1 Historia de las puestas a tierra de protección personal Capítulo 1 www.hubbellpowersystems.com E-mail: [email protected] Teléfono: 573-682-5521 Fax: 573-682-8714 210 North Allen Centralia, MO 65240, USA ©Copyright 2008 & 2010 Hubbell Incorporated Historia de las puestas a tierra de protección personal La protección de los trabajadores siempre se ha considerado importante. Su seguridad es ahora un aspecto más importante que nunca, que ha merecido una atención creciente en los últimos años. A medida que ha crecido el país, también lo han hecho las necesidades eléctricas de la población: más población, más empresas y fábricas que consumen más energía. Así pues, se han modernizado las líneas eléctricas existentes y se han construido otras nuevas para atender la creciente demanda de energía eléctrica. Hoy en día vemos cómo las líneas son cada vez de mayor tensión, con niveles más elevados tanto de tensión nominal como de intensidad de cortocircuito. Este crecimiento ha hecho que sea cada vez más difícil garantizar una zona de trabajo segura. En muchos casos los “antiguos” métodos resultan no solo inapropiados, sino inseguros. Un “veterano” de una compañía eléctrica rural del medio oeste estadounidense contaba que acostumbraban a cortar una “hierba verde gruesa” para poner a tierra la línea. Afortunadamente, los tiempos de las puestas a tierra a base de “hierbas verdes gruesas” y cadenas pertenecen ya a un pasado remoto. En ese entonces, la probabilidad de que un trabajador estuviera en contacto con la línea en el preciso instante de su puesta en tensión accidental era muy reducida. En la mayoría de los casos la falta de lesiones se debía más a la ausencia de contacto del trabajador en ese momento que a los medios de protección utilizados entonces. Ahora es importante tener en cuenta las intensidades de cortocircuito, los equipos de protección disponibles, las técnicas para establecer zonas de trabajo seguras y el buen estado del equipo a utilizar. En esta publicación se describen los métodos nuevos y más adecuados de puesta a tierra de protección para las necesidades actuales. El crecimiento del sector eléctrico se ha visto acompañado de un aumento en el número de accidentes y lesiones. Esto ha dado lugar a una mayor concientización de la necesidad de mejorar las condiciones de seguridad en el trabajo, tanto dentro de la propia industria eléctrica como por parte de las agencias reguladoras gubernamentales. A nivel federal en los Estados Unidos se publicaron las normas de la Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo (OSHA) en enero de 1994. En el reglamento CFR 29 1910.269 Subapartado R[7] se regula un amplio espectro de actividades eléctricas. Se establecen los requisitos para la operación y el mantenimiento de líneas y equipos de generación, transformación, transporte y distribución, y actividades de poda de árboles. En otras normas OSHA se contemplan otros aspectos relativos a la industria eléctrica. Hay muy pocas cosas que se dejan al azar. Estas normas tienen rango de ley y quienes las incumplan se exponen a graves castigos y sanciones económicas. En Estados Unidos, algunos de los estados han adoptado su propia versión de las normas OSHA . Esto está permitido siempre que la versión estatal sea al menos tan estricta como la reglamentación federal. La protección del trabajador es el principal objetivo de la década. Esta publicación pretende ayudar al personal de diversos niveles de calificación de las compañías eléctricas a comprender y aplicar las técnicas a seguir por los trabajadores que realicen mantenimiento una vez que la línea haya sido desenergizada y puesta fuera de servicio. Cada capítulo está dirigido a un tipo específico de lector. Los capítulos están ordenados secuencialmente, y cada uno de ellos es independiente en cuanto a la información que aporta. Esto permitirá a un lector con mayor experiencia omitir los capítulos más básicos, destinados a los operarios de líneas nuevos en el sector. En los textos anteriores se hablaba de la “instalación de tierras” o “colocación de puentes”. No obstante, estos términos daban lugar a confusión. Por ejemplo, existen “puentes calientes”, utilizados para llevar a cabo el mantenimiento de una conexión eléctrica, los cuales permanecen con tensión durante su uso. ¿Puesta a tierra se refería a una conexión a tierra o podía tratarse de una conexión al neutro? Así pues, se cambió oficialmente la terminología por puesta a tierra de protección de personal con el objeto de eliminar tal confusión. Probablemente tenga que pasar una generación de operarios de líneas antes de que la nueva terminología se utilice de forma generalizada. 