Riesgo Electrico

RIESGOS PARA LAS PERSONAS
ASOCIADOS CON LA INTERVENCIÓN DE
SISTEMAS ELÉCTRICOS
José Dariel Arcila Arias
[email protected]
OBJETIVOS
¾ Presentar un panorama amplio sobre los riesgos eléctricos, orientado
a las personas cuyo trabajo está asociado con el manejo de equipos y
redes eléctricas, y al personal directivo de industrias o de empresas
del sector eléctrico.
¾ Exponer los riesgos que existen asociados con la manipulación de la
energía eléctrica, la forma de protegerse y las normas aplicables
2
INTRODUCCIÓN
¾ Los accidentes relacionados con la manipulación de la energía
eléctrica tienen consecuencias graves tales como quemaduras
severas, amputaciones, daños de órganos vitales y en los peores
casos, la muerte.
¾ Lo anterior ha conducido a que La ley y las normas se hagan cada
día más exigentes buscando que se preserve la vida, la salud y la
integridad de las personas.
¾ El manejo de los riesgos eléctricos es un aspecto que cobra cada día
más importancia dentro de las diferentes empresas, las cuales deben
adoptar las medidas necesarias para que se disminuyan al mínimo los
accidentes de tipo eléctrico y sus efectos.
3
LOS RIESGOS ELÉCTRICOS
¾ Un primer paso necesario para el manejo del riesgo eléctrico es el
entendimiento de su naturaleza. No se puede manejar el riesgo
eléctrico si no se comprende su magnitud.
¾ Normalmente tendemos a asociar el riesgo eléctrico solo con el
fenómeno del paso de la corriente a través del cuerpo o choque
eléctrico, sin embargo, existen otros riesgos como el arco eléctrico y
la explosión que son igualmente peligrosos para las personas, y por
lo tanto, deben ser comprendidos.
4
EL ARCO ELÉCTRICO
¾ Normalmente el aire es un muy buen elemento aislante, sin embargo,
bajo ciertas condiciones tales como altas temperaturas y altos
campos eléctricos, puede convertirse en un buen conductor de
corriente eléctrica.
¾ Un arco eléctrico es una corriente que circula entre dos conductores
a través de un espacio compuesto por partículas ionizadas y vapor de
conductores eléctricos, y que previamente fue aire. La mezcla de
materiales a través de la cual circula la corriente del arco eléctrico es
llamada plasma. La característica física que hace peligroso al arco
eléctrico es la alta temperatura, la cual puede alcanzar 50000 ºK en
la región de los conductores (ánodo y cátodo) y 20000 ºK en la
columna.
5
EL ARCO ELÉCTRICO
Región del cátodo
hasta 50000 ºK
Región del ánodo
hasta 50000 ºK
cátodo
ánodo
Columna del arco
hasta 20000 ºK
Plasma
6
EL ARCO ELÉCTRICO
¾ La temperatura tan elevada del arco eléctrico genera una radiación
de calor que puede ocasionar quemaduras graves aun a distancias de
3 m. La cantidad de energía del arco depende de la corriente y de su
tamaño, siendo menor el efecto del nivel de tensión del sistema, por
lo cual debe tenerse un cuidado especial con los sistemas de baja
tensión que muchas veces cuentan con los niveles de corriente de
cortocircuito más elevadas.
¾ El daño generado por el arco eléctrico sobre una persona depende de
la cantidad de calor que ésta recibe, la cual se puede disminuir
manejando factores tales como la distancia de la persona al arco, el
tiempo de duración del arco y la utilización ropas y equipos de
protección personal que actúen como barreras o aislante térmicos.
7
EFECTOS DEL ARCO ELÉCTRICO
8
LA EXPLOSIÓN
¾ Cuando se forma un arco eléctrico, el aire del plasma se
sobrecalienta en un período muy corto de tiempo, lo cual causa una
rápida expansión del aire circundante, produciendo una onda de
presión que puede alcanzar presiones del orden de 1000 kg/m².
Tales presiones pueden ser suficientes para explotar bastidores,
torcer láminas, debilitar muros y arrojar partículas del aire a
velocidades muy altas.
¾ Esta explosión genera efectos tales como
¾
¾
¾
Explosión de bastidores
Doblado de láminas
Arroja partículas a altas velocidades
9
LA EXPLOSIÓN
10
EL CHOQUE ELÉCTRICO
¾ El choque eléctrico es la estimulación física que ocurre cuando la
corriente eléctrica circula por el cuerpo. El efecto que tiene depende
de la magnitud de la corriente y de las condiciones físicas de la
persona.
¾ Las corrientes muy elevadas, si bien no producen fibrilación, son
peligrosas debido a que generan quemaduras de tejidos y órganos
debido al calentamiento por efecto joule. Si la energía eléctrica
transformada en calor en el cuerpo humano es elevada, el
calentamiento puede ocasionar daños graves en órganos vitales.
11
EL CHOQUE ELÉCTRICO
Corriente
(60 Hz)
Fenómeno físico
Sensación o efecto letal
< 1 mA
Ninguno
Imperceptible
1 mA
Nivel de percepción
Cosquilleo
1-10 mA
Sensación de dolor
10 mA
Nivel de parálisis de brazos
No puede hablar ni soltar el conductor
(puede ser fatal)
30 mA
Parálisis respiratoria
Para de respirar (puede ser fatal)
75 mA
Nivel de fibrilación con probabilidad del 0,5%
250 mA
Nivel de fibrilación con probabilidad del 99,5% (≥
de 5 s de exposición)
Descoordinación en la actividad del
corazón (probablemente fatal)
4A
Nivel de parálisis total del corazón (no fibrilación)
El corazón para durante la circulación.
Si dura poco puede rearrancar sin
fibrilación (no fatal para el corazón)
≥5A
Quemadura de tejidos
No fatal a menos que involucre quema
de órganos vitales.
