CAPITULO III AEGURIDAD CONTRA RISGO ELECTRICO 3.1 INTRODUCCION
La electricidad es una de las formas de energía más utilizada, proporcionando ayuda y bienestar en la mayoría de nuestras actividades, pero presenta importantes riesgos que es preciso conocer y prever. 3.2 TERMINOLOGIAS TECNICAS
CONDUCTORES
Son aquellos que permiten el paso de la carga por el interior de su masa sin alterar sus propiedades químicas, entre ellos están los metales ,el aire húmedo, el cuerpo de los animales, el agua acidulada, etc.
AISLANTES
(mal conductor de la electricidad) son los llamados dieléctricos o malos conductores; y se caracterizan por ofrecer gran resistencia al paso de las cargas por el interior de su masa.
LA TIERRA
Actúa siempre de este modo “le da electrones electrones al que le falta y recibe del que le sobra ” la tierra es considerada como un gran manantial manantial de electrones, por tener una inmensa cantidad cantidad de electrones. CARGAS ESTÁTICAS Las cargas estáticas son conocidas como el fenómeno de la acumulación de cargas eléctricas sobre diversos objetos y en distintas circunstancias.
3.3 TIPOS DE COTACTO ELECTRICO 3.3.1 CONTACTOS DIRECTOS Cuando hablamos de contacto eléctrico directo, nos referimos al contacto que sufre una parte del cuerpo con un elemento activo de una instalación eléctrica, denominándose elemento activo a aquel que en condiciones normales se encuentra en tensión; ejemplos de elementos activos de una instalación eléctrica pueden ser los cables de fase o los contactos de un interruptor. Este tipo de contacto es poco común y suele producirse cuando se está manipulando internamente la instalación. 3.3.2 CONTACTOS INDIRECTOS Los contactos indirectos son más comunes y difíciles de detectar a simple vista. Se dice que se ha producido un contacto eléctrico indirecto, cuando una parte de un aparato o instalación que se encuentra bajo tensión debido a algún fallo de aislamiento o de otra índole, dicho de otra manera, que en condiciones normales de funcionamiento no debería estar en tensión. Como se ha dicho al principio este tipo de contactos son más comunes que los directos y seguro que a todos nos ha pasado alguna vez que la carcasa metálica de algún electrodoméstico nos ha dado calambre, esto es un ejemplo un contacto indirecto.
3.4 RESISTENCIA DEL CUERPPO HUMANO La Resistencia eléctrica del cuerpo humano no es constante sino que presenta variaciones en:
La piel a la entrada de la corriente.
La piel a la salida de la corriente.
Los tejidos y órganos internos.
Estado anímico.
a) Para piel húmeda y fina la resistencia es de 100 a 500 ohmios en corrientes alternas y de unos 1800 ohmios en continua. b) Para la piel seca y rugosa, la resistencia varía de 100.000 a 600.000 ohmios alcanzando hasta 1.000.000 ohmios. c) La resistencia interna promedio del cuerpo aproximadamente es de 500 Ohmios.
Esta información es muy importante para tomar medidas preventivas frente a este riesgo: Al sufrir un choque eléctrico la salida de la corriente eléctrica se realiza con frecuencia por los pies; una forma de aumentar la resistencia corporal es mediante el uso de zapatos aislantes; algunos ensayos realizados en zapatos de cuero con suela de 5 mm de espesor, colocado entre dos placas metálicas presenta las siguientes resistencias: Seco 1.000.000 Ohms / dm2. Ligeramente húmedo 5.000 Ohms / dm2. Sumergido una hora en agua 100 Ohms / dm2.
Visto todo lo anterior y considerando las peores condiciones se puede suponer una resistencia global para el cuerpo humano de: Piel entrada y salida 200 Ohm. Calzado húmedo 100 Ohm. Resistencia interna del cuerpo 500 Ohm.
Valores resistivos en el cuerpo humano a roximados .
3.5 EFECTOS DE LA CORRIENTE EN EL CUERPO HUMANO Corriente eléctrica.-La energía eléctrica tiene un uso transversal y es una de las fuentes energéticas más utilizadas en el mundo moderno. Sin embargo, esto trae como consecuencia algunos peligros en su uso en todos los ámbitos, como empresas, comercio, hogar, etc. Para los seres humanos, la corriente eléctrica es peligrosa, porque entre los cinco sentidos que posee el hombre, éste no tiene ninguno para detectar la energía eléctrica en un cable que esté activado; sólo podemos registrar sus consecuencias. Recordando siempre que el hombre no puede percibir la corriente eléctrica, sino solamente sus consecuencias, ésta produce tres efectos principales sobre el cuerpo humano: • Químico, • Fisiológico; y, • Calorífico.
