Lectura 6 Riesgo Eléctrico
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Módulo 3 Unidad 6
Lectura 6:
Riesgo eléctrico
Materia Seguridad
Ing. Enrique Gabriel Reyna
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6. Riesgo eléctrico
Normativa de lectura obligatoria: Ley N° 19587- Higiene y Seguridad en el Trabajo – Art. 7° Ley N° 19587 – Decreto Reg. 351/79 CAPITULO 14 – Instalaciones Eléctricas Artículos N°95 a 102
6.1 Introducción a los conceptos básicos de la
electricidad
La electricidad es un fenómeno físico, presente en todo tipo de materia,cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía bajo condiciones
especiales se manifiesta como una diferencia de potencial eléctrico entre
dos puntos de dicha materia. Si ambos puntos se unen físicamente, la
energía se transforma en dinámica, obteniéndose una circulación de
corriente eléctrica.
Tipos de corriente eléctrica Corriente continua o corriente directa es el flujo continuo de
electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial.
Corriente alterna se llama a la corriente eléctrica en la que la magnitud y
el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna
más comúnmente utilizada es la de una oscilación sinusoidal.
Frecuencia es la magnitud que mide el número de repeticiones por
unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico; tal es caso de
la oscilación sinusoidal de la corriente alterna.
La frecuencia de variación de corriente alternada en la república Argentina,
es de 50 ciclos por seg. = 50 Hertz = 50 Hz.
Se pueden distinguir dos tipos de corrientes alternas:
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Corriente alterna monofásica: sistema de producción, distribución y
consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o
fase.
Corriente alterna trifásica: sistema de producción, distribución y consumode energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de
igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente, igual valor eficaz) que
presentan una cierta diferencia de fase entre ellas de 120°, y están dadas en
un orden determinado.
Voltaje de las fases de un sistema trifásico.
Entre cada una de las fases hay un desfase de 120º.
Magnitudes fundamentales
Intensidad de corriente: cantidad de corriente eléctrica que circula por
un conductor.
La unidad de intensidad de corriente eléctrica es el Ampere (A) o
miliamperes (mA)
1 Ampere es igual a 1000 mA
Los peligros de accidentes por electricidad se basan en efectos particulares
de la intensidad de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano;
cuando mayor es la intensidad, mayor será el daño en el cuerpo humano. La
corriente puede traspasar el cuerpo e influir sobre el corazón; corrientes
eléctricas de pequeña intensidad (una décima de amperio) pueden paralizar
el corazón de un hombre sano. Es el riesgo de electrocución el que produce
lesiones más graves.
Resistencia eléctrica: propiedad que poseen los materiales para
oponerse al paso de la corriente eléctrica.
La unidad de resistencia eléctrica es el Ohm (Ω)
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Según sea la magnitud de esta unidad, los materiales se pueden clasificar en
conductores, aislantes y semiconductor.
Los materiales metálicos son buenos conductores, en cambio los plásticos,
gomas, y otros materiales no metálicos son malos conductores o materiales
aislantes.
Tensión eléctrica: (también conocida como voltaje, diferencia potencialeléctrico): es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un
circuito eléctrico.
La unidad de Tensión eléctrica es el Volt (V)
Niveles de tensión
Según Ley N° 19587 – Decreto Reg. 351/79 CAPITULO 14 –
Instalaciones Eléctricas, de la presente reglamentación se
consideran los siguientes niveles de tensión:
Muy baja tensión (MBT): Corresponde a las tensiones hasta 50 V y en
corriente continua o iguales valores eficaces entre fases en corriente
alterna.
Baja tensión (BT): Corresponde a tensiones superiores a 50 V y hasta
1.000 V en corriente continua o iguales valores eficaces entre fases en
corriente alterna.
Media tensión (MT): Corresponde a tensiones superiores a 1.000 V y hasta
33.000V, inclusive;
Alta tensión (AT): Corresponde a tensiones superiores a 33.000V.
Tensión de seguridad
En los ambientes secos y húmedos se considerará como tensión de
seguridad hasta 24 V respecto a tierra.
En los mojados o impregnados de líquidos conductores la misma será
determinada, en cada caso, por el responsable del Servicio de Higiene y
Seguridad en el Trabajo de la empresa.
