Máxima Tensión de Contacto Admisible Por El Cuerpo Humano Según Normas IEC e IEEE

MÁXIMA TENSIÓN DE CONTACTO ADMISIBLE POR EL CUERPO HUMANO SEGÚN NORMAS IEC E IEEE Acorde a las disposiciones del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE) toda instalación eléctrica, donde donde no se indique expresamente lo contario, debe contar con un sistema sistema de puesta a tierra con el fin de disponer de un mecanismo que garantice condiciones de seguridad a los seres vivos  proporcione un camino r!pido para el despe"e de fallas# $ara cumplir con unos de sus principales ob"etivos, proporcionar seguridad a los seres %umanos que de alguna forma entren en contacto contacto con dic%as instalaci instalaciones ones,, este reglamento reglamento espec&fica espec&fica “No se deben superar los valores dados en la Tabla 15.1, que corresponden a la máxima tensión de contacto aplicada al ser humano (con una resistencia equivalente de 1000 !, la cual está dada en "unción del tiempo de despe#e de la "alla a tierra, de la resistividad resistividad del suelo $ de la corriente de "alla% '#

El principal criterio, tomado por el reglamento para la seguridad de las personas, se basa en la m!xima energ&a eléctrica que puede soportar un ser %umano debida a diversas tensiones, entre ellas la de contacto, adicionando de este modo sus efectos al valor de resistencia de puesta a tierra  no tomando esta de forma aislada# *os valores de m!xima tensión de contacto admisible, presentes en la tabla +# del RETIE, son los maores valores de soportabilidad del ser %umano a la circulación de corriente teniendo presente consideraciones como la resistencia del cuerpo %umano entre pie  mano ba"o condiciones espec&ficas, el peso de la persona, entre otras# $or otra parte, de acuerdo al tipo de acceso que tenga la persona a la instalación instalación se presentar! una m!xima tensión de contacto, estas tensiones est!n definidas  diferenciadas en el RETIE en la tabla +#  cada una se basa en una norma espec&fica las cuales difieren entre ellas por diversos criterios, estas normas son la IE -./01  la IEEE 2., a continuación se presenta la tabla ob"eto del presente an!lisis  una introducción a las respectivas normas de referencia3

Tabla 1# 4!xima tensión de contacto presente en el RETIE seg5n normas IE  gu&a IEEE ' *a norma IE es implementada por el RETIE RETIE para especificar las m!ximas tensiones tensiones de contacto asociadas a sitios con acceso al p5blico en general mientras que la IEEE se utili6a para aquellas personas en contacto con instalaciones de media, alta  extra alta tensión donde se cuenta con la presencia de personal capacitado# capacitado# $ara comprender la diferencia entre estas gu&as  porque se implementan para situaciones diferentes debemos debemos comen6ar comen6ar por explicar explicar cada una de ellas  por aclarar aclarar el significa significado do de tensión tensión de contacto, el cual para efectos del reglamento  las diferentes normas se entiende como “&i"erencia de potencial que durante una "alla se presenta entre una estructura metálica puesta a tierra $ un

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





punto de la super"icie del terreno a una distancia de un metro. metro. 'sta distancia horiontal es equivalente a la máxima que se puede alcanar al extender un brao% ', este punto de la

superficie se toma como el punto donde se encuentra una persona de pie teniendo a la ve6 su mano en contacto con la estructura met!lica '7#

Figura 1# Representación gr!fica tensión de contacto# '+ IEC 60479 de 2005 – “Efectos “Efectos de la corriente eléctrica circulando circulando a través del cuerpo cuerpo humano

omo se indicó previamente, esta norma se utili6a para definir las tensiones m!ximas de contacto para las personas que por una u otra ra6ón puedan tener alguna unión con una estructura energi6ada  conectada a tierra sin que estén protegidas para ello, esto se evidencia en los diferentes par!metros que son tenidos en cuenta para evaluar dic%as tensiones# Inicialmente esta norma presenta diversas curvas tiempo vs# orriente, donde se relaciona el tiempo durante el cual el cuerpo %umano est! expuesto a una corriente con la respectiva corriente que podr! soportar sin salirse de determinado efecto, por e"emplo sin entrar en estado de fibrilación# $ara definir las tensiones m!ximas de contacto esta norma establece como referencia la curva  la cual %ace alusión al umbral para fibrilación ventricular es decir delimita las 6onas que no representan peligro fisiológico para las personas con aquellas que si lo representan, tal  como se muestra en la figura 7#