12
CONSECUENCIAS DE LOS ACCIDENTES ELÉCTRICOS
¾ Los accidentes eléctricos pueden ocasionar diversos tipos de traumas
afectando sistemas vitales como el respiratorio, el nervioso y el
muscular, y órganos vitales como el corazón. Las lesiones que
pueden ocasionarse por los accidentes eléctricos son:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
El paso de la corriente a través del cuerpo puede generar cortaduras o
rotura de miembros
Los daños en los nervios causados por el choque eléctrico o por las
quemaduras pueden causar pérdida de la motricidad o parálisis
Las quemaduras por el arco eléctrico o por la corriente generan dolores
intensos que pueden ser de una duración extremadamente larga.
Las partículas, el metal fundido y las quemaduras en los ojos pueden
ocasionar ceguera.
La explosión puede ocasionar pérdida parcial o total de la audición.
La circulación de corriente a través de los órganos puede ocasionar su
disfunción.
13
CONSECUENCIAS DE LOS ACCIDENTES ELÉCTRICOS
¾
Además de las lesiones puede ocasionarse la muerte por los
siguientes factores:
¾ El choque eléctrico puede ocasionar daños físicos mortales.
¾ Cuando se tienen quemaduras de un porcentaje alto de la piel, se
requieren cantidades grandes de líquidos para la cicatrización. Esto
genera un esfuerzo en el sistema renal que puede ocasionar la falla
del riñón.
¾ Los órganos internos afectados pueden dejar de funcionar
ocasionando la muerte principalmente si se trata de órganos vitales.
¾ Si la víctima inhala gases muy calientes y materiales fundidos
generados por el arco eléctrico, los pulmones se verán afectados y
no funcionarán correctamente.
¾ El corazón puede dejar de funcionar por fibrilación o por parálisis
debido a la corriente eléctrica.
14
PROTECCIÓN FRENTE A LOS RIESGOS ELÉCTRICOS
¾
Para protegerse de los efectos de los riesgos eléctricos se tienen los
siguientes métodos:
¾ Evitar que se presenten las fallas eléctricas mediante unas instalaciones y
equipos que cumplan con la normatividad aplicable y mediante un
mantenimiento preventivo que cubra todo el sistema eléctrico con la
periodicidad adecuada.
¾ Utilizar barreras de protección que confinen la explosión y el arco eléctrico o
que los oriente en direcciones en las cuales no afecten al personal.
¾ Mantener las distancias a los equipos energizados para evitar los
acercamientos peligrosos que pueda producir arcos eléctricos.
¾ Evitar las diferencias de potencial nocivas entre diferentes partes del cuerpo
humano.
¾ Proteger directamente a las personas con implementos de seguridad que
eviten la circulación de corrientes peligrosas a través del cuerpo o que
actúen como barreras frente al calor generado por el arco eléctrico y frente
a los objetos o partículas lanzadas a altas velocidades por la explosión
15
VULNERABILIDAD FRENTE AL RIESGO ELÉCTRICO
¾
Todas las empresas deben tener un conocimiento claro de su
estado frente a los riesgos eléctricos. Si no se ha tenido un
programa efectivo de prevención de los riesgos eléctricos y no
se conoce el estado actual, debe realizarse un diagnóstico que
identifique los puntos débiles y elaborar un plan de acción para
la disminución del riesgo. Algunos puntos claves que se deben
evaluar incluyen:
¾ Verificación de las instalaciones y del equipo eléctrico frente a los
requerimientos de seguridad eléctrica. Debe tenerse claridad
respecto a cuales son las normas y reglamentos que se deben
cumplir.
¾ Evaluación de la calidad y periodicidad del mantenimiento del
sistema eléctrico. Los instructivos de mantenimiento deben estar
basados normas internacionales y en las recomendaciones de los
fabricantes de los equipos.
16
VULNERABILIDAD FRENTE AL RIESGO ELÉCTRICO
¾ Evaluación de la dotación del personal con los equipos de
protección individuales y con las herramientas y elementos de
seguridad necesarios. Los implementos, herramientas y
equipos de seguridad deben ser aptos para el trabajo con
equipo eléctrico y cumplir con las normas aplicables.
¾ Evaluación del nivel de entrenamiento y capacitación del
personal en el trabajo específico que desarrolla, en riesgos
eléctricos y en prácticas de trabajo seguras. Además, debe
evaluarse la calidad y periodicidad de la capacitación y el
entrenamiento.
¾ Evaluación de la existencia y aplicación de los procedimientos
de seguridad para el trabajo eléctrico.
17
LA SEGURIDAD EN LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS
¾
Algunos accidentes en redes eléctricas son ocasionados por deficiencias
propias de la instalación, es decir, que no se deben a la aplicación de
procedimientos incorrectos o a la carencia de equipos de seguridad o
herramientas adecuadas. Para las instalaciones y el equipo eléctrico se
tienen unos requerimientos mínimos indispensables para que el personal
pueda realizar los trabajos bajo condiciones seguras. Estos
requerimientos se encuentran dentro de las normas aplicables al diseño,
montaje y mantenimiento. Los principales puntos a ser evaluados para
diagnosticar el estado de la instalación frente al riesgo eléctrico son:
¾ Sistema de puesta a tierra
¾ Sistema de apantallamiento y protecciones contra sobretensiones
¾ Sistema de protecciones eléctricas
¾ Espacio para realizar trabajos y distancias de seguridad
¾ Señalización y barreras
¾ Mantenimiento preventivo
18
EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
¾
El sistema de puesta a tierra en relación con la seguridad de las
personas cumple las siguientes funciones:
¾ Limitar tensiones de toque y de paso durante fallas eléctricas (cortocircuitos)
a niveles que no representen riesgo de choque eléctrico para las personas.
¾ Disminuir en estado estacionario a valores mínimos las tensiones de objetos
metálicos que se encuentran influenciados por inducciones de objetos
energizados. Para garantizar esto se requieren valores bajos de resistencia
de puesta a tierra y que los objetos metálicos se encuentren correctamente
conectados al sistema de puesta a tierra.
