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MANUAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA SEGURIDAD II 2 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II INDICE • Programa de la materia ……………………………………………………….. pág. 2 • Introducción …………………………………………………………………….. pág. 6 • Mapa conceptual……………………………………………………..………… pág. 7 • Unidad 1: Principios y leyes fundamentales eléctricas………..…………… pág. 8 • Unidad 2: Fenómenos fisiológicos que genera la electricidad …………… pág.16 • Unidad 3: Transmisión y distribución de la energía eléctrica …………….. pág.23 • Unidad 4: Electricidad atmosférica y electricidad estática ……………….. pág. 46 • Unidad 5: Riesgos en la construcción ……………………………………… pág. 73 • Unidad 6: Riesgos químicos en industrias y laboratorios ………………… pág.86 • Anexo 1………………………………………………………………………… pág.106 • Anexo 2………………………………………………………………………... pág. 116 • Glosario………………………………………………………………………. pág.129 3 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II ESCUELA SUPERIOR DE SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL (A- 706) CARRERA: TECNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO CURSO: PRIMER AÑO CICLO LECTIVO: AÑO 2007 ASIGNATURA: SEGURIDAD II – INSTALACIONES ELECTRICAS. RIESGOS EN LA CONSTRUCCION. RIESGOS QUIMICOS. NOMBRE DEL PROFESOR: ING. JORGE ALEJANDRO PEREYRA OBJETIVOS: Que el alumno logre: Conocer los principios básicos de Seguridad en los campos que hacen a la construcción de edificios, distribución de energía eléctrica, y los riesgos característicos de la industria química. Comprender y aplicar los principios y conceptos de seguridad en relación con el hombre que trabaja y el medio ambiente laboral. NÚCLEOS TEMÁTICOS: UNIDAD 1: PRINCIPIOS Y LEYES FUNDAMENTALES ELECTRICAS 1.1 Efectos físicos. 1.2 Generación electromagnética y química. 1.3 Magnitudes y unidades. 1.4 Corrientes alterna y continua. UNIDAD 2: FENOMENOS FISIOLOGICOS QUE GENERA LA ELECTRICIDAD 2.1 Factores eléctricos que influyen sobre el organismo. 2.2 Valores de intensidad, tensión, resistencia y tiempo. UNIDAD 3: TRANSMISION Y DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. 3.1 Niveles de tensión. 4 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II 3.2 Tensiones de seguridad. 3.3 Bloqueo y consignación. 3.4 Distancia de seguridad. 3.5 Líneas aéreas y canales subterráneos. 3.6 Trabajos con y sin tensión en Baja Tensión. 3.7 Generalidades de trabajos y maniobras en B.T., M.T. y A.T. 3.8 Tipos de protecciones contra contactos directos e indirectos. 3.9 Medidas de seguridad en máquinas y herramientas electromecánicas. UNIDAD 4: ELECTRICIDAD ATMOSFERICA Y ELECTRICIDAD ESTATICA 4.1 Generación y control. UNIDAD 5: RIESGOS EN LA CONSTRUCCIÓN 5.1 Edificios 5.2 Ubicación en el terreno 5.3 Decreto 911. Medidas de seguridad en excavaciones y zanjeo, demoliciones y trabajos en altura. UNIDAD 6: RIESGOS QUIMICOS EN INDUSTRIAS Y LABORATORIOS 6.1 Gases, humos y vapores 6.2 Vías de entrada en el organismo 6.3 Identificación de productos químicos: ácidos, cáusticos y solventes 6.4 Almacenamiento, uso y transporte. Incompatibilidad de materiales 6.5 Transporte de productos químicos por carreteras del MERCOSUR 6.6 Identificación Código NFPA 5 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II BIBLIOGRAFIA OBLIGATORIA: • Apuntes “Manual ESSHI – Asignatura Seguridad II BIBLIOGRAFIA DE CONSULTA: • Fernández Mills, G. y Fernández Ferrer, J. “Electricidad. Teoría de circuitos y magnetismo”, Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2000. • Bratu Serbán, N. y Campero Littlewood, E. “Instalaciones eléctricas. Conceptos básicos y diseño”, Bs. As., Alfaomega Grupo Editor, 2001. • García Márquez, R. “La puesta a tierra en instalaciones eléctricas”, Bs. As., Alfaomega Grupo Editor, 2001. • Asociación Electrónica Argentina. “Reglamentación para la ejecución de Instalaciones eléctricas en inmuebles”. Edición 2002. • Manual de Seguridad de editorial MAPFRE. España. Edit. MAPFRE. 1998. • Bolton, W. “Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en ingeniería mecánica y eléctrica”. Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001. • Bratu Serbán, N. y Campero Littlewood, E. “Instalaciones eléctricas. Conceptos básicos y diseño”. Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001. • Decreto 911 / 96 • Revistas de Seguridad del IAS • Ley 19587/72 y Decreto Reglamentario 351/79 • Resoluciones de Transportes de mercancías peligrosas de la Secretaria de Política Ambiental de la Provincia de Bs. As. 6 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II INTRODUCCIÓN En este manual el alumno encontrará el desarrollo de 6 unidades. Cada unidad comienza con: • El planteo de sus objetivos • Un cuadro conceptual organizador de los conceptos centrales desarrollados en la misma. A continuación se plantea el contenido y se proponen diferentes actividades para promover un análisis en profundidad. Luego se presenta un Trabajo Práctico, el cual es opcional. Si el alumno desea puede acordar con el docente-tutor para que esta actividad sea evaluada. Se sugiere que la realización del mismo debido a que tiene carácter de autoevaluación. Al finalizar cada unidad el alumno encontrará una serie de preguntas que permitirán una autoevaluación integradora respecto de su proceso de aprendizaje. La evaluación de la materia consta de dos instancias: - Un primer examen parcial, que será llevado a cabo en el transcurso del mes de Octubre. Este consistirá en un Trabajo Práctico sobre los temas vistos. - Un examen final, que estará en condiciones de rendir cuando haya aprobado el examen parcial y cumpla los requisitos de la materia. CRONOGRAMA: Este cronograma es una guía que lo ayudará a secuenciar el estudio de esta materia para llegar al examen parcial y final en el tiempo estimado. UNIDAD I AGOSTO SEPTIEMBRE NOVIEMBRE OCTUBRE UNIDAD II UNIDAD III UNIDAD IV * Examen parcial UNIDAD V UNIDAD VI * Examen final 7 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II CUADRO CONCEPTUAL DE LA MATERIA ENERGÍA ELÉCTRICA RIESGOS En la construcción En la industria y en laboratorios (riesgos químicos) Fenómenos fisiológicos que genera Factores eléctricos que influyen sobre el organismo Valores de intensidad, tensión, resistencia y tiempo Atmosférica Estática Transmisión y distribución 8 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 1 PRINCIPIOS Y LEYES FUNDAMENTALES ELECTRICAS9 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 1: PRINCIPIOS Y LEYES FUNDAMENTALES ELECTRICAS OBJETIVOS: Al finalizar el estudio de esta unidad el alumno será capaz de: • Dominar los conocimientos básicos y las herramientas conceptuales de la física eléctrica • Reflexionar sobre la seguridad eléctrica industrial • Comprender el fenómeno de la electricidad Cuadro conceptual de la materia: ELECTRICIDAD EFECTOS Físicos Químicos Fisiológicos CONDUCTIVIDAD Y RESISTIVIDAD Corriente Transformadores Continua Alterna Monofásica Trifásica 10 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II La electricidad La electricidad es un fenómeno físico que se encuentra presente en todo tipo de materia y que bajo ciertas condiciones se manifiesta como una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de la misma materia. Si ambos puntos de diferente potencial se unen físicamente se logra una circulación de corriente eléctrica que perdurará hasta que exista dicha diferencia de niveles. La electricidad se considera esquemáticamente como un flujo de electrones. Repaso de algunos conceptos físicos y químicos No conductores = Dieléctricos = Aislantes = No metales Conductores sólidos = Metales /// Conductores líquidos = Electrolitos Un Átomo es neutro de igual cantidad de cargas positivas que negativas, al ionizarse adquiere carga, y se lo denomina ion. Iones: catión o ion positivo / anión o ion negativo. Los electrones tienen carga negativa. Los electrodos son conductores metálicos sumergidos en un electrolito, el electrodo positivo (polo +) o ánodo y el electrodo negativo (polo -) o cátodo. Los aniones (-) se dirigen al ánodo, los cationes (+) al cátodo. EFECTOS