Seguridad Eléctrica Minera, NFPA 70E
Auditorías de Seguridad Eléctrica y estudio de arco eléctrico para la Industria Minera, basado en NFPA 70E
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Auditorías de Seguridad Eléctrica y estudio de arco eléctrico para la Industria Minera, basado en NFPA 70E
Bienvenidos CÉSAR MUÑOZ CHACÓN Subgerente Técnico UFEL Especialista Seguridad Eléctrica, Ing. Eléctrico USACH/Exp. Prevención de Riesgos Diplomado Seguridad Minera UC
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COMULSA nace el año 1981. Somos una empresa líder en la comercialización de soluciones y servicios del ámbito eléctrico. Distribuimos productos de primer nivel mundial y prestamos servicios de mantención, reparación de equipos e instrumentos eléctricos y asistencia en terreno. Además, entregamos los siguientes servicios que cumplen con los más altos estándares de calidad: Desarrollo de Proyectos de ingeniería Servicios de post-venta y reparaciones Mantención y certificación de equipos
UFEL (Under Fire Electric), cuenta con una trayectoria a partir del año 2003, ofreciendo un alto nivel de capacitación en el ámbito eléctrico, realizando cursos tanto en Chile, como en el extranjero. Actualmente, contamos con un alcance internacional, ya que tenemos una alianza estratégica con AVO Training Institute (filial de Megger); SKF Baker; CATU, entre otras empresas representadas en el ámbito de capacitación técnica y certificaciones. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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UFEL, es un Organismo de Capacitación, Certificado bajo Normas Nch 2728 e ISO 9001; 2008, con más de 13 años en el mercado, entregando experiencia y calidad en los ejes más importantes de la energía eléctrica: generación, transmisión y distribución eléctrica; así como en la gran minería y la industria.
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NFPA 70E, Seguridad eléctrica en lugares de trabajo Más de 50 Programas de Capacitación en Electricidad de Potencia
Certificación AVO Training-SubestacionesNFPA 70E_OSHAS
Mallas de tierra de protección
Termografía
Bloqueo de Energías Peligrosas LOTO
Pruebas y Ensayos de equipos primarios SS/EE NFPA 850/851, Prot. contra incendios en Generación Eléctrica © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Presencia a nivel Latinoamericano e Internacional
Alianza con AVO Training Institute, filial de Megger, para impartir cursos certificados en USA. Alianza SKF BAKER desde 2010; más de 12 cursos de certificación Chile en Análisis de Motores Eléctricos Nivel 1 y 2 Cursos TEREX RITZ maniobras con Andamio Aislado método a Potencial y Distancia hasta 220 kV. Curso de Líneas Vivas a empresa BBOSCH en Brasil con CEMIG en 2011. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Profesores chilenos y extranjeros, profesionales del área eléctrica, con certificaciones nacionales e internacionales
Contamos con equipamiento eléctrico, simuladores, patio de entrenamiento (SS/EE, líneas aéreas y soterradas) para detección de fallas
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Beneficios de la Capacitación Conduce a rentabilidad más alta y a actitudes más positivas. Aumenta los niveles de seguridad y calidad del trabajo del personal. Se promueve la comunicación a toda la organización. Se agiliza la toma de decisiones y la solución de problemas. Aumenta el nivel de competencias técnicas del equipo de trabajo.
Contáctenos El Equipo UFEL te brindará la capacitación que tu Empresa busca.
Daniela Cornejo R.
[email protected] Central: + 56 2 24954000 Directo: + 56 2 24954044
Roberto Urzúa G.
[email protected] Directo: + 56 2 24954054 Celular: +56 9 90890110 César Muñoz Ch.
[email protected] Directo: + 56 2 24954042 Celular: +56 9 73879214
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Auditorías de Seguridad Eléctrica y estudio de arco eléctrico para la Industria Minera, basado en NFPA 70E
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Objetivo General El
objetivo general de la presentación es plantear una metodología para la evaluación de peligros eléctricos en un proyecto hipotético de una planta de chancadores en un proceso minero en gran altura geográfica. Esto se enlaza con inspecciones y auditorías de seguridad minera realizadas en diversos servicios en este sector.