¾ Proporcionar un camino seguro y de baja impedancia para la corriente de las
descargas atmosféricas, cuando se trata de puestas a tierra para sistemas
de apantallamiento.
19
EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
¾
Inducción magnética
¾
¾
generada por corrientes
eléctricas
efecto inductivo
Io
¾
Inducción eléctrica
¾
¾
generada por cargas
eléctricas
efecto capacitivo
Ii
Vo
Vi
Vi
20
EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
¾
Aumento del potencial de tierra durante fallas eléctricas
V
I
Rb
Vb= I X Rb
Rm
Vm= I X Rm
X
ESQUEMA ELÉCTRICO DE UN SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
21
EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
¾
¾
Se denomina potencial de paso a la tensión que se podría
desarrollar, durante las condiciones de cortocircuito más severas,
entre dos puntos del piso de una instalación separados por una
distancia equivalente al paso de un ser humano
(aproximadamente 0,5 m).
El potencial de toque es la tensión que se puede presentar entre
un elemento metálicos al alcance de la mano de una persona
erguida de pie en la instalación y el piso sobre el cual se
encuentra la persona, durante las condiciones de cortocircuito más
severas.
22
EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Tensión de
Tensión de toque
paso
Tensión de
malla
Tensión transferida
Perfil de tensiones
en la superficie
Et
Em
E(ttrd)≈ GPR
Ep
Tierra remota
FIGURA N° 1 CONCEPTOS BÁSICOS
23
EL SISTEMA DE APANTALLAMIENTO
¾
¾
¾
El principio fundamental de la protección contra descargas atmosféricas,
es dar unos medios por los cuales una descarga eléctrica pueda entrar o
dejar la tierra sin daños resultantes o pérdidas. Se debe ofrecer una
trayectoria de baja impedancia que será preferida por la corriente de
descarga en lugar de las trayectorias de alta impedancia ofrecidas por
los materiales de las edificaciones tales como madera, ladrillos,
baldosas, piedra o concreto.
Cuando una descarga sigue las trayectorias de altas impedancias, se
puede causar daño por el calor o los esfuerzos mecánicos generados
durante el paso de la descarga.
Además de captar las descargas atmosféricas directas, el sistema de
apantallamiento debe garantizar la equipotencialidad de la estructura o
edificación protegida, evitando que se generen diferencias de potencial
elevadas que tengan como consecuencia el salto de chispas o arcos
eléctricos
24
EL SISTEMA DE APANTALLAMIENTO
¾
¾
La protección total contra descargas atmosféricas consiste en una
jaula de Faraday completa, lo cual tiene costos inadmisibles para
cualquier empresa, por lo que en la práctica, se deberá correr un
riesgo de descarga sobre el objeto a proteger.
Los daños que se pueden ocasionar a las personas por las descargas
atmosféricas están asociados principalmente con las quemaduras
generadas por el arco o por la circulación de corriente a través del
cuerpo. Cuando la energía absorbida por la persona supera un cierto
valor, el riesgo se incrementa enormemente. Los investigadores
proponen valores límites de energía absorbida entre 30 J y 50 J,
energía fácilmente obtenible con una descarga directa sobre una
persona. No obstante, un buen sistema de apantallamiento,
compuesto por puntas, bajantes y puestas a tierra, garantiza en la
mayoría de los casos un grado de protección suficiente.
25
PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
¾
¾
Este tipo de protecciones son complementarias con el sistema de
apantallamiento, y están concebidas para evitar que las
sobretensiones generadas por descargas atmosféricas o por
maniobras superen los niveles de aislamiento de los equipos y
conduzcan a la creación de cortocircuitos.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) limitan la
tensión mediante la absorción de una parte de la energía que
produce la sobretensión. En condiciones de tensión nominal en el
sistema, estos dispositivos absorben cantidades mínimas de corriente
(del orden de microamperios), y su característica no lineal hace que
cuando la tensión alcance valores elevados, la corriente aumente
abruptamente, absorbiendo energía de la sobretensión.
26
PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
27
PROTECCIONES ELÉCTRICAS
¾
¾
¾
El papel principal de los equipos de protección es el de garantizar
que las fallas eléctricas son detectadas y aisladas dentro de unos
límites de tiempo que garanticen la seguridad de las personas y de
las instalaciones.
Los efectos de las fallas eléctricas dependen principalmente de dos
factores: la magnitud de la falla (corriente de cortocircuito) y la
duración. Los efectos de la circulación de corriente a través del
cuerpo humano o choque eléctrico son proporcionales al tiempo de
duración; la cantidad de calor recibido por una persona de un arco
eléctrico, depende también de su duración.
Por todo lo anterior, es indispensable la implementación de sistemas
de protecciones adecuados y con los ajustes correctos tendientes a
minimizar los tiempos de duración de las fallas. Para esto se deben
realizar estudios de ajuste y coordinación de protecciones orientados
a garantizar lo siguiente:
28
PROTECCIONES ELÉCTRICAS
¾ Que los cortocircuitos sean detectados y despejados por elementos de
protección rápidos (instantáneos o de tiempo definido con baja
temporización, por ejemplo, < 300 ms). Los fusibles correctamente
seleccionados son una protección excelente contra cortocircuito, dado los
tiempos bajos de despeje de falla que garantizan (en muchos casos
inferiores a un ciclo). Los elementos de protección contra sobrecarga
operan normalmente en tiempos de varios segundos, por lo cual no son
adecuados para cortocircuitos.
¾ Que la instalación y el equipo eléctrico se encuentren correctamente
protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas, es decir, que los tiempos
de actuación de las protecciones son inferiores a los tiempos que el
equipo eléctrico puede soportar la falla o la sobrecarga.
¾ Que las fallas a tierra sean detectadas y despejadas en un tiempo
inferior al utilizado para el cálculo de las tensiones de toque y de paso,
que normalmente es de 500 ms.
¾ Que las fallas a tierra en sistemas no aterrizados sólidamente
(aterrizados con alta o baja impedancia) son detectadas y aisladas.
