Efecto mecanico de la corriente electrica
TEMA4 1.CONCEPTOS BÁSICOS;
Corriente eléctrica:
movimiento o paso de electricidad a lo largo del circuito eléct desde el generador de electricidad hasta el aparato donde se va a utilizar, que llamaremos receptor, a través de los conductores.Para que se origine la corriente eléctrica es necesario que en el generador se produzca una fuerza electromotriz que cree una diferencia de potencial entre los polos del generador. A esta diferencia de potencial se la llama tensión o voltaje,se mide en voltios.
Cantidad de electricidad (Q):
es el nº total de elects que recorre un conductor, la unidad es el C.
Amperio:
es la unidad de I de corriente eléctrica que circula por el medio conductor en una unidad de tiempo. Se representa por A. La dificultad que ofrece el conductor al paso de una corriente eléctrica se llama resistencia eléctrica y se mide en ohmios.
Potencia eléctrica (P):
es la cantidad de trabajo x unidad de tiempo, P = IxV .
Efecto Joule:
es el calentamiento experimentado por un conductor al ser atravesado por la corriente eléctrica, se debe al roce de los electrones con los átomos a su paso por el conductor. Las unidades son la cal y la Kcal.
Energía eléctrica (E):
Es el trabajo desarrollado en un circuito eléctrico durante un tiempo determinado , la unidad es el KW.h.
Hertzio:
en CA, es la medida de la frecuencia (F). Son ciclos por segundo y se representa por Hz (1/s).
Corriente continua
:
La CC se utiliza en algunas aplicaciones muy concretas. Se caracteriza por tener valores de tensión (U) e I constantes a lo largo del tiempo, de ahí su nombre.
Corriente alterna
:
La c. a se utiliza con carácter general. Se caracteriza por tener valores de tensión (U) e intensidad (I) que varían a lo largo del tiempo, alcanzando sucesivamente valores positivos y negativos, Im = Intensidad de corriente máxima.
Um = Tensión máxima. T = Período o tiempo necesario para realizar una oscilación completa.f = frecuencia o cantidad de oscilaciones por segundo, se mide en hertzios (Hz).
Según el RD 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico,es conveniente observar las siguientes recomendaciones
:
Sólo los especialistas eléctricos deben manipular o modificar las instalaciones eléctricas. Cuando se tienen las manos y/o pies mojados, nunca se debe trabajar en instalaciones o equipos accidentalmente mojados. Los equipos eléctricos deben conservarse en buen estado. El usuario de cualquier equipo o máquina, debe conocer sus instrucciones de uso y, por tanto, las precauciones que hay que tomar para su empleo, fundamentalmente cuando se utilicen por primera vez. En caso de avería, lo primero es cortar la corriente. Si no tiene los conocimientos mínimos necesarios, no trate de reparar equipos o instalaciones averiadas. Tampoco realice nuevas instalaciones. Todos los trabajos de naturaleza no eléctrica que tengan que efectuarse en las proximidades de una instalación eléctrica (por ejemplo, un centro de transformación), deben ser supervisados y dirigidos por un técnico en electricidad. Para socorrer a una persona electrizada: – Cortar la corriente sin tocar a la persona electrizada. Si no puede cortar la corriente o va a tardar demasiado en cortarla, el socorrista debe tratar de desenganchar a la persona electrizada con la ayuda de un elemento aislante (silla de madera, palo, etc.). Antes de desenganchar al electrizado, el socorrista debe abstenerse de tocar físicamente con su cuerpo al electrizado. Si se trata de alta tensión, no toque, ni se aproxime a la persona electrizada, avise al técnico en electricidad. Hay que tener en cuenta que al desenganchar a una persona electrizada, situada en un emplazamiento elevado, es probable que se caiga, por lo que se pueden producir efectos secundarios. – En cualquier caso, avise a los servicios de socorro.
TEMA 3 .2.EFECTOS NOCIVOS DE LA ELECTRICIDAD :
Se pueden considerar dos grandes grupos: Incendios y/o explosiones:
afectan a personas, instalaciones y bienes.
