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Cálculos del Sistema eléctrico (Caso: Laboratorio de Alta Tensión)

 Saludos.

Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto el más reciente escrito en Tecnología Eléctrica, un post que trata sobre: Cálculos del Sistema eléctrico.

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Cálculos del Sistema eléctrico (Caso: Laboratorio de Alta Tensión)

INTRODUCCIÓN

Hay quienes piensan o tienen la idea de que no son importantes para un proyecto que este se realice por cualquier persona, o que las instalaciones eléctricas se realicen sin el desarrollo previo de los planos (memoria de cálculos e ingeniería) y que después de terminada la instalación, elaborar los planos y memoria de cálculo una vez, ya que los dueños de negocios lo consideran un gasto, y que con un “buen electricista” la instalación puede quedar supuestamente bien…

                                             Fig. 1.- Cálculos eléctricos.

Es por ello que la ingeniería y diseño de instalaciones eléctricas no se trata de cualquier cosa, en los planos y memorias de cálculo previo a la construcción recae la seguridad de las personas, animales y de los bienes de la propiedad. Este es el objetivo de cualquier Norma oficial para las instalaciones eléctricas, establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica.

            Por esto antes mencionado se presenta a continuación un ejemplo de cálculos para una instalación eléctrica dada como ejemplo.

1.- Diseño del circuito de iluminación del área de ensayo.

Para determinar el circuito de iluminación de un ambiente primero se deben determinar las luminarias necesarias y a utilizar considerando lo existente en el mercado que se pueda contar con esas luminarias a la hora de ejecutar la instalación, para el caso del área de ensayo del laboratorio de alta tensión se utilizará el método de los lúmenes tal como se muestra a continuación.

Calculo de iluminación del laboratorio de alta tensión.

Para calcular el valor medio en servicio de la iluminancia de un local iluminado con alumbrado general.

Para este cálculo el flujo luminoso que se necesita en el laboratorio y se puedan visualizar los ensayos sin problemas es necesario calcular el flujo luminoso necesario, el que está dado por:



Donde:

Em = nivel de iluminación medio (en LUX)

Øt = flujo luminoso que un determinado local o zona necesita (en     

         LÚMENES)

S = superfície a iluminar (en m2).

Cu= Coeficiente de utilización.

Cm= Coeficiente de mantenimiento.

 

Para determinar el coeficiente de hay que calcular el índice del local (k) que se determina a partir de la geometría del mismo a partir de la ecuación:


Donde:

k = índice del local.

a = 4m (ancho del local).

b = 5,86 m (largo del local).

h= 3,15 m (distancia entre el plano de trabajo y la ubicación de las luminarias.

En el caso del laboratorio la altura del plano de trabajo no está definida pues la misma depende del tipo de ensayo que se realice por lo que se decidió tomar como plano de trabajo el piso ya que entre otros aspectos del trabajo en los laboratorios de alta tensión uno de vital importancia es la correcta puesta a tierra de todos los equipos lo que se hace con cables puestos sobre el piso. 



El otro parámetro necesario para determinar el factor de utilización (CU) son los coeficientes de reflexión de las paredes techo y piso. Los valores de los coeficientes de reflexión del techo, las paredes y suelo normados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1.- Coeficientes de reflexión

 
El área de ensayos estará pintada de crema claro y el techo tiene láminas de cielo raso color blanco por lo tanto se toma:

Para las paredes: 70 %

Para el techo:       80 %

En la selección de las luminarias se determinó que las lámparas fluorescentes tubulares tipo TL-5 (127 V, 54 W) marca: Philips, modelo: Master TL5 High Efficiency Eco con una emisión lumínica de 2875 lm [1], con porta lámparas marca: Gediplast, modelo: LUCS2427, fabricadas bajo las normas UL-94 en el país. Sus características generales se muestran en la Fig. 1 en tanto que en la Tabla 2 se expones sus características.

Fig. 2.- Modelo de luminaria.

Seleccionada el tipo de luminaria a usar, el índice del local (que se aproximó a 1 para poder entra a la Tabla 2) y el coeficiente de reflexión se determina que es Cu = 7.

Tabla 2.- Coeficientes de reflexión.

El coeficiente de mantenimiento dependerá de la conservación de la instalación. Este coeficiente dependerá del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza con periodo quincenal, como se espera en el laboratorio, se puede tomar Cm = 0.6 según la Tabla 3.

Tabla 3.- Coeficientes de mantenimiento.

Ambiente

Factor de Mantenimiento

Limpio

0.8

Sucio

0.6

 

Entonces la cantidad de luxes (2000) que se necesitan será se calcula a continuación.