GENERADOS POR LA CORRIENTE ELECTRICA QUIMICOS En una solución electrolítica se genera electrólisis FISICOS Al recorrer la corriente eléctrica un circuito genera en el espacio circundante efectos magnéticos de intensidad acorde al valor de la intensidad eléctrica. Si una corriente eléctrica recorre un conductor, parte de la energía eléctrica se transforma en energía térmica o calor. FISIOLOGICOS Al pasar por el cuerpo humano puede generar tetanización / asfixia / fibrilación ventricular y paro cardiaco / quemaduras 11 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Leyes fundamentales Ley de Ampere La intensidad de una corriente eléctrica es la cantidad de electricidad que pasa en cada unidad de tiempo por la sección del conductor. i = q / t q = i x t Ley de OHM La intensidad de una corriente eléctrica, es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los extremos del conductor e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica. Va - Vb = i x R o V = i x R Primera Ley de KIRCHOFF Cuando una corriente eléctrica llega a un punto (nudo) de dos o más caminos a seguir, la misma se reparte según el valor de la resistencia de cada camino. De manera que se cumpla que la sumatoria de las intensidades en un nudo eléctrico es igual a cero. Las i que llegan se consideran positivas, y las i que salen se toman como negativas. iT - [ i1 + i2 + i3 ] = 0 / iT = i1 + i2 + i3 Ley de JOULE El aumento de temperatura depende de propiedades físicas específicas del material como ser de su resistividad, peso específico, calor especifico, volumen, además de la intensidad de corriente y del tiempo de circulación. Considerando las propiedades eléctricas, la cantidad de calor generada al pasar una corriente eléctrica por un conductor, es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad, a la resistencia del conductor y al tiempo de circulación. Q = 0,24 x P x t Q = 0,24 x i2 x R x t 0,24 calorías / joule es la cte. mecánica de calor Potencia eléctrica: Es el trabajo realizado en cada unidad de tiempo Potencia = L / t o P = V x i = ( i x R ) x i = i2 x R Sigla Magnitudes Unidades q Cantidad de Carga eléctrica Culombios VA - VB Diferencia de potencial o tensión Voltio (V) i Intensidad de corriente Amperio ( A ) R Resistencia eléctrica Ohmio Q Cantidad de calor Caloría (cal) L Trabajo o Energía eléctrica Joule (J) P Potencia eléctrica Vatios (W) t tiempo de circulación segundos C Capacidad Faradio (f) 12 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Capacitores o condensadores: Son dos cuerpos conductores entre los cuales se establece un campo eléctrico. Capacidad = q / V Resistencias en serie R1 + R2 + R3 = R total Va ----------////////-------------////////------------////////------- Vb R1 R2 R3 Resistencias en paralelo 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 = 1 / R total - i1 -------////////------- Va ---- i2 -------////////----------- i T -------- Vb - i3 ------////////-------- iT - [ i1 + i2 + i3 ] = 0 / iT = i1 + i2 + i3 Ejemplo Si R1 > R2 => i1 < i2 Conductividad y resistividad (re): Propiedades características del material que dependen de: su composición química (pureza), humedad y temperatura. Para el cobre, aluminio, y otros metales la resistividad a 0º C, es aprox. 0,000001 ohmio x cm. El grafito es de 0,0035 y para la porcelana, mica, vidrio son mayores de 10 [exp12] ohmio x cm. Para un conductor la R = Re x longitud / sección, y a mayor temperatura, mayor resistividad. En un material aislante a mayor espesor mayor resistencia. La Conductividad es igual a la inversa de la resistividad, y su unidad es el siemens dividido una unidad de longitud como el mm. o cm. 13 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Corriente contínua: La intensidad de corriente, diferencia de potencial y sentido de desplazamiento no varían. Usada en trenes, equipos electrolitos, etc. Corriente alterna: La intensidad de corriente, diferencia de potencial y sentido de desplazamiento varían en forma periódica regular, varían según el tiempo. Pasan de un valor nulo a un valor máximo. La Intensidad eficaz (valor indicado por el amperímetro) = I máx. / 1,414 I eficaz = 70% de I máx. Las intensidades de corriente que en igual tiempo, generan la misma cantidad de calor son en C.A. = 1,414 A y en C.C. = 1 A. La C.A puede generarse a tensiones altas y mediante el uso de transformadores se la hace llegar a los valores deseados. Su transporte a largas distancias es más económico, pues reduce el peso del conductor y menor efecto Joule que la C.C. No permite realizar electrólisis, ya que el cambio constante de polaridad hace que los iones sean rechazados constantemente del electrodo. El campo magnético que crea una C.A. resulta de intensidad y sentido variables, con un galvanómetro el movimiento de la aguja es despreciable, se utilizan amperímetros térmicos o electrodinamómetros,que miden la Intensidad eficaz. C.A. Monofásica: Surge como consecuencia de la diferencia de potencial generada por el movimiento de rotación, dentro de un campo magnético constante de una espira abierta. C.A. Trifásica: Surge como consecuencia de la diferencia de potencial generada por el movimiento de rotación, dentro de un campo magnético constante de tres espiras abiertas desplazadas entre sí en 120º. La diferencia de potencial tendrá tres fases de variación de frecuencia 50 Hz. 14 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Transformadores Aparatos que modifican la tensión eléctrica de C.A. sin variar su frecuencia, una de las ventajas sobre la C.C. ya que puede transportarse a largas distancias con gran tensión y baja intensidad. El efecto joule se controla con sistemas refrigerantes La bobina de una cierta cantidad de espiras (N1) por donde entra la corriente de una fem. (V1) se llama primario y secundario la bobina (N2) por donde sale la fem. (V2). Tal que V1 / N1 = V2 / N2 Marque la respuesta correcta: a) Un electrolito ¿es un dieléctrico? ……………………..…………… SI NO b) Un electrolito ¿es un líquido o un sólido? …………..…………… SI NO c) Un dieléctrico ¿es un conductor sólido? …………..……………… SI NO d) Al circular corriente eléctrica por un conductor sólido ¿Genera un campo magnético? …………………………….…….. SI NO e) Los materiales metálicos ¿son de resistividad eléctrica alta? ….. SI NO f) La resistividad eléctrica ¿depende del espesor? ………………… SI NO g) La resistencia eléctrica ¿aumenta al aumentar la humedad? ..… SI NO h) La conductividad eléctrica ¿depende del volumen del material?.. SI NO i) La resistividad eléctrica ¿depende de la tensión eléctrica? …… SI NO j) En una electrólisis ¿los aniones se dirigen al electrodo? ……… SI NO k) Si un átomo pierde un electrón ¿adquiere carga? ……………… SI NO l) La electrólisis ¿utiliza corriente alterna? ………………………… SI NO Lectura Recomendada: - Fernández Mills, G. y Fernández Ferrer, J. “Electricidad. Teoría de circuitos y magnetismo”. Bs. As., Alfaomega Grupo Editor, 2000. - Bratu Serbán, N y Campero Littlewood, E. “Instalaciones eléctricas. Conceptos básicos y diseño”. Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001. 