ROPA DE PROTECCIÓN. CONTRA EL ARCO ELÉCTRICO. BOX TEST
Esta parte de la norma indica el procedimiento para ensayar materiales y prendas de vestir resistentes al calor y llamas cuando hay un riesgo de arco eléctrico utilizando un arco eléctrico limitado y dirigido para clasificar el material y ropa en 2 clases de protección prescritos en EN 61482-1-1.
-Intensidad del Arco Iarc: Intensidad real que fluye en el circuito durante la duración del arco expresada en kA eficaces.
-Energía del arco Warc: Suma de la tensión instantánea del arco multiplicado por la intensidad instantánea de arco multiplicado por los incrementos de tiempo de la duración del arco expresado en kJ o kW·s.
-Intervalo del arco: distancia entre los electrodos del arco
-protección térmica contra el arco: para prendas se obtiene el rendimiento térmico de arco mediante evaluación de tiempo de combustión, formación de agujeros, fusión y funcionamiento de elementos de sujeción así como accesorios.
-Tensión del arco: expresada en V.
-Temperatura de pico delta ΔTp: Diferencia entre la tª máxima y tª inicial del sensor durante el tiempo de exposición expresada en ºC.
-Energía incidente de exposición directa, Ei0: Energía térmica o incidente recibida por un calorímetro la cual ha sido emitida por el arco electrico expresada en kJ/m2 o kW·s/m2 (cal/cm2).
-Arco eléctrico: Conducción gaseosa en la cual los electrones son la mayor parte de los portadores de carga producidos por emisión electrónica primaria.
-Flujo térmico: Es la cantidad de energía transmitida por unidad de superficie y de tiempo expresada en kW/m2.
-Energía incidente, Ei: Calor total recibido por unidad de superficie a consecuencia de un arco eléctrico expresado en kJ/m2 o kW·s/m2 (cal/cm2).
-Intensidad de cortocircuito esperada: Intensidad prevista que fluirá cuando los electrodos de arco estén conectados por un conductor expresada en kA rms.
-Curva de Stoll: Es un modelo empírico de predicción de quemaduras de 2º grado de la piel relacionando la cantidad de energía térmica transferida al tejido humado y el tiempo de exposición.
-Intensidad de ensayo, Iclass: Intensidad del cortocircuito previsto expresado en kA rms.
-Tiempo hasta la temperatura de pico delta, tmáx: Tiempo expresado en segundos, a partir del inicio del cebado del arco hasta alcanzar la tª de pico delta.
-Energía transmitida, Eit: Energía incidente que recibe un calorímetro al ensayar la ropa o material expresada en kJ/m2 o kW·s/m2 (cal/cm2).
Se mide la cantidad de energía calorífica transferida por los materiales plano durante y después de la exposición al arco eléctrico.
Dichos datos se usaran para evaluar la incidencia de quemadura de segundo grado mediante la curva de Stoll.
La distancia entre el electrodo y la placa de ensayo será de 300 ± 5 mm y el intervalo de los electrodos será de 30 ± 1 mm.
La placa de ensayo será de un material no conductor resistente al calor de 400 x 400 ± 10 mm con un espesor mínimo de 10 mm.
La muestra a ensayar será de 500mm ± 10 mm de longitud y 500 ± 10 mm de ancho cortadas según la longitud y anchura del material. Se analizarán 4 muestras. Si una de ellas no cumple los criterios de aceptación se ensayará una quinta muestra. No se pueden realizar más de 5 muestras.
Las muestras deben ser pretratadas por limpieza previamente según instrucciones del fabricante o 5 ciclos de lavado y secado. Después se deben acondicionar entre 18 – 28 ºC con humedad relativa 45 – 75 % mínimo 24 h.
Las muestras de plegarán alrededor de la placa de ensayo en posición plana. El material será fijado sobre la parte posterior de la placa asegurantdo un óptimo contacto a la placa sin la presencia de aire entre la muestra y el calorímetro.
En este ensayo no se medirán los flujos de calor.
Se empleará un maniquí para el ensayo de prendas donde la parte superior corresponde al torso y se debe colocar de tal modo que el punto medio de la zona del esternón quede horizontal y verticalmente alineada con el intervalo de los electrodos.
La distancia entre el maniquí y el electrodo debe ser de 300 ± 5 mm.
Si el ensayo es para prendas de parte inferior, se podrá utilizar un maniquí que tenga caderas y piernas usando el centro del intervalo de electrodos a la altura de la entrepierna.
Si son de interés otras partes de las prendas se podrá probar en una placa de ensayo plana.
El circuito debe tener la capacidad de dar una fuente casi constante de tensión alterna e intensidad cortocircuito. Se permite 50 y 60 Hz para la corriente alterna.
Se debe utilizar un alambre de fusible conectado a los extremos de los electrodos opuestos y este será consumido durante el ensayo. Este alambre será de cobre con un diámetro máximo de 0.5 mm.
Caraterísticas del arco:
-Tensión de ensayo: 400 V ± 5 % de corriente alterna
-Intensidad de ensayo Iclasse: para clase 1, 4 kA ± 5 % y para clase 2, 7 kA ± 5 %
-Duración del arco: 500 ms ± 5 %
-Frecuencia: 50 ± 0.1 Hz o 60 ± 0.12 Hz
La frecuencia de muestreo deber ser mínimo 5 kHz
La temperatura se debe tomar con un muestreo mínimo de 5 ms por canal durante 30 s con una resolución de 0.1 ºC.
La prenda debe estar hecha con todas sus inclusiones estándar, cierres y bolsillos. Esta prenda será pretratada acorde instrucciones del fabricante en base a los procesos estandarizados. En caso de no especificar instrucciones, el ensayo se llevará a cabo tras 5 ciclos de lavado y secado.
Se acondicionará la muestra mínimo 24 h a 18–28 ºC con una humedad relativa entre 45–75 % y se testeará dentro de los 5 minutos después del acondicionado.
Se ensayará como mínimo 1 muestra de prenda. Se requerirá muestras adicionales en caso que la energía del arco durante las descargas se encuentre fuera de rango.
El ensayo se llevarà a cabo a una temperatura ambiente entre 15 y 35 ºC con una humedad relativa del 25 al 75 %.
Energía incidente Ei: se calcularà multiplicando la tª pico delta por la constante del sensor 5.52 kJ/m2 ºC. Se debe determinar la energía incidente de exposición directa Ei0 y los 4 valores de la energía transmitida Eit, también el valor medio de los 4 valores Eit y su intervalo de confianza del 95 %
Respuesta del sensor frente a la curva de Stoll: la curva de Stoll se debe superponer sobre la traza de los 4 pares de valores (Eit y tiempor hasta la tª pico delta tmáx) y también sobre la traza de las 4 curvas de calor Eit(t) de la energía incidente transmitida.
Se realizará una inspección visual una vez las muestras esten frías.
El ensayo se considerará PASS cuando:
-El material de la prenda haya superado el ensayo para materiales
-La prenda cumpla: el tiempo de combustión sea inferior o igual a 5 s; no haya fusión a través del lado interior; no haya agujeros mayores de 5 mm en la capa más interna. Los accesorios no tendrán ninguna influencia negativa en los resultados.