El
presente documento establece el criterio de diseño eléctrico general requerido para desarrollar el proyecto denominado “Seguridad Eléctrica en Proyecto Minera XXXXXXX, Planta Chancadores’’.
El
principal enfoque, desde el punto de prevención de riesgos es aquel referido a seguridad eléctrica de los procesos, relacionado a requisitos de ingeniería, procedimientos, capacitación y EPP, de acuerdo a lo establecido en la norma americana NFPA 70E (Seguridad eléctrica en lugares de trabajo), Versión 2012. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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¿QUÉ ES EL PELIGRO ELÉCTRICO?
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PELIGRO ELÉCTRICO: Una condición tal, que ante el contacto o la falla de equipos, ésta puede resultar en un: choque eléctrico, quemadura de relámpago de arco, quemadura térmica o ráfaga. Ref. NFPA 70E Norma para la Seguridad eléctrica en lugares de trabajo. Versión 2012
Instalaciones Industriales, o de energía Condición Peligrosa Instalaciones nivel usuario
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Shock Eléctrico Peligro de Choque
Relámpago de Arco eléctrico Arc Flash
Una condición peligrosa asociada con la posible liberación de energía causada por el contacto o la aproximación a conductores o partes de circuitos eléctricos energizados.
Una condición peligrosa asociada con la liberación de energía causada por un arco eléctrico.
PELIGRO ELÉCTRICO
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Shock Eléctrico Peligro de Choque
Relámpago de Arco Arc Flash
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Choque eléctrico
Contacto Directo Cuando la persona entra en contacto con el conductor energizado (fase), en un punto donde no existe aislación.
Contacto Indirecto Cuando toma contacto con partes metálicas, carcasa o chasis de equipos, maquinarias o electrodomésticos que se encuentran energizados, debido a fallas de aislación. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Arc Flash
El arco eléctrico aparece en un medio gaseoso, generalmente no conductor como el aire: por perforación dieléctrica entre dos electrodos: o a partir de un valor de campo eléctrico, que depende de la forma de los electrodos y de la naturaleza y densidad del gas. Arc Flash (Relámpago de Arco): Condición peligrosa que se asocia con la liberación de energía causada por un arco eléctrico (NFPA 70E).
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Prueba de cortocircuito en máquina sincrónica
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Arc Flash: energías involucradas
• Energías altas hasta el orden de los MW • La temperatura de un arco puede llegar a aprox. hasta los 20.000 °C (4 veces la t° de la superficie del sol).
Lesiones de quemadura a través de la energía de la radiación del arco o el metal derretido que salpica
Lesiones por ruido y presión a través de onda expansiva
Lesiones por inhalación de gases © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Estadísticas accidentes eléctricos
ESTADÍSTICAS DE ACCIDENTES ELÉCTRICOS BASE ACHS Enfoque operacional
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Clasificación por grupo de agentes Instalaciones fijas nivel usuario; se han clasificado aquellas esencialmente de baja tensión (voltajes típicos de 220 V y 380 V), pero que son del tipo de uso por el nivel usuario, es decir, cualquier persona que utilice las instalaciones eléctricas como parte de su quehacer diario. Instalaciones fijas en Baja, Media o Alta Tensión: estas incluyen subestaciones, maquinarias, motores, tableros eléctricos y equipos de procesos donde generalmente el personal que es afectado tiene relación con mantenimientos eléctricos o mecánicos o su perfil tiene que ver con la operación de maquinarias (generalmente en la industria). Instalaciones eléctricas áreas o subterráneas de distribución o transmisión. Referidas principalmente a aquellas relacionadas con líneas eléctricas de baja o media tensión, donde personal calificado (linieros, por ejemplo) cometen errores en la operación del sistema eléctrico. También ocurren accidentes eléctricos a personal no calificado (obreros, jornales, pintores, o cargos no eléctricos), los que acortan distancia a las instalaciones eléctricas haciendo contacto con éstas. Indeterminadas: aquellas donde los antecedentes no fueron suficientes para establecer el tipo de agente.