El cálculo de Øt da:



 Cálculo del número de luminarias.



Donde:

Nl = número de luminarias

Øt = flujo luminoso total necesario en la zona o local

Øl = flujo luminoso de una lámpara (se toma del catálogo)

n = número de lámparas que tiene la luminaria.

Como resultado el número total de luminarias será de 2 para cumplir con las normativas nacionales de iluminación de laboratorios.

La potencia nominal de las luminarias es de: 216 W

Por último, es conveniente determinar la potencia de las luminarias a utilizar en la zona de control y medición del laboratorio de alta tensión, la cual se determinara considerando el área de construcción donde estará ubicada.

Considerando 30 W/m2 entonces, como la zona de control tiene unas longitudes de 3 m x 2 m, el resultado será de 180 W.

Teniendo en definitiva una potencia de diseño del circuito de iluminación de: 396 W

Como el factor de potencia de las lámparas es sumamente alto no es necesario considerarlo en el cálculo de la corriente pues el error es muy pequeño., así se tiene que:  


Con este nivel de corriente se selecciona un conductor 14 THW AWG calibre mínimo que se puede usar en un circuito ramal de iluminación según la tabla 210-24 de la norma 200 de COVENIN (CEN), este conductor soporta como máximo una corriente de 15 A [2] y su protección será un interruptor termo-magnético monopolar de 15 A de capacidad y 10 KA de capacidad interruptora.

En definitiva se determinó que se necesitan 2 luminaria de 2 tubos fluorescentes de 54 W, C/U con estas lámparas se cumple entonces con la cantidad de luxes (2000) [3]. Requeridas por las normas COVENIN para áreas de trabajo.

2.- Cálculo del circuito de tomacorrientes de uso general.

Según las normas vigentes en el país para los cálculos de los circuitos ramales se recomienda un máximo de 10 tomacorrientes por circuito y para cada salida de fuerza se considerara 120 V X 1.5 A [4], pero en este caso, por el espacio disponible en el laboratorio, solo se podrán colocar 7 tomacorrientes de uso general, 4 en el área de ensayos y 3 en el área de control y medición. Esto da como resultado una potencia de 1260 W.

Con este nivel de corriente se selecciona un conductor 12 THW AWG calibre mínimo que se puede usar en un circuito ramal de uso general ya que este conductor soporta como máximo una corriente de 20 A [4] y su protección será un interruptor termo-magnético monopolar de 15 A de capacidad y 10 KA de capacidad interruptora [4].

3.- Cálculo del circuito de tomacorrientes especiales.

El laboratorio debe disponer, además de los tomacorrientes de uso general de tomacorrientes de tomacorrientes de 220 V tanto en el área de ensayos como en el área de control previendo la necesidad de conectar cargas de este voltaje por lo que se decidió construir un circuito cableado con 4 conductores 12 THW AWG (Fases, neutro y tierra), con una protección de 20 A [4], y 10 KA de capacidad interruptora; con esto se tiene una potencia de 4400 W

4.- Cálculo del conductor de la acometida.

El transformador de prueba se alimenta de un autotransformador de 10 KVA pero como esta capacidad prácticamente no se emplea nunca es que se toma como potencia instalada una cantidad de 10 KW

El sistema eléctrico del laboratorio de alta tensión demandará:

1. Iluminación área de ensayo y control: 396 W

2. Tomacorrientes área de ensayo y control: 5660 W.

3. Sistema de control y regulación de los transformadores de prueba: 10 KVA.

Teniendo una potencia total de: 16056 W.

El método para el cálculo normado en el país se muestra en la Tabla 4

Tabla 4 - Estudio de Cargas del Laboratorio. [5]

Estudio de cargas.

Carga en Vatios

 

Fase

Neutro

Cargas de iluminación.

396

396

Cargas de tomas de uso general.

1260

1260

Cargas de tomas de uso especial

4400

 

Transformador de ensayo.

10000

Sub-Total

16056

Primeros 3000 W (100%)

3000

Del resto de la P (35%)

4569,6

Demanda total

7569,6

 

Conocida la demanda total la corriente por las fases será de:

Para el neutro:

Con estas corrientes se busca en la tabla de conductores y se determina que para las fases debe emplearse un conductor calibre # 8 THW y para el neutro uno calibre # 12 THW.