Ley de Ohm
I = V / R
Ley de Ohm 1
Cualquier parte del cuerpo humano, al ser afectada por la electricidad, se
conduce como un conductor siguiendo la
Ley de Ohm:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 Fuente Wikipedia -Georg Simon Ohm (Erlangen; 16 de marzo de 1789 - Múnich; 6 de julio
de 1854) fue un físico y matemático alemán que aportó a la teoría de la electricidad la Ley de
Ohm,
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Correspondiendo a cada término:
( I ) Intensidad de circulación de corriente
( V ) Tensión de contacto en volts entre la zona del cuerpo humano por
donde ingresa la corriente eléctrica y la zona de salida, también
denominada diferencia de potencial entre ambos puntos.( R ) Resistencia en Ohm, en la que el cuerpo se opone a la circulación de
la corriente eléctrica.
“La corriente eléctrica puede ocasionar quemaduras en el cuerpo, si
es de suficiente intensidad.”
Intensidad (Amperios) = Tensión (Voltios) / Resistencia (Ohm) (Ω)
De acuerdo a las investigaciones llevadas a cabo por Ohm, debemos las
nociones fundamentales más importantes para el estudio de los fenómenos
eléctricos, conocimientos que relacionan entre si de una manera
completamente determinada las tres magnitudes: tensión, resistencia,
intensidad de corriente.
Ohm demostró experimentalmente que la intensidad de corriente crece en
proporción directa con la tensión, e inversa con la resistencia.
Potencia eléctrica
En esta unidad seanalizan los efectos dela corriente eléctrica,sobre el cuerpohumano, así como los
factores que influyen
sobre los mismos, talescomo la resistencia,intensidad de contacto,tensión, tiempo decontacto y condiciones
fisiológicas de la persona.
La potencia de la energía eléctrica se calcula de la siguiente forma:
W (Watt) = Tension (Voltios) x Intensidad (Amperios)
W (Watt) = I2 (Amperios) x R (Ohm)
Aplicación: cálculo de consumo eléctrico en máquinas, equipos, luminarias
e instalaciones.
6.2 Efecto de la corriente eléctrica sobre el
organismo (José M. de la Poza, año1996)
La resistencia a la circulación de electricidad en el cuerpo humano varía
mucho según la condición de su superficie, por ejemplo del estado en que se
encuentre la piel; seca, húmeda, engrasada o sudorosa, de su espesor y de la
extensión de la superficie de contacto.
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Cuando más húmeda esta la piel, tanto más reducida es la resistencia. La
calidad química de la humedad ejerce gran influencia, el sudor de la piel por
ejemplo, es buen conductor de la corriente. Naturalmente, la intensidad de
la corriente que pasa a través de una persona que se encuentra afectado por
tensión eléctrica, está subordinada a la clase y estado de la vestimenta y el
calzado utilizado.
Por otro lado, las consecuencias de un accidente por electricidad también
son dependientes de la sensibilidad específica de cada tejido del cuerpo
humano.
La corriente eléctrica sigue preferentemente la trayectoria de la menor
resistencia. De acuerdo con ello, desempeñan un rol decisivo las diferentes
resistencias que ofrecen los tejidos del cuerpo humano. Los tejidos
nerviosos presentan la resistencia menor. En secuencia ascendente, le
siguen las arterias, músculos, piel, tendones, tejido adiposo y los huesos. En
consecuencia, para el caso de la corriente continua y las corrientes de baja
frecuencia, la probabilidad de daño del tejido nervioso es la mayor, seguida
de arterias, músculos, etc.
Los síntomas de un accidente por electricidad son:
• Quemaduras en los lugares de entrada y salida de la corriente.
• Parálisis de la musculatura de las extremidades y del corazón por el
flujo de corriente.• Formación de gas en la sangre por electrólisis.
• Fracturas de huesos debido a repentinas y bruscas contracciones
musculares.
• Lesiones por accidentes secundarios (por ejemplo por una caída
ocasionada por el golpe de corriente).
Los riesgos pueden manifestarse en muchas ocasiones: manipulación de
motores e instalaciones en general, posibles contactos con líneas eléctricas
a través de barras, escaleras metálicas, grúas, trabajos de soldaduraeléctrica o cualquier elemento conductor de la electricidad.
Resistencia eléctrica del cuerpo humano
Como depende de múltiples factores, como la edad, humedad, tipo piel,
vestimenta, aislación, trayectoria de la corriente; el valor de resistencia se
puede considerar en cierto grado aleatoria.
