⚡ Tema 24: Riesgo eléctrico: caracterización

Concello da Coruña · Servizo de Extinción de Incendios e Salvamento · Bombero/a

Resumen

Tema 16 de la parte específica del anexo II de tus bases (el 24 aquí). El epígrafe oficial, en gallego, dice: «Risco eléctrico: Caracterización». Aquí lo tienes explicado en castellano; el cuestionario lo haces en gallego o en castellano, según marcaste en la solicitud (no se puede cambiar después). Para los temas 1 a 25 de la parte específica las bases dan como bibliografía los manuales «Formación Libre para Bombeiros» del CEIS Guadalajara.

Las reglas de trabajo sin tensión y las distancias se completan con el Real Decreto 614/2001, sobre protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico, que sigue con su texto original en el BOE. La idea que tienes que llevarte: en una intervención con electricidad mandan la compañía eléctrica, la distancia y la comprobación de que no hay tensión, no las prisas.

Conceptos básicos. La intensidad es la carga que circula por un conductor en la unidad de tiempo y se mide en amperios (con el amperímetro, conectado en serie); la carga eléctrica se mide en culombios; la tensión o diferencia de potencial, en voltios (con el voltímetro, en paralelo). La ley de Ohm dice que I = V / R: la intensidad es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia. La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección; la resistividad es la inversa de la conductividad. El paso de corriente calienta el conductor (efecto Joule). Los materiales se clasifican en superconductores, conductores (el cobre es el más usado; el aluminio conduce un 60 % de lo que el cobre pero pesa menos y se usa en líneas de alta), semiconductores y dieléctricos o aislantes.

En un circuito en serie la intensidad es la misma en todos los receptores y la tensión se reparte (divisor de tensión): si uno se rompe, se abre todo el circuito. En paralelo cada receptor tiene su línea, la tensión es la misma en todos y la intensidad se reparte (divisor de intensidad). La corriente continua no cambia de sentido; la alterna varía cíclicamente y en la red española es de 230/400 V a 50 Hz; la trifásica son tres señales senoidales desfasadas 120º, con conexión en estrella (con neutro) o en triángulo. La potencia se mide en vatios; en alterna P = V · I · cos φ, y el triángulo de potencias distingue activa (W), reactiva (VAr) y aparente (VA).

Redes eléctricas. Las centrales generan trifásica a unos 20 kV y un transformador elevador la sube para el transporte; el manual sitúa las líneas de alta entre 66 y 380 kV (hoy el escalón más alto de la red española es de 400 kV), y llevan el hilo de guarda arriba como pararrayos. El manual distingue líneas de más de 66 kV, de 30 a 66 kV y de 1 a 30 kV (estas últimas sin hilo de guarda y con menos de tres aisladores). Pueden tener reenganches automáticos. Las subestaciones elevan o reducen tensión; en ellas los interruptores modernos cortan en hexafluoruro de azufre (SF6), que impide que se forme el arco. Los centros de transformación (CT) bajan la media tensión (11 o 20 kV) a baja tensión: 400 V entre fases y 230 V entre fase y neutro, las tensiones normalizadas del art. 4 del REBT (el manual aún escribe los valores antiguos, 380/220 V) y son donde más interviene el bombero.

Tipos de CT: por su ubicación, intemperie (sobre postes, baja potencia, en zonas rurales), prefabricados de hormigón, subterráneos y en edificios de obra civil; por su posición en la red, de paso, de punta (al final de la línea, con una sola entrada) y de anillo (alimentado por los dos extremos, el más usado en ciudades y polígonos); por su propiedad, de compañía o de abonado. Dentro hay celdas de entrada y salida, de protección, de medida y del transformador, y el cuadro de baja con fusibles. Los transformadores pueden ser de aceite (algunos antiguos con piraleno, que ardiendo da humos tóxicos y cancerígenos) o secos, con las bobinas en resina epoxi autoextinguible.