El conductor  calibre # 8  THW seleccionado tiene una resistencia de 0,00206 Ω/m con lo que se tiene una caída de tensión por unidad de longitud para la máxima corriente de carga (35 A) de 0.0721 V/m, que multiplicada por la 100 m del conductor de la acometida da una caída de tensión de 7.21 V, la cual representa 3.41%, mayor que lo estipulado por el código eléctrico nacional, por ello se debe seleccionar el conductor calibre # 6 THW para disminuir la caída de tensión en el conductor de la acometida.

5.- Cálculo de la protección de la acometida

Como el calibre del alimentador es el # 6 entonces:

    Ip: (I calculada + I Conductor) / 2  =(35 A + 55 A) / 2 = 45 A 

La solución comercial para la protección de la instalación será de un interruptor termo magnético de dos polos 50 A y de 30 KA, tipo THQL de corriente interruptora que es superior a la corriente de cortocircuito del tablero a donde se conecta la acometida. La capacidad del interruptor termo-magnético cumple con el 20% por encima para garantizar su correcto funcionamiento según se plantea en las normas nacionales.

            El conductor de la tierra de seguridad que dispone la instalación es de un calibre # 8. Es necesario aclarar que este conductor no se puede conectar al sistema de puesta a tierra del laboratorio pues al mismo se derivaran continuamente altas corrientes durante las descargas de los capacitares de la fuente de corriente directa y del generador de impulso lo que provocará subidas transitorias de su potencia respecto a la tierra lejana.

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Referencias: 

1. - Student laboratory practice and the history and philosophy of science, en The student laboratory and the science curriculurn. LAYTON, D. editado por Elizabeth Hegarty- Hazel. Londres: Routledge 1990. [1].

2.- Código Eléctrico Nacional. CODELECTRA, FONDONORMA 200:2004, 7ma revisión. Caracas-Venezuela. [2]

3.- Iluminancias en tares y áreas de trabajo, Norma Venezolana COVENIN 2249-93. 1era Revisión. Caracas 14-04-1993. [3]

4.- Canalizaciones Eléctricas, 7ma Edición, Oswaldo Penissi, Editorial Melvin. Caracas-Venezuela, 2001. [4] 

5.- Procesos de la investigación realizados por el autor y revisado por el tutor, Venezuela-Cabimas 2013. [5]

Bibliografía consultada.

Manual de Luminotecnia para interiores, Carlos Laszlo. Disponible en: http://www.laszlo.com.ar/Items/ManLumi/issue/Manual_de_Luminotecnia.PDF.

Luminarias Gediplast, división de materiales eléctricos. Disponible en: www.gedisa.com.ve.

Método de cavidades zonales, UMSS-FCyT. Instalaciones Eléctricas I.

Los Ingenieros electricista para la sociedad.

aludos.

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A modo introductorio.

Analizando las documentaciones existentes en las biografiarías tanto física como en la red, la trayectoria histórico-conceptual en la formación de la sociedad moderna, es posible comprender las bases relacionales que los hombres establecen entre sí con la naturaleza. A principio, con la crisis de las explicaciones religiosas, nuestra sociedad pasa por transformaciones, siendo la principal la que  define la ciencia como una forma de búsqueda de la verdad más pura, a través de un método. Eso se debe a la “(...) creciente credibilidad alcanzada por el pensamiento científico” , llevando, posteriormente, a una sacralización de la ciencia, cuando “(...) su método había obtenido el reconocimiento necesario para sustituir a la religión en la explicación del origen, del desarrollo y de la finalidad del  mundo” . En los principios de la civilización occidental, el mundo y la vida en su totalidad eran explicados a partir de las fuerzas míticas, de las relaciones que los dioses establecían con el mundo. Como el nacimiento de la ciencia moderna, esta pasa a ocupar el lugar de los dioses y, del Dios de los cristianos determinando las perspectivas científicas y técnicas características del mundo de la civilización occidental.

Diversos fueron los motivos para que en los siglos XVIII y XIX el desenvolvimiento de la forma de percepción del mundo con los ojos de la ciencia fuese practicado, entre ellos: “(...) los efectos de los nuevos inventos, como el pararrayos y las vacunas, los cuales eran ampliamente verificables y parecían coronar los éxitos de las actividades científicas” . En el mismo período, pensadores desarrollan la Ilustración, la cual “(...) además de preocuparse por el conocimiento de la naturaleza y su control, quería encontrar el medio racionalmente más adecuado para llegar al objetivo” . Con ese pensamiento se desarrollo el método científico, hoy ampliamente utilizado.

Figura N°1 Pararrayo


Benjamín Franklin y su famoso experimento que no fue tan peligroso como lo muestran en las ilustraciones.

