Seguridad en las Instalaciones Eléctricas

M. I. Juan Antonio Salazar Acevedo
Profesional independiente, México
electrikae@yahoo.com

RESUMEN: La energía eléctrica se ha vuelto algo tan común en nuestro entorno – laboral o cotidiano-, que es fácil olvidar los peligros asociados con su uso. A fin de evitar accidentes eléctricos que deriven en daños a las personas o los patrimonios materiales, es importante revisar varios conceptos relacionados con la seguridad en las instalaciones eléctricas para minimizar riesgos. En la mayoría de los casos, dichos accidentes son causados por fallas en el sistema eléctrico debidas a una incorrecta conceptualización; por una deficiente instalación de cables, canalizaciones, protecciones y accesorios, por sobrecarga de circuitos, por defectos en artefactos y por mal uso de equipos eléctricos. Con este panorama, se vuelve imprescindible considerar algunos puntos para tener una instalación eléctrica eficiente con base en su diseño, construcción, operación y mantenimiento. Lo importante es que la persona que se involucre en proyectos, operaciones o tareas de mantenimiento eléctricos cuente con conocimientos técnicos sólidos y respaldado por normativas vigentes.

PALABRAS CLAVES: electricidad, accidente, normativa, seguridad, operación, mantenimiento, auditoria.

INTRODUCCIÓN

Para nadie es novedad que a nivel mundial la electricidad es la forma de energía más utilizada, empero, se ha vuelto algo tan común en nuestras vidas que es fácil olvidar los peligros asociados con su uso.

El desconocimiento de los peligros asociados a la energía eléctrica implica la generación de accidentes con distintos niveles de gravedad, tanto en el trabajo como en el hogar. Los choques eléctricos pueden provocar desde un cosquilleo ligero e inocuo hasta la asfixia, quemaduras, o derivar en la muerte.

Ante este panorama, resulta importante revisar varios conceptos relacionados con la seguridad en instalaciones eléctricas.

ACCIDENTE DE TIPO ELÉCTRICO

Un accidente de tipo eléctrico es todo suceso eventual que deriva en un daño involuntario para las personas (lesión corporal, enfermedad, invalidez o muerte por electrocución), o para las cosas (daño o pérdida generalmente por incendios) a consecuencia del paso de una corriente eléctrica a través del cuerpo o el objeto [15].

En la mayoría de los casos, un accidente de tipo eléctrico es causado por:

  1. Fallas en el sistema eléctrico debidas a una incorrecta instalación de los cables y/o a la sobrecarga de los circuitos (mala conceptualización y posterior construcción). Figura 01
  2. Defectos en los artefactos eléctricos (falta de mantenimiento).
  3. Mal uso de los artefactos y/o equipos eléctricos (negligencia; falta de capacitación).
Figura 1. Sobrecarga en circuitos mal diseñados pueden derivar en conatos de incendio.

Para que ocurra un accidente, se tienen, básicamente tres condicionantes:

  • Una instalación eléctrica en mal estado por envejecimiento y/o por falta de mantenimiento; ya que el paso del tiempo degrada los materiales de la instalación y por ello se incrementa el riesgo de que ocurra un cortocircuito, incendio y/o electrocución. Cualquier instalación eléctrica que supere los 20 años de antigüedad se convierte en peligrosa si no ha sido sometida a algún tipo de revisión; además, la falta de mantenimiento se aprecia cuando empiezan a aparecer ampliaciones improvisadas (extensiones por todas partes), reparaciones mal hechas, equipos y/o accesorios eléctricos desgastados que no se sustituyen, etc. [8]. Figura 02.
Figura 2. Falta de mantenimiento periódico en equipos eléctricos pone en riesgo a personas e instalaciones
  • No existen sistemas de protección. Un elevado número de instalaciones eléctricas carecen de las protecciones mínimas que indican las diferentes normas oficiales mexicanas. Los lineamientos que dictan dichas normas, además de garantizar un buen funcionamiento, brindan protección y seguridad a los usuarios. Algunos puntos de riesgo por falta de sistemas de protección son la inexistencia de recubrimiento en partes activas y en accesorios eléctricos, no hay señalización de zonas exclusivas para personal autorizado, la ausencia de interruptores y seccionadores, la omisión de un sistema de puesta a tierra, entre otros [6]. Figura 03
Figura 3. Por razones de seguridad, es necesario instalar señales o advertencias de precaución adecuada.
  • La instalación eléctrica es operada y/o reparada por personal no calificado. Los cambios realizados en una instalación eléctrica por personas que no tienen conocimientos adecuados son causa frecuente de accidentes eléctricos. La instalación sin registro ni control de ampliaciones o modificaciones pueden ocasionar desequilibrios y sobrecalentamientos en la red eléctrica que pueden agravarse hasta producir cortocircuitos o incendios. Además, se añaden posibles electrocuciones producidas por la manipulación de la instalación sin ninguna protección [8]. Figura 04.
Figura 4. Las soluciones improvisadas son fiel reflejo de personal incapacitado para vigilar las condiciones mínimas de seguridad en instalaciones eléctricas.

