Seguridad Eléctrica: Riesgos, Efectos y Protección

6.1.- Efectos nocivos de la electricidad

Los daños que pueden producirse en el cuerpo humano como consecuencia de un accidente de origen eléctrico se dividen en dos grandes grupos:

• Con paso de corriente
• Sin paso de corriente

Efectos indirectos del paso de la corriente eléctrica son:

Caídas, Golpes, Cortes, Etc.

Las lesiones producidas por los efectos directos producidos por el paso de corriente a través del organismo, pueden ser:

• Quemaduras. Éstas se producen como consecuencia de la energía térmica disipada en aquellas zonas del organismo que son atravesadas por la corriente eléctrica.
• Tetanización. Como consecuencia del paso de la corriente eléctrica se produce la pérdida de control de los músculos afectados, llegando a quedar impedida la posibilidad de que el accidentado pueda separarse del contacto.
• Fibrilación ventricular. Consiste en el movimiento anárquico del corazón, el cual, deja de enviar sangre a los distintos órganos y, aunque esté en movimiento, no sigue su ritmo normal de funcionamiento.
• Asfixia. Se produce un paro respiratorio cuando el paso de la corriente eléctrica afecta a los centros nerviosos que controlan la función respiratoria.
• Embolias. El paso de corriente continua produce la electrólisis de la sangre, dando lugar a la aparición de coágulos que pueden llegar al obstruir alguna arteria.

Por otro lado, los efectos que si bien tienen su origen en el riesgo eléctrico no se deben al paso de la corriente tenemos: Por el arco eléctrico:

• Quemaduras. Éstas se producen debido a la alta temperatura que se genera durante el arco eléctrico, que llega hasta los 4.000ºC.
• Proyecciones. Los elementos metálicos bajo tensión puestos en contacto llegan a fundirse proyectando gotitas de material fundido que pueden alcanzar al trabajador.
• Lesiones oftálmicas. La generación de radiaciones ultravioleta e infrarroja que acompañan al arco eléctrico son causa de daños en los ojos.
• Incendios. Cuando en las inmediaciones del lugar en el que salta el arco eléctrico existen materiales o productos fácilmente inflamables, la alta temperatura y el calor desprendido pueden originar incendios.

6.2.- Factores que influyen en el efecto eléctrico

Los efectos que produce el paso de la corriente por el cuerpo humano dependen de los siguientes factores: Intensidad de la corriente

La intensidad de la corriente es uno de los factores que más inciden en los efectos y lesiones ocasionados por el accidente eléctrico. El paso de la corriente determina situaciones que condicionan los efectos. Así:

• Umbral de percepción: es el valor mínimo de la corriente que provoca una sensación en una persona, a través de la que pasa esta corriente. Cuando la intensidad es de 0,5 mA (miliamperios) el individuo expuesto al paso de la corriente «nota un cosquilleo» (independientemente del tiempo de exposición).
• Umbral de reacción: es el valor mínimo de la corriente que provoca una contracción muscular.

Resistencia del cuerpo humano

Esta resistencia del cuerpo humano no es fija incluso para cada persona, sino que depende de diversos factores entre los que cabe destacar:

• Grado de humedad de la piel
• Superficie de contacto
• Presión de contacto
• Estado fisiológico
• Dureza de la epidermis

Cuando la tensión aplicada es de 220 voltios, se suele estimar que la resistencia del cuerpo humano (piel seca) está en torno a los 1.500 ohmios.

Tensión aplicada

La tensión es el factor que, unido a la resistencia del circuito, provoca el paso de la corriente resultante por el cuerpo humano (en caso de contacto eléctrico). En lugares secos 50 voltios

En lugares húmedos o mojados 24 voltios En lugares sumergidos 12 voltios Frecuencia de la corriente se utiliza tanto en la industria como en nuestros hogares es de 50 Hercios. Los efectos que presenta la corriente van disminuyendo según su frecuencia va siendo cada vez mayor.

Duración del contacto eléctrico junto con la intensidad es el factor que más influye en el resultado del accidente.

• Umbral de no soltar: es el valor máximo de la corriente para que la persona que tiene sujetos unos electrodos pueda soltarlos. Si aumentamos la intensidad, por ejemplo, hasta 50 mA ,aproximadamente al cabo de 130 ms (milisegundos) de exposición al paso de la corriente, comenzará a tener problemas para separarse
• Umbral de fibrilación ventricular: es el valor mínimo de la corriente que provoca la fibrilación ventricular.