1-2 tierra[13,14]. Esto se consideró una mejora para la seguridad de los trabajadores. No obstante, esta modificación seguía dejando al trabajador como camino alternativo de retorno a través de tierra a la fuente de alimentación si se encontraba trabajando sobre un apoyo conductor. Este método se representa esquemáticamente en las Figuras 1-2.a y 1-2.b. A través de los años, se han utilizado diversos sistemas de protección tras el empleo de las cadenas de tierra. Los primeros métodos consistían en la colocación de un puente distinto desde cada conductor hasta una toma de tierra aparte para cada conductor (13,14). Este método se representa esquemáticamente en las Figuras 1-1.a y 1-1.b. El trabajador se representa en las siguientes figuras por medio del símbolo de resistencia, con la designación RM. Como puede verse, esto suponía que el trabajador quedaba en serie entre un conductor posiblemente energizado y tierra como cuarto camino o camino alternativo de paso de la corriente a tierra si el apoyo de la línea era conductor, por ejemplo, una torre de acero. En una modificación posterior los tres puentes pasaron a conectarse a una única toma de Otra modificación consistió en la utilización de puentes más cortos entre las fases y un único puente hasta una única conexión a tierra[13], como se representa esquemáticamente en las Figuras 1-3a y 1-3b. Nuevamente se trataba de un intento de mejorar la protección del trabajador que no modificaba la estructura básica de los circuitos. El trabajador sigue ofreciendo un camino alternativo de retorno de la corriente. Fig. 1-1.a Fig. 1-2.a Fig. 1-1.b Fig. 1-2.b Puentes distintos a toma de tierra común Puentes distintos a tomas de tierra distintas 1-3 Todos estos sistemas aseguraban la protección del sistema al indicar una falla, pero dejaban al trabajador en una situación que podía resultar mortal. Como puede verse en las ilustraciones y sus esquemas asociados, puede generarse una diferencia de potencial considerable a través del trabajador. Esta no era, por tanto, una solución satisfactoria. aunque no necesariamente seguro. Cada poste es diferente. La resistencia de un poste dependerá de la cantidad de humedad que haya quedado sellada en el interior de la madera durante su tratamiento por presión, de la contaminación superficial y de la cantidad de agua presente en la superficie, así como del tipo de madera. ¿Qué ocurre si la estructura de apoyo es de madera? Si el poste tiene tirantes y el trabajador se encuentra próximo o en contacto con el tirante, sigue existiendo un camino alternativo de paso de corriente. Si no tiene ningún tirante, el poste puede tener una resistencia lo suficientemente elevada para mantener la intensidad de corriente a través del cuerpo del trabajador a un nivel bajo, En algunas compañías se adoptó la política de colocar un juego completo de tierras en el poste de la zona de trabajo, así como en cada uno de los postes a ambos lados de la zona de trabajo. De esta manera se ofrecía protección, pero se requerían tres juegos completos de puestas a tierra de protección, con el consiguiente aumento tanto del costo como de la dificultad de trabajo para el operario de líneas. En 1955 los ingenieros de la Bonneville Power Administration teorizaron que un juego de puestas a tierra en el poste central de la zona de trabajo era suficiente, siempre que estuviera correctamente dimensionado e instalado. Los ensayos realizados indicaron que esto era correcto. En 1954 se publicó un artículo(17) sobre este trabajo, firmado por E. J. Harrington y T.M.C. Martin. Así surgió el movimiento a favor de la puesta a tierra de la “zona de trabajo”, que no obstante fue ignorado durante muchos años. La escasa probabilidad de que el trabajador estuviera en contacto con la línea durante el periodo de tiempo extremadamente corto de energización de la línea probablemente fue un motivo importante del reducido número de accidentes registrados. Prevalecía la filosofía de que los antiguos métodos siempre habían asegurado que el número de accidentes se mantuviera bajo, por lo que no había razón para cambiar. Desgraciadamente, esta filosofía sigue existiendo hoy en día en ciertos lugares. Fig. 1-3.a Fig. 1-3.b Conexión entre fases a una única toma de tierra Se han desarrollado sistemas adicionales de protección. La instalación de puestas a tierra a ambos lados de la zona de trabajo pasó a ser la práctica más aceptada y frecuentemente utilizada. Su uso y deficiencias se describen detalladamente en un capítulo posterior de esta publicación. Las puestas a tierra de protección temporales actualmente ofrecen protección a los trabajadores durante los trabajos de mantenimiento en líneas consideradas como desenergizadas y que de hecho están energizadas por inducción o que posteriormente resultan energizadas de forma accidental. No obstante, deberá asegurarse su correcta colocación, que constituye el tema central de esta publicación. 1-4