Tomado de: https://www.tecmundo.com.br/ciencia/122576-historia-eletricidade-cientistas-mudaram-mundo-video.htm

El papel de la técnica en la civilización occidental.

La civilización occidental contemporánea está marcada por el uso intenso de la técnica para tener un buen provecho de lo que la naturaleza nos puede  ofrecer. Con esto, se vuelve prioritario las cuestiones de las máquinas, o del funcionamiento mecánico del mundo, es por ello que la técnica acompaña a los seres humanos desde sus raíces.

En su origen etimológico griego, “techne”, significa arte. Arte de hacer las cosas, de construir instrumentos necesarios la sobre-vivencia humana. Sin embargo, a partir del  siglo XIX aumenta su fuerza de aplicación. Con el avance de las investigaciones y el desarrollo de las innovaciones tecnológicas, la técnica es aceptada por la civilización occidental y ampliamente apoyada como un área de innumerables  posibilidades de crecimiento económico, político y social.

En los principios de la civilización occidental, el cual origino el actual proceso civilizatorio de los seres humanos los cuales desarrollaban sus actividades productivas de forma artesanal, dependientes hasta en cierto punto del trabajo animal para su desenvolvimiento. Sin embargo, el suceso de la técnica a partir de la sustitución de la fuerza orgánica por la inorgánica alargo su campo de intervención sobre la naturaleza, potencializando la autonomía humana y su capacidad de desenvolvimiento.

 La revolución industrial puede ser pensada como un gran cambio en la forma de producir por el humano. Cambio causado por el uso intensivo de la técnica, donde el aumento de la productividad está considerando evidentemente la  mejora en el patrón de vida.

La acción técnica del electricista en el mundo.

El estudio de la electricidad fue iniciado en la antigua Grecia con Tales de Mileto. Él fue el primer pensador del cual se tiene registro, cuya investigación buscaba entender la naturaleza, su origen, movimiento y transformación. En sus investigaciones, el frotaba el ámbar con la piel de animal, así, el ámbar adquiría la capacidad de atraer pequeños pedazos de paja. Con base en ese principio, tiene  inicio una nueva forma de conocimiento sobre los fenómenos físicos, en el caso la electricidad.

Figura N°2 Ámbar atrae una pluma.

                                


Tomado de: https://ie2mmo.wordpress.com/2017/11/29/t01-1-antecedentes-historicos/

Sin embargo, solo en el siglo XVI, en Inglaterra, William Gilbert, descubrió que era posible realizar la misma experiencia que Tales con diferentes materiales. En ese momento se inicia el uso de un método más elaborado para el desarrollo de investigaciones científicas en el campo de la electricidad. En siglos posteriores se llevaron a cabo diversos experimentos, además de los creados por investigadores, como la comprensión de materiales conductores y no conductores, es decir, los primeros conceptos de lo que nos llevaría al conocimiento científico concreto de lo que llamamos electricidad en la sociedad moderna actual.

Si quieres saber más visita:

https://www.fundacionendesa.org/es/recursos/a201908-historia-de-la-electricidad

https://luminaenergia.es/breve-historia-de-la-electricidad/

https://www.iberdrola.com/medio-ambiente/historia-electricidad

https://www.gasyelectricidad.total.es/luz-electricidad-historia-tesla-edison

El ingeniero electricista en la actualidad.

El ingeniero en el principio era el responsable para la construcción de molinos. A lo largo de los años, y los nuevos desafíos humanos, esta profesión se fue diversificando hasta alcanzar los niveles actuales: articulándose en varias especialidades técnicas. En la actualidad, cada área de tecnología cuenta con ingenieros especializados para incrementar procesos, como ingenieros civiles electricistas, mecánicos, de producción, entre otros.

La importancia de los ingenieros eléctricos en la sociedad actual ha crecido mucho en los últimos años, debido a que son los encargados de “(...) planificar, supervisar y ejecutar proyectos en las áreas de electrotecnia, además de poder concretar, construir y aplicar sistemas eléctricos. Así como la automatización” . De hecho, en el campo de la ingeniería eléctrica existen subdivisiones y ramas, como especializaciones en los campos de“(...) Electrónica, Ingeniería Biomédica, Instrumentación, Microelectrónica, Telecomunicaciones” . Con el creciente número de personas que viven, producen y consumen en el mundo, una de las funciones más importantes del ingeniero electricista, para su Estado, es mantener un sistemade distribución eléctrica con calidad y eficiencia para todos los ciudadanos. Sin embargo, para que esto se haga, se estudian varias áreas de conocimiento.

