Riesgos eléctricos
Tabla de contenido Introducción......................... Introducción................................................... .................................................... .................................................... .......................... 1 Mapa conceptual ............................................... ......................................................................... ................................................ ...................... 1 1. Tipos de riesgos eléctricos ................................................ .......................................................................... .......................... 2 Accidente Accidente ................................................ .......................................................................... .................................................... .............................. .... 2 Riesgo ................................................. ........................................................................... .................................................... .................................. ........ 2 Objetivo del RETIE ............................................... ......................................................................... ........................................... ................. 3 Análisis de de riesgos riesgos de origen origen eléctrico eléctrico ................................................... ............................................................ ......... 3 2. Efectos fisiológicos de la electricidad......................................................... electricidad......................................................... 7 Secuelas al contacto eléctrico ..................................................................... ...................................................................... .. 13 Aparato circulatori circulatorio o ............................................... ......................................................................... ..................................... ........... 13 Aparato nervioso nervioso ............................................... ......................................................................... ......................................... ............... 14 Aparato locomotor locomotor ................................................. ........................................................................... ..................................... ........... 14 Aparato digestivo digestivo .................................................. ............................................................................ ..................................... ........... 14 Aparato urinario urinario................................................. .......................................................................... ......................................... ................ 15 Complicaciones Complicaciones metabólicas metabólicas .......................................................... ...................................................................... ............ 15 3. Seguridad eléctrica ...................................................................... ..................................................................................... ............... 15 Requisitos generales de las instalaciones eléctricas .................................... .................................... 16 Requisitos para instalaciones de uso final .................................................. .................................................... .. 17 Referencias ................................................ .......................................................................... .................................................... ............................ .. 19
Introducción
La electricidad es uno de los fenómenos físicos que le han brindado a la humanidad grandes beneficios, ya que ha permitido evolucionar y desarrollar importantes descubrimientos tecnológicos que día tras día elevan la calidad de vida de quienes se sirven de ella, sin embargo, a lo largo de la historia y con el uso e implementación de la electricidad también se han conocido los daños y perjuicios que esta le puede causar al ser humano. Por lo tanto, este material de formación le proporciona los parámetros básicos para prevenir los riesgos eléctricos y por ende los daños fisiológicos en las personas que manipulan o desarrollan actividades relacionadas con la electricidad. Mapa conceptual
En el mapa conceptual que se comparte a continuación, se evidencia la interrelación temática del contenido que se plantea en este material de formación.
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1. Tipos de riesgos eléctricos Accidente
Es un suceso inesperado que se presenta al desarrollar una actividad determinada, la cual se genera de forma instantánea y causa daños físicos, materiales y/o afecta la integridad del ser humano. Riesgo
Es una situación que se presenta al desarrollar alguna actividad en la cual se manifiesta la posibilidad de que ocurra un accidente. La diferencia entre estas dos definiciones es que un accidente es un suceso ya ocurrido, mientras que el riesgo es un hecho que no ha ocurrido aun, pero puede llegar a pasar. Lo importante es que en el momento en que se detecta un riesgo, se deben tomar medidas preventivas para eliminarlo.
La mayoría de las actividades cotidianas se relacionan con el uso de la electricidad, por ello, es importante adoptar una fisiología de prevención frente a su manejo, utilizando el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE), el cual se desarrolló con el fin de establecer los parámetros para reducir el riesgo de accidentalidad frente a la electricidad con base en la Norma Técnica. En la actualidad se cuenta con el Código Eléctrico Colombiano NTC 2050 , el cual entra en vigencia desde el año 1998, allí se contemplan todos los parámetros técnicos bajo los cuales se debe desarrollar toda instalación eléctrica, sin embargo, se debe tener en cuenta que una norma es una sugerencia para quien desarrolla la construcción de instalaciones, en otras palabras, su cumplimiento es voluntario. Por lo tanto, en el año 2005 entra a regir el RETIE, el cual es de obligatorio cumplimiento ya que es una ley, dicho reglamento obliga a que todas las instalaciones eléctricas cumplan con los parámetros normativos que rigen en Colombia.
