RevLABORATORIO 1 Inducción Seguridad en ACE

Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos 2- 2017B

LABORATORIO DE ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS 2 LABORATORIO N° 01

“MEDIDAS DE SEGURIDAD SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS LABORATORIOS DE

ELECTRICIDAD MÁQUINAS ELÉCTRICAS EN SISTEMAS DE BAJA Y MEDIA TENSIÓN”

RE VILLA VILLA CAR CAUSTO J UAN CARLOS

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Moisés C. Tanca Villanueva, Dr. Ing.

Ing . Moisés Tanca Tanca V. Ing . C esar esar C astillo stillo C. Ing . G ustavo ustavo Chávez Chávez O. 2017 B Hora:

7:00-9:00

Nota:


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GUIA DE LABORATORIO No. 1. TEMA: MEDIDAS DE SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOS DE ELECTRICIDAD MÁQUINAS ELÉCTRICAS EN SISTEMAS DE BAJA Y MEDIA TENSIÓN

1. OBJETIVOS a) Inducir el sistema medidas de seguridad en electricidad de trabajo equipos y maquinas eléctricas en sistemas de utilización. b) Determinar los equipos de protección personal necesaria durante las prácticas de laboratorio. c) Determinar los dispositivos de protección contra descargas eléctricas al personal. d) Determinar los principales riegos e instruir los primeros auxilios en caso de incidentes con la electricidad.

2. INTRODUCCIÓN Hacer un resumen de seguridad e higiene ocupacional en base a normas vigentes: CNE utilización 2006. Reglamento de Seguridad y Salud en el trabajo de las Actividades Eléctricas. RM No. 161-2007MEM/DM. Modificación de Código Nacional de Electricidad-Utilización. RM No. 175-2008MEM/DM. Norma de uso de los laboratorios de Electricidad de la UNSA.  

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2.1. Normas mínimas de seguridad para trabajos en módulos Electricidad y Máquinas Eléctricas. Cuando se trabaja en el laboratorio eléctrico o cuando se utiliza equipo eléctrico, observar las debidas precauciones de seguridad es tan importante cómo hacer mediciones exactas. Existe un riesgo letal y potencial en el ambiente del laboratorio eléctrico y una falla en los procedimientos de seguridad, puede hacerlo a usted o a su compañero de trabajo víctima de un serio accidente. La mejor forma de evitar accidentes es reconocer sus causas y ceñirse estrictamente a los procedimientos de seguridad establecidos. Una plena conciencia de los peligros y las posibles consecuencias de los accidentes, ayuda a desarrollar una propia motivación para seguir tales procedimientos. El riesgo más común y serio en el laboratorio de electricidad es el choque o sacudida eléctrica. Otros riesgos incluyen químicos peligrosos, maquinaria en movimiento y dispositivos de s oldadura

Choque Eléctrico. - Cuando la corriente eléctrica pasa a través del cuerpo humano se produce el efecto llamado sacudida o choque eléctrico. El choque puede ocurrir debido a un pobre diseño del aislamiento de los conductores y el equipo, fallas eléctricas, errores humanos o una combinación de infortunadas circunstancias. El aspecto letal del choque eléctrico es una función de la cantidad de corriente que atraviesa por el cuerpo humano, la cual depende del voltaje aplicado y de las condiciones de conducción a saber: resistencia eléctrica de la persona, grado de humedad en su contacto con el piso, etc.; con base en lo cual se concluye que un choque de 100 V puede resultar tan peligroso como uno de 1000 V o de 10 kV. La severidad de un choque eléctrico varía de acuerdo con la edad, sexo y condiciones físicas de la víctima; pero en general, el nivel de corriente mortal en cualquier ser humano es muy pequeño. Por esta razón, siempre deben ejercerse cuidados extremos para prevenir que ocurra el choque eléctrico. El umbral para la percepción de la corriente en la mayoría de las personas está cercano a 1mA. La sensación debida a las corrientes de estos niveles, es una especie de hormigueo o calor en el punto de contacto. Corrientes mayores de 1mA pero inferiores a 5mA, se sienten más fuertemente, pero normalmente no producen dolor, ellas sin embargo pueden ser peligrosas por las reacciones a las que conduce el susto o la sorpresa que producen. Por ejemplo, es posible que la persona salte asustada hacia atrás y caiga sobre un objeto caliente, una pieza en movimiento o se caiga de una escalera. Por cierto, 5mA, es la corriente máxima de fuga que se permite entre chasis y fuga.