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Para el organismo humano y como base de cálculo, se pueden considerar
los siguientes valores de resistencia:
Valor máximo: 3000 Ohmios
Valor medio: 1000 a 2000 Ohmios
Valor mínimo: 500 Ohmios
La Norma CEI-479 CEI (Comité Electrotécnico Internacional), indica
valores detallados en función del estado de la piel
Resistencia del cuerpo humano según CEI-479 CEI (Comité Electrotécnico
Internacional)
Tensión de
contacto (V)
Resistencia del cuerpo humano (Ohm)
Piel seca Piel húmeda Piel mojada Piel
sumergida
</= 25
50
250
Valor
asintótico
5000
4000
1500
1000
2500
2000
1000
1000
1000
875
650
650
500
440
325
325
Márgenes de intensidad de la corriente eléctrica
La intensidad de corriente que atraviesa el cuerpo humano y no la tensión,
la que puede ocasionar lesiones por accidente eléctrico.Para el caso de una persona de un peso superior a 70Kg. y una frecuencia de
50Hz. se tiene:
Umbral de percepción: valor de intensidad de corriente en la que
una persona con un conductor eléctrico en la mano comienza a
percibir (ligero hormigueo).
Se ha fijado para corriente alterna un valor de 1mA.
Intensidad límite: máxima intensidad de corriente, en la cual la
persona es capaz de soltar un conductor.
Se ha fijado experimentalmente para corriente alterna un valor de10mA
“Se ha señalado con anterioridad a la intensidad de
corriente eléctrica, como el principal causante de los
accidentes por electrocución; sin embargo no solo se
debe tener en cuenta la intensidad, también es
importante la relación que tiene con el tiempo de
paso por el cuerpo humano de dicha corriente.”
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Recorrido de la corriente eléctrica por el cuerpo humano
Las consecuencias de un accidente por electricidad depende de los órganos
del cuerpo humano que atraviese la corriente eléctrica a su paso (pulmones,
corazón, cerebro).
Las lesionas más graves se producen cuando la corriente eléctrica circula en
dirección:
Mano derecha – pie izquierdo
Mano Izquierda – pie derecho
Manos – cabeza
Mano derecha – tórax – mano izquierda
Mano – brazo – codo
Pie derecho – pie izquierdo
¿El efecto de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano,se utiliza en el campo de la medicina para salvar vidas?
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Técnicasinformativas de
seguridad contra
contactos eléctricos
Señalización de peligro en lugares apropiados.
Identificación y comprobación de tensiones antes
de actuar sobre las instalaciones.
Normativas de operación para cada trabajo.
Formación y entrenamiento a operadores que
trabajan en riesgos eléctricos.
Técnicas de protección
de la instalación.
Protección de los
contactos directos
Separación por distancia o alejamiento de partes
activas.
Interposición de obstáculos o barreras.
Recubrimiento o aislamiento de las partes
activas.
Técnicas de protección
de la instalación.
Protección de los
contactos indirectos.
Clase “A”
Objetivo: Evitar la
aparición de una
tensión peligrosa
Separación de circuitos.
Empleo de bajas tensiones de seguridad (24
volts).
Doble aislamiento de las partes activas y lasmasas accesibles.
Recubrimiento de las masas con aislamiento de
protección.
Técnicas de protección
de la instalación.
Protección de los
contactos indirectos.
Clase “B”
Objetivo: Corte
automático de
instalación defectuosa
por puesta a tierra.
Puesta a tierra de las masas
Interruptores diferenciales (dispositivos de corte
por intensidad de defecto).
Puesta a tierra de las masas y dispositivos decorte por intensidad de defecto.
6.3 Medidas de protección (José María Cortez Díaz , año 2002)
Medidas de protección y seguridad contra contactos eléctricos.
Señal depeligro
eléctrico
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Instalaciones de puesta a tierra –(Jorge E. Mangioso, año 1994)
Símbolo depuesta a tierra
_l_
La puesta a tierra significa conectar un punto de una instalación eléctrica a
la masa terrestre mediante un dispositivo que tenga baja resistencia.
No es fácil conseguir resistencias de puesta a tierra nula, pues a veces los
dispositivos, ni el terreno lo permiten.
Las puestas a tierra se realizan por diversas razones:
a- Mantener constante el potencial de tierra de una parte de un
circuito normalmente en tensión, por ejemplo puesta a tierra del
neutro en redes de distribución.
b- Proteger personas que pueden hacer contacto con partes
electrificadas.
c- Dispersar descargas atmosféricas.