El ingeniero electricista asume responsabilidades, luego de un tiempo en la empresa, alcanzando los puestos gerenciales del equipo técnico, “(...) teniendo que tomar decisiones políticas, técnicas y financieras, administrar recursos humanos y relacionarse con el público” . En el área social, “(...) los roles asignados a los ingenieros no deben confundirse con sus funciones técnicas, acercándose más a las imágenes que genera el sistema educativo a cargo de su formación” , es decir, la sociedad espera del ingeniero soluciones para problemas encontrados en la sociedad moderna.

En el subsistema transporte la ingeniería Eléctrica también está presente en la proyección y en el desarrollo de ferrovías, carreteras, aeropuertos entre otros.

Esto indica que la procura por ingenieros electricistas calificados debe ir en  aumento en los próximos años. Así, para quienes se plantean realizar un curso de formación superior en Ingeniería Eléctrica, las previsiones para el mercado laboral en los próximos años son bastante positivas para cualquiera de sus especializaciones.

Extractos traducidos de:

·         Revista Brasileira de Educación y Cultura – ISSN 2237-3098 Centro de Enseñanza  Superior de San Gotardo. Número VI Jul-diez 2012


Documento completo en:

https://periodicos.cesg.edu.br/index.php/educacaoecultura/article/view/79

Importancia de la evaluación de los EPP.

Saludos.

Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto una entrada de mi blog Tecnología Eléctrica, un post que trata sobre: La importancia de la evaluación de los medios de protección personal (MPP).

Acaso ¿Conoces como afecta el uso de los diferentes MPP sin su debida certificación y revisión? ¿Sabes que pones en riesgo tu vida por confiarte con el uso de MPP sin revisar? Con este contenido podemos orientar las respuestas a estas preguntas y además ofrecer un material que sirva para la consulta a la hora de prepararse académicamente. 

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En esta publicación se abordara la importancia para los electricistas el  realizar la evaluación periódica a los elementos de protección personal. Esto por como sabemos es importante la seguridad del trabajador para la prevención de accidentes, especialmente cuando manipula conductores eléctricos y otros elementos de la red eléctrica (seguridad en electricidad).

Figura 1. Equipos de protección personal

Imagen tomada de: https://norma-ohsas18001.blogspot.com/2013/02/gestion-de-equipos-de-proteccion.html

Las consecuencias de un choque eléctrico varían de acuerdo con la intensidad de la corriente eléctrica (medida en amperios) y el camino recorrido por esa corriente en el cuerpo humano. Pero, sea cual sea el ambiente los riesgos involucrados son de cuidado, por ende todo trabajo que se relaciona con la electricidad debe ser realizado con los cuidados y el uso de equipos adecuados, tales como: Calzado de seguridad, Casco de seguridad para uso industrial y Guantes dieléctrico de goma. 

Debido a lo descrito anteriormente la intención de determinar la condición del estado del material aislante con la cual están fabricados estos elementos de protección para los electricistas, es por los riesgos a los que se enfrenta en su día a día, estos pueden plantear una seria amenaza para su salud y seguridad, todos los riesgos pueden tener consecuencias que inciden directamente sobre su calidad de vida o simple y llanamente, poner en riesgo la propia vida. 

En cada país existen normativas e instituciones encargadas que las empresas deben cumplir con la finalidad de vigilar el cumplimiento de las condiciones de seguridad, salud y bienestar para promover un ambiente de trabajo adecuado y propicio en el ejercicio pleno de las facultades físicas y mentales de los trabajadores y trabajadoras, mediante la promoción del trabajo seguro y saludable, y la prevención de accidentes de trabajo y enfermedades ocupacionales [1]. Como es el caso en Venezuela Instituto Nacional de Prevención, Salud y Seguridad Laborales (INPSASEL)

Que dicen las Normativas

La seguridad física y mental de los trabajadores de las diversas áreas está abarcada en la ley. Por lo tanto, seguir las directrices establecidas por las normas reguladoras es un deber legal, tanto de empresas privadas como de organismos  públicos, sobre los riesgos de penalidades previstas en la legislación. Para  garantizar la seguridad del trabajador, principalmente aquellos que realizan  servicios en ambientes de alto riesgos, como en las redes de alta tensión, no es  una medida exigida por ley, es también un deber moral. Teniendo como premisa siempre: La seguridad en primer lugar.

Existen muchas normativas reguladoras y relativas a la seguridad y medicina del trabajo. Adicionando que cada país tiene las suyas.

Una norma no es más que: Un documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido que establece, para usos comunes y repetidos, reglas, criterios o características para las actividades o sus resultados, que procura la obtención de un nivel óptimo de ordenamiento en un contexto determinado [2]. 

