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Riesgos Eléctricos




Enviado por dmiranda



     

    Indice
    1.
    Introducción

    2. Análisis Del Riesgo
    Eléctrico

    3. Corriente alterna, efecto en el
    organismo

    4. Tensión
    aplicada

    5. Situaciones
    Tipicas

    1.
    Introducción

    La evolución de la Industria
    Eléctrica a traído consigo grandes satisfacciones
    al Ser Humano que como tal ha sabido aprovechar esta forma de
    energía en múltiples utilidades, estos grandes
    avances son fruto del esfuerzo y vida de muchas personas desde
    científicos, ingenieros, técnicos y hasta el
    usuario común y corriente que ha aprendido su mejor uso.
    La seguridad de una
    instalación eléctrica desde los criterios de
    diseño
    hasta su puesta en utilización es materia
    fundamental para evitar accidentes. En
    ese trayecto desde el cual el ser humano vislumbró el
    poder de la
    electricidad
    con la presencia de un rayo desde su caverna, o aquel sabio
    griego Thales de Mileto quién la bautizó con el
    nombre con la cual la conocemos, o un curioso científico
    como Benjamín Francklin que con su cometa flotando en una
    tormenta, inventó el pararrayos que previno muchos
    accidentes en
    su época y dio inicio a esta nueva tecnología de
    protección contra las tormentas eléctricas, y
    así podríamos nombrar muchas personas que dieron su
    vida y cuya experiencia la utilizamos ahora en forma cotidiana,
    hasta sin darnos cuenta.
    En ese trayecto para gozar de los beneficios de la electricidad
    aquellas personas que se preocuparon por investigar y tecnificar
    el uso de la electricidad
    asumieron muchos riesgos pues
    desconocían verdaderamente el peligro que envolvía
    y mediante la prueba y error sucedieron muchos accidentes. En
    forma paralela otras personas se preocuparon por prevenir los
    accidentes ocasionados por la electricidad es así que nace
    la inquietud de investigar este tema definiendo los
    fenómenos que producen el contacto accidentalidad con la
    corriente
    eléctrica y definir como prevenirlos, evitando
    accidentes, muchos de los cuales han causado la muerte en
    pocos segundos.

    Objetivo
    El enorme desarrollo de
    la electricidad en el campo de la utilización ha ido
    acompañado de una preocupación prevencionista, que
    ha generado la evolución de nuestros conocimientos acerca
    del comportamiento
    del cuerpo humano
    al someterle al paso de la electricidad.
    Nos limitamos en este trabajo al accidente eléctrico
    ocasionado por el paso de la electricidad a través de
    nuestro organismo, tratando de dar el más reciente enfoque
    causa – efecto.

    Antecedentes
    Durante las ultimas décadas se han realizado experiencias
    sobre cadáveres, personas vivas y fundamentalmente sobre
    animales, que
    permiten hacernos una idea de los efectos que produce el paso de
    la electricidad por el cuerpo de personas en condiciones
    fisiológicas normales.
    Este desarrollo del
    conocimiento
    ha originado que la primera edición de la norma CEI 479,
    aparecida en el año 1 974, fuese sustituida a los 10
    años por la CEI 4791:1984 y ésta, una década
    después es revisada por la CEI 479-1:1994, que aparece con
    carácter prospectivo y de aplicación
    provisional. Paralelamente, las Normas
    españolas UNE 20-572-80 y 20-572-92 (parte 1) han ido
    adaptándose a esta evolución (normas
    homologadas).
    En nuestro ámbito nacional se han adoptado las normas CIE las
    cuales se plasman en el Código
    Nacional de Electricidad el mismo que se encuentra en
    actualización y próximo a publicarse incidiendo con
    mayor énfasis en la seguridad
    eléctrica que el que le precede.
    En este trabajo nos vamos a referir a la publicación
    más reciente, la norma CEI 479-11994 tratando con especial
    interés
    la «fibrilación ventricular», que constituye
    la causa esencial de los accidentes mortales debidos a la
    electricidad.