29
PROTECCIONES ELÉCTRICAS
¾
¾
¾
Además de las protecciones de sobrecorriente y de sobrecarga, los
equipos deben contar con un esquema completo de protecciones
acordes con las normas aplicables.
Para transformadores de 5 MVA en adelante es recomendable el uso
de la protección diferencial, además, se deben tener las protecciones
mecánicas necesarias (relé Buchholz, relé de presión súbita, nivel de
aceite, etc.).
Si se tienen generadores es recomendable que estos cuenten con un
esquema de protecciones eléctricas acorde con los requerimientos de
las normas ANSI o IEC aplicables: relés de pérdida de excitación,
potencia inversa, sobretensión, sobre y baja frecuencia, secuencia
negativa, falla a tierra en el rotor y en el estator, etc.
30
ESPACIO DE TRABAJO Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
¾
¾
Es indispensable para realizar trabajos en la instalación eléctrica,
contar con un espacio adecuado de acceso y de trabajo que permita
la operación y el mantenimiento del equipo. Además, la instalación
debe permitir la circulación del personal y de los vehículos por las
zonas permitidas garantizando que se mantengan unas distancias
mínimas al equipo energizado. Estos espacios deben ser previstos
desde el diseño.
El Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas - RETIE define tres
límites de acercamiento para la seguridad personal con base en la
norma NFPA 70E. Estos límites de acercamiento son:
¾ Límite de aproximación segura: es la distancia mínima desde un punto
energizado del equipo, hasta la cual el personal no calificado puede
situarse sin riesgo por arco eléctrico.
¾ Límite de aproximación restringida: es la distancia mínima hasta la cual
el personal calificado puede situarse sin llevar los elementos de
protección personal certificados contra riesgo por arco eléctrico.
31
ESPACIO DE TRABAJO Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
¾ Límite de aproximación técnica: es la distancia mínima en la cual solo el personal
calificado que lleva elementos de protección personal certificados contra arco eléctrico
realiza trabajos en la zona de influencia directa de las partes energizadas de un equipo.
32
ESPACIO DE TRABAJO Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
33
ESPACIO DE TRABAJO Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
¾
Además de las fronteras de acercamiento que deben estar
demarcadas, la instalación debe contar con unas zonas alrededor del
equipo energizado que no sean accesibles por el personal durante
sus labores normales de operación. El la siguiente figura se muestra
como en una instalación de alta tensión, la parte expuesta
energizada de los equipos se encuentra a una altura determinada por
encima de la máxima altura que puede ser alcanzada por una
persona. El RETIE define estas distancias basado en la norma IEC
60071-2. Estas distancias son determinadas de acuerdo con los
procedimientos descritos en publicaciones tales como el National
Electrical Safety Code - NESC.
34
ESPACIO DE TRABAJO Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
35
SEÑALIZACIÓN Y BARRERAS
¾
Las partes energizadas deben contar con una protección contra contacto
accidental utilizando algunas de las siguientes alternativas:
¾ Confinándolas en gabinetes apropiados.
¾ Ubicándolas en recintos a los cuales solo tenga acceso el personal calificado.
¾ Ubicándolas a una altura tal que no represente riesgo para el personal que
circula por el lugar.
¾
Además, se deben tener las señales de advertencia donde se advierta al
sobre el riesgo y se prohíba la entrada al personal no calificado. Estas
señales deben contar con la siguiente información:
¾ Advertencia donde se indique que se trata de equipo energizado y que
representa peligro.
¾ Tipo de equipo y nomenclatura operativa.
¾ Máximo nivel de tensión del equipo.
¾ Máximo nivel de cortocircuito
¾ Ubicación de los diferentes límites de aproximación
¾ Categoría requerida del equipo de protección personal para realizar trabajos.
36
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
¾
¾
El deterioro del equipo eléctrico inevitable, pero su falla no lo es. El
deterioro puede verse acelerado por factores tales como medio
ambientes hostiles, sobrecarga o ciclos pesados de uso. Tan pronto
como se instala el equipo nuevo, inicia el proceso normal de
deterioro y si al equipo no se le realiza mantenimiento preventivo se
puede generar su mal funcionamiento o fallas eléctricas. Un buen
plan de mantenimiento preventivo identifica y reconoce estos
factores y provee las medidas necesarias.
Además del deterioro normal, existen otras causas potenciales de
falla del equipo que deben ser detectadas y corregidas a través del
mantenimiento preventivo. Entre estas están cambios o adiciones de
cargas, alteraciones de circuitos, ajustes no adecuados de
dispositivos de protección, y cambio de las condiciones de tensión.
37
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
¾
Un mantenimiento preventivo bien administrado reducirá accidentes,
salvará vidas, y minimizará paradas costosas y salidas no planeadas
del equipo de producción. Se pueden identificar daños inminentes y
aplicar las soluciones antes de que se presenten accidentes o se
tengan problemas graves
38
LA SEGURIDAD ELÉCTRICA EN EL PERSONAL
¾
¾
La seguridad en el trabajo eléctrico se ve ampliamente mejorada
cuando se utilizan las herramientas y el equipo personal adecuados.
Cada trabajador que desarrolla alguna actividad en el equipo
eléctrico, debe estar protegido contra los riesgos propios de su
trabajo.
Se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
¾ Entrenamiento del personal
¾ Utilización de elementos de protección personal
¾ Utilización de equipos de seguridad
¾ Utilización de herramientas adecuadas para trabajos eléctricos
39
ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL
¾
Indudablemente el riesgo más grande es la carencia de personal
calificado para la realización de las labores. El entrenamiento debe
estar orientado no solo a las labores propias del trabajo que se
desarrolla, sino también, al manejo de los diferentes riesgos que
existen en el trabajo. Para tener un diagnóstico del grado de
capacitación y entrenamiento del personal, se debe responder a las
siguientes preguntas:
¾ Es conciente el personal de la importancia de preservar su vida, su
integridad física y su salud?
