Indice
1.
Introducción
2. Análisis Del Riesgo
Eléctrico
3. Corriente alterna, efecto en el
organismo
4. Tensión
aplicada
5. Situaciones
Tipicas
La evolución de la Industria
Eléctrica a traído consigo grandes satisfacciones
al Ser Humano que como tal ha sabido aprovechar esta forma de
energía en múltiples utilidades, estos grandes
avances son fruto del esfuerzo y vida de muchas personas desde
científicos, ingenieros, técnicos y hasta el
usuario común y corriente que ha aprendido su mejor uso.
La seguridad de una
instalación eléctrica desde los criterios de
diseño
hasta su puesta en utilización es materia
fundamental para evitar accidentes. En
ese trayecto desde el cual el ser humano vislumbró el
poder de la
electricidad
con la presencia de un rayo desde su caverna, o aquel sabio
griego Thales de Mileto quién la bautizó con el
nombre con la cual la conocemos, o un curioso científico
como Benjamín Francklin que con su cometa flotando en una
tormenta, inventó el pararrayos que previno muchos
accidentes en
su época y dio inicio a esta nueva tecnología de
protección contra las tormentas eléctricas, y
así podríamos nombrar muchas personas que dieron su
vida y cuya experiencia la utilizamos ahora en forma cotidiana,
hasta sin darnos cuenta.
En ese trayecto para gozar de los beneficios de la electricidad
aquellas personas que se preocuparon por investigar y tecnificar
el uso de la electricidad
asumieron muchos riesgos pues
desconocían verdaderamente el peligro que envolvía
y mediante la prueba y error sucedieron muchos accidentes. En
forma paralela otras personas se preocuparon por prevenir los
accidentes ocasionados por la electricidad es así que nace
la inquietud de investigar este tema definiendo los
fenómenos que producen el contacto accidentalidad con la
corriente
eléctrica y definir como prevenirlos, evitando
accidentes, muchos de los cuales han causado la muerte en
pocos segundos.
Objetivo
El enorme desarrollo de
la electricidad en el campo de la utilización ha ido
acompañado de una preocupación prevencionista, que
ha generado la evolución de nuestros conocimientos acerca
del comportamiento
del cuerpo humano
al someterle al paso de la electricidad.
Nos limitamos en este trabajo al accidente eléctrico
ocasionado por el paso de la electricidad a través de
nuestro organismo, tratando de dar el más reciente enfoque
causa – efecto.
Antecedentes
Durante las ultimas décadas se han realizado experiencias
sobre cadáveres, personas vivas y fundamentalmente sobre
animales, que
permiten hacernos una idea de los efectos que produce el paso de
la electricidad por el cuerpo de personas en condiciones
fisiológicas normales.
Este desarrollo del
conocimiento
ha originado que la primera edición de la norma CEI 479,
aparecida en el año 1 974, fuese sustituida a los 10
años por la CEI 4791:1984 y ésta, una década
después es revisada por la CEI 479-1:1994, que aparece con
carácter prospectivo y de aplicación
provisional. Paralelamente, las Normas
españolas UNE 20-572-80 y 20-572-92 (parte 1) han ido
adaptándose a esta evolución (normas
homologadas).
En nuestro ámbito nacional se han adoptado las normas CIE las
cuales se plasman en el Código
Nacional de Electricidad el mismo que se encuentra en
actualización y próximo a publicarse incidiendo con
mayor énfasis en la seguridad
eléctrica que el que le precede.
En este trabajo nos vamos a referir a la publicación
más reciente, la norma CEI 479-11994 tratando con especial
interés
la «fibrilación ventricular», que constituye
la causa esencial de los accidentes mortales debidos a la
electricidad.
2. Análisis Del Riesgo
Eléctrico
Efectos De La Corriente
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.