    2. Análisis Del Riesgo
    Eléctrico

    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 (figura 1) que
    indican las alteraciones de la piel humana en
    función
    de la densidad de
    corriente que circula por un área determinada (mA/mm2) 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.

    Fig. 1: Efecto sobre la piel
    En la figura 2 se indican los efectos que produce una corriente alterna
    de frecuencia comprendida entre 15 y 100 Hz con un recorrido mano
    izquierda -los dos pies. Se distinguen las siguientes zonas:
    • Zona 1: habitualmente ninguna reacción.
    • Zona 2: habitualmente ningún efecto
    fisiológico peligroso.
    • Zona 3: habitualmente ningún daño
    orgánico. Con duración superior a 2 segundos se
    pueden producir contracciones musculares dificultando la respiración, paradas temporales del
    corazón
    sin llegar a la fibrilación ventricular.
    • Zona 4: riesgo de parada
    cardiaca por: fibrilación ventricular, parada
    respiratoria, quemaduras graves,…

    3. Corriente
    alterna, efecto en el organismo

    Principales Factores Que Influyen En El Efecto
    Eléctrico
    Intensidad 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, la Norma CEI 479-11994 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.
    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 provoca 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.
    En la figura 3 se representan los efectos de una corriente
    continua ascendente con trayecto mano izquierda-los dos pies; se
    puede apreciar que para una duración de choque superior a
    un ciclo cardíaco el umbral defibrilación en
    corriente continua es muy superior que en corriente
    alterna.

    Fig. 3: Corriente continua, efecto en el organismo
    Período vulnerable: afecta a una parte relativamente
    pequeña del ciclo cardíaco durante el cual las
    fibras de¡ corazón están en un estado no
    homogéneo de excitabilidad y la fibrilación
    ventricular se produce si ellas son excitadas por una corriente
    eléctrica de intensidad suficiente. Corresponde a la
    primera parte de la onda T en el electrocardiograma y supone
    aproximadamente un 10% del ciclo cardíaco completo. Ver
    figura 4.

     

     

     

    Fig. 4: Periodo vulnerable del ciclo cardiaco
    La figura 5 reproduce un electrocardiograma en el cual se
    representan los efectos de la fibrilación ventricular,
    indicándose las variaciones que sufre la tensión
    arterial cuando se produce la fibrilación, la
    tensión arterial experimenta una oscilación e
    inmediatamente, decrece, en cuestión de un segundo, hacia
    valores
    mortales

     

     

    Fig. 5: Efecto de la fibrilación ventricular en
    el electrocardiograma y en la tensión arterial
    Duración del contacto eléctrico
    Junto con la intensidad es el factor que más influye en el
    resultado del accidente. Por ejemplo, en corriente alterna y con
    intensidades inferiores a 100 mA, la fibrilación puede
    producirse si el tiempo de exposición es superior a 500
    ms.

    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%).

    Fig. 6: Impedancia interna del organismo
    En las tablas 1 y 2 se indican unos valores de la
    impedancia total del cuerpo humano
    en función
    de la tensión de contacto, tanto para corriente alterna y
    continua, respectivamente.

    Tabla 1: Impedancia del cuerpo humano frente a la
    corriente alterna

    Tabla 2: Impedancia de cuerpo humano frente a la
    corriente continua
    Las variaciones de la impedancia del cuerpo humano en
    función de la superficie de contacto, se representan en la
    figura 7, en relación con la tensión aplicada. En
    la Instrucción MIE BT 001 artículo 58 del
    Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT:
    Norma Española similar a nuestro Código
    Nacional de Electricidad) se considera que la resistencia del
    cuerpo entre mano y pie es de 2.500 ohm.