15 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II TRABAJO PRÁCTICO Nº 1 Realice una síntesis (con sus palabras) sobre todos los conceptos básicos necesarios para comprender el fenómeno de la electricidad. Consulte otra bibliografía si lo considera conveniente. Si usted estudió podrá responder las siguientes preguntas: Nombre algunos dieléctricos Exprese matemáticamente e indicar cada una de las magnitudes y unidades del Sistema Internacional de la Ley de Ohm. El valor de la resistividad de un material aislante ¿de qué parámetros depende? Exprese matemáticamente e indicar cada una de las magnitudes y unidades S.I., de la 1º Ley de Kirchoff. Exprese matemáticamente e indicar cada una de las magnitudes y unidades S.I., de la Ley de Joule. Defina corriente continua y corriente alterna 16 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 2 FENOMENOS FISIOLÓGICOS QUE GENERA LA ELECTRICIDAD 17 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 2: FENOMENOS FISIOLÓGICOS QUE GENERA LA ELECTRICIDAD OBJETIVOS: Al finalizar esta unidad el alumno será capaz de: • Dominar los conocimientos básicos de la electrofisiología • Conocer las acciones de la energía eléctrica sobre el organismo • Comprender los riesgos y efectos de la corriente eléctrica Cuadro conceptual de la unidad: Energía eléctrica sobre el organismo EFECTOS Factores Umbrales de intensidad de corriente C. C. C. A. Resistencia eléctrica de la piel Trayectoria de la corriente dentro del organismo 18 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Electrofisiología Factores de acción de la energía eléctrica sobre el organismo Las diferentes reacciones y la gravedad que pueden producirse en el organismo al tomar contacto con elementos bajo tensión, depende de cierto número de factores: • Intensidad de la corriente que circula. • Resistencia eléctrica de la parte del cuerpo en contacto. • Tensión eléctrica a la que esta expuesta. • Tiempo de contacto • Frecuencia de la corriente para C.A. • Trayectoria de la corriente dentro del organismo • Punto de entrada y salida en el cuerpo. Umbrales de intensidad de corriente - Datos de Dalziel y de Koeppen Para C. C: En general no es tan peligrosa como la C.A., sus umbrales de percepción son aprox. 4 veces mayor para los mismos efectos que la C.A. Producen efectos electrolíticos en la sangre con el riesgo de embolia y muerte. Para C.A.: 110 v a 380 v i < = 9 mA. Leve cosquilleo. Puede auto liberarse. 9 < i < 25 mA Aparecen contracciones musculares sin ninguna influencia nociva sobre el corazón, pero susceptibles de generar asfixia si el tiempo es prolongado, debido a la tetanización de los músculos respiratorios. Es de carácter reversible, al cesar el paso de la corriente puede recuperarse al individuo. Pueden presentarse tres casos al cesar el paso de la corriente: • desaparece la tetanización y se recupera el individuo en segundos; • persiste la tetanización y se deben realizar técnicas de auxilio cardiorrespiratorias para su recuperación, • o que no se pueda restablecer la respiración y la persona muere por asfixia. 25 < i < 80 mA. Ocasionan parálisis temporales cardíacas y respiratorias reversibles. Este estado puede continuar hasta después de haber sido liberada la víctima. 80 mA < i < 4 A 19 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Además de los fenómenos fisiológicos anteriores, si pasan por el corazón, producen fibrilación ventricular irreversible que interfiere el ritmo cardíaco normal. La corriente que genera la F.V. es sólo una parte de la corriente total que atraviesa el cuerpo. Las fibras musculares del corazón se contraen en forma separada y a tiempos distintos (arritmia), cesa la circulación de la sangre y sobreviene la muerte a menos que se realicen adecuadas técnicas de reanimación constante para luego utilizar defibrilación eléctrica. La fibrilación ventricular depende del tiempo de contacto, no ocurre con tiempos de contacto menores de 0,2 seg. ; o mayores de 0,2 seg. en contacto con intensidades menores de 30 mA. > 4 A Producen parálisis cardiorrespiratoria reversibles, quemaduras y problemas renales; al liberarse la víctima, se puede recuperar. > 100 A Hemorragias internas ydestrucción de tejidos. Resistencia eléctrica de la piel del cuerpo humano Es función de factores como: • Tensión eléctrica • Espesor de la piel • Temperatura y humedad de la piel. • Y en menor medida del estado emocional y edad. Trayectoria de la corriente dentro del organismo y punto de entrada y salida La corriente elige el camino más corto y más directo. El cuerpo humano se comporta como un organismo homogéneo, donde se reparte la densidad de corriente, tiene en cuenta la distancia con el punto de contacto y no las características de los tejidos. Resistencias aproximadas de la piel Mojada : 200 Ohmios Húmeda : 500 Ohmios Seca : mayor de 3000 Ohmios Medio interno: 650 Ohmios 20 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II La zona de contacto aumenta su resistencia al formar gases y carbonización de los tejidos, pudiendo interrumpir el paso de la corriente y provocar el desprendimiento violento de la víctima. La trayectoria mas peligrosa es la de mano izquierda - tórax. R total = R entrada + R interior + R salida Por contacto con tensiones mayores de 10.000 v En segundos se forma un arco eléctrico, por la parte superficial, y por ionización del aire, la parte de menor resistencia se sitúa en la superficie del cuerpo, y no a través del mismo. En altas tensiones la piel se comporta como un dieléctrico, el medio interno sufre los mayores daños. El arco eléctrico se descarga violentamente por el exterior, pasando una ínfima parte de la descarga por el cuerpo humano. El accidente es una quemadura por arco. Lesiones oculares y auditivas Debido al efecto luminoso y calórico del arco eléctrico pueden producir lesiones en el cráneo. Responda las siguientes preguntas: a) Nombrar los factores primarios y secundarios de acción eléctrica en el organismo. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ b) Nombrar algunos efectos electrofisiológicos. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ c) ¿Qué representa la fibrilación ventricular? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ d) ¿En qué valores de intensidades de corrientes puede ocurrir la fibrilación ventricular? 21 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ e) ¿En qué tiempos no ocurre fibrilación? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Lectura recomendada: - García Márquez, R. “La puesta a tierra en instalaciones eléctricas”. Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001. - Asociación Electrónica Argentina. “Reglamentación para la ejecución de Instalaciones eléctricas en inmuebles”. Bs. As. Edición 2002. - “Manual de Seguridad”. Edit. MAPFRE. España. 1998. TRABAJO PRÁCTICO Nº 2 Escriba un folleto informativo destinado al público en general, previniendo los accidentes eléctricos domésticos y explicando los efectos que puede tener sobre el organismo. 22 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Si usted estudió podrá responder las siguientes preguntas: Demuestre matemáticamente los valores de peligro en las condiciones anteriores de la piel con tensiones de 60 voltios. Indique consideraciones del peligro de los valores de corriente eléctrica. Indique consideraciones del peligro de los valores de tensión. Indique consideraciones del peligro de la trayectoria en el organismo. Indique valores de resistencias de la piel mojada, húmeda y seca. 23 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 3: TRANSMISION Y DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. 24 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 3: TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA ELECTRICA. OBJETIVOS: El alumno al finalizar esta unidad será capaz de: • Reconocer las herramientas conceptuales de la seguridad eléctrica industrial • Confeccionar Normas de seguridad eléctrica. • Comprender los métodos seguros de trabajo y los distintos sistemas de protección eléctrica, su actuación y limitaciones • Conocer las condiciones de las instalaciones eléctricas Cuadro conceptual de la unidad: ACCIDENTES ELÉCTRICOS Causas Niveles de tensión Distancias de seguridad Medios de protección para contactos directos Medios de protección para contactos indirectos Instalacio- nes eléctricas de baja tensión Protección por uso de artefactos antideflagrantes Protección por sobrepre- sión interna Métodos de trabajos eléctricos A distancia A potencial A contacto 25 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Lea atentamente… Análisis y clasificación de los accidentes eléctricos Se llama accidente a cualquier acontecimiento inesperado o imprevisto que interfiere o interrumpe el proceso ordenado de cualquier actividad. No necesariamente implica una lesión, la mayoría de los accidentes no producen lesiones, pero una lesión es consecuencia de un accidente; puede ocasionar daños materiales y/o lesiones, o ninguno de los dos. Lo importante del accidente eléctrico no es la frecuencia con que ocurre sino la gravedad