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Distribución de accidentes eléctricos fatales Distribución porcentual de accidentes fatales en Chile (Año 2007-2011). Fuente INE-MINSAL (DEIS)
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Estadísticas accidentes eléctricos en minería
ESTADÍSTICAS DE ACCIDENTES ELÉCTRICOS MINERÍA
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N° DE ACCIDENTES FATALES Minería en Chile 2010-1014 (Sernageomin)
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Sernageomin
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MSHA: Mine Safety and Health Administration
Fuente: Canales, Félix. Nociones específicas puesta a tierra en minería, U.de Chile, Estadísticas MSHA © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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De 1926 accidentes eléctricos, se tiene la siguiente distribución: Distribución accidentes eléctricos en minería, EE.UU. (1990-1999) Mediciones eléctricas 7% Interruptores 24% Puesta a tierra 16%
Equipos energizados 12%
Cables 23% Baterías 18%
Fuente: Canales, Félix. Nociones específicas puesta a tierra en minería, U.de Chile, Estadísticas MSHA © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Seguridad Eléctrica en Proyecto Minero
El diseño debe contemplar un análisis de riesgo de los procesos.
Se debe distinguir la diferencia entre peligro de choque y peligro de arco eléctrico. Se deben implementar controles basados en la ingeniería como medida prioritaria.
La administración del riesgo, la capacitación y la implementación de EPP son ejes fundamentales.
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ALCANCE Suministro energía LAT
S/E Distribución
Transformadores y Sala Eléctrica
Centro control de Motores (CCM), motores de chancadores
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Consideraciones generales del proyecto
Datos a considerar: zona sísmica, tipo de suelo, nivel ceráunico, altura geográfica, …. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Criterio de diseño
CODIGOS Y NORMAS CRITERIOS GENERALES DISEÑO INSTALACIONES DISMINUCION DE CAPACIDAD POR ALTURA SISMICIDAD CONDICIONES AMBIENTALES Rayos REQUERIMIENTOS GENERALES DEL SISTEMA ELÉCTRICO Alimentación de fuerza de media tensión Alimentación de fuerza de baja tensión Alumbrado Control Instrumentación
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Criterio de diseño
SUMINISTRO DE ENERGÍA Y SUBESTACION SISTEMA DE PROTECCIONES ELECTRICAS TIPOS DE PROTECCIONES TRANSFORMADORES Rectificadores TRANSFORMADORES AUXILIARES GRUPO GENERADOR DE EMERGENCIA CENTROS DE DISTRIBUCIÓN DE CARGA CENTROS DE CONTROL DE MOTORES MOTORES ELÉCTRICOS ALUMBRADO SERVICIOS AUXILIARES CABLES ELÉCTRICOS DE FUERZA, CONTROL E INSTRUMENTACIÓN CANALIZACIONES SISTEMA PUESTA A TIERRA
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Análisis de riesgo operacional, base NFPA
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Análisis de riesgo operacional, base IEEE/IEC
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Proyecto Eléctrico: resultado de análisis de riesgo y medidas de ingeniería para su control IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS
CLASE
SEVERIDAD
EVALUACIÓN DE RIESGOS
Prevención/ Limitación
SEVERIDAD
CLASE
Riesgo
Nro
PROCESO/VARIABLE ELÉCTRICA
PELIGRO
INCIDENTE POTENCIAL
1
Variable tensión en equipos de potencia (salas eléctricas, motores, CCM)
Fallas y contactos con la energía eléctrica
Arco eléctrico, quemaduras, shock eléctrico
4
4
3
4
11
RIESGO INTOLERABLE
2
Variable sobretensión en equipos de potencia
Fallas y contactos con la energía eléctrica
Arco eléctrico, quemaduras
4
4
3
4
11
RIESGO INTOLERABLE
3
Variable explosiones (Transformadores, switchgear, CCM)
Fallas en equipos CCM, Switchgear gabinetes
Arco eléctrico, quemaduras
4
4
3
4
11
RIESGO INTOLERABLE
4
Variable fuego (equipos de potencia)
Incendios en las subestaciones por fallas de equipos
Arco eléctrico, quemaduras, incendios
4
4
3
4
11
RIESGO INTOLERABLE
5
Puntos calientes detectados en la puesta en marcha
Fallas y explosiones de equipos
Fallas operacionales, daños a las personas
4
4
3
3
11
RIESGO IMPORTANTE