Una persona se
electriza cuando la corriente
eléctrica circula por su cuerpo, es decir, cuando la
persona forma
parte del circuito eléctrico, pudiendo, al menos,
distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de
salida de la corriente. La electrocución se produce cuando
dicha persona fallece
debido al paso de la corriente por su cuerpo.
La fibrilación ventricular consiste en el movimiento
anárquico del corazón,
el cual, deja de enviar sangre a los
distintos órganos y, aunque esté en movimiento, no
sigue su ritmo normal de funcionamiento.
Por tetanización entendemos el movimiento
incontrolado de los músculos como consecuencia del paso de
la energía
eléctrica. Dependiendo del recorrido de la corriente
perderemos el control de las
manos, brazos, músculos pectorales, etc.
La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al
centro nervioso que regula la función
respiratoria, ocasionando el paro respiratorio.
Otros factores fisiopatológicos tales como contracciones
musculares, aumento de la presión
sanguínea, dificultades de respiración, parada temporal 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 profundas pueden llegara ser
mortales.
Para las quemaduras se han establecido unas curvas (figura 1) que
indican las alteraciones de la piel humana en
función
de la densidad de
corriente que circula por un área determinada (mA/mm2) y
el tiempo de
exposición a esa corriente. Se distinguen
las siguientes zonas:
• Zona 0: habitualmente no hay alteración de la
piel, salvo
que el tiempo de
exposición sea de varios segundos, en cuyo
caso, la piel en
contacto con el electrodo puede tomar un color
grisáceo con superficie rugosa.
• Zona 1: se produce un enrojecimiento de la piel con una
hinchazón en los bordes donde estaba situado el
electrodo.
• Zona 2: se provoca una coloración parda de la piel
que estaba situada bajo el electrodo. Si la duración es de
varias decenas de segundos se produce una clara hinchazón
alrededor del electrodo.
• Zona 3: se puede provocar una carbonización de la
piel.
Es importante resaltar que con una intensidad elevada y
cuando las superficies de contacto son importantes se puede
llegar a la fibrilación ventricular sin ninguna
alteración de la piel.
Fig. 1: Efecto sobre la piel
En la figura 2 se indican los efectos que produce una corriente alterna
de frecuencia comprendida entre 15 y 100 Hz con un recorrido mano
izquierda -los dos pies. Se distinguen las siguientes zonas:
• Zona 1: habitualmente ninguna reacción.
• Zona 2: habitualmente ningún efecto
fisiológico peligroso.
• Zona 3: habitualmente ningún daño
orgánico. Con duración superior a 2 segundos se
pueden producir contracciones musculares dificultando la respiración, paradas temporales del
corazón
sin llegar a la fibrilación ventricular.
• Zona 4: riesgo de parada
cardiaca por: fibrilación ventricular, parada
respiratoria, quemaduras graves,…
3. Corriente
alterna, efecto en el organismo
Principales Factores Que Influyen En El Efecto
Eléctrico
Intensidad de la corriente
Es uno de los factores que más inciden en los efectos y
lesiones ocasionados por el accidente eléctrico. En
relación con la intensidad de corriente, son relevantes
los conceptos que se indican a continuación.
Umbral de percepción: es el valor
mínimo de la corriente que provoca una sensación en
una persona, a través de la que pasa esta corriente. En
corriente alterna
esta sensación de paso de la corriente se percibe durante
todo el tiempo de paso de
la misma; sin embargo, con corriente continua solo se percibe
cuando varía la intensidad, por ello son fundamentales el
inicio y la interrupción de¡ paso de la corriente,
ya que entre dichos instantes no se percibe el paso de la
corriente, salvo por los efectos térmicos de la misma.
Generalizando, la Norma CEI 479-11994 considera un valor de 0,5
mA en corriente alterna y 2 mA en corriente continua, cualquiera
que sea el tiempo de exposición.
Umbral de reacción: es el valor
mínimo de la corriente que provoca una contracción
muscular.