¾ Es conciente el personal de que su seguridad es una responsabilidad
individual e indelegable?
¾ Conoce el personal los diferentes riesgos eléctricos, como pueden
generarse accidentes relacionados con estos riesgos, como prevenir los
accidentes, y como protegerse de los efectos de estos riesgos?
¾ Conoce el personal la función de los diferentes elementos de protección
personal y equipos de seguridad y sabe utilizarlos correctamente?
40
ENTRENAMIENTO DEL PERSONAL
¾ Está entrenado el personal que manipula el quipo eléctrico para realizar esta
labor?
¾ Está el personal entrenado en la ejecución de prácticas seguras?
¾ Está el personal capacitado en primeros auxilios?
¾ El entrenamiento debe ser complementado con una alta dosis de
motivación para que el personal sea riguroso en el cumplimiento
de las normas de seguridad.
¾ Las prácticas se olvidan fácilmente si no se realizan en forma
repetitiva, por lo cual es indispensable realizar reentrenamiento
en forma periódica para aquellos procedimientos que se realizan
esporádicamente.
¾ El personal directivo de la parte operativa también debe tener
algunos conocimientos sobre riesgos eléctricos, debido a que
estas personas son las que deben inculcar a su personal la
aplicación estricta de las prácticas de seguridad.
41
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Estos
elementos actúan como una barrera frente a los peligros que
tiene el trabajador de verse afectado por el choque eléctrico, el arco o
la explosión. En la siguiente tabla se muestran los elementos utilizados
para la protección de las diferentes partes del cuerpo
Parte del
cuerpo a
proteger
Equipo utilizado
Cuerpo y la piel en
general
Ropa de protección contra arco eléctrico, de la categoría
adecuada para el trabajo específico.
Ojos y rostro
Protector facial de la categoría adecuada para el trabajo,
anteojos de seguridad para trabajo con equipo eléctrico
Cabeza
Casco aislante con el aislamiento requerido para el nivel de
tensión del equipo
Manos
Guantes aislantes de caucho con el nivel de aislamiento
requerido, con protectores de cuero
Aislamiento
del
cuerpo para evitar
el choque eléctrico
Botas y guantes dieléctricos
42
¾ Para
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
garantizar que estos elementos son los adecuados, deben cumplir
con normas aceptadas a nivel internacional.
Implemento de
seguridad
Normas
Protección de la
cabeza
ANSI Z89.1, Requirements for protective Headwear for Industrial Workers.
Protección de los
ojos y de la cara
ANSI Z87.1, Practice for Occupational and Educational Eye and Face Protection.
Guantes
ASTM D 120, Standard Specification for Rubber Insulating Gloves.
Mangas
ASTM D 1051, Standard Specification for Rubber Insulating Sleeves.
Mangas y guantes
ASTM F 496, Standard Specification for In-Service Care of Insulating Gloves and
Sleeves.
Protectores de la
piel
ASTM F 696, Standard Specification for Leather Protectors for Rubber Insulating
Gloves and Millens.
Pies
ASTM F 1117, Standard Specification for Dielectric Overshoe Footwear.
ANSI Z41, Standard for Personnel Protection, Protective Footwear.
Inspección visual
ASTM F 1236, Standard Guide for Visual Inspection of Electrical Protective Rubber
Products.
Indumentaria
ASTM F 1506, Standard Specification for Protective Wearing Apparel for Use by
Electrical Workers When Exposed to Momentary Electric Arc and Related Thermal
Hazards.
43
¾ Botas
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
y guantes dieléctricos.
COLOR
TENSIÓN DE
PRUEBA (Vac)
DISTANCIA
MÍNIMA
(pulgadas)
0
ROJO
5.000
1
7.500
1
BLANCO
10.000
1
17.000
2
AMARILLO
20.000
2
26500
3
VERDE
30.000
3
36.000
4
NARANJA
40.000
4
VOLTAJE MÁXIMO
DE SERVICIO (Vac)
CLASE
1.000
44
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Cascos
de seguridad.
¾ TIPO
¾ I – Impactos verticales
¾ II – Impactos verticales
y laterales
¾ CLASE
¾ E – Eléctrico (20.000 V)
¾ G – general (2.200 V)
¾ C – Conductor
¾ Norma ANSI Z891.1 - 1997
45
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Ropa
de protección contra arco eléctrico.
Energía
incidente
máxima
Categoría
Equipo de protección personal (PPE)
0-2
0
Ropa no tratada de algodón
2-4
1
Pantalones y camisa retardantes a la llama (Clase FR)
4-8
2
Ropa interior de algodón, pantalones y camisa retardantes
a la llama (Clase FR)
8-25
3
Ropa interior de algodón, pantalones y camisa retardantes
a la llama (Clase FR), sobretodo retardante a la llama
(Clase FR)
25-40
4
Ropa interior de algodón, pantalones y camisa retardantes
a la llama (Clase FR), traje completo multicapa retardante
la llama (Clase FR)
40-100
5
Ropa interior de algodón, pantalones y camisa retardantes
a la llama (Clase FR), traje completo multicapa retardante
la llama (Clase FR)
>100
*
Energía incidente superior a cualquier prenda clasificada.
No trabajar con riesgo de arco. Desenergice el circuito
[cal/cm2]
46
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Ropa
15
cal/cm2
de protección contra arco eléctrico.