Por encima de los 10mA la corriente empieza a causar contracciones involuntarias de los músculos. Debido a estos espasmos la víctima pierde la capacidad de controlar sus movimientos y aun cuando el dolor experimentado es severo, la persona es incapaz de soltarse del conductor que ha sujetado. Si este nivel se mantiene, puede llegar la fatiga, e; colapso y aun la muerte. Si la corriente en el cuerpo excede los 100mA se comienza a interferir la coordinación de los movimientos del corazón. Esta fibrilación ventricular no permite que el corazón bombee normalmente la sangre y la muerte puede ocurrir en minutos si la fibrilación no se detiene. Por encima de 300mA las contracciones de los músculos del corazón son tan severas que no ocurre fibrilación. Cuando el choque se suspende rápidamente, el corazón probablemente reanude su ritmo normal. en tales casos la respiración se puede detener y es necesario aplicar respiración artificial. Si los primeros auxilios que se suministran son los adecuados el choque puede no ser fatal, aun cuando se puedan presentar quemaduras severas. Con base en lo anterior se concluye que el rango fatal de corriente se encuentra entre 100mA y 300mA. La mejor forma de protegerse de los riesgos de un choque, cuando se trabaja con equipos eléctricos, es aterrizar apropiadamente el equipo empleado. Además de buenas técnicas de aterramiento, se debe evitar utilizar equipo que contenga alambres o conductores expuestos. Siempre interrumpir la alimentación de fuente de energía cuando se trabaje y toque cualquier circuito eléctrico. Utilizar herramientas, instrumentos e indumentaria adecuada de materiales aislantes certificadas. Evitar el contacto con tierras tal cómo muebles, tuberías metálicas, cuando sostiene conductores o instrumentos. Cuando se trabaje con máquinas eléctricas rotativas no utilice anillos, brazaletes, relojes de pulso, collares, objetos, pendientes u otros objetos metálicos cuando trabaja con sistemas eléctricos mecanismos en movimiento.

2.2 Primeros auxilios frente a un choque eléctrico El primer paso a seguir, cuando se tiene una víctima de choque eléctrico, es cortar la alimentación de energía eléctrica del conductor o equipo con el cual está en contacto. Si lo anterior no es posible tiene que romper el contacto de la víctima con la fuente eléctrica, pero sin ponerse en riesgo usted mismo. Haga lo anterior utilizando un objeto de material aislante (madera seca, lasos, ropa u cuero) para jalar o separar la víctima del conductor vivo. Nunca toque a la víctima con las manos desnudas si aún continúa energizada. Un contacto momentáneo puede ser fatal si el nivel de corriente es lo suficientemente alto. El contacto eléctrico debe ser interrumpido inmediatamente puesto que la resistencia de la piel decrece muy rápidamente en el tiempo y una corriente fatal entre 100 a 300mA puede alcanzarnos si el choque eléctrico aún continúa. Si la víctima ha dejado de respirar y esta inconsciente, suminístresele respiración artificial inmediatamente y no pare hasta cuando llegue ayuda de una autoridad médica. La rigidez mortal y la falta de pulso de la víctima no es signo de fallecimiento, puesto que algunas veces ellas son las consecuencias del choque eléctrico y no son prueba suficiente de que la víctima ha expirado por completo.

2.3 Reglas de Seguridad 

Utilice instrumentos, herramientas y equipos eléctricos cuyos cables de alimentación estén provistos de un adecuado conductor de puesta a tierra y protección diferencial.

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Utilice instrumentos y materiales eléctricos adecuados en cuanto a su capacidad de conducción y de aislamiento; además cerciórese de sean de calidad comprobada y certificada.

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El circuito eléctrico de ensayo debe estar desenergizado antes de cualquier montaje, manipulación o modificación.

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Cuando se trabaje en los laboratorios electricidad vista indumentaria aislante adecuada, seca, y evitar traba jar en piso húmedo.

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No llevar puestos anillos, collares, brazaletes, objetos de metal y nunca lleve ropa suelta cerca de maquinaría en movimiento.



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Cuando se trabaje con circuitos eléctricos con capacitores (o condensadores) de cualquier tipo o tamaño use lentes de protección para evitar daños directos a la vista. Use protección auditiva en caso de accionamiento de maquinaria rodante.