Si seguimos manteniendo al individuo expuesto a esta corriente de 50 mA durante más tiempo hasta alcanzar los 900 ms se alcanzaría el umbral de fibrilación

En corriente continua, si el polo negativo está en los pies (corriente descendente), el umbral de fibrilación es de aproximadamente el doble de lo que sería si el polo positivo estuviese en los pies (corriente ascendente). Si en lugar de las corrientes longitudinales antes descritas fuese una corriente transversal, la experiencia sobre animales hace suponer que, solo se producirá la fibrilación ventricular con intensidades considerablemente más elevadas.

• Umbral de fibrilación ventricular: es el valor mínimo de la corriente que provoca la fibrilación ventricular.

Si seguimos manteniendo al individuo expuesto a esta corriente de 50 mA durante más tiempo hasta alcanzar los 900 ms se alcanzaría el umbral de fibrilación

En corriente continua, si el polo negativo está en los pies (corriente descendente), el umbral de fibrilación es de aproximadamente el doble de lo que sería si el polo positivo estuviese en los pies (corriente ascendente). Si en lugar de las corrientes longitudinales antes descritas fuese una corriente transversal, la experiencia sobre animales hace suponer que, solo se producirá la fibrilación ventricular con intensidades considerablemente más elevadas.

6.3.- RECORRIDO DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CUERPO Y ACTUACIONES

6.3.1.- Recorrido de la corriente a través del cuerpo

La gravedad del accidente depende del recorrido de la corriente a través del cuerpo.

El trayecto de «mano izquierda a los dos pies». Para otros trayectos se aplica el llamado «Factor de corriente de corazón», que permite calcular la equivalencia del riesgo de las corrientes que teniendo recorridos diferentes atraviesan el cuerpo humano.

• Pecho a la mano izq 1.5
• Pecho a la mano derecha 1.3
• Mano iz a pie izq, a pie der o a los dos pies 1
• Dos manos a los dos pies 1
• Mano der a pie izq a pie der o a los dos pies 0.8
• Espalda a mano iz 0.7
• Glúteos a mano izq 0.7
• Mano izq a mano derecha 0.4
• Espalda a mano derecha 0.3

La mencionada equivalencia se calcula por la ecuación:

Capacidad de reacción de la persona

Dependiendo de la fortaleza y agilidad de la persona, el efecto del paso de la corriente varía sensiblemente.

6.3.2.- Actuación en caso de accidente eléctrico

En primer lugar habrá de proceder a eliminar el contacto, para lo cual deberá cortarse la corriente si es posible.

De forma general se incluyen una serie de medidas que habrán de tenerse en cuenta en caso de accidente eléctrico,

Accidentes por baja tensión

• Cortar la corriente eléctrica si es posible.
• Evitar separar al accidentado directamente y especialmente si está húmedo
• Si el accidentado está pegado al conductor, cortar éste con herramienta de mango aislante.

Accidentes por alta tensión

• Cortar la subestación correspondiente.
• Prevenir la posible caída si está en alto.
• Separa la víctima con auxilio de pértiga aislante y estando provisto de guantes y calzado aislante y actuando sobre banqueta aislante.

Proceder a su reanimación

Una vez separado de la corriente eléctrica se debe comprobar si el accidentado solamente sufre un shock (hay pérdida de conciencia, si bien respira y mantiene el pulso), en este caso es suficiente con tenderlo sobre el suelo de costado.

Si se ha producido un paro respiratorio pero no circulatorio (hay pérdida de conciencia, no respira pero si tiene pulso y la pupila está normal), en este caso proceder a realizar respiración artificial (boca a boca).

Si hay para cardiaco (no tiene pulso y la pupila está dilatada), proceder a suministrar masaje cardiaco y respiración artificial.

Si presenta quemaduras envolver la parte afectada en ropa limpia

Evacuación a un centro hospitalario

Previamente se habrá avisado para pedir ayuda especializada y, por último, serán estos los que se encargarán de evacuar al accidentado a un centro hospitalario tan pronto como sea posible.

6.3.2.- Actuación en caso de accidente eléctrico

En primer lugar habrá de proceder a eliminar el contacto, para lo cual deberá cortarse la corriente si es posible.

De forma general se incluyen una serie de medidas que habrán de tenerse en cuenta en caso de accidente eléctrico,

Accidentes por baja tensiónCortar la corriente eléctrica si es posible.

Evitar separar al accidentado directamente y especialmente si está húmedo

Si el accidentado está pegado al conductor, cortar éste con herramienta de mango aislante.

Accidentes por alta tensiónCortar la subestación correspondiente.

Prevenir la posible caída si está en alto.

