Las fallas en el equipo eléctrico pueden causar los siguientes dos peligros principales:
I. Peligro de descarga eléctrica
Descarga eléctrica por contacto directo
Cuando un equipo eléctrico falla, como cuando el aislamiento está dañado y los cables están expuestos, si una persona toca accidentalmente la parte bajo tensión, ocurrirá una descarga eléctrica por contacto directo. Por ejemplo, si el aislamiento de un motor se perfora y la carcasa del motor está bajo tensión, y un operador toca la carcasa, la corriente fluirá a través del cuerpo humano hacia el suelo, causando un accidente de descarga eléctrica.
En este tipo de descarga eléctrica, el cuerpo humano contacta directamente con las partes que están bajo tensión durante la operación normal. La ruta de la corriente es generalmente desde el punto de contacto del cuerpo humano a través del cuerpo hasta el suelo u otros lugares de menor potencial. El grado de peligro depende de factores como el voltaje de contacto, la resistencia del cuerpo humano y la ruta de la corriente a través del cuerpo. Generalmente, cuando la corriente de frecuencia de red que atraviesa el cuerpo humano supera los 10mA, puede causar espasmos musculares y dificultad para liberarse del objeto bajo tensión; cuando la corriente alcanza decenas de miliamperios, puede causar parálisis respiratoria e incluso paro cardíaco.
Descarga eléctrica por contacto indirecto
Esta es una descarga eléctrica causada por las partes conductoras expuestas que se vuelven bajo tensión debido a fallas en el equipo eléctrico. Por ejemplo, si el aislamiento de cierta fase del equipo está dañado y la carcasa metálica del equipo se vuelve bajo tensión, cuando una persona toca esta carcasa bajo tensión, ocurrirá una descarga eléctrica por contacto indirecto.
En este tipo de descarga eléctrica, el cuerpo humano contacta con partes que normalmente no están bajo tensión. Debido a fallas en el equipo eléctrico, estas partes se vuelven bajo tensión. Generalmente, porque la corriente de falla hace que partes originalmente seguras, como las carcasas de equipos, se vuelvan bajo tensión a través de dispositivos de puesta a tierra, etc., el cuerpo humano se convierte en parte de la ruta de la corriente después del contacto. En un sistema TT (un sistema donde el punto neutro de la fuente de alimentación está conectado directamente a tierra y las partes conductoras expuestas del equipo eléctrico están puestas a tierra separadamente), si ocurre una falla de puesta a tierra en el equipo, la corriente de falla forma un circuito a través de la resistencia de puesta a tierra protectora y la resistencia del cuerpo humano, lo que causará daños al cuerpo humano.
II. Peligro de incendio
Incendio causado por sobrecarga y generación de calor
Cuando el equipo eléctrico falla, como cortocircuitos y sobrecargas, causará una corriente excesiva. Según la ley de Joule (Q = I²Rt, donde Q es calor, I es corriente, R es resistencia y t es tiempo), cuando la corriente pasa por la parte conductora del equipo eléctrico, se generará una gran cantidad de calor.
Por ejemplo, en un circuito con cables envejecidos y rendimiento de aislamiento degradado, si se conectan demasiados electrodomésticos, ocurrirá una sobrecarga. La corriente excesiva hará que los cables se calienten. Si el calor no se disipa a tiempo, la temperatura de los cables seguirá aumentando. Cuando la temperatura alcanza el punto de ignición de los materiales combustibles circundantes, se desencadenará un incendio. Generalmente, materiales aislantes como el cloruro de polivinilo para cables se ablandarán y descompondrán a altas temperaturas, aumentando aún más el riesgo de incendio.
Incendio causado por arcos y chispas eléctricas
Las fallas en el equipo eléctrico pueden generar arcos y chispas eléctricas. Por ejemplo, en el proceso de apertura y cierre de los contactos del equipo de conmutación, si los contactos no están en buen contacto, es fácil que ocurran arcos. Las chispas eléctricas también pueden generarse entre el cepillo del motor y el colector debido a razones como el desgaste y el mal contacto.
Los arcos y las chispas eléctricas tienen temperaturas muy altas y pueden encender instantáneamente los materiales combustibles circundantes. Por ejemplo, en un entorno que contiene gases o polvos combustibles, estos arcos y chispas eléctricas pueden causar explosiones e incendios. Además, una vez que se produce un incendio, los materiales aislantes de plástico, goma y otros en el equipo eléctrico se quemarán y producirán gases tóxicos y perjudiciales, poniendo aún más en peligro la seguridad de la vida.
