Modulo 3

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnologías

Curso:

“Riesgo Eléctrico”

Ing. Fernando. A. Quatrini 1

CARRERA: Ingeniería Electromecánica


!!ADVERTENCIA!!: el presente curso está diseñado para una

exposición audiovisual mediante la modalidad narración oral

explicativa de las diversas diapositivas que se presentarán. Se

desarrollarán diversos contenidos los cuales muchos de ellos no están

expuestos en las diapositivas pero sí estarán desarrollados en forma

exponencial, así como habrán aclaraciones, explicaciones mas

detalladas o correcciones de eventuales errores en las diapositivas que

serán desarrolladas en el pizarrón y no forman parte de este compendio,

las citadas explicaciones y ampliaciones de conceptos formarán parte

del curso y se los deberá considerar como parte del mismo.

Se deberá tener presente que cualquier duda conceptual se deberá

recurrir a la ley 19587 y sus decretos reglamentarios, Reglamentación

AEA 90364 (parte o sección que le corresponda) y AEA 91140, y lo

estipulado por las citadas, es lo que dirime y se debe considerar como

valido y definitivo por cualquier inexactitud o apartamiento legal o

reglamentario que se encuentre en el presente curso.

Modulo 3

Efectos de la Corriente Eléctrica en el Cuerpo Humano


El cuerpo humano está regido por procesos electroquímicos, por lo tanto la circulación de corrientes

eléctricas por él afectan el natural funcionamiento de sus sistemas,

principalmente el cardíaco, el nervioso y el respiratorio.


Para poder estudiar los efectos fisiológicos de la corriente eléctrica

en el cuerpo humano debemos, previamente, repasar algunos

conceptos



Tipos de contactos

• Contactos Directos: se caracterizan por que una o mas partes del cuerpo de una persona entra en contacto con un elemento bajo tension sin existir una falla.

• Contactos Indirectos: se caracterizan por que una o mas partes del cuerpo de una persona entra en contacto con un elemento bajo tension en presencia de una falla.


Contactos Directos


Contactos Indirectos


Tensión presunta de contacto:Es la tensión que aparece entre partes conductoras

simultáneamente accesibles cuando dichas partes no son tocadas al mismo tiempo por

una persona o animal –debe ser medida con un voltímetro de Ri = 40 kΩ-

Ref Bibliog [12]


Tension limite de contacto: (VEI 195-05-10): valor máximo de la

tensión de contacto presunta Ut que se presume se puede mantener

indefinidamente por el cuerpo humano bajo condiciones especificadas de

influencias externas (solo aplicable a los contactos indirectos por desconexión

automática de la alimentación).

Ref Bibliog [12]


Tensión limite de contacto: según el tipo de local o estado de la piel IEC 60364 define dos valores de UL que no se

deben superar: • 50 V para locales secos y húmedos

• 25V para locales mojados

• La UL no es aplicable a cuerpos sumergidos ya que en estos casos no se permite protección contra contactos por corte automático de la alimentación.

Ref Bibliog [12]


Tensión limite de contacto: En Argentina, según la reglamentación AEA

90364 establece, UL = 24 V para locales secos húmedos y mojados, mientras que ley 19587 y sus decretos reglamentarios habla de 24 V de tensión de seguridad

respecto de tierra para ambientes secos y húmedos, mientras que para ambientes mojados la tensión será determinada en

cada caso particular por el especialista en HyS de la empresa.

Ref Bibliog [12]


Ref Bibliog [12]

Efectos de la Corriente por el cuerpo Humano


¿Qué factores intervienen en un choque eléctrico?

• Sistema Eléctrico

• Medio Ambiente

• Fisiológicos


Sistema Eléctrico

• Tensión de servicio.

• CA o CC.

• Forma de Onda.

• Frecuencia.

• Tipo de ECT.


Medio Ambiente

• Condición de humedad del local.

• Vestimenta.

• Temperatura.

• Polvo en suspensión.


Fisiológicos

• Condición de la piel (seca, húmeda, mojada, sumergida).

• Enfermedades (cardiacas, cerebrales, musculares, de la piel, etc.).

• Heridas, cirugías en proceso.


Vamos a analizar dos tipos diferentes de choques eléctricos

• Macrochoques

• Microchoques


Analicemos primero los Macrochoques Eléctricos


IEC tiene una Especificación técnica que es la que tomaremos como referencia para este curso

IEC TS 60479 ed 2005


Comencemos por analizar la impedancia del cuerpo Humano


El trayecto de una descarga eléctrica por el C.H se la puede representar por el siguiente

circuito



Ref Bibliog [12] Para la Corriente Alterna

Para la Corriente Continua tenemos:


Ref Bibliog [13]

Las tablas anteriores están realizadas para un recorrido de la corriente mano-mano, cuando el recorrido es diferente se corrige los valores de la

siguiente manera.