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Objetivo del RETIE El objeto fundamental de este reglamento es establecer las medidas tendientes a garantizar la seguridad de las personas, de la vida tanto animal como vegetal y la preservación del medio ambiente; previniendo, minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctrico. Sin perjuicio del cumplimiento de las reglamentaciones civiles, mecánicas y fabricación de equipos.
La protección de la vida y la salud humana.
La protección de la vida animal y vegetal.
La preservación del medio ambiente.
La prevención de prácticas que puedan inducir a error al usuario. (Ministerio de Minas y Energía, 2013)
Análisis de riesgos de origen eléctrico
El Artículo 9° del RETIE tiene como objetivo, generar un mayor grado de conciencia acerca de la presencia del riesgo eléctrico en todas las áreas en que las instalaciones eléctricas se encuentren presentes. El resultado final del paso de una corriente eléctrica por el cuerpo humano puede predecirse con un gran porcentaje de certeza, si se toman ciertas condiciones de riesgo conocidas y se evalúa en qué medida influyen todos los factores que se conjugan en un accidente de tipo eléctrico. (Ministerio de Minas y Energía, 2013)
El RETIE proporciona estudios de electropatología, la cual consiste en la investigación de los efectos fisiológicos de la electricidad en el cuerpo humano, además se describen algunos conceptos a tener en cuenta, tales como: Los accidentes con origen eléctrico pueden ser producidos por:
contactos
directos
(bipolar
o
fase-fase,
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fase-neutro,
fase-tierra),
contactos indirectos (inducción, contacto con masa energizada, tensión de paso, tensión de contacto, tensión transferida), impactos de rayo, fulguración, explosión, incendio, sobrecorriente y sobretensiones.
Los seres humanos expuestos a riesgo eléctrico, se clasifican en individuos tipo “A” y tipo “B”. El tipo “A” es toda persona que lleva conductores eléctricos que terminan en el corazón en procesos invasivos; para este tipo de paciente, se considera que la corriente máxima segura es de 80 µA. El individuo tipo “B” es aquel que está en contacto con equipos eléctricos y que no lleva conductores directos al corazón.
Algunos estudios, principalmente los de Dalziel, han establecido niveles de corte de corriente de los dispositivos de protección que evitan la muerte por electrocución.
Debido a que los umbrales de soportabilidad de los seres humanos, tales como el de paso de corriente (1,1 mA), de reacción a soltarse (10 mA) y de rigidez muscular o de fibrilación (25 mA) son valores muy bajos; la superación de dichos valores puede ocasionar accidentes como la muerte o la pérdida de algún miembro o función del cuerpo humano.
En la siguiente gráfica tomada de la NTC 4120, con referente IEC 60479-2, se detallan las zonas de los efectos de la corriente alterna de 15 Hz a 100 Hz. (Ministerio de Minas y Energía, 2013)
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Fuente: Ministerio de Minas y Energía (2013)
Cuando circula corriente por el organismo, siempre se presentan en mayor o menor grado tres efectos: nervioso, químico y calorífico.
En cada caso de descarga eléctrica intervienen una serie de factores variables con efecto aleatorio, sin embargo, los principales son: intensidad de la corriente, la resistencia del cuerpo humano, trayectoria, duración del contacto, tensión aplicada y frecuencia de la corriente.
El paso de corriente por el cuerpo, puede ocasionar el estado
fisiopatológico
de
shock ,
que
presenta
efectos
circulatorios
y
respiratorios simultáneamente.
La fibrilación ventricular consiste en el movimiento anárquico del
corazón, el cual no sigue su ritmo normal y deja de enviar sangre a los distintos órganos.
El umbral de fibrilación ventricular depende de parámetros fisiológicos y eléctricos, por ello se ha tomado la curva C1 como límite para diseño de equipos de protección. Los valores umbrales de corriente en menos de
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0,2 segundos se aplican solamente durante el período vulnerable del ciclo cardíaco.
