Xoc elèctric: Perills i efectes fisiològics

Seguretat en Instal·lacions Electrotècniques

• L'ús de l'electricitat és bàsic a la societat moderna, present en llums, màquines, sistemes d'escalfament i refrigeració, i electrònics.
• L'energia elèctrica és neta i fàcil de transportar/emmagatzemar, però la seva manipulació pot ser perillosa i fins i tot mortal.
• La unitat presenta els riscos inherents al treball elèctric i les normatives per minimitzar-los.
• Es descriu com dimensionar cables d'instal·lacions per garantir la seguretat segons normatives.
• S'inclou una lliçó complementària amb informació addicional no avaluada al mòdul professional.

Efectes de l'Electricitat i Riscos Associats

• Els sistemes elèctrics presenten riscos per fuites i conseqüències tèrmiques de la conducció.
• L'anàlisi detallada dels efectes i conseqüències elèctriques i tèrmiques és clau des de la seguretat.
• Es distingeixen els efectes sobre el cos humà dels efectes sobre materials.

Efectes de l'Electricitat en les Persones

• El cos humà és conductor d'energia elèctrica, i sotmetre's a una diferència de potencial genera circulació de corrent.
• Un xoc elèctric es defineix com la circulació d'intensitat elèctrica a través del cos.
• Segons la llei d'Ohm, un xoc elèctric requereix contacte entre dues parts del cos amb combinacions com L1-L2, L-N, o L-CP (línia-terra).
• La intensitat i durada d'un xoc elèctric determinen la varietat dels efectes al cos humà.
• Quan NO hi ha circulació d'intensistat elèctrica a través del cos NO hi ha xoc elèctric.

Efectes en el cos humà

• Cremades
• Tetanització
• Asfíxia
• Fibril·lació

Cremades

• Són alteracions a la pell dependents de la densitat de corrent (mA/mm²) i durada de l'exposició (s).
• A 10 mA/mm² hi ha envermelliment de la pell.
• A 40 mA/mm² el color de la pell s'enfosquirà encara més.
• A 50 mA/mm² hi ha risc de carbonització.

Tetanització

• Impossibilitat de controlar moviments del cos a causa del pas d'electricitat.
• El cos usa corrents elèctrics per a moviments a través de músculs governats pel sistema nerviós.
• Intensitat de corrent superior al valor natural impedeix control voluntari i causa moviments espasmòdics/contraccions.

Asfíxia

• Apareix si la tetanització afecta els mecanismes de respiració.
• Incapacitat de controlar moviments dels pulmons resulta en la cessació de respirar normalment.

Fibril·lació

• Pèrdua de control del moviment del cor.
• El cor té un moviment anàrquic i té efectes perjudicials.
• La pèrdua del ritme normal de funcionament del cor impedeix l'enviament correcte de sang als òrgans del cos.
• Els efectes es quantifiquen per zones segons intensitat i durada del xoc, dividides per corbes importants.

Corbes importants

• Corba A: llindar de percepció.
• Corba B: llindar de no poder deixar anar.
• Corba C: llindar de fibril·lació ventricular.

Zones

• Zona 1 (a l'esquerra de la corba A): Cap perill, no hi ha efecte sobre l'organisme
• Zona 2 (entre la corba A i la corba B): Es percep el pas del corrent elèctric sense patir cap dany
• Zona 3 (entre la corba B i la corba C): Existeix la probabilitat de contraccions musculars no controlades i de dificultat respiratòria.
• Zona 4 (a la dreta de la corba C): Apareix la possibilitat de fibril·lació ventricular.

Altres informacions sobre el xoc

• Els efectes especificats corresponen a un corrent altern amb recorregut mà esquerra - dos peus
• Factor de Cor: S'utilitza per extrapolar el resultat extret a la gràfica a qualsevol recorregut (vegeu les dades concretes al document)
• Iref = fc * Ih; Permet obtenir el valor de la intensitat del corrent que circula pel cos (In) amb el factor de cor (fc)

Efectues de l'electricitat en els materials

• Els conductors elèctrics són materials que transmeten l'electricitat a través de la superfície.
• Els millors conductors són els metalls i els seus aliatges, però hi ha altres materials no metàl·lics que també són conductors, com les solucions salines.
• L'electricitat arriba als receptors a través del efectes del cap elèctric.
• La resistivitat d'un material descriu la dificultat que tenen els electrons per moure's a través l'interior.
• La resistivitat determina també la resistência d'un conductor en funció de la longitud i la secció.
• L'energia calorífica que genera el moviment dels electrons es quantifica amb la Llei de Joule: Q = 0,24 · I² · R · t [kcal]

Dades importants a la taula de la Llei de Joule

• L'escalfament depèn de la I, R i el temps
• Si una instal·lació té defeectes pot produir un incendi, la intensitat i el temps poden incrementar la calor generada
• A l'hora de reduir els riscs cal reduir els factors de la llei de Joule.
• Secció: Un paràmentre que cal dimensionar correctament per tal d'assegurar que l'escalfament del conductor no és un risc per la instal·lació.

Normativa de seguretat i protecció

• Instal·lació elèctrica: Elements/dispositius per fer arribar l'energia elèctrica als components.
• Les instal·lacions elèctriques són dissenyades per a poder conduir uns valors determinats de voltatge i intensitat.
• Qualsevol alteració d'aquest valors pot provocar danys a la instal·lació i/o a les persones.
• S'ha de comptar amb Elements de protecció (Contra sobretensions i sobreintensitats) pels conductors i pels receptors.