Electrización y electrocución:
afectan a personas. Los incendios debidos a la energía eléctrica se producen, por sobrecargas en la instalación, chispas o cortocircuito. Al circular la corriente eléctrica, el conductor se calienta siguiendo la Ley de Joule. Si el conductor no tiene la mínima sección necesaria, se genera más q que el que es capaz de disipar, llegando a inflamar los materiales contiguos. Esta situación puede llegar a producir un cortocircuito. El cortocircuito se produce cuando 2 conductores a distinto potencial se ponen en contacto sin ninguna resistencia intermedia. Una persona se electriza cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo, pudiendo, al menos, distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de la corriente. Esa misma persona se electrocuta cuando el paso de la corriente produce su fallecimiento. Las consecuencias del paso de la corriente por el cuerpo, pueden ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.) hasta la muerte por fibrilación ventricular. La fibrilación ventricular, consiste en el mov desordenado del corazón, el cual, deja de enviar sangre a los distintos órganos y aunque esté en movimiento, no sigue su ritmo de funcionamiento. Se denomina tetanización al mov incontrolado de los músculos, como consecuencia del paso de la energía eléctrica.La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al sistema respiratorio, ocasionando el paro respiratorio. Otras alteraciones, tales como: contracciones musculares, aumento de la presión sanguínea, dificultades de respiración, parada provisional del corazón, etc., pueden producirse sin fibrilación ventricular. Tales efectos no son mortales, son normalmente reversibles y a menudo producen marcas por el paso de la corriente. Las quemaduras graves pueden llegar a ser mortales.
TEMA3. .3.FACTORES QUE INFLUYEN EN EL EFECTO ELÉCTRICO
1. I de la corriente:
Es uno de los factores que más inciden en los efectos y lesiones ocasionados por el accidente eléctrico. Son relevantes los conceptos que se indican a continuación:• Umbral de percepción:
Es el valor mín de corriente que provoca una sensación en la persona a través de la cual pasa esta corriente. En C A, esta sensación se percibe durante todo el tiempo que pasa la misma, con CC, sólo se percibe cuando varía la I, por ello sólo son fundamentales el inicio y la interrupción del paso de corriente. La Norma CEI479-1:1994 considera en general un umbral de percepción de 0,5 mA en CA y de 2 mA en CC, independientemente del tiempo de exposición. • Umbral de reacción:
Valor mínimo de corriente que provoca una contracción muscular. • Umbral de no soltar:
Cuando una persona sujeta unos electrodos, es el valor máx de corriente que permite a esa persona soltarlos. En CA se considera un valor máx de 10 mA, cualquiera que sea el tiempo de exposición. En CC es difícil establecer el umbral de no soltar, ya que sólo el comienzo y la interrupción del paso de la corriente provoca dolor y contracción muscular.• Umbral de fibrilación ventricular:
Valor mínimo de corriente que puede provocar la fibrilación ventricular. En CA, decrece considerablemente si la duración del paso de corriente se prolonga más allá de un ciclo cardíaco.En CC, si el polo negativo está en los pies (corriente descendente), el umbral de fibrilación es aproximadamente el doble de lo que sería si el polo positivo estuviese en los pies (corriente ascendente).• Período vulnerable:
Afecta a una parte relativamente pequeña del ciclo cardíaco, durante el cual las fibras del corazón están en un estado no homogéneo de excitabilidad y la fibrilación ventricular se produce si las mismas están excitadas por una corriente eléctrica de I suficiente.
2. Duración del contacto eléctrico
Junto con la I, es el factor que más influye en el resultado del accidente. Así pues, en CA y con Ies inferiores a 100 mA, la fibrilación puede producirse si el tiempo de exposición es superior a 50 ms.
TEMA3. .3. Impedancia del cuerpo humano
Es la resistencia total que presenta el cuerpo humano al paso de la corriente. Su importancia en el resultado del accidente depende de: la tensión, la frecuencia, la duración del paso de la corriente, la Tª, el grado de humedad de la piel, la superficie y presión de contacto, la dureza de la epidermis, etc. Durante el paso de la electricidad, la impedancia de nuestro cuerpose comporta como una suma de tres impedancias en serie:1) Impedancia de la piel en la zona de entrada.2) Impedancia interna del cuerpo.3) Impedancia de la piel en la zona de salida. Hasta tensiones de contacto de 50 V en CA, la impedancia de la piel varía, incluso en un mismo individuo, dependiendo de factores externos, tales como la Tª, la humedad de la piel, etc., sin embargo, a partir de 50 V la impedancia de la piel decrece rápidamente, llegando a ser muy baja si la piel está perforada.