Electrización es un término para los accidentes con paso de corriente no mortal.
La electrocución se da en los accidentes con paso de corriente, cuya consecuencia es la muerte, la cual puede ser aparente, inmediata o posterior.
La tetanización muscular es la anulación de la capacidad del control muscular, la rigidez incontrolada de los músculos como consecuencia del paso de una corriente eléctrica.
La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función respiratoria, ocasionando el paro respiratorio. Casi siempre por contracción del diafragma.
Las quemaduras o necrosis eléctrica se producen por la energía liberada al paso de la corriente (calentamiento por efecto Joule) o por radiación térmica de un arco eléctrico.
El bloqueo renal o paralización de la acción metabólica de los riñones, es producido por los efectos tóxicos de las quemaduras o mioglobinuria.
Pueden producirse otros efectos colaterales tales como fracturas,
conjuntivitis, contracciones, golpes, aumento de la presión sanguínea, arritmias, fallas en la respiración, dolores sordos, paro temporal del corazón, etc.
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El cuerpo humano es un buen conductor de la electricidad. Para efectos de cálculos, se ha normalizado la resistencia como 1000 Ω. (Ministerio de Minas y Energía, 2013)
2. Efectos fisiológicos de la electricidad
Un accidente eléctrico puede darse en diversas situaciones y tener diferentes características, causas y consecuencias; el paso de la corriente a través del cuerpo se da cuando el ser humano entre en contacto con la electricidad. El paso de la electricidad a través del cuerpo de una persona accidentada recibe el nombre de electrocución o electrización, lo cual es un suceso inesperado que en ocasiones puede llegar a ser mortal. Dicho contacto puede clasificarse de tres formas: 1. Contacto directo: es el suceso en que la persona hace contacto con la electricidad al tocar directamente los conductores que la transportan en una red o circuito. Se da al manipular circuitos energizados, al utilizar herramienta inadecuada, al no emplear elementos de protección personal y por impericia del individuo que realiza la acción.
Fuente: SENA
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2. Contacto indirecto: hace referencia a la descarga eléctrica que sufre una persona al tocar partes metálicas de una estructura o carcasa de máquinas, equipos, electrodomésticos u otros elementos que se encuentren energizados; esto ocurre por contactos de conductores en mal estado, fugas de corriente en los circuitos por malos aislamientos y por ausencia de sistemas de puesta a tierra.
Fuente: SENA
3. Arco eléctrico: es el salto que hace la electricidad de un punto a otro a través del aire, generalmente por tensiones elevadas. Se presenta cuando se invaden distancias mínimas de seguridad o por no utilizar los elementos de protección personal.
Fuente: SENA
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A lo largo de la historia del trabajo con electricidad, la humanidad ha presenciado diferentes tipos de accidentes, unos son leves con consecuencias insignificantes y otros graves con consecuencias lamentables. Para determinar la gravedad de un accidente eléctrico tenga en cuenta los siguientes factores: 1. Corriente: dependiendo de la intensidad de la corriente que circule por el cuerpo del accidentado, las consecuencias pueden ser graves o leves. 2. Tiempo: en la gravedad del accidente influye el espacio de tiempo que el accidentado se encuentre en contacto con la electricidad, ya que a mayor cantidad de tiempo, más grave es el daño que va a causar en el individuo. 3. Recorrido: la corriente a través del cuerpo toma un camino y dependiendo de este, las consecuencias pueden ser mayores o menores. Los recorridos más peligrosos son los que involucran en su paso al corazón. 4. Impedancia del cuerpo: hace referencia a la oposición que manifiesta el cuerpo del accidentado al paso de la corriente; puesto que a mayor resistencia menor es la intensidad de la corriente y así mismo, menos los daños ocasionados.