del mismo. Ejemplo: En Capital Federal uno de cada tres incendios tiene origen eléctrico y una persona muere electrocutada cada 50 días, aproximadamente. El accidente eléctrico se puede producir por acción simultánea de dos causas: Causa técnica: Falla en los planos de proyectos y diseños de las instalaciones, mala calidad o defectos en los materiales, falta o deterioro de los aislamientos, falta de elementos de protección de los equipos y personales, falta de señalizaciones. Causa humana: Actos inseguros, distracción e imprudencia, preocupaciones personales, desconocimiento del peligro, defectos en la vista u oído, mal uso de los equipos y herramientas. Realizar el trabajo en forma inadecuada, quitar los dispositivos de protección. Riesgo eléctrico: es la probabilidad de que circule corriente eléctrica por el cuerpo humano; para que estosea posible y exista contacto eléctrico de la persona con las partes bajo tensión formando parte del circuito (accidente eléctrico) se requiere la ocurrencia simultánea de dos factores: Factor físico Existencia de una instalación o de una parte con tensión (Circuito eléctrico cerrado y con una diferencia de potencial mayor de cero) Factor fisiológico Existencia de una persona (conductor) que pueda acceder a dicha parte (riesgo eléctrico) El análisis y clasificación de los accidentes entrega datos que permiten aprovecharlos para localizar y corregir las causas que los producen, estos factores se clasifican de la siguiente manera: 26 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II o El agente y la parte del agente: son los objetos más estrechamente relacionados con el accidente, por ejemplo: poleas, engranajes, correas, etc. o El tipo de accidente: se refiere a la forma como se establece el contacto, corte, golpe, caída, inhalación, ingestión, exposición a temperaturas extremas, etc. o Los factores personales a tener en cuenta son: falta de conocimientos o de habilidad para realizar la tarea, no hacer caso a las instrucciones, etc. o La condición física insegura se refiere a agentes protegidos en forma deficiente o no protegidos o defectuosos, como ejemplo: almacenamiento inseguro, materiales de baja calidad, iluminación y/o ventilación inadecuada o deficiente, falta de elementos de protección personal, empalmes cortados, conductores expuestos, no adecuados o mal ubicados, etc. o Los actos inseguros son la violación de un procedimiento comúnmente aceptado como seguro, realizar una operación no autorizada, trabajar a velocidades inseguras, desconectar los dispositivos de seguridad, trabajar con tensión y creer que no la hay o que es no peligrosa. Niveles de tensión y Distancias de seguridad Para prevenir descargas disruptivas en trabajos efectuados en la proximidad de partes sin aislación de instalaciones eléctricas en servicio, las separaciones mínimas, medidas entre cualquier punto con tensión y la parte más próxima del cuerpo del operario o de las herramientas no aisladas por él utilizadas en la situación más desfavorable que pudiera producirse, serán las siguientes: Niveles de tensión Distancia mínima ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0 a 50 V ninguna Baja Tensión (> de 50 V hasta 1000 V inclusive) 0,80 m Media Tensión (> de 1000 V hasta 33 KV inclusive) 0,80 m (1) (1) Estas distancias pueden reducirse a 0,60 m, por colocación sobre los objetos con tensión de pantallas aislantes de adecuado nivel de aislación. Cuando existan rejas metálicas conectadas a tierra que se interpongan entre el elemento con tensión y los operarios no será necesaria conservar la distancia de seguridad. Alta Tensión (> de 33000 V en adelante) Para trabajos a distancia, no se tendrá en cuenta para trabajos a potencial. Niveles de tensión Distancia mínima ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33 KV. Hasta 66 KV. 0,90 m 66 KV. Hasta 132 KV. 1,50 m A mayores tensiones se incrementa la distancia de seguridad 27 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Tensión de seguridad El conocimiento de la resistencia eléctrica de la piel, en condiciones diferentes permite definir los requisitos de seguridad para la protección contra contactos eléctricos indirectos. La tensión de seguridad es un valor límite de tensión, tal que aplicada al cuerpo humano proporciona un valor de intensidad de corriente inferior a los de seguridad. En los ambientes secos y húmedos = hasta 24 V. respecto a tierra. En los mojados o impregnados de líquidos conductores, será determinada, en cada caso / < 12 v. Masa Parte conductora que forma parte de la instalación eléctrica, que puede ser tocada, ya que en condiciones normales de funcionamiento no está bajo tensión, pero en caso de falla de la aislación principal puede quedarlo. La aislación principal o fundamental es la aislación de la parte activa, necesaria para la protección de las personas; puede tener un suplemento, que sumada se denomina aislación reforzada. Una parte conductora separada de la parte activa por una aislación reforzada no se denomina masa ya que no queda bajo tensión en caso de falla de la aislación principal, lo mismo ocurre si una parte conductora queda bajo tensión durante una falla de la aislación al estar en contacto con una masa. Ejemplos: Carcaza de un motor o de un equipo, caño metálico con conductores con tensión en su interior. No son masa los soportes metálicos de los caños plásticos con conductores en su interior. Se conectan en paralelo las distintas masas y mediante conductores llamados de protección (de sección no menor a 2,5 mm2 / líneas de color verde y amarillo en el sentido longitudinal) se unen con la línea principal de tierra que conduce al electrodo. Sistema de puesta a tierra El material del electrodo no debe ser atacado por la corrosión bajo suelo, de buena resistencia mecánica a fin de poder clavar la jabalina sin perforación previa, en un suelo de muy baja resistividad (alta conductividad ) se tendrá en cuenta para ello su composición química, humedad y temperatura, tal que a menor temperatura, mayor resistividad. Los electrodos de tierra pueden ser placas rectangulares de cobre, placas circulares de acero galvanizado, tubos huecos o jabalinas de cobre, estos últimos tendrán una longitud suficiente que les permita llegar a zonas del suelo de humedad permanente. 28 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II El circuito de puesta a tierra deberá ser: • continuo, • permanente, • tener la capacidad de carga para conducir la corriente de falla • y una resistencia eléctrica apropiada. Los valores de las resistencias de las puestas a tierra de las masas deberán estar de acuerdo con el umbral de tensión de seguridad y los dispositivos de corte elegidos de modo de evitar llevar o mantener las masas a un potencial peligroso en relación a la tierra o a otra masa vecina. La resistencia de una instalación de puesta a tierra consta de tres partes: • resistencia eléctrica de los conductores que constituyen la instalación a tierra, • la resistencia de contacto entre el sistema electrodos de tierra y el suelo circundante, • la resistencia del suelo que rodea al sistema de electrodos de puesta a tierra. La resistencia del terreno se mide con un telurómetro (telurímetro). Se debe realizar un control periódico de la instalación. Norma I.R.A.M. Nº 2281 - Generalidades 1) Se elegirá el sitio de la puesta a tierra en uno de los siguientes tipos de suelo terreno pantanoso húmedo / terreno con arcilla, suelo arcillosos o limo mezclado con pequeñas cantidades de arena / arcilla y limo mezclado con proporciones variables de arena, grava y piedras / arena mojada y húmeda, turba. Un suelo que no tenga un buen drenaje. No es esencial que el terreno esté empapado de agua (a menos que sea arena o grava), dado que por lo general no se obtiene ventajas aumentando el contenido de humedad por encima del 15 % . 2) Se evitará la arena, arcilla pedregosa, piedra caliza, roca basáltica, granitoy todo suelo muy pedregoso, y los sitios que se mantienen húmedos por que fluye agua sobre ellos, dado que las sales minerales beneficiosas para un suelo de baja resistencia pueden ser eliminadas. 