Este documento discute os requisitos de vestimentas de proteção conforme a NR-10 e fornece recomendações para análise e cálculo de exposição ao risco de arco elétrico usando os métodos da NFPA 70E e IEEE 1584. Inclui exemplos de cálculo de energia incidente para diferentes situações e tensões e recomenda que a análise considere as características específicas do trabalho e das instalações.

1. VESTIMENTAS DE
PROTECAO CONFORME
NOVA NR10
Aguinaldo Bizzo de Almeida
Engenheiro Eletricista / Seguranca do Trabalho
Membro da CTPP – APROVACAO NR10
Membro da CPNSEE – ADEQUACAO NR10
Membro CB32 – Riscos Eletricos
Inspetor Conformidades e Ensaios Eletricos ABNT – BT e MT

2. • Mais de 80% de todos os
acidentes elétricos são
resultado de arco elétrico e
combustão de roupas
inflamáveis.
• A temperatura do Arco pode
alcançar 19.000°C
isto representa quatro vezes
a temperatura do solo
• Queimaduras fatais poderão
ocorrer a distância de 3m .
Risco a Arco
Elétrico

3. •A exposição a
uma energia de
1 ou 2 cal/cm2
causará
queimaduras de
segundo grau
na pele
humana.
Energia de exposição é expressa em cal/cm2
•1 cal/cm2 é igual a exposição de um dedo na
brasa do cigarro por 1 segundo
Conceitos Básicos de Exposição
a Arco Elétrico :

4. APLICACAO NR10
10.2-1 – Aplica-se ao SEP – Sistema
Eletrico de Potencia e ao SEC- Sistema
Eletrico de Consumo
_Fases : projeto, construcao, montagem,
operacao, manutencao de instalacoes
eletricas e suas proximidades
_ Obeservando- se Normas Tecnicas
Oficiais, e, na ausencia ou omissao
destas, normas interncionais cabiveis

5. 10.2.1 Em todas as
intervenções em instalações
elétricas devem ser adotadas
medidas preventivas de
controle do risco elétrico e de
outros riscos adicionais,
mediante técnicas de analise
de risco, de forma a garantir a
segurança e saúde no trabalho.
DEFINE A
OBRIGATORIEDADE DA
ANALISE DE RISCOS
INTRODUZ O
CONCEITO DE
RISCOS
ADICIONAIS

6. 10.2.4 Os estabelecimentos com carga instalada
superior a 75 kW devem constituir e manter o
Prontuário de Instalações Elétricas, contendo,
além do disposto no subitem 10.2.3, no mínimo:
c) especificação dos equipamentos de proteção
coletiva e individual e o ferramental, aplicáveis,
conforme determina esta NR;
10.2.8 Os documentos técnicos previstos no Prontuário de
Instalações Elétricas devem ser elaborados por profissional
legalmente habilitado.
ENFOQUE LEGAL NR10

7. 10.2.9 - Medidas de Proteção Individual
10.2.9.2 - As vestimentas de trabalho devem ser
adequadas às atividades considerando-se a
condutibilidade, inflamabilidade e influências
eletromagnéticas
12 MESES
PRORROGADO 9 MESES

8. COMO DEFINIR A EXPOSICAO AO RISCO
DE ARCO ELETRICO
Fazer
analise da
exposicao
ocupacional
do
trabalhador
Definir metodologia de
calculo Energia Incidente
Fatores de
analise:
Individuo
Material
Metodo
Meio
Ambiente

9. Métodos de Cálculo para Análise
de Risco a Arco.
• Para o cálculo da energia
incidente devido a um arco
elétrico, temos hoje duas
linhas de raciocínio e de
metodologia de cálculo :
• NFPA 70E
• IEEE 1584

10. NFPA 70E
A NFPA 70E possui
equacoes para
cálculo da energía de
um arco como
tambem do risco de
fogo.
Os usuarios realizam
estes cálculos,com
diferentes niveis de
protecao, baseados
numa matriz.
1584
Este metodo foi criado em
2002, para determinar o
fluxo de calor existente num
arco elétrico.
A norma possui muitos
exemplos práticos e
cálculos em excel.
E importante destacar que os
valores obtidos através da
NFPA70E algumas vezes
nao coincidem con los
valores dados por la IEEE
1584.

11. Análise Arco Elétrico :
• OSHA 1910.132(d) Aonde houver trabalhos
na zona controlada, a análise de risco a arco
deverá ser feita e determinada a exposição a
energia incidente (em cal/cm2) e deverá ser
documentada .
• OSHA 1910.269(I)(6) Roupas resistentes a
chama e Equipamentos de Proteção Pessoal
deverá ser usado por trabalhadores conforme
a exposição da energia incidente em
determinada tarefa.
• Como alternativa aos requisitos dos EPI para
risco a arco, poderá ser utilizado a tabela
NFPA 70E Part II 3-3.9.

