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Estudios de las aplicaciones de seguridad eléctrica (página 2)

Enviado por Sergio R. Tirado P.



Partes: 1, 2


  • Defectuoso funcionamiento de las máquinas e instalaciones. Son aquellos que se imputan a errores de cálculo y proyección, de obra, dirección, ejecución de trabajos, etc.

  • Materiales defectuosos o escatimados en cantidad y medida, que perjudican la obra. Por deficiencia en el proyecto de la obra o máquina, instalación, defecto de materiales, mala calidad. Utilajes y herramientas inadecuadas y sin aislamiento. Falta de protección o ausencia de elementos protectores.

  • La instalación eléctrica defectuosa en los edificios es una causa común de lesión en los campos y ranchos. A menudo el sistema de la instalación eléctrica está anticuado y no está actualizado para manejar las cargas actuales. Los ambientes corrosivos y los roedores causan que el alambrado se deteriore creando una situación peligrosa.

  • Las herramientas que tienen una conexión deficiente con tierra o herramientas que tienen corto circuito u otros funcionamientos eléctricos defectuosos causan muchas lesiones debidas a la electricidad. A menudo el trabajo se hace en ambientes húmedos o polvorientos.

  • Los cordones eléctricos que están desgastados o tienen alambres expuestos son comunes. Los cordones que están expuestos al tráfico de vehículos o al caminar sobre ellos así como a otras acciones abrasivas que causan el desgaste de los alambres y por consiguiente se exponen los alambres.

  • La instalación Eléctrica defectuosa en los sistemas de irrigación y otros sitios de alto voltaje tienen el potencial para causar accidentes serios y quemaduras debido a la electricidad. Muchos sitios tienen voltajes que van desde 430 o más voltios. La corrosión y un conectado deficiente a tierra son las causas principales de las lesiones.

  • El contacto con líneas eléctricas por medio de taladros o barrenas, equipo agrícola, tubos de irrigación, y otros materiales conductores causan muchas lesiones y muertes. La instalación eléctrica elevada es una instalación común en el campo y en el rancho. A menudo no nos damos cuenta de dónde está localizada la instalación eléctrica elevada hasta que ya es demasiado tarde.

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  • FALLOS HUMANOS

  • Por haber adquirido malos hábitos Por fatiga, defecto de visión y sordera Por tomar el trabajo con desaliento y sin interés Por mal uso de las herramientas y máquinas Reparar máquinas en marcha Trabajar ignorando los dispositivos de seguridad Trabajar en instalaciones en malas condiciones Son imputables a la persona, desgraciadamente capaz de almacenar un sinfín de defectos en actos de inseguridad, negligencia, poca formación y despreocupación.

  • Usar materiales en malas condiciones e inadecuadas No tomar las medidas al trabajar bajo tensión Operar en lugares peligrosos sin autorización Por gastar bromas pesadas en el trabajo Por no ser previsor, no informarse, etc Por desconocimiento del peligro, falta de reflejos Por no aceptar los consejos y creerse autosuficiente Por temeridad y desafío a las normas Por imprudencia, distracción y exceso de confianza Por desobedecer las órdenes Por actos realizados con inseguridad. Por preocupaciones personales.

  • Gastar bromas con la electricidad a otras personas. Una de las definiciones dadas por los diccionarios a la palabra imprudencia es: "La imprudencia temeraria, en derecho, punible e inexcusable; negligencia con olvido de las precauciones que la prudencia vulgar aconseja". Trabajar con la taladradora portátil o manual, sin tener la precaución de unir sus partes metálicas a una puesta a tierra Utilizar un destornillador, alicates u otra herramienta con magos sin aislar, cuando se trata de maniobras en un aparato eléctrico bajo tensión No respetar las órdenes y consignas recibidas de los superiores Conectar un interruptor, una línea, una máquina, etc., sin asegurarse de que otros operarios puedan estar en contacto con dichos elementos Trabajar en condiciones peligrosas, posiciones incorrectas y sin dedicar atención a su protección El desprecio al peligro haciendo caso omiso de la seguridad y no tomar las medidas pertinentes Trabajar con máquinas y herramientas en malas condiciones, creyendo que no va a pasar nada Imprudencia.

  • IGNORANCIA: Es un desconocimiento en el trabajo a realizar, en el manejo de las herramientas trabajando con electricidad y de la seguridad, el cual puede producir un accidente.

  • INDISCIPLINA: Toda indisciplina e incumplimiento de las órdenes en el trabajo, en cuanto a prevención, seguridad y realización de lo ordenado en esta materia Descuido Toda persona descuidada en el trabajo tiene una elevada predisposición al accidente. Omitir detalles y tener descuidos, significa una falta de atención e incluso un desinterés que conduce a aumentar los riesgos cuando se trabaja con la electricidad.

  • IMPACIENCIA: Trabajar contrarreloj en el campo de la electricidad no es aconsejable. Con las prisas se omiten tomar las medidas de seguridad, aumentando los riesgos Pereza La pereza es mala consejera en el trabajo y es causante de no tomar las medidas necesarias de seguridad.

PRINCIPALES CAUSAS DEL ORIGEN DE INCENDIOS Y ELECTROCUCIÓN

INCENDIOS

Mal estado de las instalaciones eléctricas (sin mantenimiento y sin protección de diferencial y termomagnética). Tableros eléctricos con puntos de temperaturas inflamables por deficiencia del conexionado.

Falla de protecciones termomagnéticas de las líneas, principalmente por descalibración de la parte térmica ó valores de corriente mal adoptados en relación a la sección de los conductores a proteger.

Prolongaciones de tomas corrientes fijos con cables de sección y aislación insuficiente; adaptadores y triples de muy mala calidad.

Electrodomésticos (con fuente de calor o no) utilizados con riesgo de incendio por incluís materiales aislantes inflamables y no autoextinguibles, ejemplos: secadores de cabello, calefactores ó estufas eléctricas de ambientes, etc.