25
cal/cm2
40
cal/cm2
50
cal/cm2
65
cal/cm2
100
cal/cm2
100 cal/cm2
BALÍSTICO
47
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Protectores
faciales
Tipo de
protección facial
Probabilidad
de quemadura
de 2º grado del
50%
Sin pantalla
1,2 cal/cm
2
Transparente,
policarbonato, 80
mil, filtro UV
1,2 cal/cm
2
Reflector dorado,
policarbonato, 80
mils, filtro UV, con
caperuza
73,3 cal/cm
Sombra No 5,
proporciona
sombra con
caperuza
Pantallas nuevas
sombreadas,
proporciona
sombra con
caperuza
Porcentaje de energía
prevenida de alcanzar la
cara del maniquí
Respuesta del material
0
N/D
Arcos de bajo nivel <20%
Arcos de nivel alto >50%
No se funde a 50 cal/cm
2
2
Arcos de nivel alto > 80%
No se funde a 50 cal/cm
2
>30 cal/cm
2
>80%
No se funde a 50 cal/cm
2
>45 cal/cm
2
>80%
No se funde a 50 cal/cm
2
48
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
¾ Protectores
faciales
49
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Para que el personal pueda ejecutar los trabajos siguiendo las
prácticas de seguridad es necesario contar con algunos equipos
y herramientas que faciliten los trabajos, ayuden a evitar los
cortocircuitos por contactos accidentales y aumenten los niveles
de protección frente al arco, la explosión y el choque eléctrico.
Estos equipos y herramientas son adicionales a los elementos de
protección personal. Entre las funciones de estos equipos se
encuentran las siguientes:
¾ Permitir la ejecución en forma segura de las maniobras necesarias
para la desenergización y energización.
¾ Facilitar la manipulación de conductores y partes no aisladas de los
equipos a una distancia segura.
¾ Garantizar un espacio de trabajo libre de potenciales eléctricos que
puedan representar riesgos para el personal.
¾ Facilitar la identificación de conductores energizados.
¾ Proporcionar la señalización que permita identificar claramente los
equipos sobre los cuales se está trabajando.
50
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Proveer los medios de señalización y/o bloqueo sobre los elementos
de maniobra que controlan las fuente de energía para evitar que se
energicen accidentalmente los equipos sobre los cuales se está
trabajando.
¾ Aislar conductores energizados expuestos dentro del área de trabajo.
¾ Los equipos de seguridad requeridos dependen del tipo de trabajo
que se va a realizar y de las características del sistema eléctrico.
Los equipos de seguridad más importantes son los siguientes:
¾ Puesta a tierra temporales
¾ Pértigas
¾ Etiquetas de seguridad
¾ Elementos de bloqueo
¾ Detectores de ausencia de tensión
¾ Escudos de protección
51
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾
Puestas a tierra temporales: son indispensables para garantizar una
tensión baja (cercana a cero voltios) de los elementos conductores.
Proporcionan una zona de seguridad para quienes trabajan cerca o sobre
conductores desenergizados evitando que una reenergización accidental
de los conductores pueda ocasionar lesiones al personal. Es importante
tener en cuenta que un conductor eléctrico debe considerarse energizado
siempre que no se encuentre conectado a tierra con el equipo adecuado.
52
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾
Puestas a tierra temporales
53
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Pértigas: permiten manipular conductores y equipo energizado
desde una distancia segura para el personal. También son
indispensables para la conexión del equipo de puesta a tierra
temporal, debido a que los conductores después de desconectada
la fuente pueden quedar sometidos a tensiones peligrosas por la
inducción de otros conductores.
¾ Etiquetas de seguridad: se requieren para indicar que no se
pueden realizar maniobras sobre un elemento determinado
porque se encuentra personal realizando algún tipo de trabajo.
¾ Elementos de bloqueo: tienen la misma filosofía de los elementos
de señalización, con la diferencia de que impiden físicamente la
maniobra de los equipos.
54
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Detectores de ausencia de tensión: detectar la ausencia de tensión
es una medida de seguridad para verificar que la fuente ha sido
desconectada, antes de la conexión a tierra de un equipo debe
detectarse que no se encuentra conectado con su fuente de tensión.
Estos detectores deben ser probados inmediatamente antes y
después de chequear ausencia de tensión para garantizar que su
indicación es confiable. Un punto importante a tener en cuenta es
que la indicación de ausencia de tensión no implica que la tensión de
los conductores es cercana a cero voltios, sino que su tensión es
muy inferior a la tensión nominal del sistema, por ejemplo, en líneas
de alta tensión desenergizadas y sometidas a inducción de otras
líneas, los detectores indican que hay ausencia de tensión, pero la
tensión puede ser de varios kilovoltios.
55
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Escudos de protección: Se deben utilizar escudos o barreras de
protección, o materiales aislantes para proteger a los trabajadores
de choques, quemaduras u otras lesiones relacionadas con la
electricidad, mientras el trabajador está laborando cerca a que
podrían ser tocadas accidentalmente, o donde podría ocurrir
calentamiento o arco eléctrico. Cuando las partes vivas normalmente
encerradas son expuestas para mantenimiento o reparación, deben
ser guardadas para proteger al personal no calificado del contacto
con esas partes vivas. Los principales tipos de escudos son las
mantas aislante utilizadas para cubrir superficies energizadas en
general; y las cubiertas aislante que se utilizan para cubrir piezas
específicas.
56
EQUIPO DE SEGURIDAD
¾ Estos equipos de seguridad deben estar certificados bajo normas
aceptadas a nivel internacional para garantizar que son adecuados
para el sitio y el tipo de trabajo que se va a realizar.
Equipo de seguridad
Puestas
temporales
a
tierra
Normas
ASTM F 855, Standard Specification for Temporary Protective Ground to
be Used on De-energized Electric Power Lines and Equipment.
Señalización y etiquetas de
seguridad
ANSI Z535, Series of Standards for Safety Signs and Tags.
Cubiertas aislantes
ASTM D 1049, Standard Specification for Rubber Covers.
Mantas aislantes
ASTM D 1048, Standard Specification for Rubber Insulating Blankets.
Implementos de fibra de
vidrio
ASTM F 711, Standard Specification for Fiberglass-Reinforced Plastic
(FRP) Rod and Tube Used in Line Tools.