Tipos de instalaciones de puesta a tierra
De acuerdo al funcionamiento, las instalaciones de puesta tierra puedenclasificarse en:
a- instalaciones de puesta a tierra de protección: tienen por objeto,
limitar las tensiones a tierra de aquellas partes de un equipo
eléctrico que están normalmente sin tensión, y que podrían estar
electrificadas por un defecto, por ejemplo falla de aislamiento.
b- Instalaciones de puesta a tierra de funcionamiento: consiste en la
puesta a tierra de partes activas del circuito o de un aparato, con el
fin de permitir el funcionamiento normal, por ejemplo la puesta atierra del neutro, la puesta a tierra en redes ferroviarias
electrificadas, etc.
c- Puesta a tierra para la realización de trabajos: es una puesta a tierra
para llevar a cabo trabajos de reparación y mantenimiento.
Una instalación de puesta a tierra de protección, consiste esencialmente en
la utilización de dispersores (generalmente jabalinas), y un conjunto de
conductores que conectan las distintas partes a los dispersores.
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Los conductores pueden ser:
a- Conductores de tierra: conectan los dispersores entre sí, y con las
otras masas.
b- Conductores de protección: conectan el conductor de tierra con los
aparatos.
Tipos de electrodos de puesta a tierra
Los tipos fundamentales de electrodos de puesta a tierra, se
clasifican de acuerdo a su forma en:
a- Jabalinas.
b- Placas.
c- Mallas metálicas.
Las instalaciones más comunes utilizan jabalinas, y con menor frecuencia,
placas.
Las mallas metálicas, se utilizan para puesta a tierra de grandes
instalaciones, como centrales eléctricas, estaciones transformadoras, etc.
Las características de resistividad de los terrenos dependerán de su
composición química, humedad, temperatura, etc.
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Distancias de seguridad de instalaciones eléctricas no
aisladas
Anexo IV- Cap. 14 - Según Ley N° 19587– Decreto Reg. 351/79
1.1.5 -Para prevenir descargas disruptivas en trabajos efectuados en la
proximidad de partes no aisladas de instalaciones eléctricas en servicio,
las separaciones mínimas, medidas entre cualquier punto con tensión y la
parte más próxima del cuerpo del operario o de las herramientas no
aisladas por él utilizadas en la situación más desfavorable que pudiera
producirse, serán las siguientes:
Nivel de tensión Distancia mínima O
a 50 V ninguna más
de 50V hasta 1 kV 0,80 m (1) más
de 1 kV hasta 33kV 0.80 m (1) másde 33 kV hasta 66kV 0.90 m (2) más
de 66 kV hasta 132kV 1,50 m (2) más
de 132 kV hasta 150kV 1,65 m (2) más
de 150 kV hasta 220kV 2,10 m (2) más
de 220 kV hasta 330kV 2.90 m (2) más
de 330 kV hasta 500kV 3,60 m (2)
(1) Estas distancias pueden reducirse a 0,60 metro, por colocación sobre
los objetos con tensión de pantallas aislantes de adecuado nivel de
aislación y cuando no existan rejas metálicas conectadas a tierra que se
interpongan entre el elemento con tensión y los operarios.
(2) Para trabajos a distancia, no se tendrá en cuenta para trabajos a
potencial.
Trabajos con tensión.
Se definen tres métodos:
a) A contacto: Usado en instalaciones de BT y MT, consiste en separar
al operario de las partes con tensión y de tierra con elementos y
herramientas aislados. b) A distancia: Consiste en la aplicación de técnicas, elementos y
disposiciones de seguridad tendientes a alejar los puntos con tensión del
operario, empleando equipos adecuados.
c) A potencial: Usado para líneas de transmisión de más de 33 kV
nominales, consiste en aislar al operario de potencial de tierra y ponerlo
al mismo potencial del conductor
Fuente: Anexo IV- Cap. 14 - Según Ley N° 19587 – Decreto Reg. 351/79 – Transcripción
textual de LRT
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Bibliografía Lectura 6
José M. de la Poza, (1996), “Seguridad e Higiene Profesional”,
España, Editorial Paraninfo.
José María Cortez Díaz, (2002), “Seguridad e Higiene del Trabajo-Técnicas de prevención de riesgos laborales”, México, Editorial Alfaomega.- Capitulo 18.
Jorge E. Mangioso (1994), “Fundamentos de higiene y seguridaden el trabajo”, Editorial Nueva Librería. Capitulo 8
Normativa de lectura obligatoria:
Ley N° 19587- Higiene y Seguridad en el Trabajo – Articulo 7°
Ley N° 19587 – Decreto Reg. 351/79 Capitulo 14 – Instalaciones
Eléctricas Artículos N° 95 a 102
www.uesiglo21.edu.ar
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