    Fig. 7: Impedancia del cuerpo en función de la
    superficie de contacto (50 Hz)

    4. 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.
    A partir de estos resultados se han deducido las curvas
    representadas en la figura 8, para tensiones de contacto
    comprendidas entre 10 y 1.000 Voltios y para un trayecto mano –
    mano o mano – pie.

    Fig. 8: Impedancia total en función de la
    tensión y la frecuencia
    Para 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 cuerpo
    La 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.
    Las figuras 2 y 3 indicaban los efectos de la intensidad en
    función del tiempo de aplicación; en las
    mencionadas figuras se indicaba que nos referíamos al
    trayecto de «mano izquierda a los dos pies». Para
    otros trayectos se aplica el llamado factor de corriente de
    corazón «F», que permite calcular la
    equivalencia del riesgo de las corrientes que teniendo recorridos
    diferentes atraviesan el cuerpo humano. Se representan en la
    figura 9.

    Fig. 9: Factor de corriente de corazón " F "
    La mencionada equivalencia se calcula mediante la
    expresión:
    Ih = Iref / F
    siendo,
    Ih = corriente que atraviesa el cuerpo por un trayecto
    determinado.
    Iref = corriente «mano izquierda – pies».
    F = factor de corriente de corazón.

    Como es lógico, para el trayecto de las figuras 2
    y 3, el factor de corriente de corazón es la unidad. Se
    aprecia que de los trayectos definidos en esta tabla, el
    más peligroso es el de pecho – mano izquierda y el de
    menor peligrosidad de los reseñados el de espalda – mano
    derecha.
    Por ejemplo, podemos aventurar que una corriente de 200 mA con un
    trayecto mano – mano tendrá un riesgo equivalente a una
    corriente de 80 mA con trayectoria mano izquierda – los dos
    pies.

    Aplicación práctica N° 01
    Como aplicación práctica de estos conceptos, vamos
    a desarrollar un sencillo ejemplo:
    La figura 10 representa dos estados sucesivos de una
    instalación provista de un interruptor diferencial (D). En
    el primer estado (1) se
    representa un motor (del) sin
    toma de tierra, con
    una derivación que ocasiona una diferencia de potencial
    entre la carcasa del motor y tierra de 150
    Voltios.

    Fig. 10:Caso práctico
    En el segundo estado (II) se
    representa dicha instalación y a un individuo que se pone
    en contacto con la carcasa del motor. Siendo la
    resistencia del individuo de 1.500 Ohm indicar:
    a. Intensidad máxima que podrá circular a
    través del individuo.
    b. Tiempo máximo de actuación del interruptor
    diferencial para que no se alcancen los umbrales de no soltar y
    de fibrilación ventricular, tanto en corriente alterna de
    50 Hz, como en corriente continua ascendente.
    c. Indicar, según la legislación vigente, cual debe
    ser el tiempo máximo de disparo del interruptor
    diferencial.

    Solución:
    Cuestión a):
    Según la ley de Ohm: V =
    Ih x R
    Ih = 150 / 1500 = 0.1 A = 100 mA

    Cuestión b):
    En corriente alterna
    Trayectoria mano derecha – pies: factor de corriente de
    corazón F = 0,8
    Iref = F x Ih = 0,8 x 100 = 80 mA

    Interpolando en el gráfico de corriente alterna
    (figura 2):
    • Umbral de no soltar ³ 50 ms = 0,05 segundos
    • Umbral de fibrilación ³ 550 ms = 0,55 segundos

    En corriente continua ascendente
    lref = 80 mA
    Interpolando en el gráfico de corriente continua (figura
    3):
    • Umbral de no soltar ³ 100 ms = 0, 1 segundos
    • Umbral de fibrilación ³ (no se alcanza)

    Como se puede apreciar, en este caso concreto, el
    umbral de no soltarse alcanza en corriente alterna en la mitad de
    tiempo que en corriente continua, pero aún es más
    significativo el umbral de fibrilación que en corriente
    alterna se alcanzaría en tan solo cincuenta y cinco
    centésimas de segundo y, sin embargo, en corriente
    continua no se podría alcanzar