En general y resumiendo las normas tienen como directrices lo establecido en "LAS CINCO REGLAS DE ORO" para la seguridad:

1.       Desconectar la parte de la instalación en la que se va a trabajar aislándola de todas las posibles fuentes de tensión.

2.       Prevenir cualquier posible realimentación, preferiblemente por bloqueo del mecanismo de maniobra.

3.       Verificar la ausencia de tensión en todos los elementos activos de la zona de trabajo.

4.       Poner a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión. En instalaciones de Baja Tensión sólo será obligatorio si por inducción u otras razones, pueden ponerse accidentalmente en tensión.

5.       Proteger la zona de trabajo frente a los elementos próximos en tensión y establecer una señalización de seguridad para delimitarla.

Figura 2. Las 5 Reglas de oro.

Imagen tomada de: https://artchist.blogspot.com/2020/11/trabajos-sin-tension-reposicion-tension.html

En este contexto, el estado de los EPP son esenciales. En caso de descargas u otro tipo de accidente, estos deben ser resistentes y proteger la salud e integridad del trabajador, funcionando como aislantes eléctricos.

Para cumplir con esto los EPP deben ser certificados y deben pasar por una serie de pruebas, de acuerdo con lo estipulado en las normas. Dentro de ellas está la prueba de resistencia eléctrica, aislamiento y resistencia a la humedad u otras según el EPP.

¿Qué son los ensayos o pruebas?

La prueba es un método que busca analizar el estado físico y del aislamiento de un EPP aumentando la seguridad contra choques eléctricos a los operadores. Los ensayos o pruebas dieléctricos se acostumbran a ser realizados por los fabricantes en la última etapa de la cadena productiva, buscando incrementar el mayor índice de confianza de sus productores y consumidores.

Las normas  COVENIN 815:99,  761:1997 y  39:1997 tratan sobre las condiciones de ensayo para los cascos, guantes dieléctricos y calzados de seguridad respectivamente especifican cuáles deben ser las mínimas condiciones que se deben cumplir para asegurar que las características que esos EPP deben cumplir para que puedan brindar protección a los trabajadores.

Inspecciones a realizar:

Tabla I Inspección visual a realizar a los Cascos de seguridad para uso industrial

Secuencia de pasos básicos del trabajo

Riesgo involucrado
Medidas preventivas

1. Realice una inspección visual a los cascos recibidos y retire el arnés y cualquier otro elemento de carácter desmontable del casco, para ver el estado y/o condición en que se encuentran. Si no pasan dicha inspección se da por finalizado el servicio

Exposición a polvo proveniente de los guantes a examinar.

Estar atento en caso de que estuviera presente este riesgo.

Se debe usar equipo de protección personal adecuado (mascarillas).

2. Lavar los cascos con abundante agua y jabón líquido no abrasivo. Se dejan escurrir hasta que estén completamente secos. Posteriormente aplique, alcohol industrial (Alcohol Isopropílico) a fin de retirar cualquier contaminación adicional y asegurar que los cascos  se encuentren limpios.

Exposición a químicos:

Asfixia, enrojecimiento de la piel e irritación de ojos.

Se debe utilizar equipo de protección personal tal como:

-          Gafas ajustadas de seguridad.

-          Mascarilla.

Evite el uso prolongado del producto.

Mantenga el área limpia y ordenada.

 Tabla II Inspección visual a realizar a los Guantes dieléctricos de gomas

SECUENCIA DE PASOS BÁSICOS DEL TRABAJO

RIESGO INVOLUCRADO
MEDIDAS PREVENTIVAS

1. Realice una inspección visual a los guantes recibidos, para ver el estado y/o condición en que se encuentran. Si no pasan dicha inspección se da por finalizado el servicio

Exposición a polvo proveniente de los guantes a examinar.

Estar atento en caso de que estuviera presente este riesgo.

Se debe usar equipo de protección personal adecuado (mascarillas).

2. Lavar los guantes con abundante agua y jabón líquido no abrasivo.

Se dejan escurrir hasta que estén completamente secos. Posteriormente aplique, alcohol industrial (Alcohol Isopropìlico) a fin de retirar cualquier contaminación adicional y asegurar que los guantes se encuentren limpios.

exposición a químicos:

Asfixia, enrojecimiento de la piel e irritación de ojos.

Se debe utilizar equipo de protección personal tal como:

-          Gafas ajustadas de seguridad.

-          Mascarilla.

Evite el uso prolongado del producto.

Mantenga el área limpia y ordenada.