De los factores mencionados anteriormente se destaca como elemento principal a la corriente. La intensidad de la corriente es la que directamente causa daños en los tejidos de las personas accidentadas. Según la ley de Ohm la corriente depende de la tensión del circuito y de la resistencia que se oponga. Al profundizar en la información relacionada con respecto a lo que la corriente puede llegar a generar en el cuerpo de una persona, se observa a continuación la clasificación de las cuatro zonas que explican los fisiológicos de la corriente en un accidente, teniendo en cuenta como punto de empalme las manos, ya que son las que están más expuestas al contacto con la electricidad: 1. Zona de seguridad: si la corriente que circula a través del cuerpo de una persona es baja, solo se siente un leve hormigueo por los brazos y las manos, 9
esto se hace cada vez más molesto a medida que aumenta la corriente, a lo cual se le denomina zona de seguridad, ya que esta intensidad no genera cambios en la fisiología, dicha corriente oscila entre los 0,5 mA a 2 mA. 2. Zona de tetanización: al aumentar la corriente entre los 8 mA y los 10 mA, las manos y los brazos del accidentado se contraen produciendo una resistencia involuntaria a soltarse de la red, esta contracción muscular genera dolor a mayor cantidad de corriente, entonces se produce inmovilidad en el cuerpo, ya que la mayor parte del sistema muscular lo controla la corriente eléctrica. 3. Zona de fibrilación ventricular: si la corriente oscila entre 300 mA y 400 mA, tanto el sistema muscular como la caja torácica del accidentado se contrae, por lo cual éste siente asfixia, ya que los pulmones se comprimen y el corazón por ser un músculo se contrae, interrumpiendo el bombeo de la sangre y por ende la llegada de oxígeno al cerebro, entonces la persona entra en un estado de coma que puede ser mortal. 4. Zona térmica: al enfrentarse a una corriente mayor, el accidentado puede sufrir quemaduras, desmembramientos y/o mutilaciones, por ejemplo, una corriente superior a los 500 mA causa quemaduras internas y externas, mientras que las corrientes superiores a 1000 mA ocasiona mutilación de extremidades o desmembramiento muscular.
El RETIE expone los siguientes factores de riesgo eléctrico y sus causas:
Ausencia de electricidad: se considera riesgo en lugares como hospitales y aeropuertos cuando no se cuenta con sistemas de transferencia que suplan el fluido eléctrico (UPS o plantas de emergencia).
Fuente: SENA
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Cortocircuito: es la unión directa entre dos líneas de una red energizada y se puede causar por defectos en los aislamientos de los conductores, presencia de humedad o maniobras inadecuadas de los operarios.
Fuente: SENA
Electricidad estática: algunos cuerpos no conductores pueden cargarse de electricidad, la cual se aloja en su superficie en estado de reposo y actúa al entrar en contacto con otro material de carga opuesta; se produce por fricción, golpes, ambientes ionizados, gases, polución o por la ausencia de sistemas de puesta a tierra.
Fuente: SENA
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Equipo defectuoso: un equipo eléctrico, máquina, artículo o electrodoméstico puede averiarse, lo que genera pérdidas económicas a causa de la falta de mantenimiento, mala manipulación, transporte inadecuado y fatiga por uso.
Fuente: SENA
Rayos: son descargas atmosféricas que pueden generar grandes daños, ya que la tensión y la corriente que manejan son muy elevadas, esto se da debido a inadecuados diseños en los sistemas de protección.
Fuente: SENA
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Sobrecarga: es la exigencia inapropiada de un circuito al conectar una gran cantidad de elementos de consumo que exceden su capacidad, también se puede presentar por inadecuados cálculos al momento de diseñar la instalación eléctrica.