En base a los valores de impedancia y de las tensiones de contacto se puede elaborar curvas

tiempo-corriente tanto en CA como en CC, en las mismas se observan tres curvas a, b y las c

compuestas por c1, c2 y c3


En corriente Alterna tenemos



Ref Bibliog [13]

La Curva «a» se la denomina umbral de percepción y reacción, y se lo define como

“el valor mínimo de la corriente que provoca una contracción muscular

involuntaria”



Ref Bibliog [13]

La Curva «b» se la denomina umbral de no soltar, y se lo define como

“Es el valor máximo de corriente para el cual una persona que sostiene electrodos,

puede soltarlos” para adultos es 10 mA y para niños 5 mA, para abarcar todo el espectro se toma 5mA, Tetanizacion: “Para una frecuencia y una forma de

onda determinada, valor mínimo de la corriente eléctrica para el cual se produce una contracción muscular

insuperable, involuntaria y continua”.



Ref Bibliog [13]

La Curva «c1» se la denomina umbral de fibrilación ventricular, y se lo define como

“Es el valor mínimo de corriente que provoca la fibrilación ventricular.”

c2 posibilidad de fibrilación ventricular del 5% c3 posibilidad de fibrilación ventricular del 50%


Pero…¿Qué es la fibrilación ventricular? Analicemos el siguiente video



Ref Bibliog [13]

Todas las curvas analizadas definen zonas Así aparecen las zonas AC-1; AC-2; AC-3 y AC-4, en

cada zona se esta en diferentes situaciones fisiológicas



Ref Bibliog [13]

• AC-1: habitualmente no produce ninguna reacción ni efecto físico en el cuerpo humano.

• AC-2: habitualmente no producen ningún efecto fisiológico peligroso.

• AC-3: habitualmente no se produce ningún efecto orgánico, pero existe la probabilidad de contracción muscular y dificultad respiratoria para duraciones de paso de corriente superiores a 2 s. También se pueden producir perturbaciones reversibles en la formación y la propagación de impulsos del corazón, incluida la fibrilación auricular y paradas temporales del corazón sin fibrilación ventricular. Todos estos fenómenos aumentan con la intensidad de la corriente y el tiempo.

• AC-4: además de los efectos de la zona 3, pueden producirse efectos patofisiológicos tales como la parada cardiaca, parada respiratoria quemaduras graves que aumentan con la intensidad y el tiempo.


Para la corriente continua tenemos


Volvamos a la C.A.

¿los Dispositivos Diferenciales protegen la vida de las personas?


Las premisas que se consideran para el análisis de seguridad de las personas frente a los choques

eléctricos son: • Es aplicable a los seres humanos como a los animales domesticos.

• Aplicable tanto a BT, como a MT y AT.

• Los valores que se toman de impedancia del cuerpo humano son los que no son sobrepasadas por el 50% de la población.

• Estudio de las impedancias en condiciones de piel seca, piel húmeda (o mojada) y en condición de piel mojada con agua salada.


Factor de corriente del corazón

Es la relación entre la densidad de corriente que pasa por el corazón para el trayecto mano izquierda a los dos pies y el campo eléctrico en el corazón para una

corriente de la misma intensidad que siga por un camino dado.


Ref Bibliog [12]

Factor de corriente del corazón

Este valor nos permite estimar el valor que tendria una corriente que circula por un camino diferente

que el de mano a dos pies


Analicemos ahora los Microchoques Eléctricos


Así como los macrochoques eléctricos se producen sobre la superficie del cuerpo de la persona, los microchoques eléctricos se producen cuando la

corriente eléctrica penetra en el interior del cuerpo humano atreves de una incisión (intervención

quirúrgica) o un adminiculo medico (sonda, cateter, etc.)


Ref Bibliog [15]


Ref Bibliog [15]

Mientras que el macrochoque eléctrico se produce, entre otros casos, por defectos de aislación o fallas, el microchoque se produce aunque las condiciones de aislación y funcionamiento sean las correctas.


Debido a acoplamientos capacitivos entre conductores activos y la masa o chasis de gabinete, a

tensión de red una capacidad de 15 nF produce ua corriente superior a 10 μA valor este peligroso para

personas conectadas a un medidor de presion invasivo.


Ref Bibliog [15]


Ref Bibliog [15]

Si una persona esta siendo cateterizada o intervenida quirúrgicamente la impedancia del cuerpo disminuye

drásticamente pudiendo llegar , en determinada circunstancias, a menos de 100 Ω entre puntos

determinados.



Ref Bibliog [15]


Referencias Bibliográficas, fotográficas, artículos y paginas web

• [12] Ing. Carlos Galizia, Curso sobre Seguridad Eléctrica AEA.

• [13] Ing. Carlos Galizia, Revista Electroinstalador Noviembre 2010.

• [15] Ing. Carlos Soler, Revista Electrotecnica Agosto 2010- Octubre 2010.

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