PREVENCIÓN DE ACCIDENTES ELÉCTRICOS

A fin de prevenir accidentes, es bueno considerar algunos puntos para tener una instalación eléctrica eficiente:

Figura 5. Es importante establecer desde el principio todas las necesidades a cubrir por la instalación eléctrica.

1. Diseño y construcción

a) Toda instalación eléctrica debe cumplir con lo especificado en la norma oficial mexicana NOM-001-SEDE-2012 [6]: instalaciones eléctricas (utilización). Recordemos que el objetivo de la norma es establecer lineamientos técnicos para que las instalaciones eléctricas ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para personas y propiedades.

b) Definir todas las necesidades en el proyecto (iluminación, contactos, fuerza, etc.); lo anterior implica tener en cuenta ampliaciones futuras (prospectiva). Figura 05

c) Vigilar que todos los materiales, equipos y accesorios, sean aprobados para su uso (NOM, ANCE [2], [7]-[9]). una mala práctica para ahorrar dinero consiste en comprar materiales de dudosa calidad y sin certificación. Como dato adicional, en México seis de cada diez productos eléctricos no están regulados [3]. Se destacan extensiones eléctricas, multi contactos, luces decorativas y placas para apagadores y contactos (2017, Confederación Nacional de Asociaciones de Comerciantes de Material y Equipo Eléctrico).

d) Toda instalación eléctrica debe contar con un sistema de puesta a tierra debidamente proyectado (para mayores detalles, refiérase a NOM-001-SEDE-2012 [6], Artículo 250: puesta a tierra y unión). Figura 06. De forma general, se debe considerar:

  • Puesta a tierra de accesorios, gabinetes, canalizaciones y carcasas.
  • Cálculo de tensiones de paso y contacto.
  • Receptáculos de tipo polarizado (fases, neutro y puesta a tierra). Lo anterior implica orden y cuidado en cuanto a polaridades se refiere.
  • Zonas húmedas (baños, tarjas, fregaderos, cuartos de lavado, etc.), deben contar con sistemas de protección contra falla a tierra (GFCI; ground fault circuit interrupter).
Figura 6. Los receptáculos debidamente polarizados evitan el uso de materiales cuya solución no es adecuada ni segura.

e) Con base a un previo análisis, considerar y dimensionar un sistema de protección atmosférica. Para información a detalle, refiérase a NMX-J-549-ANCE-2005 [16].

f) Hacer un estudio de riesgo por arco eléctrico (arc flash). Un arco eléctrico es la rápida emisión de energía causada por una falla eléctrica que rompe el dieléctrico (aire) y que se sostiene por el plasma generado. Para información a detalle, refiérase a IEEE 1584 -2002 [14].

g) La etapa de obra, debe vigilar aspectos de seguridad para los trabajadores con base a las disposiciones de las diferentes normas de la STPS (este punto aplica también para operación y mantenimiento) [6]-[9].

h) La persona que se dedique a operar o mantener la instalación eléctrica, debe tener amplios conocimientos para intervenir en proyecto, construcción, operación o mantenimiento. Dichas habilidades han de ser comprobadas en términos de la legislación vigente o por medio de una evaluación certificada [6]-[9].

i) Cualquier lugar donde exista equipo eléctrico debe estar señalizado y marcado. Lo anterior implica que se especifique claramente la tensión eléctrica y con ello el nivel de riesgo asociado [5] [9] [14].

2. Operación y mantenimiento

Figura 7. Cualquier adecuación o mantenimiento en la instalación eléctrica ha de realizarse con equipos de protección adecuados (STPS).

a) Todo cambio o modificación en una instalación eléctrica debe estar documentado antes y después de realizarse. Previo al cambio, hay que analizar cargas para verificar que protecciones eléctricas y conductores sean adecuados aun con esa modificación. Posteriormente, verificar la ausencia de cables sin canalización y evitar circuitos que cierren a través del conductor de puesta a tierra (una de las peores prácticas que se dan en varias instalaciones). Además, se debe actualizar información de carga, intensidad de corriente y nuevos elementos de la instalación en planos, memoria, diagrama unifilar y tableros (identificación de circuitos). Un proyecto actualizado y documentado representa más de la mitad de la solución ante una eventualidad. Figura 07

b) En un servicio de mantenimiento o paro no programado, es importante señalizar y bloquear los medios de desconexión para evitar accidentes. Imprescindible verificar la ausencia de potencial; sobre todo en sistemas en media tensión [6] [9].

c) Los equipos de medición usados para operación y mantenimiento deben incluir medidas efectivas de seguridad contra elevadas corrientes de cortocircuito o un arco eléctrico [17]. En esas categorías (CAT I, II III o IV), un número más alto se refiere a un entorno eléctrico de mayor energía disponible y transitorios más severos. Por lo tanto, un multímetro CAT III resiste transitorios de más energía que un aparato CAT II.