ELECTROCUCIÓN

Materiales eléctricos de las instalaciones que no cumplen con las normas IRAM o IEC, en especial; materiales ferrosos en contactos eléctricos, materiales inflamables y no autoextinguibles y baja retención en contactos de tomacorriente y prolongadores o jabalinas a tierra y diferenciales electrónicos defectuosos.

Accesorios eléctricos (tableros, tomacorrientes, prolongadores, etc.) que no cumplen con los grados de protección

Falta de protector diferencial y de la puesta a tierra, y el conductor de protección (verde amarillo)

Diferenciales instalados que no actúan por no respetar su accionamiento una vez por mes, a través del botón del test.

Veladores de pie, escritorios o mesas, que no respetan la clase de aislación, colocando fichas clase II a equipos con pie o bases metálicas y cuyo interruptor no interrumpe el polo vivo.

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EFECTOS DE LA CORRIENTE

Las consecuencias del paso de la corriente por el cuerpo pueden ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte por fibrilación ventricular.

Una persona se electriza cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo, es decir, cuando la persona forma parte del circuito eléctrico, pudiendo, al menos, distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de la corriente. La electrocución se produce cuando dicha persona fallece debido al paso de la corriente por su cuerpo.

La 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.

Por tetanización entendemos el movimiento incontrolado de los músculos como consecuencia del paso de la energía eléctrica. Dependiendo del recorrido de la corriente perderemos el control de las manos, brazos, músculos pectorales, etc.La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función respiratoria, ocasionando el paro respiratorio.

Otros factores fisiopatológicos tales como contracciones musculares, aumento de la presión sanguínea, dificultades de respiración, parada temporal del corazón, etc. pueden producirse sin fibrilación ventricular. Tales efectos no son mortales, son, normalmente, reversibles y, a menudo, producen marcas por el paso de la corriente. Las quemaduras profundas pueden llegara ser mortales.Para las quemaduras se han establecido unas curvas que indican las alteraciones de la piel humana en función de la densidad de corriente que circula por un área determinada y el tiempo de exposición a esa corriente.

SE DISTINGUEN LAS SIGUIENTES ZONAS

  • Zona 0: habitualmente no hay alteración de la piel, salvo que el tiempo de exposición sea de varios segundos, en cuyo caso, la piel en contacto con el electrodo puede tomar un color grisáceo con superficie rugosa.

  • Zona 1: se produce un enrojecimiento de la piel con una hinchazón en los bordes donde estaba situado el electrodo.

  • Zona 2: se provoca una coloración parda de la piel que estaba situada bajo el electrodo. Si la duración es de varias decenas de segundos se produce una clara hinchazón alrededor del electrodo.

  • Zona 3: se puede provocar una carbonización de la piel.

Es importante resaltar que con una intensidad elevada y cuando las superficies de contacto son importantes se puede llegar a la fibrilación ventricular sin ninguna alteración de la piel.

CORRIENTE ALTERNA, EFECTO EN EL ORGANISMO

Principales Factores que influyen en el efecto eléctricointensidad de la corriente.

Es uno de los factores que más inciden en los efectos y lesiones ocasionados por el accidente eléctrico. En relación con la intensidad de corriente, son relevantes los conceptos que se indican a continuación.

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. En corriente alterna esta sensación de paso de la corriente se percibe durante todo el tiempo de paso de la misma; sin embargo, con corriente continua solo se percibe cuando varía la intensidad, por ello son fundamentales el inicio y la interrupción de¡ paso de la corriente, ya que entre dichos instantes no se percibe el paso de la corriente, salvo por los efectos térmicos de la misma. Generalizando, se considera un valor de 0,5 mA en corriente alterna y 2 mA en corriente continua, cualquiera que sea el tiempo de exposición.

UMBRAL DE REACCIÓN

Es el valor mínimo de la corriente que provoca una contracción muscular.

Depende de:

a) Superficie del cuerpo en contacto con el electrodo ó masa electrificada

b) Condiciones de humedad, sequedad, temperatura.

c) Estado fisiológico del individuo. Se toma como valor general 0,5 mA.

UMBRAL DE NO SOLTAR

Cuando una persona tiene sujetos unos electrodos, es el valor máximo de la corriente que permite a esa persona soltarlos. En corriente alterna se considera un valor máximo de 10 ma, cualquiera que sea el tiempo de exposición. En corriente continua, es difícil establecer el umbral de no soltar ya que solo el comienzo y la interrupción del paso de la corriente provocan el dolor y las contracciones musculares.

UMBRAL DE FIBRILACIÓN VENTRICULAR

Es el valor mínimo de la corriente que puede provocar la fibrilación ventricular. En corriente alterna, el umbral de fibrilación ventricular decrece considerablemente si la duración del paso de la corriente se prolonga más allá de un ciclo cardíaco.

Adecuando los resultados de las experiencias efectuadas sobre animales a los seres humanos, se han establecido unas curvas, por debajo de las cuales no es susceptible de producirse. La fibrilación ventricular está considerada como la causa principal de muerte por choque eléctrico.

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.

IMPEDANCIA DEL CUERPO HUMANO

Su importancia en el resultado del accidente depende de las siguientes circunstancias: de la tensión, de la frecuencia, de la duración del paso de la corriente, de la temperatura, del grado de humedad de la piel, de la superficie de contacto, de la presión de contacto, de la dureza de la epidermis, etc.Las diferentes partes del cuerpo humano, tales como la piel, los músculos, la sangre, etc., presentan para la corriente eléctrica una impedancia compuesta por elementos resistivos y capacitivos. Durante el paso de la electricidad la impedancia de nuestro cuerpo se comporta como una suma de tres impedancias en serie:

  • Impedancia de la piel en la zona de entrada.

  • Impedancia interna del cuerpo.

  • Impedancia de la piel en la zona de salida.