    Cuestión c):
    Según la norma de obligado cumplimiento UNE 20.383-75 (MIE
    REBT-044) en su apartado 18, para un interruptor
    automático diferencial de intensidad diferencial nominal
    de disparo ID
    N = 0,03 mA los tiempos de disparo deben
    ser:
    Si I = ID
    N Þ tiempo de disparo < 0,2 s
    Si I = 2 ID
    N Þ tiempo de disparo < 0, 1 s
    Si I = 10 ID
    N Þ tiempo de disparo < 0,04 s

    En nuestro caso:
    I = Ih = 100 mA
    ID N
    = 30 mA
    por tanto,
    I = (100/30) I D
    N Þ I = 3,3 I D N
    Luego el tiempo de
    disparo debe estar comprendido entre 0,04 y 0, 1 segundos;
    valores muy inferiores a los umbrales de fibrilación
    ventricular.
    Conclusión: en este caso, el interruptor diferencial
    dispara y desconecta la instalación antes de que se
    produzca la fibrilación ventricular en una persona en
    condiciones fisiológicas normales.

    Tensiones Peligrosas
    Cuando se toca el electrodo de tierra o bien
    la instalación de puesta a tierra sin aislar y un punto
    cualquiera de tierra, la persona queda sometida a una
    tensión de contacto en el caso de producirse un
    defecto.
    La referencia IEEE 80 Guide for Safety in Alterning Current
    Substation Grounding, indica como un valor promedio de la
    resistencia del cuerpo humano, 1, 000 ohmios, considerando como
    el contacto establecido entre la mano y los pies, como
    también entre los pies.
    Una persona saludable puede soportar un nivel de corriente hasta:
    1 mA
    De 10 – 25 mA: Falta de control
    muscular
    A 100 mA: Fibrilación ventricular
    > 100 mA: Paro cardiaco severas quemaduras

    Según el estudioso DALZIEL, cuyas investigaciones
    fueron publicadas en la IEEE GUIDE FOR SAFETY IN AC SUBSTATION
    GROUNDING ANSI/IEEE Std 80 – 1986 (Revision of IEEE Std 80
    – 1976); desarrolló una relación
    empírica en base a la experiencia de voluntarios,
    concluyendo que de un 99.5% de los hombres participantes en los
    experimentos
    (sin fibrilación) respondía a la siguiente
    fórmula:
    Sb = (Ib)2 Ts
    Sb: constante empírica relacionada a la
    energía tolerada por cierto porcentaje de la población.
    Ib: magnitud rms de la corriente a través del
    cuerpo humano (Amperios).
    Ts: Tiempo de duración de la exposición
    a la corriente (segundos)

    El valor empírico de Sb es de 0.0135
    Despejando las variables
    tenemos que la Corriente máxima en el cuerpo
    humano:

    Corriente Máxima Admisible:
    Ib = 0.116 / Ö Ts Para personas con un peso
    promedio de 50 kg. Valida en el rango de 0.03 a 3 segundos.
    Ib = 0.157 / Ö Ts Para personas con un peso
    promedio de 70 kg
    Donde T = Tiempo de duración del contacto
    Resistencia del cuerpo Admisible: Para los cálculos
    convencionales se toman estos valores de la resistencia del
    cuerpo
    humano:

    Pecho a Mano (derecha)

    650 W

    Pecho a Mano (izquierda)

    750 W

    Mano izquierda a pie (s)

    1.000 W

    Mano derecha a pie (s)

    1.250 W

    Espalda a mano derecha

    1.400 W

    Otros puntos de contacto

    > 1.400 W

    Mano – mano

    2.300 W

    Mano – pie

    1.100 W

    Cuerpo

    1.000 W (IEEE Std 80 – 1976)

    La tensión de toque para el caso de contacto de
    metal a metal :
    E50 = 116 / Ö Ts Para personas con un peso
    promedio de 50 kg
    E70 = 157 / Ö Ts Para personas con un peso
    promedio de 70 kg
    Referencia: Canadian Electrical Code, Part I
    Versión en consulta del nuevo código
    nacional de electricidad