Separa la víctima con auxilio de pértiga aislante y estando provisto de guantes y calzado aislante y actuando sobre banqueta aislante.

Proceder a su reanimación

Una vez separado de la corriente eléctrica se debe comprobar si el accidentado solamente sufre un shock (hay pérdida de conciencia, si bien respira y mantiene el pulso), en este caso es suficiente con tenderlo sobre el suelo de costado.

Si se ha producido un paro respiratorio pero no circulatorio (hay pérdida de conciencia, no respira pero si tiene pulso y la pupila está normal), en este caso proceder a realizar respiración artificial (boca a boca).

Si hay para cardiaco (no tiene pulso y la pupila está dilatada), proceder a suministrar masaje cardiaco y respiración artificial.

Si presenta quemaduras envolver la parte afectada en ropa limpia

Evacuación a un centro hospitalario

Previamente se habrá avisado para pedir ayuda especializada y, por último, serán estos los que se encargarán de evacuar al accidentado a un centro hospitalario tan pronto como sea posible.

6.4.- CONTACTOS ELÉCTRICOS.

Los accidentes eléctricos se producen cuando la persona entra en contacto con la corriente eléctrica. Este contacto puede ser:

• Contacto eléctrico directo. Se produce cuando la persona entra en contacto con las partes activas de la instalación. Puede ser entre dos conductores o entre un conductor activo y tierra. En este tipo de contactos, una corriente importante circula por el cuerpo del trabajador, lo que da lugar a graves consecuencias.
• Contacto eléctrico indirecto Se produce cuando la persona entra en contacto con elementos que, aunque no forman parte del circuito eléctrico, se encuentran bajo tensión de forma accidental como consecuencia de un defecto de sus aislamientos.

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS DIRECTOS.

están destinadas a proteger a las personas del riesgo que implica el contacto con las partes activas de las instalaciones y equipos eléctricos. Se entiende por “partes activas” los conductores y piezas conductoras bajo tensión en servicio normal.

Para considerar satisfecha la protección contra los contactos directos en las instalaciones, se puede adoptar una de las medidas contempladas en la ITC-BT-24

• Alejamiento de partes activas

  Se conseguirá separando las partes activas de la instalación a una distancia tal del lugar donde las personas habitualmente se encuentran, o circulan, que sea imposible un contacto fortuito con las manos o por la manipulación de objetos conductores, cuando estos se utilicen cerca de la instalación.

• Interposición de obstáculos

  La protección consiste en la interposición de obstáculos que impidan todo contacto accidental con las partes activas de la instalación, pero no los contactos voluntarios por una tentativa deliberada de salvar el obstáculo.

El grado de protección de los receptores se indica mediante la inscripción «IP» seguida de las siguientes cifras y letras:

• 1ª cifra: grado de protección (del 0 al 6) contra el ingreso de objetos extraños sólidos (dedo, herramienta, polvo, etc.)

• 2ª cifra: grado de protección (del 0 al 8) contra la penetración de agua (en forma de gotas, chorro, inmersión, etc.)
• 3ª cifra (es opcional): grado de protección (1,3,5,7 y 9) contra choques mecánicos. Esta cifra no forma parte de la Norma EN- 60.529-1991 y, por tanto, solo es aplicable a los casos en los que se exija una resistencia de la envolvente a los choques mecánicos.
• 1ª letra adicional (es opcional): grado de protección (A, B, C y D) contra acceso a partes peligrosas (dedo, herramientas, etc.). Solo se utiliza si la protección efectiva contra el acceso a partes peligrosas es más alta que la indicada por la primera cifra característica.
• 2ª letra suplementaria (es opcional): información complementaria específica (H, M, S y W). Por ejemplo: aparato de alta tensión.

• Recubrimiento de las partes activas de la instalación

  Por medio de un aislamiento apropiado, capaz de conservar sus propiedades con el tiempo y que limite la corriente de contacto a un valor no superior a un miliamperio, considerando en 2.500 W la resistencia del cuerpo humano. Ejemplos: cables aislados, bornes aislados, etc. Las pinturas, barnices, lacas y productos similares, no se consideran aisladores.

• Utilización de pequeñas tensiones de seguridad.

  Se basa en la utilización de pequeñas tensiones, llamadas de seguridad:

  • En locales húmedos y mojados: 24 Voltios.
  • En locales secos: 50 Voltios.
• Protección complementaria con dispositivos diferenciales de alta intensidad.

  pueden presentar fallos ocasionados a defectos de mantenimiento, fallos de aislamiento, imprudencias, etc. La adopción de una medida de protección complementaria, que permite asegurar una rápida desconexión de la instalación, constituye un método para reducir la probabilidad de consecuencias mortales en el caso de un accidente por contacto eléctrico directo.