Instalaciones de enlace: unen la red de distribución con la instalación interior del usuario. La acometida es de la compañía; la caja general de protección (CGP) aloja los fusibles de la línea general de alimentación y marca el principio de la propiedad del usuario (el neutro no lleva fusible); la línea general de alimentación (LGA) va de la CGP a los contadores; en un edificio caben hasta 16 contadores en una pared de paso y, con más, hace falta un cuarto específico con puerta cortafuegos. La derivación individual llega al cuadro de mando y protección de cada vivienda, con el ICP (lo pone la compañía, precintado, salta si se supera la potencia contratada), el IGA, el diferencial (de alta sensibilidad, 30 mA) y los PIA. Grado de electrificación básico: no menos de 5.750 W a 230 V; elevado: no menos de 9.200 W.

Medidas de seguridad. En el contacto directo la persona toca una parte en tensión; en el indirecto, una masa puesta accidentalmente en tensión (por ejemplo, la carcasa de un electrodoméstico con un fallo de aislamiento). Contra el directo: alejar las partes activas, interponer obstáculos y aislar. Contra el indirecto: medidas de clase A (separación de circuitos, pequeñas tensiones de seguridad, aislamiento, conexiones equipotenciales) y de clase B (puesta a tierra de masas con corte automático, como el diferencial). Las cinco reglas de oro del RD 614/2001 (anexo II.A.1) son, por este orden: desconectar; prevenir cualquier posible realimentación; verificar la ausencia de tensión; poner a tierra y en cortocircuito; y proteger frente a elementos próximos en tensión y señalizar la zona. Los equipos de puesta a tierra se conectan primero a la toma de tierra y después a los elementos. La tabla 1 del anexo I del RD 614/2001 fija las distancias: por ejemplo, zona de peligro de 50 cm hasta 1 kV y zona de proximidad de 700 cm a 380 kV cuando no se puede delimitar la zona de trabajo.

Efectos de la electricidad en el organismo. «La intensidad es la que mata»: el umbral de seguridad se sitúa en 30 mA y el «umbral de no soltar», que produce la tetanización, en 10 mA a 50 Hz. Otros efectos: paro respiratorio, asfixia, fibrilación ventricular y quemaduras. La resistencia orientativa del cuerpo a 50 Hz es de 1.600 ohmios en medio seco, 800 en húmedo y 200 sumergido; los bomberos, sudando dentro del EPI, pueden bajar de 1.000 ohmios. La tensión límite de seguridad en alterna es de 50 V en locales secos, 25 V en húmedos y 12 V en mojados. El daño máximo se produce a 50/60 Hz; la continua es menos peligrosa. Los trayectos más peligrosos pasan por órganos vitales (de mano a mano, de cabeza a manos o a pies). Por eso, al rastrear sin visibilidad se palpa con el revés de la mano, no con la palma.

Alta tensión es, según la ITC-RAT 01 del Real Decreto 337/2014, toda tensión nominal superior a 1 kV. Este reglamento (centrales, subestaciones y centros de transformación) y el de líneas de alta tensión (RD 223/2008) clasifican las instalaciones en cuatro categorías: especial, de 220 kV o más (y las de menor tensión que formen parte de la red de transporte); primera, de más de 66 kV y menos de 220 kV; segunda, de más de 30 kV hasta 66 kV; y tercera, de más de 1 kV hasta 30 kV. Si en una instalación hay varias tensiones, cuenta la mayor, y la frecuencia nominal obligatoria de las redes es de 50 Hz. Por debajo, el Reglamento electrotécnico para baja tensión (REBT, RD 842/2002) llega hasta 1.000 V en alterna y 1.500 V en continua.

El recorrido de la energía, según el manual de riesgos tecnológicos del CEIS Guadalajara: los alternadores de las centrales generan en torno a 20 kV, una subestación elevadora sube la tensión para el transporte (entre 66 y 380-400 kV) y las subestaciones reductoras la bajan a la distribución en media tensión (habitualmente 15, 20, 45 o 66 kV), que llega a los centros de transformación. Las líneas de más de 66 kV van en torres de celosía con hilo de guarda en la parte alta y muchos aisladores (unos 10.000 V por aislador); las de 30 a 66 kV suelen llevar de cuatro a seis; y las de tercera categoría van en postes bajos, sin hilo de guarda y con menos de tres aisladores. Estas últimas tienen reenganches automáticos: tras disparar, la línea puede volver a ponerse en tensión sola hasta tres veces en un máximo de tres minutos, así que nunca se da por muerta una línea caída.