6
Fallas de alto nivel de energía
Sistemas de energía fuera de control
Fallas operacionales, daños a las personas
2
3
3
4
8
RIESGO IMPORTANTE
7
Trabajo en correas o motores
Atrapamiento por falta de enclavamientos/dispositivos de seguridad
Atrapamiento, amputaciones, otros
4
4
3
4
11
RIESGO INTOLERABLE
Frecuencia Probabilidad
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Administrar (Procedimientos/Señalización)
Equipos Protección Personal
X
X
X
Verificar en el diseño, equipos con espacios inaccesibles a las partes de fuerza, Verificar el correcto ajuste y funcionamiento de dispositivos de monitoreo (SCADA y proteciones) Equipos a prueba de arco interno
Información y señalización adecuada, en idioma castellano
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Verificar la correcta instalación y mantenimiento de sistemas de parrayos. Correcto diseño de malla de tierra y pruebas
Información y señalización adecuada, en idioma castellano
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Se proveerá además de las protecciones especificadas un relé de detección de luz (arcos internos)
Información y señalización adecuada, en idioma castellano. Verificar un adecuado diseño de las distancias de los equipos
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Se proveerá un adecuado sistema de detección y extinción de incendios
Información y señalización adecuada, en idioma castellano. Entrenamientos y simulacros, puesta en marcha del sistema con protocolos aprobados
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Los protocolos deberán considerar el correcto conexionado y torque de todos los puntos de unión de conductores, barras y en general todo el sistema eléctrico
Procedimientos de montaje aprobados por el Cliente
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Se especificarán los transformadores de poder de alta impedancia
Definir en la planta sistemas de distancias de seguridad a equipos energizados
Jefe proyecto
X
X
X
X
X
Se definirá en el criterio equipamiento de seguridad en los equipos, con posibilidad de bloqueo remoto local, pullcords y paradas de emergencia
Intructivos y procedimientos específicos, tanto en el período de montaje como en la etapa operacional.
Jefe proyecto
Separar
X
Control Ingeniería (rediseño)
X
Sustitución
Eliminación
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MEDIDAS DE CONTROL Acción 1 (Operativas/Ingeniería)
Acción 2 (Administrativas/EPP)
Responsable
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Jerarquía de control de riesgos
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Jerarquía de control de riesgos: diseño de ingeniería
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1,2 cal/cm2 = quemadura 2°
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Peligro de Shock Eléctrico Peligro de Relámpago de Arco (Arc Flash) Requisitos de Elementos de Protección Personal-EPP Voltaje máximo trifásico: Distancia de trabajo mínima:
12 kV 90 cm
Requisitos de EPP mín. 1) Guantes aislantes clase 2 (17 kV) 2) Calzado aislante
(Trabajos con energía, por ejemplo pruebas eléctricas, reapriete, etc.) Máx. Corriente de falla trifásica (de acuerdo a protección):
Distancia de Seguridad Relámpago de Arco: Energía Incidente a la distancia de trabajo:
40 kA 1,5 m
3) Casco clase A 2
15 cal/cm
4) Ropa FR (>25 cal/cm 2)
33
5) Capucha (incluye lentes)
Cat.de Peligro/Riesgo NFPA 70E (m ediante Tabla 130.7 (C)(9) Personal Calificado. Fecha análisis: nov. 2015
(>25 cal/cm 2)
Nombre Equipo Celda MT, Alimentador Subestación Principal
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Soluciones de Ingeniería incluídas en el Criterio de diseño: Tableros a prueba de arco interno Detectores de arco y fallas mediante sensores de luz Transformadores de alta impedancia Ventiladores de extracción con monitoreo en línea de condiciones ambientales Protección IP adecuada a condiciones ambientales Tableros eléctricos con sistema de extinción de incendios Ajuste y coordinación de protecciones
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Detectores de arco