6.5.- Protección contra contactos eléctricos indirectos

En la NTP 71 del INSHT se desarrollan los sistemas de protección contra contactos eléctricos indirectos y se establece la obligación de disponer de ellos a todo elemento eléctrico.

Las medidas de protección contra contactos eléctricos indirectos se agrupan en dos grandes bloques:

• clase A hacen que los contactos no sean peligrosos en sí mismos o impiden los contactos simultáneos entre masas y elementos conductores entre los que pueda aparecer una diferencia de potencial peligrosa. Entre estas medidas se encuentran:Doble aislamiento,Separación de circuitos y Empleo de pequeñas tensiones de seguridad
• clase B consisten en limitar la corriente que circula por el cuerpo humano mediante la desconexión de instalación defectuosa. Entre estas medidas destaca: Puesta a tierra de las masas y dispositivo de corte por intensidad de defecto. Diferenciales, Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por tensión de defecto. Y Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto.

Las medidas de protección de clase B consisten en limitar la corriente que circula por el cuerpo humano mediante la desconexión de instalación defectuosa. Entre estas medidas destaca:

• Puesta a tierra de las masas y dispositivo de corte por intensidad de defecto. Diferenciales.
• Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por tensión de defecto.
• Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto.

Sistemas de protección de clase A.

• Doble aislamientoconsiste en utilizar receptores que dispongan de un aislamiento de protección, además del aislamiento funcional, entre las partes activas y las masas accesibles.
• Separación de circuitos

  Este sistema de protección consiste en separar los circuitos de utilización de la fuente de energía mediante transformadores o grupos convertidores, manteniendo aislados de tierra todos los conductores del circuito de utilización.

• Empleo de pequeñas tensiones de seguridad.

  Este sistema de protección consiste en la utilización de pequeñas tensiones, que son:

  • 24 voltios para locales o emplazamientos húmedos o majados
  • 50 voltios para locales o emplazamientos secos

Sistemas de protección de clase B

• Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por intensidadde defecto, interruptores diferenciales

  Cuando se produce un defecto de aislamiento aparece una corriente de defecto que circula desde el receptor hacia tierra. La tensión de defecto entre las masas y tierra, asociada a esta corriente, puede resultar peligrosa para aquellas personas que entren en contacto con las mismas.

  Los diferenciales más usados son los que actúan para corrientes de defecto de 30 mA.

• Selectividad entre dispositivos diferenciales.

  Si varios dispositivos diferenciales se hallan conectados en serie (es decir, en cascada), existirá selectividad, cuando al producirse un defecto a tierra, dispara el diferencial más cercano al mismo, no afectando al diferencial situado «aguas arriba».

• Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por tensión dedefecto
• Puesta a neutro de las masas y dispositivos de corte por intensidadde defecto, neutro aislado de tierra.

  Este sistema de protección consiste en unir las masas metálicas de la instalación al conductor neutro, de forma que los defectos francos de aislamiento se transformen en cortocircuitos entre fase y neutro lo que provoca el funcionamiento del dispositivo de corte automático y en consecuencia la desconexión de la instalación defectuosa.

6.6.- FIABILIDAD DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS INDIRECTOS

Los sistemas de protección, contra contactos eléctricos indirectos, se pueden ordenar en función de su fiabilidad:

• Tensiones de seguridad
• Separación de circuitos.
• Doble aislamiento.
• Los siguientes:Puesta a tierra de las masas con diferencial de alta sensibilidad, Puesta a neutro de las masas con diferencial de alta sensibilidad.
• Los siguientes:Puesta a tierra de las masas. Diferenciales. Puesta a neutro. Neutro aislado.

Puesta a tierra con dispositivos de tensión de defecto.

• Los siguientes:Diferenciales de alta sensibilidad sin puesta a tierra. Y Dispositivos de tensión de defecto sin puesta a tierra.

Cuando todos los sistemas de protección funcionan correctamente confieren un nivel de seguridad similar y suficiente para cualquier situación de riesgo que se quiera proteger (a excepción de los del grupo 6 que solo pueden proteger en emplazamientos secos). No obstante, en algunos sistemas existe la posibilidad considerable de que su funcionamiento se altere o anule por avería, mala instalación o bloqueo voluntario de sus elementos de seguridad, por lo que su fiabilidad en situaciones de riesgo elevado no es preventivamente admisible.