Umbral de no soltar: cuando una persona tiene sujetos unos
electrodos, es el valor máximo de la corriente que permite
a esa persona soltarlos. En corriente alterna se considera un
valor máximo de 10 mA , cualquiera que sea el tiempo de
exposición. En corriente continua, es difícil
establecer el umbral de no soltar ya que solo el comienzo y la
interrupción del paso de la corriente provoca el dolor y
las contracciones musculares.
Umbral de fibrilación ventricular: es el valor
mínimo de la corriente que puede provocar la
fibrilación ventricular. En corriente alterna, el umbral
de fibrilación ventricular decrece considerablemente si la
duración del paso de la corriente se prolonga más
allá de un ciclo cardíaco. Adecuando los resultados
de las experiencias efectuadas sobre animales a los
seres humanos, se han establecido unas curvas, por debajo de las
cuales no es susceptible de producirse. La fibrilación
ventricular está considerada como la causa principal de
muerte por
choque eléctrico.
En corriente continua, si el polo negativo está en los
pies (corriente descendente), el umbral de fibrilación es
de aproximadamente el doble de lo que sería si el polo
positivo estuviese en los pies (corriente ascendente). Si en
lugar de las corrientes longitudinales antes descritas fuese una
corriente transversal, la experiencia sobre animales hace
suponer que, solo se producirá la fibrilación
ventricular con intensidades considerablemente más
elevadas.
En la figura 3 se representan los efectos de una corriente
continua ascendente con trayecto mano izquierda-los dos pies; se
puede apreciar que para una duración de choque superior a
un ciclo cardíaco el umbral defibrilación en
corriente continua es muy superior que en corriente
alterna.
Fig. 3: Corriente continua, efecto en el organismo
Período vulnerable: afecta a una parte relativamente
pequeña del ciclo cardíaco durante el cual las
fibras de¡ corazón están en un estado no
homogéneo de excitabilidad y la fibrilación
ventricular se produce si ellas son excitadas por una corriente
eléctrica de intensidad suficiente. Corresponde a la
primera parte de la onda T en el electrocardiograma y supone
aproximadamente un 10% del ciclo cardíaco completo. Ver
figura 4.
Fig. 4: Periodo vulnerable del ciclo cardiaco
La figura 5 reproduce un electrocardiograma en el cual se
representan los efectos de la fibrilación ventricular,
indicándose las variaciones que sufre la tensión
arterial cuando se produce la fibrilación, la
tensión arterial experimenta una oscilación e
inmediatamente, decrece, en cuestión de un segundo, hacia
valores
mortales
Fig. 5: Efecto de la fibrilación ventricular en
el electrocardiograma y en la tensión arterial
Duración del contacto eléctrico
Junto con la intensidad es el factor que más influye en el
resultado del accidente. Por ejemplo, en corriente alterna y con
intensidades inferiores a 100 mA, la fibrilación puede
producirse si el tiempo de exposición es superior a 500
ms.
Impedancia del cuerpo humano
Su importancia en el resultado del accidente depende de las
siguientes circunstancias: de la tensión, de la
frecuencia, de la duración del paso de la corriente, de la
temperatura,
del grado de humedad de la piel, de la superficie de contacto, de
la presión de
contacto, de la dureza de la epidermis, etc.
Las diferentes partes del cuerpo humano,
tales como la piel, los músculos, la sangre, etc.,
presentan para la corriente eléctrica una impedancia
compuesta por elementos resistivos y capacitivos. Durante el paso
de la electricidad la impedancia de nuestro cuerpo se comporta
como una suma de tres impedancias en serie:
• Impedancia de la piel en la zona de entrada.
• Impedancia interna del cuerpo.
• Impedancia de la piel en la zona de salida.
Hasta tensiones de contacto de 50 V en corriente
alterna, la impedancia de la piel varía, incluso en un
mismo individuo, dependiendo de factores externos tales como la
temperatura,
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.