Hasta tensiones de contacto de 50 V en corriente alterna, la impedancia de la piel varía, incluso en un mismo individuo, dependiendo de factores externos tales como la temperatura, la humedad de la piel, etc.; sin embargo, a partir de 50 V la impedancia de la piel decrece rápidamente, llegando a ser muy baja si la piel está perforada.

La impedancia interna del cuerpo puede considerarse esencialmente como resistiva, con la particularidad de ser la resistencia de los brazos y las piernas mucho mayor que la del tronco. Además, para tensiones elevadas la impedancia interna hace prácticamente despreciable la impedancia de la piel. Para poder comparar la impedancia interna dependiendo de la trayectoria, en la figura 6 se indican las impedancias de algunos recorridos comparados con los trayectos mano-mano y mano-pie que se consideran como impedancias de referencia (100%).

APLICACIÓN DEL FACTOR DE CORRIENTE DE CORAZÓN (F)

El factor de corriente de corazón permite calcular las corrientes Ih para recorridos de diferentes del de mano izquierda a los dos pies, que representan el mismo peligro de fibrilación ventricular que corresponden a la corriente de referencia Iref entre mano izquierda y los dos pies, indicado a continuación:

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Donde:

Iref es la corriente de la mano izquierda a los dos pies.

Ih: es la corriente que pasa por el cuerpo para los trayectos indicados en la tabla A

F es el factor de corriente de corazón indicado en la tabla A.

Nota: el factor de corriente de corazón, se considera como una estimación aproximada de los peligros que corresponden a los diferentes trayectos de la corriente, bajo el punto de vista de la fibrilación ventricular.

Para los diferentes trayectos de la corriente, el factor de corriente de corazón tiene el valor indicado en la tabla A.

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TENSIÓN APLICADA

En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es baja, ocasiona el paso una intensidad elevada y, por tanto, muy peligrosa. El valor límite de la tensión de seguridad debe ser tal que aplicada al cuerpo humano, proporcione un valor de intensidad que no suponga riesgos para el individuo.

Como anteriormente se mencionó, la relación entre la intensidad y la tensión no es lineal debido al hecho de que la impedancia del cuerpo humano varía con la tensión de contacto. Ahora bien, por depender la resistencia del cuerpo humano, no solo de la tensión, sino también de la trayectoria y del grado de humedad de la piel, no tiene sentido establecer una única tensión de seguridad sino que tenemos que referirnos a infinitas tensiones de seguridad, cada una de las cuales se correspondería a una función de las distintas variables anteriormente mencionadas.

Las tensiones de seguridad aceptadas por el CNE son 24 V para emplazamientos húmedos y 50 V para emplazamientos secos, siendo aplicables tanto para corriente continua como para corriente alterna de 60 Hz.

FRECUENCIA DE LA CORRIENTE ALTERNA

Normalmente, para uso doméstico e industrial se utilizan frecuencias de 50 Hz (en U.S.A. de 60 Hz), pero cada vez es más frecuente utilizar frecuencias superiores, por ejemplo:

?400 Hz en aeronáutica. ?450 Hz en soldadura. ?4.000 Hz en electroterapia. ?Hasta 1 MHz en alimentadores de potencia.

Experimentalmente se han realizado medidas de las variaciones de impedancia total del cuerpo humano con tensiones comprendidas entre 10 y 25 Voltios en corriente alterna, y variaciones de frecuencias entre 25 Hz y 20 kHz.

Impedancia total en función de la tensión y la frecuenciaPara tensiones de contacto de algunas decenas de voltios, la impedancia de la piel decrece proporcionalmente cuando aumenta la frecuencia. Por ejemplo, a 220 V con una frecuencia de 1.000 Hz la impedancia de la piel es ligeramente superior a la mitad de aquella a 50 Hz. Esto es debido a la influencia del efecto capacitivo de la piel.

Sin embargo, a muy altas frecuencias disminuye el riesgo de fibrilación ventricular pero prevalecen los efectos térmicos. Con fines terapéuticos, es usual, en medicina el empleo de altas frecuencias para producir un calor profundo en el organismo. A partir de 100.000 Hz no se conocen valores experimentales que definan ni los umbrales de no soltar ni los umbrales de fibrilación; tampoco se conoce ningún incidente, salvo las quemaduras provocadas por intensidades de «algunos amperios» y en función de la duración del paso de la corriente.

La corriente continua, en general, no es tan peligrosa como la alterna, ya que entre otras causas, es más fácil soltar los electrodos sujetos con la mano y que para duraciones de contacto superiores al período del ciclo cardiaco, el umbral de fibrilación ventricular es mucho más elevado que en corriente alterna.

Recorrido de la corriente a través del cuerpoLa gravedad del accidente depende del recorrido de la misma a través del cuerpo. Una trayectoria de mayor longitud tendrá, en principio, mayor resistencia y por tanto menor intensidad; Sin embargo, puede atravesar órganos vitales (corazón, pulmones, hígado, etc.) provocando lesiones mucho más graves. Aquellos recorridos que atraviesan el tórax o la cabeza ocasionan los mayores daños.

LOS TENDIDOS DE ALTA Y MEDIA TENSIÓN, CON SUS SUBESTACIONES Y TRANSFORMADORES

Estos elementos son fuente de campos electromagnéticos de alta intensidad, cuyo alcance es variable y cuyos efectos pueden ser perjudiciales para la salud.

LAS EMISORAS DE RADIO Y TV, ASÍ COMO LAS ESTACIONES BASE DE TELEFONÍA MÓVIL

La contaminación es en el nivel de radiofrecuencia y microondas (desde 100 KHz - 300 GHz). Los campos electromagnéticos producidos son pequeños, aunque en la cercanía de las antenas emisoras (dependiendo de su potencia y frecuencia) pueden alcanzarse niveles de densidad de potencia y campo eléctrico perjudiciales para la salud. Además, estas radiaciones tienen un gran alcance y están experimentando un crecimiento exponencial, por lo que afectan a un sector cada vez más amplio de la población.