3. Una vez que estén secos los guantes, proceda a realizar la prueba dimensional. Para ello es necesario medir, con una regla milimetrada, la longitud del guante en posición relajada y con el puño hacia arriba y compare los resultados con la tabla N° 08 ubicada dentro de los límites de operación de esta instrucción de trabajo.

Golpeado por/contra.

 

Utilice adecuadamente la regla milimétrica.

 Tabla III Inspección visual a realizar a las Botas de seguridad

SECUENCIA DE PASOS BÁSICOS DEL TRABAJO

RIESGO INVOLUCRADO

MEDIDAS PREVENTIVAS

1. Realice una inspección visual a los Zapatos recibidos, para ver el estado y/o condición en que se encuentran. Si no pasa dicha inspección,

Exposición a polvo proveniente de los zapatos a examinar.

Estar atento en caso de que estuviera presente este riesgo.

Se debe usar equipo de protección personal adecuado (mascarilla).

 Ensayos de corta duración en tensiones de corriente alterna a frecuencia de potencia.

La confiabilidad y la operación segura de todos los equipos eléctricos dependen de la integridad de su aislamiento, y para determinar ésta y además conocer si el equipo cumple con los parámetros de diseño, es necesario someterlo a pruebas de alta tensión [3]. Es por esto que se deben realizar los ensayos a los EPP para así incrementar la confiabilidad de los mismos a la hora de su utilización en el trabajo realizándole unas pruebas específicas.

En este tipo de pruebas la tensión se aplica, por lo general, durante un tiempo no mayor de un minuto, empleándose una tensión que fluctúa entre 2-3 veces la tensión nominal del equipo. Con ellas se puede determinar la tensión sostenida que soporta el equipo y/o la tensión a que se presenta la ruptura [3]. De esta manera la prueba indicaría la condición del aislamiento del elemento probado.

Al aplicarse un campo eléctrico a un material aislante éste no debería dejar circular la corriente a través de él, ya que su resistencia debe ser infinita; sin embargo, no es así pues ellos dejan que circule una pequeña corriente a la que normalmente se le denomina corriente de fuga [3]. Basado en esto que se citó anteriormente se realizan las mediciones de corrientes de fuga que se tienen en los elementos a utilizar,  esta corriente puede ser perjudicial para la salud de los trabajadores.

La  medición de la corriente de fuga se realiza en un ensayo específico que tiene cada EPP según su clase o corte, ya que el número o la forma, respectivamente, determinan el valor de la resistividad volumétrica como se explica a continuación.

La resistividad volumétrica del material es el parámetro físico que caracteriza al material aislante pues, como se puede apreciar en la fórmula 1, depende de las dimensiones físicas del cuerpo aislante [3].

RV =ΛρV                                   (1)

Dónde:

·         RV - Resistencia volumétrica del cuerpo aislante.

·         Λ - Factor geométrico o de forma que depende de las dimensiones físicas del cuerpo aislante.

·         ρV - Resistividad volumétrica del material aislante. 

Estos materiales son utilizados para la fabricación de los EPP que serán empleados para la protección de los trabajadores durante la jornada laboral teniendo éstos un desgaste por el tiempo de uso, el medio ambiente de trabajo y las condiciones de trabajo. Como resultado de esto los aislantes de los EPP cambian su estructura atómica atendiendo al valor de la tensión de la red eléctrica  pudiendo estos fallar a la tensión de diseño colocando en riesgo a los trabajadores.

Para campos eléctricos superiores al campo eléctrico crítico, debido a diferentes fenómenos que se desarrollan en el seno de los materiales aislantes, la estructura del material no soporta los esfuerzos a que están sometidos, liberándose una gran cantidad de cargas libres, con lo que el material aislante pierde sus características como tal y pasa a ser conductor, presentándose el fenómeno conocido como ruptura [3].

Según lo indicado, basta con exceder el nivel de tensión crítico de diseño para romper su estructura permitiendo el incremento en el flujo de corriente eléctrica de fuga. Como el material aislante ha tenido desgaste, la tensión para la cual ha sido diseñado puede ser suficiente para romper la estructura.

Parámetros a ensayar.

Conociendo lo que se debe realizar técnicamente en las Normas COVENIN o en la norma del país donde se realizaran los ensayos se describen los valores máximos permitidos para cada prueba eléctrica según sea el elemento de protección a ensayar y estos valores se muestran en las tablas a presentar a continuación.

