Brasil é único país do Hemisfério Sul que tem um laboratório especializado em estudos de segurança contra efeitos do arco elétrico

O Laboratório de Ensaio de Vestimentas (LEVe) pertence ao Instituto de Energia e Ambiente (sigla IEE, que ficou de seu antigo nome: Instituto de Eletrotécnica e Energia) da Universidade de São Paulo (USP) e é focado no desenvolvimento de estudos, novas tecnologias e emissão de certificações para Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) a partir dos ensaios. Com o LEVe, se somam no mundo inteiro quatro laboratórios especializados no setor de ensaios de efeitos térmicos promovidos por arco elétrico: Kinectrics (Canadá), DuPont (Suíça) e Aitex (Espanha).

O LEVe dentre outras atividades, fornece à iniciativa pública e privada, ensaios em equipamentos e materiais elétricos. O organismo de inspeção também é creditado nacionalmente para emitir certificados, pareceres e laudos técnicos. Na parte de pesquisa, o IEE desenvolve estudos nas áreas de energia e ambiente. E, no segmento de ensino, oferece Pós-Graduação, cursos de extensão e profissionalizantes nas mesmas áreas.

O laboratório do IEE é o único no Hemisfério Sul do planeta e o seu diferencial frente aos outros citados é o seu foco em trabalhos de pesquisa e ensino. Os demais possuem um viés comercial predominante, com atuação fundamental para dar vazão ao mercado de certificações. Segundo Márcio Bottaro, coordenador do LEVe e supervisor do Serviço Técnico de Segurança e Desempenho de Equipamentos e Materiais Elétricos do IEE USP, estar dentro da universidade possibilita que, assim como todo o Instituto, o laboratório contribua com a sociedade por meio de uma série estudos para a transformação tecnológica no Brasil e no mundo.

Em agosto de 2016, com o patrocínio da Petrobras e apoio do Sindicato dos Engenheiros Eletricistas de São Paulo (SEESP), o IEE inaugurou o LEVe. O incentivo da Petrobras surgiu devido à necessidade de obtenção de uma grande quantidade de EPIs de isolamento do efeito térmico para os seus funcionários. Essa proteção é sempre de última instância contra os riscos de acidentes com arco elétrico, que podem ser fatais na ausência, ou, ainda pior, no uso de EPIs não testados, que realmente podem agravar a situação. O apoio significativo do SEESP foi em prol dos demais profissionais do setor, que sofriam da insegurança que é inerente à profissão, somada à falta dos mesmos itens com garantia de eficácia comprovada.

Arco elétrico: conceito e riscos para a segurança do trabalhador

Um arco elétrico ou arco voltaico é um fenômeno que pode ter origem em curtos-circuitos, a explicação mais simples é que o arco se forma quando a energia elétrica é conduzida por um meio isolante, como o ar. Os arcos elétricos são uma intensa fonte de calor, suas temperaturas podem causar queimaduras graves às pessoas expostas e quanto maior for a corrente elétrica e o tempo de exposição, e menores forem as distâncias em relação ao foco de calor, maiores serão os efeitos provocados.

“Um apelo dessa área é que você realmente salva vidas. Acontece uma explosão (um arco elétrico) e aquela pessoa exposta a tudo aquilo sai viva. É emocionante assistir aos depoimentos de pessoas que se salvaram, é como se tivessem nascido de novo. Eu sou realmente encantado por essa área de pesquisa, o resultado dela acontece perto de você”, conta Bottaro.

Como o fenômeno do arco elétrico é recriado no laboratório brasileiro?

Para realizar os experimentos, o LEVe dispõe de equipamentos capazes de reproduzir e qualificar em circunstâncias controladas os danos que ocorreriam aos EPIs expostos ao fenômeno.

O arco elétrico é recriado dentro de uma gaiola de ensaio, enquanto é parametrizado pelo sistema que avalia o seu efeito térmico no material exposto. Na imagem ao lado, repare nos dois eletrodos de aço no centro da gaiola, no momento do ensaio um fio fusível é colocado através da lacuna entre eles e é por meio deste que se dá a ignição instantânea do arco, simulando evento que ocorre em acidentes com sistemas elétricos.

Nos ensaios, os corpos de prova são expostos à explosão que o arco gera. Um exemplo de formatação comum são três corpos de prova, vestidos com os EPIs que se deseja avaliar, posicionados frontalmente aos elétrodos, formando um triangulo na parte interna da gaiola para que a energia irradie sobre eles, como o esquema apresentado abaixo.

Os corpos de prova são manequins que possuem sensores para medir a energia transmitida no evento térmico. A partir desses dados se averigua se houve sobreposição à curva de Stoll, parâmetro utilizado para caracterização de queimaduras de segundo grau, e se entende o dano que o arco elétrico poderia ter causado ao ser humano. No exemplo de um manequim de cabeça, os sensores são posicionados nos olhos, boca e queixo.

A pesquisadora do IEE, com projeto de Doutorado em desenvolvimento no LEVe, Fernanda Cristina Salvador Soares, diz que ainda é chocante ver que uma pessoa possa estar sujeita à explosão da magnitude do arco-elétrico e sair ilesa por estar usando os EPIs.

Confira vídeos inéditos de ensaios feitos para avaliar o uso de máscaras comuns de proteção contra Covid-19 somadas aos EPIs já regulamentados no setor de elétrica. Os vídeos a seguir são originais e foram cedidos pelo LEVe com exclusividade para a Agência Universitária de Notícias:

• Máscara PFF2
  Composição: 1ª camada de tecido 100% algodão FR e 2ª camada de polipropileno (filtrante) (60 g/m²).
  Tecido de proteção térmica? Não
• Máscara de tecido FR 2 camadas
  Composição: 1ª camada de tecido 100% algodão FR e 2ª camada de polipropileno (filtrante) (60 g/m²).
  Tecido de proteção térmica? Sim