LOS ELECTRODOMÉSTICOS Y LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS CASERAS

El creciente uso de electrodomésticos nos somete a un mayor riesgo de irradiación en nuestras casas, en el caso de que los electrodomésticos no dispongan de las adecuadas medidas de seguridad: microondas, calefactores, vitrocerámicas; o de que las instalaciones eléctricas no posean una correcta toma de tierra.

LAS INSTALACIONES Y APARATOS DE USO INDUSTRIAL

En el medio industrial se puede fácilmente estar expuesto a elevados niveles de electropolución. A este respecto existe una normativa del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el trabajo, que es el mínimo exigible a cumplir.

RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS

Las radiaciones electromagnéticas se dividen en dos grandes categorías dependiendo de su nivel de energía: las radiaciones ionizantes y las no ionizantes. Ejemplos de radiaciones ionizantes serían la radiactividad o los rayos X. Están admitidas como peligrosas y se gestionan con las medidas de seguridad apropiadas, por lo que ya no volveremos a tratarlas, y nos centraremos en las no ionizantes.

Las radiaciones no ionizantes son las producidas por la corriente eléctrica, transmisiones de radio y televisión, y telefonía móvil (también llamadas microondas). De estas radiaciones siempre se ha dicho que no perjudicaban porque no producían efectos de calentamiento celular (los llamados "efectos térmicos"). Esta opinión nunca ha sido unánime entre los científicos, pero recientemente se vienen produciendo una serie de hechos que han sacado el tema a debate. Lo que ya muchas investigaciones han dejado claro es que también existen "efectos no térmicos", que hasta ahora no se han tenido en cuenta, pero que no por eso dejan de ser peligrosos.

Las radiaciones que hasta el momento se reconocen como más perjudiciales son, por un lado, las emitidas por los tendidos eléctricos de alta tensión y sus estaciones transformadoras, y por otro, las derivadas de la telefonía móvil, tanto las emitidas por los teléfonos móviles como las procedentes de sus antenas base.

CÓMO NOS AFECTAN LAS MICROONDAS

Son cientos las investigaciones de laboratorio que han encontrado relaciones positivas entre microondas y desórdenes de todo tipo. Estas investigaciones ya ha puesto de manifiesto cómo influyen las microondas sobre los tejidos de los seres vivos.

Los organismos animales utilizan electricidad para desarrollar sus funciones vitales. Lo que corre por los nervios son corrientes eléctricas. Pruebas como el electroencefalograma o el electrocardiograma lo que hacen es registrar la actividad eléctrica del cerebro o del corazón para detectar si existen irregularidades en su funcionamiento. El Dr. Hyland, de la Universidad de Warwick (GB), afirma que las ondas utilizadas por los teléfonos móviles son de la misma frecuencia que las ondas cerebrales alfa, por lo que, aunque la intensidad sea muy baja, el cerebro está especialmente sensibilizado a esta frecuencia.

Sintetizando mucho, citaremos algunas de las principales vías de influencia, aunque hay que decir que prácticamente cada día hay algún equipo de investigadores que descubre nuevas alteraciones: una de ellas es a través de un aumento de la permeabilidad de la barrera hemato-encefálica: Las neuronas, como todas las células, están recubiertas de una membrana que las protege del exterior. Las microondas provocan una dilatación de los poros de esa membrana, que se hace así permeable a determinadas sustancias que no deberían entrar en las neuronas. Este proceso permite relacionar las microondas con tumor cerebral, enfermedad de Alzheimer y pérdidas de memoria, como consecuencias más directas.

Otra vía de influencia es a través de la producción de melatonina. La melatonina es una hormona descubierta recientemente, producida por la glándula pineal, una de cuyas funciones conocidas es la de regular los ritmos de sueño y vigilia. Una alteración en su producción conlleva desarreglos del sueño y caracteriales, tales como depresión, cansancio y, en el extremo, propensión al suicidio.

Experimentos de laboratorio han demostrado que las radiaciones de baja intensidad producen roturas en el ADN. El ADN es el encargado de fabricar células especializadas, y su rotura puede provocar la fabricación de células no especializadas, es decir, cáncer.

LESIONES POR LA ELECTRICIDAD

FISIOPATOLOGÍA

Si bien la fisiopatología de la lesión eléctrica no se conoce completamente, si sabemos que existe una serie de factores relacionados directamente con la gravedad de la lesión. En las lesiones provocadas por alto voltaje, gran parte del daño que se produce es debido a la energía térmica desprendida; la histología de los tejidos dañados muestra generalmente necrosis y coagulación producidos por el calor. Cuando la carga eléctrica es insuficiente para producir un daño térmico, LEE y cols. Han propuesto la teoría de la electroporación, de manera que el paso de la corriente eléctrica produciría alteraciones en la configuración de las proteínas afectándose la integridad de la pared celular y su función.

CLASE DE CIRCUITO

La corriente eléctrica puede ser liberada como corriente continua (DC) y sin otra frecuencia que la apertura y cierre de la misma o como corriente alterna (AC) y que puede variar de 1 a un millón de ciclos /s (Herz).

Generan DC los rayos, las baterías de los coches y desfibriladores.

La AC a 60 Hertz es la utilizada en la mayoría de los domicilios y fuentes comerciales de electricidad.

La AC a frecuencias > 40.000 Hz solo produce calor y se utiliza a 1 a 2 mA en electromedicina (bisturí eléctrico).

Existe una gran diferencia en el tipo y magnitud de la lesión causada por la AC en comparación con la DC.

La corriente continua de alto voltaje produce generalmente un simple espasmo muscular, la víctima frecuentemente es proyectada desde la fuente eléctrica por lo que la exposición es corta, aumentando por el contrario la posibilidad de lesión traumática.