La impedancia interna del cuerpo puede considerarse esencialmente
como resistiva, con la particularidad de ser la resistencia de
los brazos y las piernas mucho mayor que la del tronco.
Además, para tensiones elevadas la impedancia interna hace
prácticamente despreciable la impedancia de la piel. Para
poder comparar
la impedancia interna dependiendo de la trayectoria, en la figura
6 se indican las impedancias de algunos recorridos comparados con
los trayectos mano-mano y mano-pie que se consideran como
impedancias de referencia (100%).
Fig. 6: Impedancia interna del organismo
En las tablas 1 y 2 se indican unos valores de la
impedancia total del cuerpo humano
en función
de la tensión de contacto, tanto para corriente alterna y
continua, respectivamente.
Tabla 1: Impedancia del cuerpo humano frente a la
corriente alterna
Tabla 2: Impedancia de cuerpo humano frente a la
corriente continua
Las variaciones de la impedancia del cuerpo humano en
función de la superficie de contacto, se representan en la
figura 7, en relación con la tensión aplicada. En
la Instrucción MIE BT 001 artículo 58 del
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT:
Norma Española similar a nuestro Código
Nacional de Electricidad) se considera que la resistencia del
cuerpo entre mano y pie es de 2.500 ohm.
Fig. 7: Impedancia del cuerpo en función de la
superficie de contacto (50 Hz)
En sí misma no es peligrosa pero, si la resistencia es
baja, ocasiona el paso una intensidad 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
intensidad que no suponga riesgos para el
individuo.
Como anteriormente se mencionó, la relación entre
la intensidad y la tensión no es lineal debido al hecho de
que la impedancia del cuerpo humano varía con la
tensión de contacto. Ahora bien, por depender la
resistencia del cuerpo humano, no solo de la tensión, sino
también de la trayectoria y del grado de humedad de la
piel, no tiene sentido establecer una única tensión
de seguridad sino que tenemos que referirnos a infinitas
tensiones de seguridad, cada una de las cuales se
correspondería a una función de las distintas
variables
anteriormente mencionadas.
Las tensiones de seguridad aceptadas por el CNE son 24 V para
emplazamientos húmedos y 50 V para emplazamientos secos,
siendo aplicables tanto para corriente continua como para
corriente alterna de 60 Hz.
Frecuencia de la corriente alterna
Normalmente, para uso doméstico e industrial se utilizan
frecuencias de 50 Hz (en U.S.A. de 60 Hz), pero cada vez es
más frecuente utilizar frecuencias superiores, por
ejemplo:
• 400 Hz en aeronáutica.
• 450 Hz en soldadura.
• 4.000 Hz en electroterapia.
• Hasta 1 MHz en alimentadores de potencia.
Experimentalmente se han realizado medidas de las
variaciones de impedancia total del cuerpo humano con tensiones
comprendidas entre 10 y 25 Voltios en corriente alterna, y
variaciones de frecuencias entre 25 Hz y 20 kHz.
A partir de estos resultados se han deducido las curvas
representadas en la figura 8, para tensiones de contacto
comprendidas entre 10 y 1.000 Voltios y para un trayecto mano –
mano o mano – pie.
Fig. 8: Impedancia total en función de la
tensión y la frecuencia
Para tensiones de contacto de algunas decenas de voltios, la
impedancia de la piel decrece proporcionalmente cuando aumenta la
frecuencia. Por ejemplo, a 220 V con una frecuencia de 1.000 Hz
la impedancia de la piel es ligeramente superior a la mitad de
aquella a 50 Hz. Esto es debido a la influencia del efecto
capacitivo de la piel.
Sin embargo, a muy altas frecuencias disminuye el riesgo de
fibrilación ventricular pero prevalecen los efectos
térmicos. Con fines terapéuticos, es usual, en
medicina el
empleo de
altas frecuencias para producir un calor profundo
en el organismo. A partir de 100.000 Hz no se conocen valores
experimentales que definan ni los umbrales de no soltar ni los
umbrales de fibrilación; tampoco se conoce ningún
incidente, salvo las quemaduras provocadas por intensidades de
«algunos amperios» y en función de la
duración del paso de la corriente.