12. 110.16 Flash Protection. Painéis de comando, painéis de
controle industriais, e centros de controle de motor em
diferentes ocupações aonde possa requerer inspeção, ajuste,
conserto e manutenção enquanto energizado, deverá haver
campo para advertir as pessoas qualificadas do perigos de
arco elétrico.
As etiquetas deverão ser localizados para ser claramente
visível a pessoas qualificadas antes da inspeção, ajuste,
conserto, ou manutenção do equipamento.
FPN No. 1: NFPA 70E-2000, Exigências de Segurança
Elétricas para Lugares de trabalho com risco
elétrico,deverá provê determinando –se a severidade
de exposição potencial, planejando práticas de
trabalho seguras, e selecionando equipamento
proteção pessoal adequado.
FPN No. 2: ANSI Z535.4-1998, ANSI Z535.4-1998,
Sinalização de Segurança do Produto,deverá prover
diretrizes para o desígnio de sinais de segurança e
rótulos para aplicação referente a riscos e EPI.
NEC 2002

13. NFPA 70E simplificado
• Simplificado baseado nas
tabelas conforme certas
condições de contorno
• A uma distância de 4 ft
(1,20 m) para uma falta com
uma duração e intensidade
de até 5.000 A.s poderá ser
usado à classificação de
análise de risco conforme
tabela:

14. Cálculo da energia incidente NFPA 70E - 2004
• O cálculo baseado na
NFPA 70E estima a
energia máxima
incidente baseado no
valor teórico máxima
da potência dissipada
por uma falta a arco,
baseada nas equações
de Ralph Lee.
•Para tensões inferiores a
0,60 kV com correntes entre
16 – 50 kA aberto :
•Para tensões inferiores a
0,60 kV com correntes entre
16 – 50 kA fechado
•Para valores acima dos
limites estabelecidos (>0,60
kV e >50kA)
]8938,0.0076,0.0016,0.[..527 29593,1
 
bfbfi IItDE
•Ei Energia máxima
Incidente [cal/cm2]
•D  Distância do arco
elétrico[in]
•t  Tempo de duração [s]
•Ibf  Corrente de Curto –
Circuito [kA] dentro dos
limites de 16 – 50 kA
]9675,5.3453,0.0093,0.[..7,1038 24738,1
 
bfbfi IItDE
2
...793
D
tVI
E bf
i 

15. Cálculo da Energia Incidente conforme
IEEE 1584
• O cálculo da energia incidente na IEEE é baseado em equações
empíricas através de análise estatística das medições obtidas
em diversos testes de laboratório.
• O método do IEEE tende a ser mais realista do que o método
conservativo (Ralph Lee) não levando a uma proteção
excessiva do trabalhador.
•Condições
de contorno
que devem
ser
respeitadas :
•Condições
de contorno
que devem
ser
respeitadas :

16. Cálculo da Energia Incidente conforme IEEE 1584
• Para tensões até 1 kV :
)log(.00304,0)log(..5588,0..000526.0.0966,0)log(.662,0(
10 bfbfbf IIVGVIK
aI


Ibf  Corrente de curto – circuito franca
[kA]
V  Tensão [kV]
G  Distância entre condutores[mm]
Ia  Corrente de arco [kA]
Cálculo da Energia Normalizada :
].0011,0)log(.081,1[ 21
10 GIKK
N
a
E 

EN Energia normalizada [J/cm2]
G  Distância entre condutores[mm]
Ia  Corrente de arco [kA]
•Cálculo da Energia
Incidente :
x
N
D
t
EE 












610
.
2,0
.0,1.184,4

17. Cálculo da Energia Incidente conforme
IEEE 1584
• Para tensões acima
de 1 kV até 15 kV :
))log(.983,00042,0(
10 bfI
aI


].0011,0)log(.081,1[ 21
10 GIKK
N
a
E 

Cálculo da Energia
Normalizada :
x
N
D
t
EE 












610
.
2,0
.5,1.184,4
Cálculo da Energia Incidente

18. SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊCIA
SISTEMA ELETRICO DE CONSUMO

19. •TRABALHO A DISTANCIA

20. •TRABALHO AO POTENCIAL

21. •TRABALHO
PROXIMIDADE

22. •LINHA VIVA

31. OPERACAO
EQUIPAMENTO
SEGREGADO
DEPENDE
CARACTERISTICA
DO EQUIPAMENTO

32. Comparação entre os métodos exemplos
de cálculo :
I - Caso estudado : Painel de Distribuição Baixa
Tensão Aberto (Barramento Exposto) : 440V; 40
kA curto-circuito; 0,2 s tempo de atuação da
proteção; 0,6 m distância do operador a fonte; 40
mm distância entre os barramentos; Sistema
solidamente aterrado (TN-S)
• Resultados obtidos :
NFPA-70E
Ei = 6,76 cal/cm2 IEEE 1584
Ei = 3,90 cal/cm2

