Um arco voltaico, também conhecido como arco elétrico, é uma libertação súbita de energia elétrica através do ar quando existe uma lacuna de alta tensão e se estabelece um caminho, provocando um arco. Em suma, é uma explosão elétrica, frequentemente acompanhada pelo que é conhecido como um arco de explosão.
A luz e o calor produzidos como parte de uma falha de arco são o que constitui um arco voltaico. Embora a duração de um arco elétrico seja de apenas alguns milissegundos, é um acontecimento dramático.
Pode produzir temperaturas de até 35.000°F. Para colocar isto em perspetiva, podemos dizer que é mais quente do que a superfície do sol. A luz pode ser tão intensa que pode causar cegueira e queimaduras graves. Além disso, os flashes de arco são frequentemente seguidos de incêndios secundários.
Em eventos de alta energia, um arco elétrico será acompanhado por uma onda de pressão ou força explosiva denominada explosão de arco. A explosão do arco é causada pela rápida expansão do ar e dos materiais vaporizados resultantes de um arco elétrico.
Uma explosão de arco pode ser igualmente mortal, uma vez que os trabalhadores podem ser projetados. Os materiais fundidos e outros detritos criam um perigo significativo de estilhaços, assim como os níveis de som superiores a 140 dB podem causar acidentes de trabalho com perda permanente de audição. E os danos estruturais e no equipamento são frequentemente uma consequência de um arco elétrico.
Os arcos elétricos são normalmente causados por alguma forma de envolvimento humano, razão pela qual são frequentemente mortais. Mas, como é óbvio, os arcos voltaicos também podem ocorrer devido a falhas no equipamento e a fatores ambientais.
O arco voltaico ocorre frequentemente quando os trabalhadores tocam acidentalmente em partes elétricas sob tensão com ferramentas ou equipamento. Também podem ocorrer durante operações de comutação. Quando um trabalhador abre ou fecha um aparelho de comutação, as rápidas mudanças nas cargas elétricas podem criar transientes que podem iniciar uma falha de arco.
Outros fatores de envolvimento humano direto podem incluir uma formação inadequada em segurança elétrica e o desconhecimento de protocolos de segurança estabelecidos, como os procedimentos de bloqueio/etiquetagem (LOTOTO – Lockout-Tagout-Tryout).
Indiretamente, os seres humanos causam arco elétrico ao não efetuarem a manutenção e as inspeções adequadas. As ligações soltas, o isolamento degradado e equipamento envelhecido podem conduzir a um arco voltaico.
Os seres humanos também desempenham um papel na precipitação de arco elétrico através de uma má conceção ou instalação do equipamento, ligação à terra inadequada e sobrecarga dos circuitos.
As descargas atmosféricas podem também ser o produto de eventos aparentemente fora do controlo humano, como a falha do equipamento e fatores ambientais. No entanto, um programa proactivo de manutenção e inspeção pode atenuar estes fatores em grande medida.
Assim como também é importante o uso de equipamentos de proteção ocupacional adequados por parte dos trabalhadores expostos a este tipo de evento.
Por vezes, o equipamento elétrico falha sem razão aparente. Isto é frequentemente o resultado de defeitos de fabrico, falhas de conceção ou uma caraterística de segurança com mau funcionamento.
A falha do equipamento também pode ser causada por danos físicos no equipamento elétrico – por exemplo, impactos ou vibrações que expõem peças sob tensão e provocam arcos voltaicos.
Existe também uma série de fatores ambientais que podem produzir um arco elétrico. Alguns contaminantes, como poeira, sujidade e humidade podem acumular-se no equipamento elétrico, criando caminhos condutores que podem dar início a um arco voltaico.
Os ambientes corrosivos podem degradar os componentes elétricos, tornando-os mais suscetíveis ao arco elétrico. A humidade em ambientes de elevada humidade pode reduzir a resistência do ar e dos materiais de isolamento, facilitando a formação de um arco.