4. Tensión aplicada
En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es baja, ocasiona el paso de una I (I) elevada y, por tanto, muy peligrosa. El valor límite de la tensión de seguridad, debe ser tal que, aplicada al cuerpo humano, proporcione un valor de I que no suponga riesgos para la persona.
5. Frecuencia de la CA
Normalmente, para uso doméstico e industrial, se utilizan frecuencias de 50 Hz (en USA de 60 Hz), pero cada vez es más común utilizar frecuencias superiores .
4. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS DIRECTOS:BAJA TENSIÓN
–
Alejamiento de las partes activas de la instalación a una distancia del lugar donde las personas se encuentran.-
Interposición de obstáculos que impidan contacto accidentaL con las partes activas de la instalación como armarios, tomas de corriente-
Recubrimiento de las partes activas de la instalación con un aislam
– Protección complementaria por disposit de corriente diferencial-residual que complementa a las medidas anteriores
.»5 REGLAS DE ORO» ALTA Y BAJA TENSIÓN
– Abrir con corte visible todas las fuentes de tensión mdt interrupt y seccionadores para asegurar la imposibilidad de su cierre.- Enclavamiento o bloqueo, de los aparatos de corte y señalización en el mando de éstos.- Recto de la ausencia de tensión.- Poner a tierra y en cortocircuito todas las fuentes de tensión- Delimitar la zona de trabajo mdt señalización o pantallas aislantes.
5. PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS ELÉCTRICOS DIRECTOS:
Sólo para tensiones mayores a 50 V en emplazam conduct o no conduct
.-
CLASE A
Impiden los defectos mediante aislamiento complementario:-
Separación de circuitos de la fuente de E mediante transf –
Doble aislamiento
Materiales que dispongan aislamiento de protección entre sus partes activas y sus masas accesibles-
Pequeñas tensiones de seguridad
24V en emplazamientos húmedos y 50V en secos
.-
CLASE B:
limitan la duración del defecto, mediante dispositivos automáticos de corte: –
Puesta a tierra de las masas y dispositivos de corte por intensidad de defecto: originan la desconexión de la instalación defectuosa.-
Interruptores diferenciales:
desconectan o abren automáticamente el circuito que protegen cuando detectan que Id≥In.-
Interruptor magnetotérmico:
Interrumpe el paso de la corriente por disparo magnético y/o térmico que se produce x el calentamiento que genera una sobreintensidad sobre un componente del interruptor que al dilatarse, provoca la apertura del circuito. Tipos:
Sistemas TN:
puesta a tierra múltiple para asegurar que el potencial del conductor de protección en caso de fallo, se mantiene lo más próximo posible al de tierra Sistemas TT:
Las masas de los equipos eléctricos protegidas por un mismo dispositivo de protección han de estar interconectadas y unidas por un conductor de protección a una misma toma de tierra Sistemas IT:
La instalación debe estar aislada de tierra o conectada a través de una impedancia de valor suficienteX alto.
6.PROTECCIÓN EN LOS LOCALES O EMPLAZAMIENTOS NO CONDUCTORES:
Se admiten materiales de clase 0 si las masas están dispuestas para que las personas no hagan contacto simultáneo y si no está previsto ningún conductor de protección. Estas prescripciones se consideran satisfechas si el emplazamiento posee paredes aislantes y si cumple una o varias de los siguientes puntos:-Alejamiento respectivo de las masas y de los elementos conductores, así como las masas entre sí, a 2 m mínimo.-Interposición de obstáculos eficaces entre las masas o entre masas y elementos conductores-Aislamiento o disposición aislada de los elementos conductores. -Protección mediantes conexiones equipotenciales locales no conectadas a tierra 7. PROTECCIÓN POR SEPARACIÓN ELÉCTRICA:
El circuito debe alimentarse a través de una fuente de separación que podrá ser:-Un transformador de aislamiento. – Una fuente que asegure un grado de seguridad equivalente al transformador de aislamiento