En la tabla número IV se observaran los valores de tensión y corriente que se debe soportar durante el ensayo los guantes dieléctricos. En ella se indica los voltajes a aplicar durante la prueba para conocer la corriente de fuga durante el tiempo indicado en la tabla. Con esta se conocerá la condición del aislamiento eléctrico según la clase del guante para su aprobación o desecho [4].

Tabla IV: Requisitos de voltaje en corriente alterna para guantes de seguridad.

Clase del guante

Voltaje de ensayo (V)

Mínimo voltaje

De ruptura 60

Hz valor eficaz(V)

MÁXIMA CORRIENTE DE ENSAYO (mA)

GUANTE DE 267 mm

GUANTE DE 356 mm

GUANTE DE 406 mm

GUANTE DE 456 mm

0

5.000

6.000

8

12

14

16

1

10.000

20.000

--

14

16

18

2

20.000

30.000

--

16

18

20

3

30.000

40.000

--

18

20

22

4

40.000

50.000

--

--

22

24

Fuente: Norma COVENIN 761: 1997

La tabla V específica los valores de los parámetros a cumplir para ensayar los calzados de seguridad y así medir la corriente de fuga y para tener el estado del aislamiento de los mismos según el tipo de calzado para decidir su aprobación o desecho [5]. 

Tabla V: Prueba de aislamiento en corriente alterna para botas de seguridad.

Tipo de Calzado

Tensión de Prueba en KV

Corriente de Fuga Máxima mA

Tiempo de aplicación en minutos

Corte Bajo

8

1000

1

Bota tipo brodekin

8

1000

1

Bota soldador

8

1000

1

Bota montañera

8

1000

1

Fuente: Norma COVENIN 39:1997

En la tabla VI  se indican los valores de tensión y corriente que deben soportar los cascos para cumplir las normas de  seguridad para su uso industrial, según la norma COVENIN 815:99[6].

Tabla VI:Requisito de aislamiento eléctrico para cascos de seguridad industrial.

Clase

Voltaje de ensayo - V AC-60V

Voltaje de ruptura - V

Corriente de fuga, mA

Tiempo de la prueba, en min

A

2200

NA

3

1

B

20000

30000

9

3

C

NA

NA

NA

NA

Fuente: Norma COVENIN 815:99

Como se podrá observar en las tablas IV, V y VI se tienen los valores de voltaje pruebas y corrientes de fuga para cada caso de los elementos de protección personal. 

¿Por qué es importante que la industria emplee EPP certificados?

    La certificación de un producto es de suma importancia debido a que:

  •          Brinda confianza al trabajador y a la empresa
  •          Apoya al control y a la disminución de riesgos de accidentes.
  •          Conserva altos estándares industriales.

Además, las empresas serias son cada vez más exigentes en la utilización de productos certificados, resultando una necesidad para el usuario. Los bajos costos involucrados en la certificación de EPP no justifican los costos que pudieran estar asociados al ocurrir un accidente eléctrico, tales como indemnización de incapacidad, multas, o pérdidas fatales, entre otros.

¿Cuándo debe ser reemplazado el EPP?

Para tener seguridad a la hora de reemplazar los EPP se deben considerar los siguientes factores y situaciones para decidir si ya es momento de reemplazar una pieza:

·         Información del fabricante: En general, los fabricantes proporcionan información sobre la vida útil de su producto. Normalmente, esto se basa en una fecha específica o un tiempo máximo de servicio.

·         Daño: Cuando ciertas piezas de EPP sufren accidentes, necesitan ser reemplazadas. Por ejemplo, si un casco de seguridad recibe una rajadura irreparable, debes reemplazarlo.

·         Inspección: Si una pieza de EPP no aprueba la inspección, que se explico en las tablas I, II y III, debes reemplazarla.

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Referencias bibliográficas:

[1]        “Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambientes de Trabajo,” Gaceta Oficial, República Bolivariana de Venezuela, 2005, pp. 2–110.

[2]        IRAM 50-1:1992 basada en la Guía ISO/IEC 2:1991.

[3]        Temas de ingeniería Eléctrica, Editorial Félix Varela, La Habana, 2004. Dr.C Juan L. Almirall.

[4]        Norma COVENIN, 761 Guantes Dieléctricos de Goma (1era Revisión), 1997.

[5]        Norma COVENIN, 39, Calzado de Seguridad (2da revisión), 1997.

[6]        Norma COVENIN, 815, Cascos de Seguridad para uso industrial, 1999.

Cálculos del Sistema eléctrico (Caso: Laboratorio de Alta Tensión)

  Saludos. Espero se encuentren muy bien estimados lectores, A continuación les comparto el más reciente escrito en Tecnología Eléctrica, ...