La corriente continua, en general, no es tan peligrosa como la
alterna, ya que entre otras causas, es más fácil
soltar los electrodos sujetos con la mano y que para duraciones
de contacto superiores al período del ciclo cardiaco, el
umbral de fibrilación ventricular es mucho más
elevado que en corriente alterna.
Recorrido de la corriente a través del cuerpo
La gravedad del accidente depende del recorrido de la misma a
través del cuerpo. Una trayectoria de mayor longitud
tendrá, en principio, mayor resistencia y por tanto menor
intensidad; sin embargo, puede atravesar órganos vitales
(corazón, pulmones, hígado, etc.) provocando
lesiones mucho más graves. Aquellos recorridos que
atraviesan el tórax o la cabeza ocasionan los mayores
daños.
Las figuras 2 y 3 indicaban los efectos de la intensidad en
función del tiempo de aplicación; en las
mencionadas figuras se indicaba que nos referíamos al
trayecto de «mano izquierda a los dos pies». Para
otros trayectos se aplica el llamado factor de corriente de
corazón «F», que permite calcular la
equivalencia del riesgo de las corrientes que teniendo recorridos
diferentes atraviesan el cuerpo humano. Se representan en la
figura 9.
Fig. 9: Factor de corriente de corazón " F "
La mencionada equivalencia se calcula mediante la
expresión:
Ih = Iref / F
siendo,
Ih = corriente que atraviesa el cuerpo por un trayecto
determinado.
Iref = corriente «mano izquierda – pies».
F = factor de corriente de corazón.
Como es lógico, para el trayecto de las figuras 2
y 3, el factor de corriente de corazón es la unidad. Se
aprecia que de los trayectos definidos en esta tabla, el
más peligroso es el de pecho – mano izquierda y el de
menor peligrosidad de los reseñados el de espalda – mano
derecha.
Por ejemplo, podemos aventurar que una corriente de 200 mA con un
trayecto mano – mano tendrá un riesgo equivalente a una
corriente de 80 mA con trayectoria mano izquierda – los dos
pies.
Aplicación práctica N° 01
Como aplicación práctica de estos conceptos, vamos
a desarrollar un sencillo ejemplo:
La figura 10 representa dos estados sucesivos de una
instalación provista de un interruptor diferencial (D). En
el primer estado (1) se
representa un motor (del) sin
toma de tierra, con
una derivación que ocasiona una diferencia de potencial
entre la carcasa del motor y tierra de 150
Voltios.
Fig. 10:Caso práctico
En el segundo estado (II) se
representa dicha instalación y a un individuo que se pone
en contacto con la carcasa del motor. Siendo la
resistencia del individuo de 1.500 Ohm indicar:
a. Intensidad máxima que podrá circular a
través del individuo.
b. Tiempo máximo de actuación del interruptor
diferencial para que no se alcancen los umbrales de no soltar y
de fibrilación ventricular, tanto en corriente alterna de
50 Hz, como en corriente continua ascendente.
c. Indicar, según la legislación vigente, cual debe
ser el tiempo máximo de disparo del interruptor
diferencial.