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No altere ni manipule las conexiones de los devanados de los transformadores sin conocimiento porque podría presentar descargas de alta tensión.

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El uso inadecuado de las pistolas de soldar puede acarrear graves quemaduras o incendios.

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En caso de derrames de ácido de las baterías neutralice usando agua y sal, pues la mezcla de ácido con el agua empobrece su acción evitando quemaduras y daños a la piel.

3. MATERIALES, INTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y EQUIPOS Los siguientes dispositivos, equipos, instrumentos y materiales serán necesarios para la realización de la práctica: tem 1 2

Cantidad 1 1

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1

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Descripción

Código

CNE utilización 2006 Reglamento de Seguridad y Salud en el trabajo de las Actividades Eléctricas. RM No. 161-2007-MEM/DM Modificación de Código Nacional de ElectricidadUtilización. RM No. 175-2008MEM/DM Otros

4. PROCEDIMIENTO a) Realizar un foro sobre las aplicaciones de las normas de seguridad y los razonamientos del porque no cumplimos con las normas establecidas. b) Discutir porque es importante la prevención de riesgos en trabajos con electricidad y maquinaria en movimiento. c) Identificar en los ambientes del laboratorio los posibles riesgos de choque eléctrico y accidentes del personal. d) Identificar en la institución posibles riesgos que atenten contra las laborares de personal y seguridad en casos de desastres naturales o las causados por el hombre.

5. CUESTIONARIO PARA LA DISCUSIÓN DE RESULTADOS 5.1. Qué medidas considera Ud. que debe realizarse para prevenir riegos eléctricos latentes en el montaje de los circuitos de laboratorio.       

Trabajar con ropa bien entallada y abotonada. Mantener las mesas de trabajo limpias, ordenadas y libres de materiales extraños. Verificar el armado correcto de un equipo o circuito antes de utilizarse. Colocar los residuos y desechos en los lugares destinados a tal fin. Retirar de las mesas y colocar en su sitio el material o equipos que ya fueron utilizados Colocar el material o instrumentos alejados de los bordes de las mesas. Se deberá conocer la ubicación de los elementos de seguridad en el lugar de trabajo, tales como: extintores, salidas de emergencia, accionamiento de alarmas, teléfonos de emergencia

5.2. Cuál es el valor de la corriente de choque que produce paro cardiaco y asfixia en la persona?



A partir de 30 miliamperios, puede sobrevenir una contracción torácica que, al implicar la tensión de los músculos respiratorios y del diafragma durante la duración del flujo de corriente, puede producir un paro respiratorio. Esto también puede ocurrir cuando el flujo de corriente afecta al centro respiratorio del tronco del encéfalo (lo que típicamente sucede, por ejemplo, en un accidente por impacto de un rayo con flujo de corriente a través de la cabeza). La corriente alterna de 50 Hertz, puede conducir la muerte por paro cardíaco, incluso a partir de una intensidad de 10 mA, si la duración de la exposición es de más de 2 segundos. Para la frecuencia de 50 hertz (típica para la mayoría de los países europeos) la corriente alterna actúa 100 veces por segundo sobre la fase sensible del músculo cardíaco. Esta duplicación resulta de que tanto el semiciclo (la media onda) positivo, como el semiciclo negativo de la corriente alterna tienen efecto biológico. En contraposición, pueden registrarse casos de supervivencia en accidentes con corriente continua, incluso hasta 300 mA. 5.3. Qué medidas seguridad se considera para evitar la circulación de la corriente de choque por el cuerpo humano.

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Nunca trabaje en una mesa atestada de herramienta desorganizada. Desarrolle hábitos de procedimientos sistemáticos y organizados de trabajo. Nunca hable con nadie mientras trabaja con un equipo peligroso. Trabaje con una mano atrás o en el bolsillo. Los condensadores pueden almacenar energía, aún después de estar desconectados pueden producir una descarga eléctrica. Tenga cuidado. No introduzca destornilladores en salidas eléctricas de tomacorrientes. Siempre aísle con cinta o cubiertas aislantes cables o alambres, después de realizar un empalme y antes de conectar un equipo o circuito. Siempre utilice protección de cortocircuito y disponga de un medio de desconexión. Las partes metálicas de los equipos que pueden estar en contacto accidental con conductores activos deben estar conectadas a tierra. Utilizar la indumentaria necesaria para aumentar la resistencia del cuerpo como zapatos dieléctricos, casco, guantes dieléctricos,etc.