33. Comparação entre os métodos
exemplos de cálculo :
• II Caso estudado
• Centro de Controle de Motores CCM
(Gaveta 500 x 500 x 500) :
• 440V
• 40 kA curto-circuito
• 0,2 s tempo de atuação da proteção
• 0,8 m distância do operador a fonte
(50cm de gaveta e 30cm de distância)
• 40 mm distância entre os
barramentos
• Sistema solidamente aterrado (TN-S)
• Resultados obtidos :
NFPA-70E
Ei = 9,05 cal/cm2
IEEE 1584
Ei = 4,83 cal/cm2

34. Comparação entre os métodos exemplos de cálculo
:
• Painel de Distribuição Média Tensão
Porta Aberta (Barramento Exposto) :
• 13.800V
• 30 kA curto-circuito
• 0,1 s tempo de atuação da proteção
• 0,6 m distância do operador a fonte
• 130 mm distância entre os barramentos
(Baseado no NBI do Painel 95 kV)
• Sistema solidamente aterrado (TN-S)
• Resultados obtidos :
•NFPA-70E
•Ei = 60,79 cal/cm2
•IEEE 1584
•Ei = 3,41 cal/cm2

35. SEP – Trabalho AT - Distancia
I - AT, 138 kV, Icc = 25 kA na situação mais crítica (a Icc é
variável podendo cair, em alguns casos a 4 kA), tempo de atuação
da proteção = 100 ms, trabalho desenvolvido por equipe de LV à
distância de 110 cm, atividade desenvolvida externamente (ao
tempo), distância entre condutores para configuração triangular
6,0 m e 3,7 m. Para a configuração horizontal (estrutura de
madeira), distância entre condutores = 4,3 m.
•NFPA 70 E
•MENOR QUE 1
CAL/CM2

36. MT, 13,8 kV (fase-fase) ou ~8 kV (fase-neutro),
Icc crítica 15 kA, Icc média 10 kA, tempo de
atuação da proteção 0,9 seg. (operação de
equipamentos de SE), os equipamentos instalados
à frente da SE têm o tempo de atuação bem mais
reduzido (tempo variável), distância "ao contato"
para equipes de linha viva, distância de 50 cm
para "linha morta", distância entre os
condutores variando de 40 cm a 105 cm.
NFPA 70 E
EI= 300 CAL/Cm2
TRABALHOS LV
IMPRATICAVEL

37. •BT aérea, 110 V e 220 V, Icc = 30 kA,
tempo de atuação da proteção de 30 a 70
ms, distância de operação de 50 cm,
distância entre condutores na rede
convencional = 20 cm, predominância de
cabos de alumínio.
NFPA 70 E
Ei = 1,15 cal/cm2
Atividade comercial BT - Ligacao

38. RECOMENDACOES
I - A “vestimenta “ a ser utilizada deve ser
especificada como um EPI e nao como um simples
uniforme
II - Deve ser realizada uma Analise de Riscos
considerando-se as caracteristicas de trabalho
eas caracterisitcas das instalacoes
III - Deve ser realizado um Relatorio Tecnico de
Exposicao Ocupacional ao Risco de Arco Eletrico
IV - A analise quantitativa da Energia Incidente,
deve considerar o melhor metodo, e, deve ter
como responsavel tecnico um Profissional
Habilitado

39. CONSIDERACOES • Tanto o método da NFPA como o
método do IEEE apresenta
valores próximos nos níveis de
tensão até 600V. Para níveis de
tensão superiores a discrepância
entre o resultado é muito grande.
• Convêm salientar que na média
tensão os painéis
obrigatoriamente são a prova de
arco interno , quando as portas e
compartimentos estão fechados,
neste caso as equações deverão
ser substituídas pelas condições
de contorno do fabricante.
• Os dois métodos voltam a ter
valores semelhantes quando a
faixa permitida pelo IEEE é
ultrapassada e as equações se
tornam as de máxima energia
incidente variando inversamente
proporcional com o quadrado da
distÂncia.
RECOMENDACAO
•Ate 15 KV utilizar
metodo IEEE 15 84,e,
acima dessa tensao, e,
nas condicoes nao
aceitas pelo metodo
IEEE, utilizar NFPA 70 E
– Ralph Lee

40. AGUINALDO BIZZO DE ALMEIDA
Email: dpstengenharia@walk.com.br
FONE - 14 - 9162 1160
14 - 3262 1857
DPST –Desenvolvimento e Planejamento em
Seguranca do Trabalho
SITE: www.dpst.com.br