Adicional a los par!metros tiempo  corriente aportados  tomados como referencia de estas curvas, se tienen en cuenta diversos factores factores como las diferentes resistencias resistencias que pueden estar impl&citas impl&citas en el cuerpo %umano (figura 8), el valor de impedancia del cuerpo %umano seg5n un determinado valor de tens tensió iónn de cont contac acto to (tab (tabla la 7), 7), sien siendo do toma tomado do este este valo valorr de impe impeda danc ncia ia por por estu estudi dios os  comprob!ndose que se cumplieran en un determinado 9 de la población,  algunas relaciones mostradas a continuación '/3

Figura !# Representación gr!fica de las diferentes impedancias asociadas al cuerpo %umano# '/

Tabla # Impedancia asociada al cuerpo %umano seg5n la tensión de contacto  el 9 de la población que cumplan con dic%as condiciones# '- I c =

U cs Z T ∗tm 2 p

[1 ]





:onde ;cs es la tensión de contacto asociadas en la tabla de referencia (tabla 7 ), salada (
$ara finali6ar se definen algunos valores est!ndar para la variables <6apato  Rcontacto '/, las cuales son la impedancia del cal6ado que se esté usando  la resistencia existente entre el cal6ado  el suelo, respectivamente# Es as& como el valor medio de la impedancia del cal6ado se define como de /...?  la de la resistencia resistencia de contacto contacto como 8@, siendo siendo @ la resistivi resistividad dad del suelo donde donde se debe tener en cuenta que est! puede verse afectada por diversos factores alter!ndose as& su valor#

IEEE "# $% ### & 'Gu(a )ara la *%guri$a$ $% )u%*+a a +i%rra %, *ub%*+a-i.,%* $% C/A0 En las especificaciones iniciales de esta gu&a se establece que esta dirigida a subestaciones de corriente alterna a sean convencionales o con aislamiento a gas '8, por lo cual desde el comien6o se evidencia por qué el RETIE la usa como base para especificar las tensiones m!ximas de contacto referentes a personal capacitado  debidamente protegido# En cuanto a las definiciones esta gu&a, a diferencia del RETIE, aclara que la persona en contacto con la superficie de potencial debe estar de pie al mismo tiempo que est! en contacto con una estructura con conexión a tierra, adem!s de esto la gu&a contempla una tensión de contacto denominada metal > metal, que de manera similar a la a descrita se define como aquella diferencia de potencial entre ob"etos o estructuras met!licas que se ponen en contacto por medio de una persona que las toca simult!neamente, pudiendo o no ser este valor de tensión sustancial para el an!lisis acorde a las diferentes condiciones de la subestación#





(

)

R f EContacto = R B + ∗ I B [ 4 ] 2

:onde RB representa la resistencia promedio entre mano > pie, mano > mano o pie > pie de un cuerpo %umano, RC es la resistencia entre el pie  la tierra e IB es la corriente que atravesar&a el cuerpo# ;sualmente la resistencia RB se toma con un valor promedio de ...?, RC se define por medio de algunas constantes  la resistividad del suelo e IB por medio del tiempo de duración del contacto  de un par!metros D asociado a la constante constante emp&rica relacionada con la energ&a energ&a de un c%oque eléctrico tolerado por un determinado porcenta"e de la población (sb)# eg5n los estudios de :al6iel se supone que el 11,+9 de las personas pueden soportar de manera segura segura,, sin fibril fibrilaci ación ón ven ventri tricul cular ar,, el paso paso de una corrie corriente nte con una magnit magnitud ud  duraci duración ón determinada por la siguiente siguiente relación3 relación3 I B=

K dondek =√ Sb Sb [ 5 ] √ t t s

Ba"o los resultados de estos mismos estudios se logró determinar que la constante emp&rica relacionada con la energ&a de c%oque eléctrico tolerado por el 11,+ 9 de la población con un peso de +. Dg es de .,.8+  para aquellas con un peso de 0. Dg es de .,.7+ con lo cual se obtiene un F de .,-  .,+0 respectivamente# on base en esto la expresión de contacto queda de la siguiente forma3 Econtacto =( 1000 + 1.5 C s∗ ρ s )