Se admite que la corriente alterna al mismo voltaje es tres veces más peligrosa que la continua, pues al estimular las fibras musculares entre 40 y 100 veces por segundo produce una contracción muscular tetánica. La mano es el sitio más común de contacto con la fuente eléctrica y como sabemos los flexores de la mano y antebrazo son más fuertes que los extensores por lo que esta contracción tetánica impide a la víctima soltar voluntariamente la fuente de corriente, prolongando la duración de la exposición. Este fenómeno de flexión tetánica se produce con intensidades de corrientes por encima del umbral de 6 a 9 mA.

Habitualmente usamos los términos de "entrada" y "salida" para describir las lesiones eléctricas. Sin embargo cuando se trata de lesiones producidas con corriente alterna son términos inadecuados y deberíamos hablar de "fuente" y "tierra".

RESISTENCIA

La resistencia es la tendencia de un material a resistir el flujo de corriente y es especifica para cada tejido, dependiendo de su composición, temperatura y de otras propiedades físicas.

Cuanto mayor es la resistencia (R) de un tejido al paso de la corriente, mayor es el potencial de transformación de energía eléctrica en energía térmica (P) como se describe por la ley de Joule

P= I2 x R.

La resistencia de los tejidos humanos al paso de una corriente es muy variable; Los nervios, encargados de transmitir señales eléctricas, los músculos, y los vasos sanguíneos con su alto contenido en electrolitos y agua son buenos conductores. Los huesos, los tendones y la grasa tienen una gran resistencia y tienden a calentarse y coagularse antes que transmitir la corriente.

La piel es la primera resistencia al paso de la corriente al interior del cuerpo. Gran parte de la energía es disipada por la piel produciendo quemaduras, pero evitando lesiones profundas más graves a las esperadas si se aplicara directamente sobre los tejidos profundos. La piel presenta pues la primera barrera al paso de corriente, y su resistencia puede variar desde 100 ohmios en las membranas mucosas, hasta 1000.000 de ohmios /cm2 en unas palmas callosas. El sudor puede reducir la resistencia de la piel a 2500-3000 ohmios. La inmersión en agua la reduce de 1500 a 1200 ohmios, por lo que pasaría mayor cantidad de corriente eléctrica a través del cuerpo presentándose en estos casos parada cardiaca sin que se aprecien quemaduras en la superficie de la piel, como es el caso de electrocución en la bañera.

Al bajar la resistencia de la piel, una corriente de bajo voltaje puede convertirse en una amenaza para la vida.

DURACIÓN

En general, a mayor duración de contacto con la corriente de alto voltaje, mayor grado de lesión tisular.

La tetania que produce la AC a 60Hz incrementa el tiempo de exposición aumentando también el grado de daño tisular.

A pesar de que existe un extraordinario alto voltaje y amperaje durante la fulguración, la extremadamente corta duración de la exposición y las características físicas del rayo dan como resultado un flujo interno de corriente muy corto, con pequeñas, si algunas, lesiones en la piel y casi inmediata llamarada de la corriente por todo el cuerpo, produciendo generalmente mínimas, sí algunas, quemaduras tisulares.

INTENSIDAD DE LA CORRIENTE

La corriente expresada en amperios, es una medida de la cantidad de energía que fluye a través de un objeto. El amperaje es directamente proporcional al voltaje en el sistema e inversamente proporcional a la resistencia en el trayecto de la corriente (Ley de Ohm I=V/R). Existe un estrecho rango de seguridad con la corriente eléctrica entre el umbral de percepción (0.2-0.4 mA) y aquel que impide por tetania muscular soltar la fuente de corriente (6 a 9 mA). La tetania torácica puede producirse justo por encima de este nivel (10-20 mA) pudiéndose producir una parada respiratoria. La fibrilación ventricular se estima que ocurre con amperajes de 50 a 100 mA -

VOLTAJE

En su origen las líneas de alta tensión pueden exceder los 100.000 voltios. Los transformadores reducen el voltaje a 7000 u 8000 voltios en las líneas de distribución; al llegar a nuestros hogares la corriente en la pared tiene 220 voltios y en algunos países 120 voltios.

El voltaje es una medida de diferencia de potencial entre dos puntos.

La cantidad de calor que puede producirse por una descarga eléctrica y por tanto el grado de lesión térmica depende en primer lugar del amperaje y segundo lugar de la resistencia de los tejidos y duración del contacto (Ley de Joule Ec= I2 x R x t). Sin embargo, raramente podemos conocer el amperaje de las descargas eléctricas sobre los tejidos y por ello utilizamos el voltaje de la fuente de descarga, que generalmente podemos conocer, para clasificar las lesiones eléctricas.

Las lesiones eléctricas se dividen convencionalmente en alto y bajo voltaje usando como línea divisoria de 500 a 1000 V. Si bien ambos presentan una importante morbimortalidad, las lesiones por alto voltaje tienen un mayor potencial de destrucción tisular y son responsables de lesiones severas con amputaciones y perdidas tisulares, aunque pueden producirse electrocuciones con resultado de muerte con 120-220 voltios.

TRAYECTO DE LA CORRIENTE

El trayecto que toma la corriente determina el territorio tisular en riesgo, tipo de lesión y el grado de conversión de la energía eléctrica en térmica independientemente de que se trate de bajo, alto voltaje o un rayo.

Cuando la corriente vence la resistencia de la piel, pasa indiscriminadamente a través de los tejidos considerando al cuerpo como un conductor y con el riesgo potencial de daño tisular en su trayecto. Esta lesión de las estructuras internas suele ser irregular, con áreas de apariencia normal junto a tejidos quemados y lesiones en estructuras aparentemente distantes de las zonas de contacto.

La corriente que pasa a través del corazón o del tórax puede causar arritmias y/o lesión directa miocárdica y está asociada a una mortalidad del 60%. La corriente que pasa a través del cerebro puede producir un paro respiratorio, lesión directa cerebral y parálisis y también está asociada a una mortalidad muy elevada. A través de los ojos puede producir cataratas.

El flujo eléctrico que pasa a través de la cabeza o el tórax puede causar FV o parada respiratoria con más facilidad que cuando pasa a través de los miembros inferiores.