    Tabla 52
    (En subestaciones: Ver Reglas 190-304, 190-306, 190-308, 190 –
    310 y 190 – 312)
    Tensiones de toque y paso tolerables

     

    Tipo de Suelo

    Resistividad

    (W
    – m)

    Duración de la falla 0,5 seg

    Duración de la falla 1,0 seg

    Tensión de paso

    (V)

    Tensión de toque

    (V)

    Tensión de paso

    (V)

    Tensión de toque

    (V)

    Orgánico Mojado

    10

    174

    166

    123

    118

    Húmedo

    100

    263

    186

    186

    133

    Seco

    1 000

    1 154

    405

    816

    286

    Piedra partida 105 mm

    3 000

    3 143

    885

    2 216

    626

    Cama de Roca

    10 000

    10 065

    2 569

    7 116

    1 816

    Nota:
    1. Tabla calculada de acuerdo al IEEE Standard N° 80.
    2. La instalación de una subestación típica
    se diseña para una duración de falla de 0,5
    segundos y el total de la superficie dentro del cerco es cubierto
    con una capa de piedra partida de 150 mm de espesor con una
    resistividad de 3 000 ohm – metro.

    5. Situaciones
    Tipicas

    La resistencia del terreno debajo de los pies, puede
    hacer fluctuar apreciablemente la resistencia del cuerpo humano.
    Los pies pueden ser considerados equivalentes a una superficie de
    un plato circular (electrodo) con un radio de 8 cm
    aproximadamente y la resistencia del terreno puede ser calculada
    en términos de resistividad r s (ohmio – metro) del terreno
    cerca de la superficie.
    Esto ha determinado que la resistencia de dos pies en serie
    (contacto de paso) es aproximadamente 6r s y la resistencia de dos pies
    en paralelo (contacto de toque) es aproximadamente 1,5
    r s.
    Para propósitos prácticos, R k para cada
    pie puede ser asumida de 3 r s.

    Tensión de Contacto:
    Según VDE 0100, es la tensión que durante un
    defecto puede resultar aplicada entre la mano y el pie de la
    persona, que toque con aquella una masa o elemento
    metálico, normalmente sin tensión.

     

    Tratando los pies como electrodos podemos decir que
    tienen una resistencia aproximada de: 3r s
    En donde
    r s =
    resistividad del suelo, entonces
    Rf = 3 r
    s
    Resistencia total: R = 1.000
    W + 1.5
    r
    s

    Tensión de toque:
    Si Ib = 0.116 / Ö T Þ V toque = 0.116 (1.000
    W + 1.5
    r s)
    / Ö T
    Para un suelo conformado
    con grava (sub estaciones) tenemos que: r g = 3.000
    W – m
    Reemplazando datos tenemos
    que: V toque = 638 / Ö T

    Tensión de Paso:
    Según VDE 0100, es la diferencia de tensión que
    aparece entre los puntos distanciados un metro, sobre la
    superficie de la tierra. Su
    valor depende de la dirección en que se ande.

    Tratando los pies como electrodos podemos decir que
    tienen una resistencia aproximada de: 3r s
    En donde
    r s =
    resistividad del suelo, entonces
    Rf = 3 r
    s
    Resistencia total: R = 1.000
    W + 6
    r
    s
    Tensión de toque:
    Si Ib = 0.116 / Ö T Þ V toque = 0.116 (1.000
    W + 6
    r s)
    / Ö T
    Para un suelo natural tenemos que: r g = 1.000 W – m
    Reemplazando datos tenemos
    que: V toque = 812 / Ö T

     

     

     

    Autor:

    Miranda Carrasco, Danilo

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