Seguretat al Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió (REBT)

• Va ser aprovat pel Reial Decret 842/2002 de 2 d'agost
• Prescriu les condicions de montatge, explotació i manteniment d'instal·lacions de baixa tensió.
• Tota instal·lació ha de complir amb els requeriments del REBT
• S'organitza per ITC (Instruccions Tècniques Complementàries)
• Les Guies Tècniques no són de compliment obligat però faciliten l'aplicació de cada instrucció.

ITC importants des del punt de vista de seguretat elèctrica

• ITC-BT-08: Compta amb sistema de connexió del neutre i les masses a les xarxes de distribució d'energia
• ITC-BT-18: Compta amb instal·lacions de posda a terra
• ITC-BT-22: Proteccions contra sobreintensitats
• ITC-BT-23: Proteccions de les instal·lacions elèctriques interiors contra sobretensions transitòries a les xarxes de distribució.
• ITC-BT-24: Protecció contra els xocs elèctrics (Contactes directes i indirectes)

Més informació de les proteccions i esquematització

• Interruptor magnetotèrmic: Talla el subministrament elèctric
• Protectors de sobretensió: Dispositiu electrònic que drena l'increment de voltatge.
• Interruptors diferencials: Talla el subministrament elèctric si detecta un diferència entre el corrent.
• Hi ha diferents esquimes de neutre: TT, TN i IT (vegeu les dades concretes al document)
• 1a Lletra. Es refereix a la situació de l’alimentació respecte a la terra
• 2a Lletra. Es refereix a la situació de les masses de la instal·lació receptora respecte a la terra.
• Els accidents es produeixen per la manca de prevenció.

Informació sobre les instal·lacions i els accidents

• Risc: Possibilitat que un esdeveniment succeeixi.
• Risc d'accident: Esdeveniment és negatiu que pot causar danys a béns o a persones
• Accident elèctric: Es produeix en una instal·lació elèctrica quan algú pateix un xoc elèctric
• S'ha de treballar amb tensió només quan la MBTS— o MBTP—, és inferior als 75 V en cc o 50 V en ca.
• Si no hi ha tensió elèctrica no hi ha cap risc.

5 regles d'or per a la prevenció

• 1a regla d'or: desconnectar
• 2a regla d'or: assegurar
• 3a regla d'or: mesurar
• 4a regla d'or: curtcircuitar i posar a terra
• 5a regla d'or: senyalitzar
• Cal respectar el protocol a tota costa, si per algúna rào no és posible desconnectar la tensió del servei, s'ha de definir la zona de treball.

Accidents elèctrics

• Dany causat com a consequència d'un xoc elèctric
• Pot ser directe (sobre el cos) o indirecte (a la instal·lació)
• Un xoc elèctric pels contactes pot venir per contactes directes (part activa de la instal·lació com els conductors, platines, embarrats, bases de presa de corrent) o indirectes (avaries o defectes)
• Existeixen elements de protecció (recobertes, embolcalls o barreres...)
• Existeix el volum d'accessibilitat (entorns de la instal·lació) que limiten la superficie on el personal NO autoritzats es troba

Secció dels conductors

• Haurem de tenir en compte factors com l'escalfament del metall (en relació amb el màxim corrent admissible) i baixada de tensió als extrems
• No es pot utilitzar qualsevol cable, només los cables amb seccions normalitzades
• S'ha d'assegurar sempre que la que corre per el conductor elèctric és superior a la intensitat màxima que el conductor pot aguantar
• Hi ha diferents Taules d'intensitat màxima admissible al conductor

Seguretat amb taules

• S'ha d'identificar el tipus d'instal·lació a la taula B per les característiques
• Un cop identificat el tipus d'intal·lació A, buscar la fila a la part superior de la taula A el nombre de conductor
• Dues característiques: Tipus i el nombre
• Els valors de la taula inicial s'han de contrastar amb la característiques particulars de la instal·lació per determinar quins factors s'han d'aplicar.

Caiguda de tensió en instal·locions electrotècniques

• Caiguda de tensió en una instal·lació elèctrica: Quam la tensió (voltatge) disminueix
• Tota l'equació vectorial dels components está disponible al document.
• Recomano el repás al document si et costa entendre-ho

Secció de conductors en funció de la caiguda de tensió

• El REBT determina quins són les caigudes de tensió màximes permeses . La secció dels conductors a partir de la fórmula següent (per als sistemas de distribució monofásics):
• S'ha revisar les dades de la taula i repassar el temari consultat per consultar les expressions

Model elèctric de la impedància del cos humà.

• Circuit elèctrico equivalent: Pell -> Òrgans -> Pell sortida.
• El comportament del cos enfront l'electricitat dependrà de la freqüència.
• Amb corrent continu, la reactància és infinita, i amb alterna passa al revés.
• A major freqüència, major severitat
• Revisar les taules del INSHT per estadístiques completes

Aquesta lliçó explora els perills del xoc elèctric, des de la pèrdua de control dels moviments fins a la fibril·lació. Analitzem els llindars de percepció i els factors que influeixen en la resistivitat, així com la importància de les xarxes de transport i distribució d'energia elèctrica.