Hablamos de trayecto horizontal cuando la corriente fluye de mano a mano atravesando el tórax horizontalmente, y de trayecto vertical cuando esta lo hace verticalmente, ya sea mano-pie, cabeza- pie o viceversa.

En un estudio experimental en perros, el umbral requerido para provocar fibrilación ventricular al aplicar una corriente de 60 Hertz fue menor cuando se colocaba el electrodo en la cara anterior del tórax, seguido por un trayecto cabeza-pié.

En los seres humanos la corriente eléctrica alcanza más fácilmente el corazón cuando el electrodo se localiza sobre el ápex del mismo, donde los ventrículos están más cerca de la superficie del tórax.

Numerosos estudios clínicos sugieren que la muerte súbita por fibrilación ventricular se produce más fácilmente en el trayecto horizontal que en el vertical mano-pie.

Por el contrario, CHANDRA y cols. Encuentran que los pacientes con un trayecto vertical tienen mayor incidencia de daño muscular cardiaco que los pacientes con paso horizontal de la corriente. Los autores postulan que el flujo vertical se asociaba con mayor transito de electricidad por los tejidos; más ancha propagación de la corriente a través del cuerpo, y un incremento del riesgo de lesión de órganos internos.

MECANISMOS DE CONTACTO

La gravedad de las lesiones producidas por la electricidad depende también de las circunstancias que envuelven al sujeto en el momento en que se presenta el accidente, y de como aquél entra en contacto con la fuente eléctrica.

Los mecanismos de contacto por electricidad son: Contacto directo, arco eléctrico y flash.

La lesión indirecta más destructiva ocurre cuando una persona forma parte de un arco eléctrico, ya que la temperatura que se puede alcanzar en el arco es de 2500 1 C. El arco puede producir la ignición de las ropas y quemaduras térmicas secundarias.

El flash generalmente origina quemaduras superficiales.

La fulguración puede ocurrir por 4 mecanismos: Golpe directo, contacto, flash por cercanía y corriente por tierra.

La acción directa del rayo sobre la cabeza hace que la corriente fluya a través de orificios como ojos, oídos y boca al interior del cuerpo, lo que explicaría los innumerables síntomas oculares y de oído que presentan los sujetos alcanzados por un rayo.

La lesión por contacto se presenta cuando el individuo está tocando un objeto por el que transcurre la corriente del rayo, como un árbol o el palo de una tienda de campaña.

Flash por cercanía o "splash" (salpicadura) ocurre cuando la corriente salta de su trayecto a otra persona cercana tomándola como trayecto.

La corriente por tierra se presenta como resultado de la propagación radial de la corriente a través de la tierra. Una persona que tenga un pie más cerca que el otro del punto de impacto tiene una diferencia de potencial entre los pies así que la corriente puede ser inducida a las piernas y el cuerpo. Esto frecuentemente mata a reses y caballos a causa de la distancia entre sus patas traseras y delanteras.

MECANISMOS DE LESIÓN

Cuatro mecanismos han sido implicados en las lesiones producidas por la electricidad:

1) La energía eléctrica a su paso por el organismo causa tetania muscular o arritmias que pueden provocar una fibrilación ventricular, o un paro respiratorio primario como consecuencia de la tetania de la musculatura torácica, como puede suceder en la fulguración.

2) La energía térmica conduce a una destrucción tisular masiva, coagulación y necrosis.

3) Lesiones traumáticas como consecuencia de contracciones musculares violentas o de la proyección y caída de la víctima, que sufre un politraumatismo asociado.

4) La corriente destruye las células dañando la integridad y alterando el potencial de las membranas celulares; la consecuencia es el edema celular y el daño celular irreversible. Este proceso es conocido por electroporación.

Cuando una parte o la totalidad del organismo entra a formar parte de un circuito eléctrico, circulará una corriente eléctrica que cumple la ley: I(intensidad en Amperios)= V(voltaje)/R(resistencia). Como comentamos anteriormente la resistencia de los tejidos varía mucho, e incluso un mismo tejido como la piel ofrece resistencias muy diversas. Cuando la exposición es mantenida, esta resistencia al paso de la corriente va disminuyendo de forma rápida, a la vez que se produce un aumento proporcional de la intensidad que atraviesa los tejidos. La intensidad aumenta gradualmente hasta alcanzar un valor máximo, y de forma exponencial aumenta el calor producido, hasta que llega un momento en que, cuando la resistencia ha sido vencida (es prácticamente cero), el calor que se produce también pasa a ser súbitamente cero. De esta manera una tensión de 250 voltios puede generar en los tejidos temperaturas de hasta 951C tras solo 5 segundos de exposición.

El calor desprendido por el paso de la corriente cumple la ley de Joule Ec = I2 x R.x

La temperatura alcanzada es un factor crítico que determina la extensión y gravedad de las lesiones. Si alcanza los 60ºC o más se asociará a lesión muscular, sobre todo en los tejidos más cercanos a la "fuente" de corriente.

La corriente alterna (AC) al provocar contracción tetánica de los músculos de la mano aumenta el tiempo de exposición y por tanto originará lesiones más severas que la corriente continua (DC).

Al examinar el músculo las lesiones son parcheadas, apreciando áreas viables y no viables dentro del mismo grupo muscular. El periostio se daña incluso cuando el tejido muscular cercano parece estar normal.

El daño vascular es mayor en la media, probablemente debido a la difusión del calor desde la intima por el flujo sanguíneo, pero puede retrasar la aparición de hemorragia cuando el vaso se rompa. La lesión de la intima conduce a la trombosis y oclusión vascular, formando edemas y coágulos en la superficie interna del vaso durante un periodo de varios días. Esta lesión es más severa en las ramas pequeñas musculares donde el flujo sanguíneo es más lento. Esta lesión de las pequeñas arterias en un músculo con lesiones parcheadas no es apreciable a simple vista, da la impresión de necrosis tisular progresiva.