Efecto químico: Aproximadamente 2/3 del cuerpo humano se componen de agua. Al aplicar una tensión aparecerá, pues, una descomposición y, por consiguiente, las células -los componentes básicos de nuestro organismo- se mueren cuando se descompone el líquido celular. Efecto fisiológico: En nuestro organismo, necesitamos permanentemente electricidad para que nuestros sentidos corporales informen al cerebro (sinapsis) y para que éste envíe señales de mando a los terminales nerviosos de los músculos. Para ello, se generan impulsos de tensión del orden de 0,1 V. Si desde el exterior, quedara aplicada una tensión adicional resultarían perturbados los procesos normales; así, por ejemplo, los músculos no se relajarían (calambre muscular). El nódulo seno-auricular, el centro de mando de nuestro corazón, se encuentra en el órgano mismo, por lo que las corrientes extrañas que circulen a través del corazón son muy peligrosas. Casi siempre trabajamos con una corriente alterna de 50 Hz., con lo que los músculos del corazón recibirían 100 veces por segundo la orden de contraerse, o sea, unas 80 veces más rápido de lo normal. Como consecuencia, trabajaría a toda prisa y superficialmente, con lo que dejaría de bombear sangre. Este fenómeno se llama fibrilación ventricular o cardíaca y provoca el paro cardíaco. Efecto calorífico: Todas las sustancias se calientan al paso de la corriente y, por lo tanto, también lo hará el cuerpo humano. En especial, los puntos de entrada y de salida de la corriente quedarán amenazados, pues debido a las resistencias de paso, relativamente grandes, se disiparán en ellos grandes potencias (P = I2 x R) que se transformarán en calor. Además en los tejidos calientes, las proteínas se coagulan y, por otro lado, una elevación de sólo 15°C de la temperatura de los músculos destruye los glóbulos rojos de la sangre.
3.6 LIMITES DE PELIGROSIDAD DE LA CORRIENTE
Márgenes de intensidad La gravedad que pueden tener en cada caso los efectos descritos depende sobre todo de la intensidad de la corriente, pero también del camino por el que ésta circule por el cuerpo, así como del tiempo que actúe y de su tipo (corriente continua pura, alterna, mixta) (ver tabla 1).
Los valores de la tabla 1 se obtuvieron en experimentos derivados de accidentes. Ello significa que en algún caso particular, también pueden producirse efectos mortales para intensidades menores. El estado de salud y de ánimo también desempeñan un papel decisivo.
3.7 REQUISITOS PARA EVITAR LOS CONTACTOS ELECTRICOS PROTECCIÓN DE LAS INSTALACIONES, SISTEMAS DE SEGURIDAD CONTRA CONTACTOS DIRECTOS
Nos centraremos en este primer estudio en los sistemas empleados en la prevención de contactos directos, pudiendo distinguirse tres grandes sistemas de protección: - Alejamiento de las partes activas. - Aislamiento de las partes activas. - Interposición de obstáculos. El alejamiento de las partes activas de la instalación consiste en alejar de cualquier zona susceptible de tránsito público o zona de trabajo cualquier elemento en tensión, de manera que resulte imposible un contacto fortuito con los mismos. En el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, se recogen una serie de distancias mínimas que se deben respetar si se quiere disponer de una protección eficaz.
Otro sistema muy empleado y de una eficaz bastante reconocida es el aislamiento de las partes activas. Es un sistema bastante simple, básicamente consiste en aislar cualquier elemento activo, de manera que en ningún momento se pueda entrar en contacto con él. Su uso está quizás más extendido que en el caso anterior, ya que la distancias reglamentadas para poner en práctica el anterior sistema, lo hacen inviable en espacios reducidos o en ciertos aparatos eléctricos como mecanismos o electrodomésticos donde el empleo del aislamiento está muy generalizado. Por último tenemos el sistema de protección mediante la interposición de obstáculos. Este es un sistema muy parecido al anterior ya que se basan en el mismo principio, el de evitar el contacto aislando los elementos en tensión, en este caso, interponiendo entre la persona y el elemento activo una barrera física adecuada a la situación.
La diferencia más llamativa de este sistema respecto al anterior quizá sea su campo de aplicación, que se ve más sectorizado hacia instalaciones en las que se prevé una manipulación limitada o en zonas de trabajo en las que no es posible respetar las distancias reglamentadas. La interposición de obstáculos es un sistema muy empleado cuando se trabaja con las instalaciones de enlace o en las proximidades de redes de distribución eléctrica. Un ejemplo de utilización de este sistema, es acoplar a un andamio un tabique separador aislante, que separe la zona de trabajo de una línea de media tensión que pudiera haber en las proximidades.