3) Los electrodos superficiales se usan en suelos finos, que han sido compactados, apisonados y mojados. El suelo se zarandea, y las piedras se remueven en la vecindad de estos electrodos. 4) Cuando sea posible las jabalinas se hincaran directamente, esto hace que la resistencia de contacto tierra-electrodo sea mínima. Donde no es posible un buen contacto entre el suelo y electrodo, por ser el terreno muy duro; primero se perforará y luego se rellena el agujero con tierra zarandeada que se va apisonando bien y después de rellenado se hinca el electrodo. Se 29 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II recomienda el hincado con inyección de agua para evitar huecos, facilitando la salida del aire; verter agua lentamente alrededor de la jabalina. 5) Se aplicará para disminuir la resistividad del suelo : escorias de hierro aplastadas e incluso polvos metálicos, coque, riego de la zona que rodea a los electrodos con Cloruro de Sodio o Sulfato de Cobre, tener en cuenta la corrosión del electrodo al agregarse estos productos. 6) El valor máximo de la resistencia de la puesta a tierra no será mayor a 10 ohmios. Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas a) Una falla técnica se produce por un descuido de un operario V F b) Riesgo eléctrico es la probabilidad de que circule corriente eléctrica por el cuerpo humano V F c) Lo importante del accidente eléctrico es la frecuencia con la que ocurre V F d) Ante una baja tensión no es necesaria ninguna distancia de seguridad V F e) Ante una tensión de 70KV. La distancia mínima de seguridad es de 1.50m. V F f) La masa forma parte de la instalación eléctrica y no puede ser tocada debido a que se encuentra bajo tensión en condiciones normales. V F g) Para la puesta a tierra no es esencial que el terreno esté empapado de agua dado que no se obtiene ventajas aumentando el contenido de humedad por encima del 15 % V F Contactos eléctricos Para que exista contacto eléctrico se requiere la ocurrencia simultánea de tres factores 30 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II 1- Existencia de una parte de la instalación con tensión (circuito cerrado) 2- Existencia de una persona (conductor) que pueda acceder a dicha parte (riesgo eléctrico) 3- Que la persona entre en contacto con las partes bajo tensión (accidente eléctrico) Una parte puede estar con tensión (activa) incluido el neutro en servicio normal, en cuyo caso al entrar en contacto con ella nos encontramos frente al contacto directo (con conductor desnudo). Si en cambio la parte en cuestión se encuentra normalmente aislada, pero ha quedado bajo tensión debido a una falla de aislación, el contacto se denomina indirecto. Medios de protección para contactos directos (preventivos) Los materiales y equipos que puedan quedar bajo tensión, no deben ser accesibles al contacto de las personas, utilizándose al menos uno de los siguientes métodos: distancia, aislación y obstáculos. Por alejamiento de las partes activas de la instalación, o de distinto potencial, a distancia suficiente del lugar donde las personas habitualmente se encuentren o circulen, para evitar un contacto fortuito o no intencional, ya sea con parte del cuerpo o con algún objeto conductor que manipule. No debe haber accesibilidad. Por aislamiento de la persona o de las partes activas, ya sea en las herramientas y/o equipos, con materiales adecuados aislantes de alta resistencia eléctrica; y de resistencia térmica y química, suficiente como para soportar la atmósfera imperante donde se encuentre; de resistencia mecánica, ante el desgaste, movimiento, dobleces o vibraciones. Por obstáculos o vallados, barreras (inaccesibles en una dirección), cubiertas (aseguran en todas las direcciones). Fijados en forma segura y solo removidos mediante el uso de herramientas o llaves, por personal autorizado. Si son de material metálico se los debe considerar como masas. Medios de protección para contactos indirectos (correctivos) Dispositivos de protección pasiva Se podrán usar algunos de los siguientes dispositivos: a) Separación de dos masas o de una masa y un elemento conductor, que puedan tomar diferente potencial, de modo que sea imposible entrar en contacto con ellas simultáneamente, ya sea directamente o bien por intermedio de los objetos manipulados habitualmente. Puede realizarse aumentando la distancia o colocando 31 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II algún elemento aislante entre ellos, el cual debe ser verificado periódicamente. Se requiere de un sistema de protección suplementario. b) Interconexión (conexión equipotencial entre sí ) de todas las masas y elementos conductores de la instalación, simultáneamente accesibles, de modo que no aparezcan entre ellos diferencias de potencial peligrosas. Este sistema evita tensiones de contacto peligrosas y elimina la acumulación de electricidad estática. Es conveniente colocar protección suplementaria, como un disyuntor diferencial. c) Aislación de las masas con las que el hombre pueda entrar en contacto. Protección por doble aislamiento (clase2) de los equipos eléctricos, se usa en herramientas portátiles o electrodomésticos. Las masas no deben estar puestas a tierra. Debe realizarse una verificación periódica de las condiciones de la aislación. No debe usarse en grandes equipos o al trabajar con altas temperaturas. d) Separación de los circuitos de utilización de la fuente de energía mediante transformadores o grupos convertidores. El transformador de aislamiento de fases con relación 1 : 1, en el que la tensión de entrada o primaria queda separada de la de salida o secundaria del circuito de utilización, evitándose de esta forma el retorno por tierra ante un contacto a masa. El circuito separado no deberá tener ningún punto unido a tierra ni a las masas de aparatos conectadas a otros circuitos, será de poca extensión y tendrá un buen nivel de aislamiento. Si a un mismo circuito aislado se conectan varios equipos, que pueden ser tocados simultáneamente, las masas de éstos deberán estar interconectadas, pero no a tierra. La masa del transformador de separación de circuito deberá estar puesta a tierra. La ventaja de este sistema de protección es que, no hace falta la puesta a tierra, pero seria un inconveniente en locales con inflamables, al acumular electricidad estática. e) Uso de tensión de seguridad suministrada por un transformador. Utilizada para poca potencia y en bajas tensiones. No se permite la utilización de autotransformadores por el riesgo de que el secundario se quede a la tensión del primario. Dispositivos de protección activa Las instalaciones eléctricas contarán con dispositivos que indiquenautomáticamente la existencia de cualquier defecto de aislación o que saquen de servicio la instalación o parte averiada de la misma. Los dispositivos de protección señalarán e intervendrán rápidamente sacando fuera de servicio la instalación o parte de ella cuyas masas sean susceptibles de tomar un potencial peligroso. 