Fuente: SENA
Secuelas al contacto eléctrico
Al mínimo contacto e intensidad con la corriente eléctrica se le denomina umbral de percepción, es decir, valor mínimo de la corriente (aproximadamente 0,5 mA) que provoca una ligera sensación sobre la persona por la que circula la corriente. Basado en lo expuesto en este material de formación, la electricidad puede generar cambios instantáneos en el organismo de una persona accidentada, causando algunos inconvenientes en diferentes sistemas del cuerpo, los cuales no se perciben inmediatamente sino posteriormente. Entre las complicaciones que aparecen luego de una descarga eléctrica en los aparatos del cuerpo humano se encuentran las siguientes: Aparato circulatorio
Corazón: ritmo cardíaco seriamente anormal, paro cardiaco y arritmias. Vasos sanguíneos: obstrucción vascular con necrosis secundaria.
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Sangre: hemólisis (desintegración de glóbulos rojos).
Aparato respiratorio
Paro respiratorio, hinchazón de la faringe que puede ocasionar asfixia, aspiración pulmonar y contusión pulmonar.
Aparato nervioso
Central: pérdida de conocimiento, desorientación, cefalea (dolor de cabeza) persistente, edema cerebral (acumulación de líquido en el cerebro), convulsiones y hemorragia cerebral.
Periférico: lesiones medulares, neuropatía periférica (pérdida de la sensibilidad e incapacidad para controlar músculos), distrofia simpática refleja (cambios dramáticos en el color y la temperatura de la piel en la extremidad o parte del cuerpo afectada, acompañados por un dolor candente severo, sensibilidad de la piel, sudoración e inflamación).
Aparato locomotor
Músculo: necrosis muscular (muerte celular) con mioglobinuria (orina de color óxido), síndrome compartimental (compresión de los nervios y de los vasos sanguíneos).
Huesos: fracturas, luxaciones y lesiones vertebrales.
Aparato digestivo
Dilatación gástrica, vómitos, hemorragia digestiva y úlceras.
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Aparato urinario
Necrosis (muerte celular) tubular renal por hemoglobinuria (descomposición de glóbulos rojos que aparecen en la orina).
Complicaciones metabólicas
Acidosis metabólica (acidez excesiva en la sangre que puede producir shock ), hiperpotasemia (niveles muy altos de potasio que producen arritmias cardíacas) por necrosis muscular e hipotermia. (Programa casa segura, s.f.)
3. Seguridad eléctrica
Se define como el área de la electricidad que se encarga de estudiar el buen uso de la energía eléctrica y el mantenimiento de los sistemas eléctricos y electrónicos para que sean seguros cuando las personas los manejen. En el hogar se deben tener presentes las siguientes recomendaciones con el ánimo de minimizar los riesgos al manipular las instalaciones eléctricas residenciales:
Para evitar peligros eléctricos en el hogar o en el trabajo, siga siempre las instrucciones de seguridad del fabricante al momento de manejar los electrodomésticos. Evite el uso de aparatos eléctricos mientras esté mojado o bañándose. Mantenga a los niños alejados de los dispositivos eléctricos, especialmente los que están conectados a una toma de corriente. Conserve los cables eléctricos fuera del alcance de los niños. Nunca toque aparatos eléctricos mientras está en contacto con grifos o tuberías de agua fría. Enséñele a los niños sobre los peligros de la electricidad. 15
Utilice protectores de seguridad para niños en todas las tomas de corriente.
Los usuarios deben tener conciencia de que la electricidad que se manipula en las instalaciones de las viviendas es igual de peligrosa que en cualquier otra área, por lo tanto, requiere de acciones preventivas.
De la misma manera el RETIE, se encarga de exigir parámetros en las instalaciones eléctricas que buscan prevenir la accidentalidad al manipularlas. Requisitos generales de las instalaciones eléctricas
Toda instalación eléctrica a la que le aplique el RETIE, debe contar con un diseño realizado por un profesional o profesionales legalmente competentes para desarrollar esa actividad. El diseño podrá ser detallado o simplificado según el tipo de instalación.
El diseño simplificado podrá ser realizado por ingeniero o tecnólogo de la especialidad profesional acorde con el tipo de instalación y que esté relacionada con el alcance de la matrícula profesional.