SISTEMAS DE SEGURIDAD CONTRA CONTACTOS INDIRECTOS Las protecciones contra contactos indirectos, protegen a las personas actuando de diferentes maneras: Buscando impedir que una corriente determinada atraviese el cuerpo humano. Limitando los valores de corriente que pueden atravesar el cuerpo humano, hasta cifras no peligrosas para el mismo. Desconectando automáticamente la instalación cuando aparece una intensidad de defecto peligrosa. El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión organiza los sistemas de protección contra contactos indirectos en dos grandes grupos:
Los sistemas de protección de clase A buscan suprimir el riesgo de contacto indirecto o, en su defecto, minimizar sus consecuencias. Los de clase B son los sistemas de puesta a tierra.
El empleo de pequeñas tensiones consiste en la utilización de las tensiones de seguridad normalizadas que son: - 50V en locales secos. - 24V en locales húmedos. - 12V en locales mojados. Este sistema se emplea mucho en instalaciones cercanas o en el interior de recipientes húmedos, tales como jacuzzi o saunas. El sistema de separación de circuitos consiste en separar los circuitos de utilización de la fuente de energía mediante transformadores y convertidores, manteniendo todos los conductores del circuito de utilización aislados de tierra. De esta manera se consigue que, aunque una persona entre en contacto con un elemento en tensión, no sea atravesada por corriente alguna ya que no se puede cerrar el circuito por tierra. El último sistema de clase A (aislamiento de protección) consiste en establecer un segundo aislamiento aparte del funcional. Es un sistema muy empleado en electrodomésticos, herramientas eléctricas de mano…
Los sistemas de clase B consisten en unir mediante un conductor (denominado conductor de protección y fácilmente diferenciable por su color amarillo y verde), todas las masas de la instalación, entendiéndose por masa como todo elemento metálico susceptible de entrar en tensión. De esta manera se consigue un punto equipotencial al que se encuentran conectadas todas las masas de la instalación. Ese punto equipotencial, debe ser “puesto a tierra” me diante el empleo de un electrodo (pica, placa…).
De esta manera se consigue que, cualquier intensidad de defecto que pudiera surgir en la instalación, sea derivada de inmediato a tierra, de esta manera se consigue crear una diferencia de carga de retorno que es detectada por el interruptor diferencial y lo hace actuar en consecuencia, dejando fuera de servicio esa parte en concreto de la instalación o la totalidad de la misma.
Una variante muy utilizada en las redes de distribución es la de unir el conductor neutro a tierra, de esta manera se consigue eliminar cualquier tipo de corriente de defecto que circulara por él y que pudiera originar desequilibrios de tensión.
3.8 SISITEMA DE PUESTA A TIERRA Una de las protecciones más importantes de las instalaciones eléctricas residenciales, comerciales o industriales, es la línea de puesta a tierra. El término Tierra significa establecer una conexión eléctrica entre el neutro y la tierra. Los sistemas eléctricos se conectan sólidamente a tierra con el fin de prevenir voltajes excesivos provocados por fenómenos transitorios tales como descargas atmosféricas contactos accidentales con líneas de voltaje mayor condiciones de falla en el sistema. La línea de tierra es realmente una varilla de cobre, hierro cobrizado, hierro galvanizado, coper well, la cual se clava en la tierra preferiblemente húmeda y en el extremo superior se coloca una abrazadera, a la cual se le conecta un conductor que va conectada al neutro del sistema. Una práctica común en las instalaciones eléctricas es la de conectar el neutro a tierra, además las partes metálicas de los motores, transformadores, estufas, aparatos de arranque de los motores. Deben evitarse las tomas de tierra en terrenos corrosivos, en basureros, residuos industriales o en sitios donde no se facilite la penetración de agua.
RECOMENDACIONES
Este trabajo desarrolla los aspectos más importantes de la ingeniería eléctrica, el cual fue de gran satisfacción por que nos permitido complementar nuestros conocimientos acerca de los aspectos más importantes de este tipo de energía ,así como de la seguridad a tomar en caso de contacto eléctrico y la normatividad correspondiente , lo único que nosotros recomendamos como grupo de trabajo , sería que el docente encargado del curso podría ampliarnos más acerca de estos temas, ya que este trabajo ha sido tocado muy superficialmente por las condiciones de trabajo y por evitar un trabajo muy voluminoso.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. MEM- DGE Código Nacional de Electricidad TOMO V 2. http://blog.espol.edu.ec/crielectrico/files/2011/07/contacto. 3. www.mmm.com/es/productoselectricos. 4.
[email protected] http://www.procobreperu.org 5. Máximo López Toledo- Dr.Ingeniero Industrial- Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales- Universidad Politécnica de Madrid