La lesión del tejido nervioso se produce por varios mecanismos. El tejido nervioso puede presentar tanto una caída en la conductividad como padecer una necrosis por coagulación similar a la observada en el músculo. Además, puede sufrir un daño indirecto en su suministro vascular o lesión en la vaina de mielina. Los signos de lesión neuronal pueden aparecer inmediatamente o retrasarse durante horas o días.

El cerebro se afecta frecuentemente ya que el cráneo es un punto común de contacto. Los estudios histológicos del cerebro han revelado petequias focales, cromatolísis y edema cerebral.

Históricamente se consideraba que el único mecanismo de daño tisular en el trauma eléctrico era la lesión térmica. Sin embargo, este mecanismo no explicaba los patrones de lesión que se encontraban en puntos distantes de la fuente eléctrica y que en ocasiones víctimas con signos externos mínimos de daño térmico en la piel manifestaran por el contrario lesiones musculares y nerviosas severas. LEE y cols. y BHATT y cols, demostraron que la corriente eléctrica produce una disrupción permanente en células aisladas de músculo esquelético y altera las propiedades del músculo intacto, incluso en ausencia de efecto térmico de Joule. Los autores sugieren que la disrupción de la membrana celular inducida por potenciales eléctricos transmembrana amplios pueden ayudar a explicar la presencia de lesiones tisulares en lugares distantes de los puntos de contacto con la fuente eléctrica. Para que se origine una diferencia de potencial a lo largo de la célula lo suficientemente grande como para producir la ruptura de su membrana, se requiere un tamaño mínimo de la misma. Esto explicaría la lesión de células grandes como las nerviosas y las musculares.

Más recientemente BLOCK y cols. Han reproducido en ratas vivas lesiones por electroporación que cuantificaron mediante técnicas de captación de Fosfato de Tecnecio.

Estos autores sugieren por los hallazgos histológicos (hipercontracción de bandas con degeneración de las miofibrillas), que la electroporación puede conducir a un influjo de Ca++ al interior del sarcoplasma, similar al observado en la hipertermia maligna.

El calor, por otra parte, parece actuar sinérgicamente aumentando la probabilidad de la ruptura de la membrana por electroporación.

Hay evidencias clínicas que sugieren la ruptura de las membranas musculares, como la liberación de grandes cantidades de mioglobina desde el espacio intracelular y los niveles elevados de ácido araquidónico derivados de las membranas fosfolipídicas.

La muerte inmediata por electricidad es debida a asistolia, FV, o parálisis respiratoria dependiendo del voltaje y del trayecto.

El trauma puede presentarse como consecuencia de la proyección de la persona tras la contracción opistótona causada por la corriente que pasa a través del cuerpo y por la explosión/implosión producida como consecuencia del calentamiento instantáneo del aire y su rápido enfriamiento. Este calentamiento por si mismo es lo suficientemente prolongado como para producir severas quemaduras y produce una expansión del aire seguido por implosión del aire frío que lo proyecta hacia atrás pudiendo caer al vacío.

La lesión traumática también puede producirse cuando el sujeto es proyectado como consecuencia de la intensa contracción muscular precipitándose desde cierta altura. Asimismo los espasmos violentos musculares generados por la corriente alterna pueden producir fracturas y dislocaciones.

ANALOGIA CON EL SER HUMANO

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RECOMENDACIONES PARA LA PREVENCIÓN DE ACCIDENTES

  • 1. Haga verificar la instalación eléctrica por un electricista competente. El conectar apropiadamente con tierra es importante en el campo o rancho. Esté seguro que el sistema de la instalación eléctrica puede manejar las cargas que se usarán. Esto incluye la toma de corriente y las cajas de entrada de servicio. Esté seguro que los cortacircuitos estén en buenas condiciones y no corroídos. Todos los alambres deben de tener el aislamiento. Verifique que no haya ratoneras y que los alambres no estén dañados.

  • 2. Use los fusibles recomendados o cortacircuitos para el circuito. No sobrecargue un circuito. Si los fusibles o los cortacircuitos continúan "botándose" no los reemplace con más grandes. Agregue otro circuito.

  • 3. Proteja el alambrado de ambientes abrasivos y corrosivos poniéndolos en tubos o poniendo un escudo de protección alrededor de él. Mantenga a los ratones retirados de los componentes eléctricos ya que los ratones pueden comer el material de aislamiento.

  • 4. En ambientes de trabajo con mucho polvo tal como molinos, use instalaciones a prueba de explosiones.

  • 5. Verifique todas las extensiones para ver si están dañadas y esté seguro que tengan el diente de tierra. Use una extensión que sea del mismo tamaño o más grande que el cordón en la herramienta o motor que se está usando. Mantenga los cordones fuera del área del tráfico de vehículos o evite el caminar sobre ellos ya que el contacto constante con los cordones puede causar abrasión y exponer el alambrado. También los cordones pueden ser un riesgo y causar tropezones.

  • 6. En un medio ambiente húmedo o en exteriores use un GFCI (interruptor de circuito de tierra) para prevenir lesiones si ocurre un corto en las herramientas que se están usando.

  • 7. Inspeccione a menudo las herramientas de poder o mecánicas y cordones. Repare o reemplace las herramientas del poder o mecánicas que estén defectuosas. Nunca use una herramienta que tenga un corto circuito.

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  • 8. No use escaleras de metal cuando esté trabajando alrededor de las líneas de electricidad.

  • 9. Instale las líneas de electricidad que están elevadas lejos de las áreas de trabajo como alrededor de las cajas de grano donde las barrenas se moverán de caja en caja. Considere el instalar las líneas eléctricas subterráneas en áreas que presentan un peligro tal como bodegas de granos y cualquier otra área donde se almacena la cosecha. Si una línea eléctrica viva cae en una caja de grano de metal, la caja entera puede electrificarse creando un peligro a cualquier persona que tenga contacto con ella.

  • 10. Haga un mapa de todas las líneas eléctricas subterráneas.