Solución:
Cuestión a):
Según la ley de Ohm: V =
Ih x R
Ih = 150 / 1500 = 0.1 A = 100 mA
Cuestión b):
En corriente alterna
Trayectoria mano derecha – pies: factor de corriente de
corazón F = 0,8
Iref = F x Ih = 0,8 x 100 = 80 mA
Interpolando en el gráfico de corriente alterna
(figura 2):
• Umbral de no soltar ³ 50 ms = 0,05 segundos
• Umbral de fibrilación ³ 550 ms = 0,55 segundos
En corriente continua ascendente
lref = 80 mA
Interpolando en el gráfico de corriente continua (figura
3):
• Umbral de no soltar ³ 100 ms = 0, 1 segundos
• Umbral de fibrilación ³ (no se alcanza)
Como se puede apreciar, en este caso concreto, el
umbral de no soltarse alcanza en corriente alterna en la mitad de
tiempo que en corriente continua, pero aún es más
significativo el umbral de fibrilación que en corriente
alterna se alcanzaría en tan solo cincuenta y cinco
centésimas de segundo y, sin embargo, en corriente
continua no se podría alcanzar
Cuestión c):
Según la norma de obligado cumplimiento UNE 20.383-75 (MIE
REBT-044) en su apartado 18, para un interruptor
automático diferencial de intensidad diferencial nominal
de disparo ID
N = 0,03 mA los tiempos de disparo deben
ser:
Si I = ID
N Þ tiempo de disparo < 0,2 s
Si I = 2 ID
N Þ tiempo de disparo < 0, 1 s
Si I = 10 ID
N Þ tiempo de disparo < 0,04 s
En nuestro caso:
I = Ih = 100 mA
ID N
= 30 mA
por tanto,
I = (100/30) I D
N Þ I = 3,3 I D N
Luego el tiempo de
disparo debe estar comprendido entre 0,04 y 0, 1 segundos;
valores muy inferiores a los umbrales de fibrilación
ventricular.
Conclusión: en este caso, el interruptor diferencial
dispara y desconecta la instalación antes de que se
produzca la fibrilación ventricular en una persona en
condiciones fisiológicas normales.
Tensiones Peligrosas
Cuando se toca el electrodo de tierra o bien
la instalación de puesta a tierra sin aislar y un punto
cualquiera de tierra, la persona queda sometida a una
tensión de contacto en el caso de producirse un
defecto.
La referencia IEEE 80 Guide for Safety in Alterning Current
Substation Grounding, indica como un valor promedio de la
resistencia del cuerpo humano, 1, 000 ohmios, considerando como
el contacto establecido entre la mano y los pies, como
también entre los pies.
Una persona saludable puede soportar un nivel de corriente hasta:
1 mA
De 10 – 25 mA: Falta de control
muscular
A 100 mA: Fibrilación ventricular
> 100 mA: Paro cardiaco severas quemaduras
Según el estudioso DALZIEL, cuyas investigaciones
fueron publicadas en la IEEE GUIDE FOR SAFETY IN AC SUBSTATION
GROUNDING ANSI/IEEE Std 80 – 1986 (Revision of IEEE Std 80
– 1976); desarrolló una relación
empírica en base a la experiencia de voluntarios,
concluyendo que de un 99.5% de los hombres participantes en los
experimentos
(sin fibrilación) respondía a la siguiente
fórmula:
Sb = (Ib)2 Ts
Sb: constante empírica relacionada a la
energía tolerada por cierto porcentaje de la población.
Ib: magnitud rms de la corriente a través del
cuerpo humano (Amperios).
Ts: Tiempo de duración de la exposición
a la corriente (segundos)
El valor empírico de Sb es de 0.0135
Despejando las variables
tenemos que la Corriente máxima en el cuerpo
humano:
Corriente Máxima Admisible:
Ib = 0.116 / Ö Ts Para personas con un peso
promedio de 50 kg. Valida en el rango de 0.03 a 3 segundos.
