Análise das normas IEEE 1584:2002 e IEEE 1584:2018 para estudo de energia incidente e ATPV em instalações industriais de baixa tensão

Abstract

Devido a grande quantidade de acidentes fatais ocasionados por choque elétrico no país, como é mostrado na Associação Brasileira de Conscientização para os Perigos da Eletricidade (ABRACOPEL), e que de acordo com a American Burn Association (ABA), a maioria dos acidentes de origem elétrica acontecem principalmente em vítimas em idade de trabalho (entre 20 e 60 anos), este estudo utiliza a premissa que o serviço de manutenção elétrica no setor industrial é perigoso e visa fornecer um auxílio tanto ao trabalhador que necessita de segurança ao realizar a atividade de manutenção, quanto a empresa numa forma de responsabilidade com a determinação do equipamento de proteção individual corretamente dimensionado pelo estudo de energia incidente e ATPV, do inglês “Arc Thermal Performance Value”. Considerando o risco de um trabalhador estar exposto a um arco elétrico, foi demonstrado os tipos de classificação deste evento e a evolução deste assunto ao longo da história. Foi determinado para os painéis de baixa tensão presentes na subestação de uma planta industrial do ramo alimentício, a energia incidente, corrente de arco voltaico e distância segura de aproximação através do método da norma estrangeira IEEE Std 1584 e em sequência também calcular o ATPV. Os modelos de 2002 e de 2018 são utilizados com viés comparativo. Para o método de 2002, o estudo de caso resultou numa energia incidente de 24,867 J/cm², o qual com a utilização de uma vara de manobra resultou em 10,715 J/cm². Para o método de 2018, o estudo de caso resultou em 19,3284 J/cm², o qual para a utilização da mesma vara de manobra resultou em 8,5145 J/cm². Ambos os valores, de acordo com a NFPA 70E, do inglês “National Fire Protection Association”, inicialmente necessitaram de vestimenta de proteção individual categoria 2. Posteriormente, com a utilização da vara de manobra e de acordo com a NFPA 70E, seria necessário somente a utilização da vestimenta de proteção individual classe 1. Ao comparar os resultados obtidos pelo estudo de caso é correto afirmar que o método atual, ao considerar mais parâmetros de classificação para o sistema analisado, e com a inclusão de etapas minuciosas, resultou para todas as simulações em valores de energia incidente e distâncias de aproximação seguras menores se comparado com o modelo da IEEE 1584:2002. Um equipamento de proteção individual subdimensionado pode resultar em óbito, gerando um prejuízo jurídico a empresa; em contrapartida, um EPI sobre dimensionado trará uma dificuldade desnecessária na realização da manutenção, também ocasionando aumento de custo desnecessário a empresa.

Due to the large number of fatal accidents in Brazil caused by electric shock, as shown by the (ABRACOPEL, 2021) report, and that according to the American Burn Association (ABA), most accidents of electrical origin occur mainly in victims of working age (between 20 and 60 years old), this study uses the premise that the electrical maintenance in industrial sector is a dangerous activity and aims to provide assistance both to the worker who needs safety when carrying out the maintenance activity, and to the company who is responsible for the determination of the correctly dimensioned personal protective equipment by the study of incident energy and Arc Thermal Performance Value. Considering the risk of a worker when witnessing an electric arc, the types of classification for this event and the evolution of this subject throughout history were demonstrated. It was determined for the low voltage panels present in the substation of an activity industrial plant in the food industry, the incident energy, arc current and safe approach distance using IEEE Std 1584 method and in sequence also calculate the ATPV (Arc Thermal Performance Value). The 2002 and 2018 models are used with a comparative bias. For the 2002 method, the case study resulted in an incident energy of 24.867 J/cm², which with the use of a maintenance bar resulted in 10.715 J/cm². For the 2018 method, the case study resulted in 19,3284 J/cm², which for the use of the same maintenance bar resulted in 8,5145 J/cm². Both values, according to NFPA 70E (National Fire Protection Association), initially required class 2 for personal protective clothing. After using the maintenance bar, it would only be necessary to use class 1 personal protective clothing. When comparing the results obtained by the case study, it is correct to say that the current method, considering more classification parameters for the analyzed system, and with the inclusion of meticulous steps resulted for all simulations in lower incident energy values and safe approach distances compared to the IEEE 1584:2002 model. Undersized personal protective equipment can result in death, causing legal damage to the company; on the other hand, an oversized PPE will bring unnecessary difficulty for a maintenance activity, also causing an unnecessary cost increase for the company.