La construcción, ampliación o remodelación de toda instalación eléctrica objeto
del
RETIE,
debe
ser
dirigida,
supervisada
y
ejecutada
directamente por profesionales competentes, que según la ley les faculte para ejecutar esa actividad y deben cumplir con todos los requisitos del presente reglamento que le aplique.
La selección de los productos o materiales eléctricos y su instalación debe estar en función de la seguridad, su utilización e influencia del entorno.
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Los lugares donde se construya cualquier instalación eléctrica deben contar con los espacios (incluyendo los accesos) suficientes para el montaje, operación y mantenimiento de equipos y demás componentes, de tal manera que se garantice la seguridad tanto de las personas como de la misma instalación.
Toda instalación eléctrica y todo producto que sean objeto del presente reglamento deben cumplir los requisitos que le apliquen y demostrarlo mediante la certificación de conformidad.
En todas las instalaciones eléctricas, incluyendo las construidas con anterioridad a la entrada en vigencia del RETIE (mayo 1º de 2005), el propietario o tenedor de la instalación eléctrica debe verificar que ésta no presente alto riesgo o peligro inminente para la salud o la vida de las personas, animales o el medio ambiente. (Ministerio de Minas y Energía, 2013)
Requisitos para instalaciones de uso final
Se le conoce como uso final al último eslabón en la cadena de producción eléctrica, es decir, el punto en donde se realiza el consumo del servicio de electricidad que prestan las empresas de distribución; esto se lleva a cabo en las instalaciones de las viviendas, así como en la industria y en el comercio. El uso de aparatos eléctricos, máquinas y electrodomésticos es el objetivo final de la industria eléctrica, por ende toda instalación eléctrica que tenga la función de consumo de energía debe estar construida cumpliendo las normas técnicas de seguridad. A continuación se mencionan algunos parámetros técnicos: Sistema de puesta a tierra
Toda instalación eléctrica debe contar con este dispositivo, el cual es un sistema de protección para la vida del ser humano, las instalaciones eléctricas y los aparatos conectados a la energía. 17
Consiste en conectar una parte de la instalación directamente con el suelo o la tierra, con el fin de dirigir hacia ella las corrientes de falla que pueden presentarse en las instalaciones, tales como: fugas de corriente, sobretensiones, electrostática o descargas atmosféricas. Acometida
Es el punto de entrega del servicio de energía eléctrica a un predio, dependiendo del tipo de edificación y de instalación, una acometida puede ser subterránea o aérea, además debe contar con un dispositivo de medición que registre el consumo de energía de la instalación eléctrica en un lapso específico; dicho medidor debe estar alojado en un gabinete con acceso al operador de la red para la lectura del registro de consumo. Iluminación
Todo sistema de iluminación de una instalación eléctrica que involucre bombillas, lámparas y portalámparas debe ser planeado, calculado, diseñado y construido cumpliendo con los requerimientos técnicos estipulados en el Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público (RETILAP).
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Referencias
Ministerio de Minas y Energía. (2013). Anexo general del RETIE Resolución 9 0708 de agosto 30 de 2013 con sus ajustes . Consultado el 29 de junio de 2016, en https://www.minminas.gov.co/documents/10180/1179442/Anexo+General+del+ RETIE+vigente+actualizado+a+2015-1.pdf/57874c58-e61e-4104-8b8cb64dbabedb13
Programa casa segura. (s.f.). Consecuencias en nuestra salud por una descarga eléctrica. Consultado el 30 de junio de 2016, en http://programacasasegura.org/mx/consecuencias-en-nuestra-salud-por-unadescarga-electrica/
Control del documento Nombre
Cargo
Dependencia
Fecha
Mayo de 2016 Junio de 2016
Autores
César Adrián Burgos Vergara
Experto temático
Centro de Electricidad y Electrónica y Telecomunicaciones Regional Distrito Capital
Adaptación
Paola Andrea Bobadilla Gutiérrez
Guionista Línea de producción
Centro Agroindustrial Regional Quindío
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