergy TH110 y CL110 y el software a nivel edge control. Los Easergy TH110 (ver Figura 5) y CL110 son sensores para el monitoreo térmico continuo de todas las conexiones críticas in situ, como conexiones de cables y barras de potencia. El software de edge control, como EcoStruxure Power Monitoring Expert y/o EcoStruxure Power Operation, ofrece una función de supervisión térmica continua.
Figura 5: conjunto de sensores Easergy TH110 instalados en las 3 fases de una conexión eléctrica con barras de potencia.
2.3. Detección de calentamiento anormalEntre 170 °C y 200 °C, los materiales típicos de aislamiento de cables de BT, como PVC, XLPE y EPR, están sujetos a una transformación invisible. Después de 200 °C, el materialde aislamiento comienza a cambiar de color. Aproximadamente a 300 °C, esto se transforma en humo desprendido por cable, material aislante fundido o incluso fuego. Estas condiciones se pueden identificar con un detector de fuego o humo; sin embargo, en ese punto, el daño ya se ha producido en el tablero eléctrico.
La solución de Schneider Electric: PowerLogic HeatTag
Si bien se puede usar el monitoreo térmico continuo para identificar situaciones de temperatura elevada, SE ofrece el sensor PowerLogic HeatTag. Este sensor detecta y analiza los diferentes gases y partículas en el aire dentro del tablero eléctrico (14 gases medidos, junto con partículas), aplica un algoritmo complejo para identificar problemas internos del cableado, pudiendo distinguir situaciones anormales que indican que un cable se está sobrecalentando y enviando una alarma por correo electrónico o SMS. HeatTag detecta estas condiciones anormales antes de que se produzcan daños en los cables (ver Figura 6).
Figura 6: rangos de temperatura del aislante de un conductor.