Herramientas
aisladas
ASTM F 1505, Standard Specification for Insulated and Insulating Hand
Tools.
de
mano
57
HERRAMIENTAS PARA TRABAJO ELÉCTRICO
¾ La utilización de herramientas adecuadas para el trabajo eléctrico es
fundamental para disminuir los riesgos. Se presentan numerosos
cortocircuitos debido a la utilización de herramientas que no tienen
el aislamiento adecuado para el trabajo en sistemas eléctricos. Las
herramientas de mano aptas para el trabajo eléctrico tienen
prácticamente un aislamiento eléctrico completo, cada parte de las
herramientas está completamente aislada y sólo una mínima parte
metálica (indispensable para el trabajo) se encuentra expuesta.
Estas herramientas están concebidas para evitar el choque eléctrico
y para prevenir la formación del arco cuando se tiene contacto con
conductores energizados.
58
PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD
¾ Existen muchos principios generales que deben ser aplicados para el
trabajo con equipos eléctricos, sin embargo, para los trabajos
específicos es necesario contar con los procedimientos adecuados.
Las normas son extensas y cuentan con muchas secciones que
posiblemente no son aplicables al trabajo que se realiza. Es
recomendable tener documentos propios con los procedimientos de
seguridad a seguir para la realización de cada labor. Estos
procedimientos deben tener en cuenta como mínimo lo siguiente:
¾ Riesgos existentes en el trabajo a realizar
¾ Entrenamiento que debe tener el personal que realizará el trabajo
¾ Elementos de protección personal requeridos, incluyendo la
especificación o categoría del equipo.
¾ Equipo de seguridad y herramientas requeridas con sus especificaciones
(nivel de tensión para el equipo aislante, nivel de cortocircuito para las
puestas a tierra de seguridad, etc.)
59
PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD
¾ Equipos de maniobra que deben ser abiertos para desconectar la
tensión al equipo sobre el cual se realizará el trabajo. Además, debe
incluirse la secuencia en la cual se deben realizar las maniobras de
desenergización y energización.
¾ Procedimiento específico del trabajo a realizar
¾ Para la disminución del riesgo es necesario que se tengan presentes
en todo momento los siguientes principios básicos:
¾ Cada persona es responsable de su propia seguridad. La seguridad
personal es indelegable.
¾ El trabajo eléctrico requiere mantener en todo momento la máxima
atención. Se debe estar alerta para detectar los peligros que pueden
surgir en el sitio de trabajo.
¾ Los procedimientos deben ser completamente comprendidos antes de
realizar el trabajo.
¾ Los procedimientos de seguridad deben seguirse estrictamente.
60
PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD
¾ Se debe utilizar siempre el equipo de seguridad adecuado. No se debe
realizar el trabajo si falta alguno de los equipos necesarios o si los
equipos no son adecuados para el trabajo.
¾ Siempre se debe preguntar cuando exista alguna duda. En ningún
momento se debe suponer, es necesario preguntar a alguien que esté
informado o verificarlo personalmente. Además, no se debe dar una
respuesta sobre algo que no se conoce
61
CONTRO DE LAS FUENTES DE TENSIÓN
¾
El control de las fuentes debe siguiendo un procedimiento apropiado y
seguro para las maniobras de energización y desenergización de
equipos. Se deben tener en cuenta las siguientes reglas básicas:
¾ La desenergización del equipo es el método por excelencia para la
protección del personal frente a los riesgos eléctricos.
¾ Si el equipo no puede ser desenergizado para realizar el trabajo, deben
utilizarse los elementos de protección personal, equipos de seguridad y
procedimientos para el trabajo con equipo energizado.
¾ Antes de iniciar los trabajos con equipo desenergizado, los elementos de
maniobra deben ser bloqueados y marcados con los rótulos para prevenir su
operación inadvertida. Además, todo el personal debe ser instruido para
que no opere o intente operar estos elementos de maniobra.
¾ Sólo el personal calificado, entrenado y autorizado puede operar el equipo
de maniobra.
¾ Los rótulos y bloqueos en el equipo de maniobra solo deben ser removidos
por el personal autorizado en el procedimiento de trabajo.
62
DEMARCACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO
¾
Antes de iniciar cualquier trabajo de montaje, mantenimiento o
pruebas, debe demarcarse el área de trabajo con barreras y señales
de advertencia, las cuales deben cumplir con lo siguiente:
¾ La señalización debe ser distinguible y mostrar claramente que los
peligros del equipo eléctrico, las advertencias deben poder leerse
fácilmente.
¾ Las barreras deben ser fácilmente visibles y deben estar ubicadas de tal
forma que el equipo no sea accesible a personas que se encuentran por
fuera de la barrera.
63
PUESTA A TIERRA DE SEGURIDAD
¾
El principio básico de las puestas a tierra de seguridad es garantizar
una baja tensión y una zona equipotencial en el sitio de trabajo. Se
deben tener en cuenta los siguientes puntos:
¾ Una energización accidental puede ocasionar corrientes muy altas a
través del equipo de puesta a tierra. Estas corrientes generan esfuerzos
mecánicos con movimientos que pueden ser violentos y causar lesiones
al personal. Por lo anterior, es recomendable que la longitud de los
cables de puesta a tierra de seguridad sean lo más cortos posible.
¾ El equipo de puesta a tierra de seguridad siempre se debe conectar
primero a la malla o varilla de puesta a tierra, luego al neutro o cable de
gurda y finalmente a las fases. Esto se hace para disminuir los riesgos
por inducciones o por falencias en la desenergización del equipo.
64
REGLAS BÁSICAS DE TRABAJO CON EQUIPO
DESENERGIZADO
¾
Siempre que se trabaje con equipo desenergizado deben seguirse
unos pasos para realizar todo el proceso de seguridad, el cual
incluye como mínimo:
¾ Garantizar el corte visible de la fuente de alimentación
¾ Bloquear el elemento de maniobra que permita la energización del
equipo
¾ Detectar la ausencia de tensión
¾ Conectar a tierra la parte viva del equipo
¾
Estas reglas básicas complementadas con otras normalmente se
conocen como ”reglas de oro” y deben ser altamente difundidas,
explicadas y se debe motivar al personal para su aplicación.