Serie de tecnologías con detectores de arco mediante el haz de luz, de la gama TVOC-2 Arc Guard (ABB). El diseño de estos equipos cumple con la especificación SIL2. [34]
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Detectores de arco
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Tableros arco resistentes
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Tableros arco resistentes VS EPP Arc Rating
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Equipos de Protección Personal Procedimientos y Permisos de Trabajo Límites de aproximación
Capucha: 31 cal/cm2
Peligro de Shock Eléctrico Peligro de Relámpago de Arco (Arc Flash) Requisitos de Elementos de Protección Personal-EPP Voltaje máximo trifásico: Distancia de trabajo mínima:
12 kV 90 cm
(Trabajos con energía, por ejemplo pruebas eléctricas, reapriete, etc.) Máx. Corriente de falla trifásica (de acuerdo a protección):
Distancia de Seguridad Relámpago de Arco:
40 kA 1,5 m
Energía Incidente a la distancia de trabajo:
15 cal/cm2
Cat.de Peligro/Riesgo NFPA 70E (m ediante Tabla 130.7 (C)(9) Personal Calificado. Fecha análisis: nov. 2015
33
Requisitos de EPP mín. 1) Guantes aislantes clase 2 (17 kV) 2) Calzado aislante 3) Casco clase A 4) Ropa FR (>25 cal/cm 2) 5) Capucha (incluye lentes) (>25 cal/cm 2)
Buzo FR: 8,7 cal/cm2 Guantes aislantes C.00 Zapatos aislantes
Nombre Equipo Celda MT, Alimentador Subestación Principal
Límites de Aproximación
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Seguridad Eléctrica Minera, NFPA 70E
Conclusiones La normativa eléctrica se está modificando e incorpora requisitos de NFPA 70E (www.sec.cl) Se conoce por parte de la empresa sólo los métodos preventivos y correctivos convencionales, por lo que, a través de la aplicación de esta norma se pueden regular aspectos técnicos desde la fuente de origen de cada equipo o maquinaria, y desde el diseño (inicio) del proyecto minero, realizando una correcta identificación de peligros y evaluación de sus riesgos, entregando recomendaciones específicas de acuerdo a los resultados. Considerar los diseños sísmicos, emplazamientos de acuerdo al área geográfica, condiciones ambientales, nivel de rayos de la zona, altura geográfica, entre otros, forman partes de las variables de riesgo que se debe considerar en todo proyecto. La evaluación económica y factibilidad deberá considerar estos costos.
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Seguridad Eléctrica Minera, NFPA 70E
El presente proyecto entrega recomendaciones para implementar tecnología no convencional dentro de sus procesos, los que permiten proteger los equipos y la integridad de los trabajadores, disminuyendo las pérdidas materiales y de vidas humanas. El considerar los peligros eléctricos y posibles explosiones de relámpago de arco, orienta sobre las medidas de control de ingeniería específica. En este trabajo se han considerado solamente 2, sin embargo, existen muchas otras que apuntan a la protección integral del sistema, asegurando la seguridad del trabajador, la disminución de fallas y la continuidad del servicio para los procesos que se alimentan con energía eléctrica. La capacitación y los estudios de ingeniería relativos al análisis de arco eléctrico son de gran utilidad en el planteamiento de la protección integral del sistema eléctrico. El equipo Comulsa y UFEL brindan soluciones integrales, junto con nuestros partner estratégicos como AVO Training, quienes además entregan certificaciones internacionales para la capacitación técnica. © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Seguridad Eléctrica Minera, NFPA 70E
NFPA 70E, Seguridad eléctrica en lugares de trabajo Más de 50 Programas de Capacitación en Electricidad de Potencia
Certificación AVO Training-SubestacionesNFPA 70E_OSHAS
Mallas de tierra de protección
Termografía
Bloqueo de Energías Peligrosas LOTO
Pruebas y Ensayos de equipos primarios SS/EE NFPA 850/851, Prot. contra incendios en Generación Eléctrica © UFEL - Río Refugio 9638 - Parque de Negocios ENEA Pudahuel - Stgo. Chile - Fono: (56 2) 2 495 4000 -
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Seguridad Eléctrica Minera, NFPA 70E
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