32 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Para proteger a las personas contra riesgos de contacto con masas puestas accidentalmente bajo tensión, éstas deberán estar puestas a tierra y además contar con los siguientes dispositivos: Dispositivos de corte termomagnético Protección contra cortocircuitos y contra sobrecargas mediante relés magnéticos térmicos. Ante una sobrecarga la llave térmica por medio de un bimetal o par de láminas de distintos metales, que se dilatan en forma desigual con la temperatura, desconecta el circuito. En servicio normal la corriente que circula genera un calor limitado pero al aumentar la cantidad de corriente, el calor que genera curva las láminas disparando el relé, quedando el mismo bloqueado. En un cortocircuito, actúa la parte magnética que activa el circuito de interrupción, desconectando la llave térmica. Dispositivo diferencial (disyuntor) Es un aparato destinado a producir el corte de corriente eléctrica cuando por causas accidentales, desperfectos o maniobras defectuosas, una persona queda bajo los efectos de la electricidad. El dispositivo esta continuamente midiendo la suma vectorial de las corrientes de entrada y salida del aparato por los conductores activos (fase y neutro), cuando todo esta normal o sin fugas de corriente, el sistema esta en equilibrio y la suma es nula, pero cuando aparece una corriente de falla (fuga o defecto) que no utiliza el circuito normal, el aparato acusa la diferencia a partir de su propia sensibilidad. Esta intensidad de fuga desequilibra el campo magnético, creándose un flujo magnético que induce en una bobina toroidal (arrollamiento secundario) una corriente proporcional a la diferencia de las corrientes (corriente de falla) que acciona el relé de disparo, abriendo el circuito. Se debe cumplir para su funcionamiento, que el producto de la corriente eléctrica de fuga por la resistencia de puesta a tierra sea menor que la tensión de seguridad, i x R < V Su accionamiento cumple con los valores inofensivos, de 30 miliamperios en 30 milisegundos. La instalación de un dispositivo diferencial permite un valor mas alto de la resistencia de tierra, según se demuestra en: R ohmios = 24 voltios 0,030 A 33 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II En equipos industriales, de mayor potencia, suelen utilizarse dispositivos de menor sensibilidad los que accionan con una fuga de 300 mA en tiempos de 30 miliseg. Los disyuntores no accionan en caso de falla por sobrecargas, cortocircuitos o contacto simultáneo con dos partes activas conductoras de diferentes potenciales. Todas las masas vinculadas a un mismo dispositivo diferencial deberán estar conectadas en paralelo a una misma toma a tierra. Se fabrican para circuitos monofásicos o trifásicos Conteste el siguiente cuestionario: a) Indique los valores de tensión en Baja, Media y Alta. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ b) ¿A qué se llama distancia de seguridad? ¿Aumenta al aumentar la tensión de Baja a Media? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ c) Defina una masa eléctrica. ¿La masa debe ser conductora o aislante? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ d) Describa los Métodos de protección contra contactos eléctricos directos. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ e) Describa cuatro Dispositivos de protección PASIVO contra contactos indirectos ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ f) ¿Qué valor máximo debe tener la resistencia de tierra? ¿Debe ser mayor que la de la persona? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ g) ¿La conexión de tres masas se realiza en serie, en paralelo o es indistinto? 34 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ Continuamos profundizando… Trabajos y maniobras en instalaciones eléctricas de baja tensión Capacitación del personal El personal que efectúe el mantenimiento de las instalaciones eléctricas será capacitado para el buen desempeño de su función, informándosele sobre los riesgos a que está expuesto. Recibirá instrucciones sobre como socorrer a un accidentado por descargas eléctricas, primeros auxilios, lucha contra el fuego y evacuación de locales incendiados. Cuando se realicen trabajos en instalaciones eléctricas con tensión o en sus proximidades, el personal encargado de realizarlos estará capacitado en los métodos de trabajo a seguir en cada caso y en el empleo del material de seguridad, equipos y herramientas correspondientes. Equipos y herramientas eléctricas portátiles Se seleccionarán de acuerdo a las características de peligrosidad de los lugares de trabajo. Las partes metálicas accesibles a la mano estarán unidas a un conductor de puesta a tierra. Los cables de alimentación serán del tipo doble aislación, suficientemente resistentes para evitar deterioros por roce o esfuerzos mecánicos normales de uso y se limitará su extensión, empleando tomacorrientes cercanos. No deberán permanecer conectados cuando no estén en uso. Equipos y elementos de seguridad utilizados Además del equipo de protección personal que debe utilizarse en cada caso particular como casco, calzado y otros, se utilizará material de seguridad para trabajos en instalaciones de BT, el siguiente : Guantes aislantes y Protectores faciales. Taburetes o alfombras aislantes y pértigas de maniobra aisladas. Vainas y caperuzas aislantes. Detectores o verificadores de tensión. Material de señalización (discos, vallas, cintas, banderines). Interruptores diferenciales de alta sensibilidad. 35 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Lámparas portátiles. Transformadores de seguridad / 24 V. y Transformadores de relación1:1 Líneas aéreas a) En los trabajos en líneas aéreas de diferentes tensiones, se considerará a efectos de las medidas de seguridad a observar, la tensión más elevada que soporte. Esto también será válido en el caso de que alguna de tales líneas sea telefónica. b) Se suspenderá el trabajo cuando haya tormentas próximas. c) En las líneas de dos o más circuitos, no se realizarán trabajos en uno de ellos estando los otros en tensión, si para su ejecución es necesario mover los conductores de forma que puedan entrar en contacto o acercarse excesivamente. d) En los trabajos a efectuar en los postes, se usarán además del casco protector con barbijo, trepadores y cinturones de seguridad. Las escaleras, serán de material aislante en todas sus partes. e) Cuando en estos trabajos se empleen vehículos dotados de cabrestantes o grúas, se deberá evitar el contacto con las líneas en tensión y la excesiva cercanía, que pueda provocar una descarga a través del aire. Canalizaciones subterráneas. a) Para interrumpir la continuidad del circuito de una red a tierra, en servicio, se colocará previamente un puente conductor a tierra en el lugar de corte y la persona estará perfectamente aislada. b) En la apertura de zanjas o excavaciones para reparación de cables subterráneos, se colocarán previamente barreras y obstáculos, así como la señalización que corresponda. c) En atmósfera peligrosa, cuando no puedan ventilarse desde el exterior o en caso de riesgo de incendio en la instalación subterránea, el operario que deba entrar en ella llevará una máscara protectora y cinturón de seguridad con cable de vida, que sujetará otro trabajador desde el exterior. d) En las redes generales de puesta a tierra de las instalaciones eléctricas, se suspenderá el trabajo al probar las líneas y en caso de tormenta. Celdas y locales para instalaciones a) Prohibido abrir o retirar las rejas o puertas de protección de celdas en una instalación de MT y AT antes de dejar sin tensión los conductores y aparatos de las mismas, sobre los que se va a trabajar. Recíprocamente, dichas rejas o puertas deberán estar cerradas antes de dar tensión a dichos elementos de la 36 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II celda. Los puntos de las celdas que queden con tensión deberán estar señalizados o protegidos por pantallas. b) Se prohibe almacenar materiales dentro de locales con instalaciones o aparatos eléctricos. Interruptores y seccionadores a) Los seccionadores se abrirán después de haberse extraído o abierto el interruptor; y antes de introducir o cerrar un interruptor deberán cerrarse los seccionadores correspondientes. b) Los equipos de protección del personal que efectúe maniobras, incluirán guantes aislantes, pértigas de maniobra aisladas y taburetes o alfombras aislantes, serán de uso simultáneo. c) Las características de los elementos corresponderán a la tensión de servicio. d) Los aparatos de corte con mando no manual, deberán poseer un enclavamiento o bloqueo que evite su funcionamiento intempestivo. Transformadores a) Para sacar de servicio un transformador se abrirá el interruptor correspondiente a la carga conectada, o bien se abrirán primero las salidas del secundario y luego el aparato de corte del primario. A continuación se procederá a descargar la instalación. b) El secundario de un transformador nunca deberá quedar abierto. c) No deberán acercarse llamas o fuentes calóricas a transformadores refrigerados