Ib = 0.157 / Ö Ts Para personas con un peso
promedio de 70 kg
Donde T = Tiempo de duración del contacto
Resistencia del cuerpo Admisible: Para los cálculos
convencionales se toman estos valores de la resistencia del
cuerpo
humano:
Pecho a Mano (derecha) | 650 W |
Pecho a Mano (izquierda) | 750 W |
Mano izquierda a pie (s) | 1.000 W |
Mano derecha a pie (s) | 1.250 W |
Espalda a mano derecha | 1.400 W |
Otros puntos de contacto | > 1.400 W |
Mano – mano | 2.300 W |
Mano – pie | 1.100 W |
Cuerpo | 1.000 W (IEEE Std 80 – 1976) |
La tensión de toque para el caso de contacto de
metal a metal :
E50 = 116 / Ö Ts Para personas con un peso
promedio de 50 kg
E70 = 157 / Ö Ts Para personas con un peso
promedio de 70 kg
Referencia: Canadian Electrical Code, Part I
Versión en consulta del nuevo código
nacional de electricidad
Tabla 52
(En subestaciones: Ver Reglas 190-304, 190-306, 190-308, 190 –
310 y 190 – 312)
Tensiones de toque y paso tolerables
Tipo de Suelo | Resistividad (W | Duración de la falla 0,5 seg | Duración de la falla 1,0 seg | ||
Tensión de paso (V) | Tensión de toque (V) | Tensión de paso (V) | Tensión de toque (V) | ||
Orgánico Mojado | 10 | 174 | 166 | 123 | 118 |
Húmedo | 100 | 263 | 186 | 186 | 133 |
Seco | 1 000 | 1 154 | 405 | 816 | 286 |
Piedra partida 105 mm | 3 000 | 3 143 | 885 | 2 216 | 626 |
Cama de Roca | 10 000 | 10 065 | 2 569 | 7 116 | 1 816 |
Nota:
1. Tabla calculada de acuerdo al IEEE Standard N° 80.
2. La instalación de una subestación típica
se diseña para una duración de falla de 0,5
segundos y el total de la superficie dentro del cerco es cubierto
con una capa de piedra partida de 150 mm de espesor con una
resistividad de 3 000 ohm – metro.
La resistencia del terreno debajo de los pies, puede
hacer fluctuar apreciablemente la resistencia del cuerpo humano.
Los pies pueden ser considerados equivalentes a una superficie de
un plato circular (electrodo) con un radio de 8 cm
aproximadamente y la resistencia del terreno puede ser calculada
en términos de resistividad r s (ohmio – metro) del terreno
cerca de la superficie.
Esto ha determinado que la resistencia de dos pies en serie
(contacto de paso) es aproximadamente 6r s y la resistencia de dos pies
en paralelo (contacto de toque) es aproximadamente 1,5
r s.
Para propósitos prácticos, R k para cada
pie puede ser asumida de 3 r s.
Tensión de Contacto:
Según VDE 0100, es la tensión que durante un
defecto puede resultar aplicada entre la mano y el pie de la
persona, que toque con aquella una masa o elemento
metálico, normalmente sin tensión.
Tratando los pies como electrodos podemos decir que
tienen una resistencia aproximada de: 3r s
En donde
r s =
resistividad del suelo, entonces
Rf = 3 r
s
Resistencia total: R = 1.000
W + 1.5
r
s
Tensión de toque:
Si Ib = 0.116 / Ö T Þ V toque = 0.116 (1.000
W + 1.5
r s)
/ Ö T
Para un suelo conformado
con grava (sub estaciones) tenemos que: r g = 3.000
W – m
Reemplazando datos tenemos
que: V toque = 638 / Ö T
Tensión de Paso:
Según VDE 0100, es la diferencia de tensión que
aparece entre los puntos distanciados un metro, sobre la
superficie de la tierra. Su
valor depende de la dirección en que se ande.
Tratando los pies como electrodos podemos decir que
tienen una resistencia aproximada de: 3r s
En donde
r s =
resistividad del suelo, entonces
Rf = 3 r
s
Resistencia total: R = 1.000
W + 6
r
s
Tensión de toque:
Si Ib = 0.116 / Ö T Þ V toque = 0.116 (1.000
W + 6
r s)
/ Ö T
Para un suelo natural tenemos que: r g = 1.000 W – m
Reemplazando datos tenemos
que: V toque = 812 / Ö T
Autor:
Miranda Carrasco, Danilo