0,116

Econtacto =( 1000 + 1.5 C s∗ ρ s )

0,157

√ t t s

√ t t s

paraun para un pe sode so de 50 kg [ 6 ]

paraun para un pe so de 7 0 kg [7 ]

eg5n lo expresado en el RETIE las m!ximas tensiones de contacto, relacionadas con la IEEE 2.  por ende con personal capacitado capacitado  debidamente dotado, dotado, se obtienen de la expresión3 expresión3 Econtacto =

116

√ t t s

[ 8]

*a cual est! relacionada con una persona cuo peso aproximado es de +. Fg  tomando como referencia la relación de tensión de contacto metal > metal donde la resistividad del suelo es igual a cero  por ende solo cobra relevancia la resistencia RB, llegando as& de la expresión '- a la '2#





-

*a tensió tensiónn de con contac tacto to o la tensió tensiónn de con contac tacto to metal metal G metal metal deb deben en ser inferio inferiores res a los respectivos l&mites m!ximos de tensión admisible determinados ba"o las diferentes gu&as  condiciones con el fin de garanti6ar la seguridad de las personas#

-

Al anali6ar las diferentes gu&as se puede afirmar que el RETIE las %a tomado como referencia para diferentes situaciones debido a la naturale6a de sus an!lisis, es as& como en la IE tienen en cuenta curvas  par!metros asociados por e"emplo con el tipo de cal6ado que tenga la persona mientras que en la IEEE se enfocan directamente en factores propios de la persona, como su peso, pues se %a establecido previamente que la gu&a aplica para aquellas debidamente protegidas#

-

$esé a que ambas normas tienen en cuenta la resistividad del terreno, cabe aclarar que para el caso de la gu&a IEEE el RETIE %a basado su an!lisis en la tensión de contacto metal > metal por lo cual no se aplica que el contacto a tierra sea directamente por medio de la persona si no a través de otra estructura met!lica conectada a tierra, es por esta ra6ón que la resistividad del suelo se tomar&a como cero  no puede entrar a compararse directamente con los valores m!ximos de tensión definidos en la IE#

-

*a magnitud de la corriente  el tiempo que dure est! circulando a través del cuerpo %umano toma un papel fundamental en la definición de las tensiones de contacto, sin importar la norma que se use, es por esta ra6ón que es importante tener presente estos par!metros a la %ora de anali6ar los riegos, efectos  valores m!ximos en cada situación de contacto#

-

El entendimiento  cumplimiento de estas gu&as est! fundamentado en su conocimiento por lo cual es importante que puedan ser de f!cil acceso para las diferentes personas, ba"o este contexto cabe aclarar que los an!lisis reali6ados sobre la norma IE -./01 se llevaron a cabo ba"o diferentes presentaciones existentes al respecto pero no con base en la norma misma a diferencia de la gu&a IEEE 2. la cual adem!s de encontrarse disponible para el p5blico estaba presente en varios idiomas# idiomas#

REFERENCIAS 'HRE*A4EJTK TLJIK :E IJTA*AIKJE E*LTRIA (RETIE)H# Art&culo +# :iciembre de 7.7 '7 )'* +0- +0- de /005 /005  “'"ecto “'"ectoss de la corrie corriente nte elctr elctrica ica circul circuland ando o a travs travs del del cuerpo cuerpo humano%. $arte # '8 IEEE 2. de 7... G Mu&a para la seguridad de puesta a tierra en subestaciones de #AH# Revisión de la gu&a de 12-# [4] Pepe, epe, Daniel Daniel F. “No “Nota ta técnic técnica a - Tensión ensión de conta contact cto o en subes subestac tacion iones es abie abiert rtas as de alta alta tens tensió ión n segú según n !"#. !"#. [$ec [$ecur urso so onli online ne]. ]. To%ad o%ado o el &' de







[7] “P$8T!"" “P$8T!""9N 9N "8NT$/ "8NT$/ :8 ";8<3! !:="T$" !:="T$"8#. 8#. [$ecurso [$ecurso online]. online]. To%ado To%ado el &' de de septie%bre septie%bre de (&)'. Disponible Disponible en* +ttp*iie.>ng.edu. +ttp*iie.>ng.edu.u1 u1

Máxima Tensión de Contacto Admisible Por El Cuerpo Humano Según Normas IEC e IEEE

Recommend Documents