5.4. Qué medidas se debe realizar para reanimar al personal que sufrió una descarga eléctrica.

Primeramente, asegurarse que la instalación esté libre de tensión eléctrica. La s instalaciones y aparatos deben separase de la red eléctrica mediante su interruptor de emergencia o el fusible de seguridad. El simple apagado del aparato o del conductor no asegura que esté libre de tensión. En caso de pacientes inconscientes, una vez cortado el flujo de corriente, es de primera prioridad asegurar la respiración y la función cardíaca y circulatoria. Si es necesario, debe iniciarse de inmediato la reanimación cardiopulmonar. En caso de fibrilación ventricular, el personal especializado en rescate puede realizar una desfibrilación. Si está disponible, también puede usarse un desfibrilador especial para uso por legos, accesible en algunos sitios públicos. En el caso de los pacientes conscientes, hay que enfriar las quemaduras y cubrirlas con una venda limpia, que no desprenda pelusas y en lo posible esterilizada. También en el caso de que el paciente se sienta completamente bien, debería mantenerse en observación hasta que quede descartado un posible daño



cardíaco. Para esto es necesario realizar un electrocardiograma. Por eso los servicios de rescate de emergencia transportan luego al accidentado al servicio de emergencia de un hospital. En el caso de que se detecten cambios en el electrocardiograma, se trate de un accidente con alta tensión o existan factores especiales de riesgo, se procederá allí a una observación de varias horas con monitoreo de electrocardiograma. 5.5. Explique la función principal del interruptor termomagnético y sus principales especificaciones técnicas.

Un interruptor magnetotérmico o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. 5.6. Explique el principio de operación del interruptor diferencial y sus principales especificaciones técnicas.

Un interruptor diferencial (ID), también llamado dispositivo diferencial residual (DDR), es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente alterna con el fin de proteger a las personas de los contactos directos e indirectos provocados por el contacto con partes activas de la instalación (contacto directo) o con elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo, a una derivación por falta de aislamiento de partes activas de la instalación (contacto indirecto). También protegen contra los incendios que pudieran provocar dichas derivaciones. Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, tanto doméstica, como industrial, que actúa conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metálicas de todo aparato eléctrico, de esta forma el ID desconectará el circuito en cuanto exista una derivación o defecto a tierra mayor que su sensibilidad. Si no existe dicha conexión a tierra y se produce un contacto de un cable u elemento activo a la carcasa de una máquina, por ejemplo, el ID no se percatara hasta que una persona no aislada de tierra toque esta masa, entonces la corriente recorrerá su cuerpo hacia tierra provocando un defecto a tierra y superando ésta la sensibilidad del ID, que disparará protegiendo a la persona y evitando así su electrocución. Aunque existen interruptores para distintas intensidades de actuación, en España el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) en su ITC-BT-24 exige que en las instalaciones domésticas se instalen interruptores diferenciales de alta sensibilidad con una corriente de fuga menor o igual a 30 mA y un tiempo de respuesta de 50 ms, lo cual garantiza una protección adecuada para las personas. La norma UNE 21302 describe las características del interruptor diferencial. Hay diferenciales con valores superiores, aunque el umbral de disparo en todos los casos es de entre 0,5 y 1 veces la intensidad nominal. Por ejemplo para el diferencial de 30mA sería correcto que disparase entre 15 y 30 mA. Las características que definen un interruptor diferencial son el amperaje, número de polos, y sensibilidad, por ejemplo: Interruptor diferencial 16A-IV-30mA 5.7. Indique cuales son los tomacorrientes seguros ante riesgos eléctricos debidamente reglamentados y explique quién recomendó la adaptación de dicha norma.



Los que presentan puesta a tierra debido a que si por algún motivo el equipo instalado presenta alguna avería, la sobre corriente fuga por esta hacia el pozo a tierra, protegiendo a la persona de algún accidente o problema mayor. 5.8. ¿Que es un pozo de tierra y cuál es la diferencia entre el conductor neutro y conductor de línea de tierra? Fundamente su respuesta.