  • 11. Pode los arboles lejos de las líneas de electricidad. La compañía de luz puede ayudarlo con esto.

  • 12. Antes de abrir un tablero de poder de alto voltaje tal como un tablero de sistema de irrigación para inspeccionarlo o prenderlo o apagarlo, siempre frote o restriegue el dorso de la mano contra el tablero. Esto le permitirá librarse del tablero si está electrificado. Si usted lo agarra y el tablero está electrificado, entonces es posible que la corriente pase a través de usted y no le permita soltarse del tablero.

  • 13. Verifique la instalación eléctrica para irrigación por un electricista competente antes de cada temporada de riego. Esté seguro que se conecta de manera apropiada con tierra.

  • 14. Ubique el almacén de las líneas de riego lejos de las líneas de electricidad elevadas. Antes de mover las líneas del riego siempre vea hacia arriba.

  • 15. Sea consciente de las líneas de electricidad durante la cosecha o cuando esté cortando alfalfa ya que el equipo elevado o cargadoras pueden entrar en contacto con las líneas eléctricas. Nunca ponga las pacas bajo las líneas eléctricas.

  • 16. Sea consciente de la altura de la maquinaria agrícola tal como las combinadas, cultivadoras y barrenas elevadas con relación a las líneas eléctricas. Tenga a una persona observando la altura de la maquinaria mientras se mueve bajo las líneas elevadas para prevenir cualquier contacto con los alambres.

  • 17. Siempre desconecte la electricidad y cierre con llave la caja de poder cuando haga reparaciones o mantenimiento en un dispositivo eléctrico para así impedir que otra persona lo conecte y cause un accidente.

  • 18. Antes de usar generadores de reserva para emergencia instale un interruptor de transferencia para impedir que la electricidad entre en las líneas y represente un riesgo para la persona que está trabajando en las líneas. Este interruptor también protege su generador.

  • 19. Antes de escarbar con un tractor con excavadora u otro dispositivo sepa donde están localizadas las líneas eléctricas subterráneas.

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PREVINIENDO LESIONES O MUERTE

  • I. Asegúrese que los miembros de la familia y trabajadores estén entrenados en la resucitación cardio pulmonar (RCP) y primeros auxilios.

  • II. Todos los miembros de la familia y los trabajadores necesitan saber donde está localizado el interruptor eléctrico principal.

  • III. Tenga extinguidores disponibles para incendios causados por la electricidad. Use un extinguidor de químico seco para incendios y nunca use agua en incendios causados por la electricidad.

  • IV. Si otra persona es electrocutada por una línea eléctrica o herramienta o aparato, no quite a la persona hasta que la electricidad sea desconectada el alambre se haya retirado. No quite un alambre vivo usando madera ya que la pintura puede conducir electricidad. Llame a la compañía de luz. Ellos tienen el equipo para hacerlo

*RCP = Resucitación Cardio Pulmonar (respiración de boca a boca) de manera segura.

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CONCLUSIÓN

La creciente utilización de la energía eléctrica, en todas las aplicaciones de la vida actual, nos obliga a aconsejar al usuario de la electricidad para familiarizarlo con los medios de protección y contra los riesgos a los que está expuesto.

El uso de la electricidad está cada vez más extendido en nuestro medio de vida, ya sea en la industria, en la vivienda, en el transporte, etc. Nos aporta innumerables beneficios, pero puede presentar riesgos de accidentes eléctricos para las personas, bienes y animales domésticos.

Estos riesgos de origen eléctrico aumentan los accidentes mortales por las descargas eléctricas, debidas al contacto de personas con partes eléctricas bajo tensión (contacto directo) o con partes metálicas accidentalmente con tensión (contacto indirecto).Corrientes eléctricas, en el rango de frecuencias comprendido entre 5 Hz y 1 kHz, cuando superiores en densidad a 10 mA/m2, pueden afectar las funciones normales del cuerpo humano.

El aumento de temperatura por encima de 1 grado puede producir efectos biológicos adversos. El efecto de daño térmico solo puede ser generado por frecuencias del orden de gigaherzios o microondas y la restricción se define respecto a la potencia absorbida por unidad de masa que debe permanecer por debajo de 0.4 W/kg2.

En resumen la medida de la respuesta biológica en laboratorio y en voluntarios ha mostrado la inexistencia de efectos adversos producidos por campos de baja frecuencia a los niveles de intensidad a los que normalmente se encuentra expuesto el público. Los efectos más consistentes apreciados por los voluntarios son la aparición de imágenes fosforescentes y la reducción temporal del ritmo cardiaco, sin que ambos síntomas parezcan guardar relación con trastornos de salud de largo alcance.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.abcdatos.com/tutoriales/tutorial/l7174.html

http://www.mailxmail.com/curso-electricidad-pc/normas-reglas-seguridad-electrica

http://www.cenetec.salud.gob.mx/descargas/Curso_I_Clinica07/9SEGURIDAD_ELECTRICA.pdf

http://www.cinterfor.org.uy/public/spanish/region/ampro/cinterfor/publ/man_cons/pdf/riesgos.pdf

ANEXOS

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La conexión puesta a tierra en las Toma De Uso General garantiza la eliminación de accidentes eléctricos.

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El trabajo en el área eléctrica sin los elementos de seguridad puede provocar muchos accidentes.

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Solo deben trabajar personas capacitadas en el área eléctrica, para evitar accidentes.

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Asegurémonos que todos los equipos eléctricos estén desconectados en las áreas donde se encuentren niños jugando.

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Cuando vallamos a trabajar con la electricidad preparemos todas las herramientas a utilizar.

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No permitamos que los niños halen las instalaciones eléctricas.

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Conocer las señales eléctricas y el peligro que previenen.

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No sobrecargar las Tomas de Usos Generales para evitar incendios por sobre carga.

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Autor:

Sergio Tirado

Profesora: Yirsia Martínez

Ciudad Bolívar - Venezuela

Agosto de 2009


Partes: 1, 2


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