por aceite. El manejo de aceite deberá hacerse con el máximo cuidado para evitar derrames o incendios. Deberán tenerse a mano elementos de lucha contra el fuego, en cantidad y tipo adecuados. En transformadores en el interior de edificios, donde su combustión pudiera causar daños materiales o a persona, se emplearán como aislantes fluidos no combustibles, no tóxicos. d) En caso de poseer protección fija contra incendios, deberá asegurarse que la misma durante las operaciones de mantenimiento, no funcionará intempestivamente y que su accionamiento se pueda hacer en forma manual. Alternadores y motores Antes de manipular en el interior de los motores eléctricos deberá comprobarse: 37 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II a) Que la máquina no esté en funcionamiento. Que estén retirados los fusibles de la alimentación del motor, cuando éste mantenga en tensión permanente la máquina. b) Que los bornes de salida estén en cortocircuito y puestos a tierra. c) Que esté bloqueada la protección contra incendios. d) Que la atmósfera no sea inflamable ni explosiva. Aparatos de control remoto Antes de comenzar a trabajar sobre un aparato, todos los órganos de control remoto que comandan su funcionamiento deberán bloquearse en posición de apertura, y se colocará la señalización correspondiente a cada uno de los mandos. Interruptores de baja tensión Deberán estar instalados de modo de prevenir contactos fortuitos de personas o cosas y serán capaces de interrumpir los circuitos sin proyección de materias en función o formación de arcos. Estarán dentro de protecciones acordes con las condiciones de los locales donde se instalen y cuando se trate de ambientes de carácter inflamable o explosivo, se colocarán fuera de la zona de peligro o encerrados en cajas antideflagrantes o herméticas, según el caso. Conductores Deberán seleccionarse de acuerdo a la tensión y a las condiciones reinantes en los lugares donde se instalarán. La temperatura que tome el material eléctrico en servicio normal no deberá poner en compromiso su aislamiento. No serán colocados directamente en canaletas de madera o embutidos en mampostería. No podrán estar sueltos o expuestos, sin la correspondiente cañería o bandeja. Todos los conductores pertenecientes a una misma línea, cuando estuvieran dentro de un caño metálico, deberán estarlo en conjunto, incluido el de protección, y no estarlo individualmente. Las líneas de alumbrado y de tomacorrientes se recomiendan cañerías independientes. En una misma boca no podrán instalarse tomacorrientes alimentados por diferentes circuitos. En todas las cajas donde converjan líneas de diferentes circuitos, los conductores deberán estar identificados por colores, números, etc. Código de colores IRAM Nº 2183 NEUTRO: Celeste //// FASE R / S / T - Castaño / Negro / Rojo Se admiten para las fases otros colores excepto: verde, amarillo y celeste 38 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Cañerías El diámetro se determina en función de la cantidad y sección del conjunto de conductores, incluida la aislación y el conductor de protección, de manera que el área total ocupada no exceda el 35% de la sección interna del caño. El diámetro interno de los canos metálicos no será inferior a los 12,5 mm. Para unir los canos se deberá tener en cuenta que no se disminuya la sección de los mismos, y para facilitar la colocación y extracción de los conductores deben instalarse cajas de paso accesibles. Bandejas portacables Son conductos con o sin tapas removibles, donde pueden colocarse conductores correspondientes a una o varias líneas. Cualquier material que se utilice debe ser no higroscópico e ignífugo, de suficiente resistencia mecánica, pueden ser de material plástico o metálicas. Se colocaran a una altura, mayor a los 2,5 metros, sostenidaspor sus extremos, debe dejarse una distancia mínima de 20 cm por sobre la parte superior de la bandeja. Los conductores de una misma línea deben agruparse en haces o paquetes separados.La bandeja debe colocarse con protección a tierra. Salas de baterías a) Cuando puedan originarse riesgos, queda prohibido trabajar con tensión, fumar y utilizar fuentes calóricas riesgosas dentro de los locales, y manejo de materiales inflamables o explosivos. b) El manejo de electrolitos deberán hacerse con vestimenta y elementos de protección apropiados. c) Queda prohibido ingerir alimentos o bebidas en estos locales. d) Los locales serán de dimensiones adecuadas, según la instalación y cantidad de elementos. El piso de los pasillos de servicio y sus paredes hasta 1,80 m. de altura serán eléctricamente aislantes en relación con la tensión del conjunto de baterías. e) Las piezas desnudas con tensión, se instalarán de modo que sea imposible para el trabajador el contacto simultáneo e inadvertido con aquellas. f) Se mantendrá una ventilación adecuada, que evite una atmósfera inflamable o nociva. 39 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Confeccione un cuadro conceptual con lo visto a lo largo de estas tres primeras unidades Métodos de trabajos eléctricos Generalidades a) Antes de iniciar todo trabajo en BT se procederá a identificar el conductor o instalación sobre los que se debe trabajar. b) Toda instalación será considerada bajo tensión, mientras no se compruebe lo contrario con aparatos destinados al efecto. c) No se emplearán escaleras metálicas, metros, aceiteras y otros elementos de material conductor en instalaciones con tensión. d) En lo posible deberá dejarse sin tensión la parte de la instalación sobre la que se va a trabajar. 40 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Sin tensión Bloqueo Conjunto de operaciones destinadas a impedir la maniobra de un aparato de corte o de seccionamiento, y mantenerlo en una posición determinada (apertura o cierre) evitando su accionamiento; dichas operaciones incluyen la señalización correspondiente para evitar que el aparato pueda ser operado por otra persona en forma local o a distancia. El bloqueo por sí solo, no autoriza a comenzar el trabajo, para ello se debe consignar la instalación. Reglas de consignación Conjunto de operaciones destinadas a poner sin tensión una instalación o aparato, para luego dar comienzo al trabajo. 1- Separar mediante corte efectivo las fuentes de tensión. Seccionar la parte de la instalación donde se trabajará, separarla de cualquier posible alimentación mediante la apertura de los aparatos de seccionamiento mas próximos a la zona de trabajo. 2- Bloquear en posición de apertura los aparatos de corte, evitando que llegue tensión al equipo como consecuencia de una mala maniobra o falla del sistema. Colocar en el mando de dichos aparatos un rotulo de advertencia visible con la inscripción: PROHIBIDO MANIOBRAR y el nombre del responsable del trabajo. 3- Comprobación de ausencia de tensión con los elementos adecuados en cada una de las partes en que a quedado seccionada la instalación, lo mas cerca del punto de corte. 4- Efectuar las puestas a tierra y en cortocircuito correspondientes en todos los puntos que pudiera llegar tensión, incluyendo el neutro. 5- Señalizar y delimitar la zona de trabajo, evitando entrar en zonas cercanas con tensión. Reposición del servicio: Se repondrá el servicio al finalizar los trabajos, comprobando el responsable que todas las puestas a tierra y cortocircuitos han sido retiradas, que se han retirado herramientas, materiales sobrantes y de señalización, y se hizo el bloqueo de los aparatos de seccionamiento en posición de cierre. Que el personal se ha a alejado de la zona de peligro y que haya sido instruido en el sentido que la zona ya no está más protegida. 