65
NORMAS APLICABLES
¾
El cumplimiento de las normas de seguridad aplicables a
instalaciones eléctricas, equipos eléctricos, elementos de
protección personal, equipos de seguridad y procedimientos, son
una base fundamental para la prevención de accidentes. Existen a
nivel internacional diferentes normas cuya aplicación ayuda en la
prevención de los accidentes de tipo eléctrico. En cuanto a las
normas y publicaciones más importantes, se encuentran las
siguientes.
¾ Resolución número 18 0398 de 2004, Reglamento Técnico de
Instalaciones Eléctricas - RETIE.
¾ Norma Técnica Colombiana 2050, Código Eléctrico Colombiano.
¾ Standard for Electrical Safety Requirements for Employee Workplaces
- NFPA 70E.
¾ Electrica Equipment Maintenance - NFPA 70B.
¾ National Electrical Safety Code - – ANSI C2. .
¾ Regulaciones OSHA "Ocupational Safety and Health Administration".
66
REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES
ELÉCTRICAS RETIE
¾
Resolución número 18 0398 de 2004, Reglamento Técnico de
Instalaciones Eléctricas - RETIE. Es una resolución del Ministerio
de Minas y Energía de obligatorio cumplimiento en Colombia. Este
reglamento está concebido para garantizar la seguridad de las
personas en lo relacionado con los sistemas eléctricos, tal como se
consagra en su Artículo 1. Cubre los requisitos que debe cumplir
la instalación y los diferentes materiales y equipos, sin embargo,
su cubrimiento es corto en lo relacionado con las prácticas de
seguridad, elementos de protección personal y requisitos de
mantenimiento.
67
CÓDIGO ELÉCTRICO COLOMBIANO
¾
Norma Técnica Colombiana 2050, Código Eléctrico Colombiano.
Esta norma está basada en el National Electrical Code - NFPA 70.
De acuerdo con la Resolución número 18 0398 de 2004 del
Ministerio de Minas y Energía, es obligatorio el cumplimiento en
Colombia de sus siete primeros capítulos (todos los relacionados
con instalaciones eléctricas). Tiene cubrimiento para las
instalaciones eléctricas de los usuarios residenciales, comerciales e
industriales, no es aplicable en las instalaciones de las compañías
de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica.
68
NFPA 70E
¾
Standard for Electrical Safety Requirements for Employee
Workplaces - NFPA 70E: Esta norma tiene cubrimiento sobre las
mismas instalaciones que cubre la NFPA 70. Específicamente se
orienta a los requisitos que son necesarios para la protección del
personal en el área de trabajo. Está dividida en cuatro partes,
las cuales cubren diferentes aspectos de la seguridad eléctrica así:
la parte I, los requerimientos de seguridad de la instalación; la
parte II, las prácticas de trabajo relacionadas con la seguridad; la
parte III, los requerimientos de seguridad relacionados con el
mantenimiento; y la parte IV, los requerimientos de seguridad
para equipos especiales.
69
NFPA 70B
¾
Electrica Equipment Maintenance - NFPA 70B: es una norma
complementaria a la NFPA 70 (National Electrical Code), que está
orientada a los requerimientos relacionados con el mantenimiento
del equipo y de las instalaciones eléctricas. Esta norma se
concentra en la elaboración de un plan de mantenimiento
preventivo como la base fundamental para disminuir la
accidentalidad. Plantea la periodicidad y los diferentes puntos que
debe cubrir el mantenimiento de los equipos que componen la
instalación eléctrica.
70
NESC
¾
National Electrical Safety Code - ANSI C2. Está orientado a
proporcionar reglas prácticas para garantizar la seguridad del
personal durante la instalación, operación y mantenimiento de
redes eléctricas y de comunicaciones y su equipo asociado. El
NESC cubre los equipos de las compañías de generación,
transmisión y distribución de energía eléctrica, que no son
cubiertas por la NFPA 70. Está dividido en cuatro partes, así: la
parte I, comprende las reglas para la instalación y mantenimiento
de subestaciones y equipos; la parte II, cubre las reglas de
seguridad para la instalación y mantenimiento de líneas aéreas
eléctricas y de comunicaciones; la parte III, abarca las reglas de
seguridad para la instalación y mantenimiento de líneas
subterráneas eléctricas y de comunicaciones; y la parte IV,
comprende las reglas para la operación y mantenimiento de líneas
eléctricas y de comunicaciones y de su equipo asociado.
71
REGULACIONES OSHA
¾
Regulaciones OSHA "Ocupational Safety and Health
Administration". Son de obligatorio cumplimiento en los Estados
Unidos bajo autoridad federal. Estas regulaciones tienen un
cubrimiento bastante amplio en salud ocupacional y están
orientadas a brindar una protección al trabajador en materia de
seguridad y salud. Las regulaciones OSHA están dividida en varias
partes. La parte 1910 comprende las normas sobre seguridad y
salud ocupacional y la subparte 1926 las regulaciones para las
construcciones en relación con la seguridad y salud ocupacional .
Las partes 1910 y 1926 comprenden varias subpartes, algunas de
las cuales regulan el trabajo relacionado con equipo eléctrico, así:
¾ La subparte I de la parte 1910 regula todo lo relacionado con equipo
de protección personal.
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REGULACIONES OSHA
¾ La subparte R de la parte 1910 regula las industrias especiales y la
sección 1910.269 de esta subparte cubre la operación y el
mantenimiento de equipos y líneas para la generación, control,
transformación, transmisión y distribución de energía eléctrica.
¾ La subparte S de la parte 1910 regula lo relacionado con seguridad
eléctrica en instalaciones de usuarios en general.
¾ La subparte K de la parte 1926 contiene los requisitos de seguridad
de la instalación eléctrica.
¾ La subparte V de la parte 1926 contiene los requisitos de seguridad
para la construcción de líneas de transmisión, redes de distribución y
equipo asociado.
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José Dariel Arcila
[email protected]
Ingeniería Especializada S.A.
Tel: 37367777, Fax: 3723271, Itagüí
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