 

Figura 8. La inspección visual y con instrumentos de medición adecuados, son el paso más importante para prevenir fallas severas en instalaciones eléctricas

 

d) Una instalación eléctrica requiere, en forma periódica, un diagnóstico a fondo para sondear y anticipar problemas. Ese estudio se divide, básicamente, en:

  • Auditoria energética: análisis de parámetros eléctricos (tensión, corriente, potencia, distorsión armónica y factor de potencia), consumo energético (facturación), desbalanceo entre fases, e inspección visual, mecánica y termográfica para detectar puntos calientes por conexiones flojas [1] [15]. Figura 08
  • Informe de la instalación eléctrica: que incluye documentar las especificaciones técnicas de la instalación eléctrica (tensión, carga instalada, carga contratada, área útil, etc.); identificación de condiciones de peligro -tales como daño, defecto, deterioro, corrosión- en acometidas, tableros, dispositivos de protección, alimentadores, circuitos derivados, receptáculos, sistemas de alumbrado, circuitos de motores, tuberías y soportes; pruebas al sistema de puesta a tierra (conductores, electrodos, uniones y empalmes), etc. [5] [17]. Figura 09.
Figura 9. El registro oportuno de parámetros y condiciones físicas de la instalación eléctrica permiten mantenerla en condiciones seguras para todos.

CONCLUSIONES

Pese a ser una forma de energía presente en casi cualquier actividad, un tema pendiente y que requiere urgentemente de mayor seguimiento es generar una mayor conciencia de los riesgos inherentes al uso de la energía eléctrica, incluyendo materiales para su transporte y equipos de utilización finales. Hay mucho por hacer en cuanto a una cultura de seguridad eléctrica en empresas, trabajadores y en la sociedad en general se refiere y los números, a fin de cuentas, no mienten en ese aspecto. Un análisis a fondo de todo lo que implica la seguridad de una instalación eléctrica desde la concepción, y pasando por su operación y mantenimiento, puede ser un camino por el cual se tome real conciencia de las bondades y los riesgos implícitos de esta forma de energía.

REFERENCIAS

  1. Electrical Safety Foundation International, http://www.esfi.org/.
  2. Asociación de Normalización y Certificación A.C. (ANCE), http://www.ance.org.mx/?ID=1.
  3. Peligrosa venta de material eléctrico pirata en Mérida, http://sipse.com/milenio/material-electrico-pirata-un-potencial-peligro-en-hogares-54800.html.
  4. Boletines del colegio de ingenieros mecánicos electricistas y profesiones afines de León, A.C., http://www.ruelsa.com/cime/boletin/indice.html.
  5. FLUKE: El ABC de la seguridad en las mediciones eléctricas.
  6. NOM-001-SEDE-2012 Instalaciones Eléctricas (utilización).
  7. NOM-022-STPS-2008 Electricidad estática en los centros de trabajo: Condiciones de seguridad.
  8. NOM-029-STPS-2011: Mantenimiento de las instalaciones eléctricas en los centros de trabajo. Condiciones de seguridad.
  9. NOM-017-STPS-2008: Equipo de protección personal. Selección, uso y manejo en los centros de trabajo.
  10. NRF-048-PEMEX-2014: Diseño de instalaciones eléctricas.
  11. NFPA 780: Standard for the installation of lightning protection systems.
  12. NFPA 70: National Electrical Code.
  13. Green Book — IEEE STD 142: Recommended practice for grounding of industrial and commercial power systems.
  14. IEEE 1584 -2002: Guide to performing Arc-Flash hazard calculations.
  15. OHSAS 18001:2007: Sistema de gestión en seguridad y salud ocupacional – requisitos.
  16. NMX-J-549-ANCE-2005: Sistema de protección contra tormentas eléctricas.
  17. EC 61010-1: aspectos de seguridad aplicables a instrumentos de medida, control y de uso en laboratorio.

ACERCA DEL AUTOR

Maestro en Ingeniería (Innovación y administración tecnológica; Facultad de Química), e Ingeniero Mecánico Electricista (Facultad de Estudios Superiores Aragón); Universidad Nacional Autónoma de México. Profesional independiente y especializado en el desarrollo y administración de proyectos de ingeniería eléctrica en baja y media tensión (comerciales, industriales y residenciales). Cuenta con experiencia en supervisión en obra, supervisión de servicios de mantenimiento a equipos eléctricos (subestaciones, transformadores de distribución, plantas de emergencia y tableros). Ha impartido talleres de apoyo a la titulación (nivel licenciatura); de dibujo asistido por computadora y sobre instalaciones eléctricas; conferencias y cursos de capacitación para personal operativo. Académico del Colegio de Ciencia y Tecnología en la Universidad Autónoma de la Ciudad de México (Seguridad e instalaciones eléctricas industriales, calidad de la energía, calidad de los sistemas energéticos).

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