41 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Una vez efectuados los trabajos y comprobaciones indicadas, el responsable del trabajo procederá a desbloquear y cerrar los aparatos de seccionamiento, retirando los carteles señaladores. Con tensión Los trabajos con tensión serán ejecutados sólo por personal especialmente habilitado. Esta habilitación será otorgada cuando se certifiquen: o Conocimiento de la tarea, de los riesgos y de las medidas de seguridad. o Experiencia en trabajos de índole similar. o Consentimiento del operario de trabajar con tensión. o Aptitud física y mental para el trabajo. o Antecedentes de baja accidentabilidad. Descripción de los métodos A contacto: Llamado también trabajo a mano enguantada. Usado en instalaciones de BT y MT, consiste en separar al operario de las partes con tensión y de tierra con elementos como ser plataformas aislantes y herramientas aisladas. El operario debe usar guantes y calzados aislantes. Suele usarse hidroelevador de pluma aislada. A distancia: Consiste en la aplicación de técnicas, elementos y medidas de seguridad, tendientes a alejar los puntos con tensión del operario, empleando equipos y herramientas adecuadas. A potencial: Usado para líneas de transmisión de más de 33 KV o AT, y consiste en aislar al operario del potencial de tierra y ponerlo al mismo potencial del conductor. El operario debe verificar la conexión a la barquilla de hidroelevador y asegurar su equipotencialidad. No debe llevar guantes y calzados aislantes. Locales con riesgos eléctricos especiales Los locales polvorientos, húmedos, mojados, impregnados de líquidos conductores o con vapores corrosivos cumplirán con las prescripciones adicionales para locales especiales. En los locales donde se fabriquen, manipulen o almacenen materiales inflamables, explosivos en general, depósitos de petróleo o sus derivados, éter, gases combustibles, celuloides, granos y harinas, etc., la instalación eléctrica deberá estar contenida en envolturas especiales seleccionadas específicamente de acuerdo con cada riesgo. Protección por medio del uso de artefactos antideflagrantes 42 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Las partes de una instalación eléctrica deberán estar dentro de cañerías y artefactos antideflagrantes capaces de resistir la explosión de la mezcla propia del ambiente sin propagarla al medio externo. Las características constructivas de las cajas, motores, artefactos de iluminación y accesorios, tales como anchos de juntas mínimos, intersticios máximos, entrada de cables, aisladores pasantes y otros, responderán a las exigencias de las normas vigentes referentes a este tipo de material. En el caso de motores eléctricos antideflagrantes, la salida del eje se hará mediante laberintos o bujes apagachispas. La temperatura de funcionamiento de las partes de la instalación, en especial motores y artefactos de iluminación, será inferior a la temperatura de ignición del medio explosivo externo. La conexión entre artefactos se hará en todos los casos por medio de cañerías resistentes a explosiones, usándose selladores verticales y horizontales para compartimentar la instalación.Las tareas de inspección, mantenimiento, reparaciones y ampliaciones de estas instalaciones, se harán únicamente sin tensión. Protección por sobrepresión interna Esta protección impedirá que el ambiente explosivo tome contacto con partes de la instalación que puedan producir, arcos, chispas o calor. Para ello toda la instalación deberá estar contenida dentro de envolturas resistentes, llenas o barridas por aire o gas inerte mantenido a una presión ligeramente superior a la del ambiente. Las envolturas no presentarán orificios pasantes que desemboquen en la atmósfera explosiva. Las juntas deberán ser perfectamente maquinadas a fin de reducir las fugas del aire o gas interior. Mientras la instalación esté en servicio (con tensión) la sobrepresión interna deberá ser superior al valor mínimo establecido. Si esa sobrepresión se reduce por debajo del valor mínimo, el circuito eléctrico debe ser sacado de servicio (control automático o manual con sistemas de alarma). Del mismo modo no se podrá dar tensión a la instalación hasta que la sobrepresión no haya alcanzado el valor mínimo de seguridad. 43 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Responda al cuestionario: a. ¿Los colores de los conductores eléctricos deben cumplir con la IRAM Nº...? ¿De qué color serán los conductores neutro, de fase y de tierra? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ b. El material de las cañerías con conductores en su interior ¿qué requisitos debe cumplir? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ c. ¿Por qué se realiza la interconexión entre dos masas? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ d. Describa brevemente las Reglas de Consignación eléctrica. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ e. ¿La protección diferencial actúa al detectar un cortocircuito? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ f. ¿Tres equipos conectados a un disyuntor estarán conectados a la misma toma de tierra? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ g. Describa métodos de protección de artefactos antideflagrantes y por sobrepresión interna. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ h. Describa tres medidas de seguridad durante tareas en instalaciones eléctricas. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 44 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Lectura obligatoria: Ley Nacional de Higiene y Seguridad en el Trabajo 19587/72 - dec 351/79 Código de colores IRAM Nº 2183 Norma I.R.A.M. Nº 2281 Lectura recomendada: - Manual de Seguridad. Edit. Mapfre. España, 1998. - Bolton, W. “Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en ingeniería mecánica y eléctrica”, Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001. - Bratu Serbán, N. y Campero Littlewood, E. “Instalaciones eléctricas. Conceptos básicos y diseño”, Bs. As. Alfaomega Grupo Editor, 2001 TRABAJO PRÁCTICO Nº 3 Cómo Técnico en Higiene Y Seguridad de un molino harinero, confeccione un instructivo del comportamiento a seguir por los operarios recién empleados, una guía con los recaudos que deben tomar en cuenta. 45 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II Si usted estudió podrá responder las siguientes preguntas: ¿Cómo actúa la protección diferencial? Describa los tres Métodos de Trabajos con tensión. ¿Qué condiciones debe tener la tierra para una puesta a tierra? ¿Qué Norma IRAM lo establece? Las bandejas portacables y los tableros eléctricos ¿qué requisitos deben cumplir? ¿Ante una sobrecarga de corriente, actúa un diferencial de corte? 46 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 4: ELECTRICIDAD ATMOSFÉRICA Y ELECTRICIDAD ESTÁTICA 47 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II UNIDAD 4: ELECTRICIDAD ATMOSFERICA Y ELECTRICIDAD ESTATICA OBJETIVOS: Al finalizar esta unidad el alumno será capaz de: • Conocer los principales conceptos de la electricidad atmosférica • Comprender las medidas de prevención de la electricidad estática y los efectos de la misma sobre el cuerpo humano Cuadro conceptual de la unidad: Comencemos con la lectura… RAYOS Protección Pararrayos De líneas Diseño Proceso de descarga Descarga inicial Descarga de retorno Descarga directriz continua Electrici dad estática Factores que la afectan Factor de accidente Control Mecanismo de carga 48 TÉCNICO SUPERIOR EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO Seguridad II RAYOS Descarga eléctrica que se produce en las zonas inferiores de la atmósfera y que se verifica cuando la diferencia de acumulación potencial debida a la acumulación de cargas eléctricas entre dos masas de nubes o bien, más frecuentemente, entre una nube y la superficie del suelo, del mar o de un lago, se hace tan elevada que determina gradientes de campo capaces de ionizar el dialéctico interpuesto. El rayo se produce con el característico relámpago de notable intensidad luminosa, acompañado de estruendo, el trueno, debido a las instantáneas variaciones locales de densidad, consecuencia también, por otra parte, de los intensos procesos de condensación que tienen allí su origen. La descargas siguen el recorrido de menor resistencia eléctrica, recorriendo generalmente líneas tortuosas y en zig zag; la longitud suele estar comprendida entre uno y dos kilómetros, pero puede incluso alcanzar, entre las nubes, 10 a 15 kilómetros. Todo