La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos conectados a la red eléctrica. Consiste en una pieza metálica, conocida como pica, electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se conecta y distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables de tensión eléctrica, y debe llegar a través de contactos específicos en las bases de enchufe, a cualquier aparato que disponga de partes metálicas accesibles que no estén suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior. Cualquier contacto directo o por humedades, en el interior del aparato eléctrico, que alcance sus partes metálicas con conexión a la toma a tierra encontrará por ella un camino de poca resistencia, evitando pasar al suelo a través del cuerpo del usuario que accidentalmente pueda tocar el aparato. La protección total se consigue con el interruptor diferencial, que provoca la apertura de las conexiones eléctricas cuando detecta que hay una derivación hacia la tierra eléctrica en el interior de la instalación eléctrica que controla. Debe evitarse siempre enchufar un aparato dotado de clavija de enchufe con toma de tierra en un enchufe que no disponga de ella.

Diferencia entre Tierra y Neutro: El neutro en un sistema bifilar es el cable de retorno de la corriente, por donde se cierra el circuito a través de la carga; es un cable de las mismas características que el vivo o fase, del mismo material, la misma sección y la misma aislación, solamente con distinto color. La tierra es la conexión de toda la instalación, incluyendo artefactos, tablero y cañerías a una tierra eléctrica, mediante un cable desnudo (torzal) de cobre. Por el neutro circula corriente normalmente (cuando se cierra un circuito): por la conexión de tierra solamente circula ocasionalmente en casode pérdidas o cortocircuitos.

6. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA 6.1. Investigue y compruebe que son las normas IEC y la NTP y haga referencia de los números de norma tomadas como referencia en nuestro laboratorio.

Las normas IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) son un conjunto de estandares internacionales para todas las tecnologías eléctricas, electrónicas y relacionadas. La IEC es la principal organización del mundo que prepara y publica estándares internacionales.

IEC 60601 es una serie de normas técnicas para la seguridad y la eficacia de los equipos eléctricos médicos, publicadas por la Comisión Electrotécnica Internacional . Publicado por primera vez en 1977 y regularmente actualizado y reestructurado, a partir de 2011 se compone de un estándar general, alrededor de 10 normas colaterales, y alrededor de 60 normas particulares. Normas Técnicas Peruanas. ... Corresponde a la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales (CRT) del INDECOPI, en su calidad de Organismo Peruano de Normalización, aprobar y poner a disposición las Normas Técnicas Peruanas (NTP). La norma técnica peruana (NTP) relacionada a la seguridad electrica es la NTP 370.



6.2. ¿Investigue quién y cómo se estableció el umbral de la corriente de choque eléctrico?

7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES El relé diferencial presente en los tableros del laboratorio solo trabajan cuando la tensión de línea en el sistema trifásico es igual a 220V más no cuando se utiliza 380V. Para proteger una instalación eléctrica como la de un hogar es necesario instalar además de la llave termomagnetica, un relé diferencial y una puesta a tierra, debido a que estas son complementarias. Se conoció las medidas de seguridad necesarias para realizar algún trabajo en el laboratorio. Se conoció las medidas preventivas para evitar la corriente de choque. Se investigó sobre qué hacer en caso de tener algún incidente con la electricidad. Se determinó los equipos necesarios de protección de personal necesario durante las prácticas de laboratorio.

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8.- BIBLIOGRAFIA Al final de todo documento o informe técnico se hace referencias a la bibliografía empleada y la normalización respectiva. Dar las referencias bibliográficas de su informe de la práctica como, por ejemplo:

1. Jesús Fraile Mora, “Máquinas Eléctricas”, McGraw Hill, 6ra. edición, 2008. 2. Fitzgerald A. E. Charles Kingsley Jr, Stephen D. Umans, “Máquinas Eléctricas”, McGraw Hill, 6ra. edición, 2003. 3. NORMA TECNICA PERUANA… 4. http://nslie.blogspot.pe/ 5. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4040019/html/lecciones/seguridad.htm 6. https://es.wikipedia.org/wiki/Choque_el%C3%A9ctrico 7. https://es.wikipedia.org/wiki/Interruptor_diferencial 8. https://es.wikipedia.org/wiki/Toma_de_tierra 9. http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-ingenieria/ingenieriaelectrica/respuestas/2531128/diferencia-entre-neutro-y-tierra 10.

ANEXO Todo material relacionado con la ejecución de la práctica que ayude a elaborar y comprender el informe presentado.




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