Subestación, según la ITC-RAT 01, es el conjunto situado en un mismo lugar de la aparamenta eléctrica y los edificios necesarios para transformar la tensión, la frecuencia o el número de fases, rectificar, compensar el factor de potencia o conectar dos o más circuitos; quedan excluidos los centros de transformación. La subestación de maniobra conecta y maniobra circuitos y la de transformación usa transformadores cuyos secundarios alimentan otras subestaciones o centros de transformación. El manual del CEIS las clasifica por tamaño (grandes subestaciones telemandadas, pequeñas y medianas) y por función (elevadoras y reductoras). La maniobra más peligrosa es abrir interruptores, por el arco eléctrico; por eso se usan interruptores blindados que cortan en hexafluoruro de azufre (SF₆). El seccionador asegura una distancia de aislamiento en posición abierta pero solo abre con corriente despreciable; el interruptor automático corta incluso cortocircuitos.

Centro de transformación (ITC-RAT 01): instalación con uno o varios transformadores, aparamenta de alta y baja tensión y elementos auxiliares, para suministrar energía en baja tensión a partir de una red de alta o viceversa. El manual del CEIS los clasifica por su ubicación (intemperie sobre poste, prefabricado de hormigón, subterráneo o en edificio de obra civil), por su posición en la red (de punta, al final de la línea y con una sola entrada; de paso, con entrada y salida; y de anillo, alimentado por los dos extremos, el más usado en ciudades) y por su propiedad (de abonado o de compañía). Dentro hay celdas de entrada y salida, la celda del transformador y el cuadro de baja tensión con fusibles en las salidas. Los transformadores pueden ser de aceite (algunos antiguos con piraleno, que al arder da humos tóxicos) o secos, con las bobinas en resina epoxi autoextinguible.

Riesgos de proximidad a instalaciones de alta tensión: el Real Decreto 614/2001 define la zona de peligro (espacio alrededor de los elementos en tensión donde un trabajador desprotegido corre riesgo grave e inminente de arco o contacto) y la zona de proximidad, que la rodea y desde la que se puede invadir accidentalmente la de peligro. Sin barrera física, las distancias al límite exterior son las de su tabla 1: para 66 kV, zona de peligro de 120 cm (DPEL-1, con riesgo de rayo) u 85 cm (DPEL-2) y zona de proximidad de 170 cm (DPROX-1, si se puede delimitar la zona de trabajo) o 300 cm (DPROX-2, si no); para 110 y 132 kV la DPROX-2 sube a 500 cm, y para 380 kV a 700 cm. Hasta 1 kV la zona de peligro es de 50 cm. Los valores intermedios se interpolan. Al realizar maniobras de corte, se aplican las cinco etapas del anexo II (desconectar, prevenir la realimentación, verificar ausencia de tensión, poner a tierra y en cortocircuito, y proteger y señalizar).

Baja tensión (REBT, art. 4): muy baja tensión, hasta 50 V en alterna (75 V en continua); tensión usual, de más de 50 a 500 V (continua, 75 a 750 V); y tensión especial, de 500 a 1.000 V (continua, 750 a 1.500 V). Las tensiones usuales de distribución son 230 V entre fase y neutro y 400 V entre fases. Las instalaciones de enlace (ITC-BT-12) unen la caja o cajas generales de protección, incluidas, con la instalación interior del usuario: empiezan al final de la acometida (que es de la empresa distribuidora) y terminan en los dispositivos generales de mando y protección; discurren por zonas comunes y son propiedad del usuario. Sus partes son la caja general de protección (CGP), la línea general de alimentación (LGA), los elementos para la ubicación de contadores (CC), la derivación individual (DI), la caja para el interruptor de control de potencia (ICP) y los dispositivos generales de mando y protección (DGMP).

La caja general de protección (ITC-BT-13) aloja los fusibles de la línea general de alimentación: se pone preferentemente en la fachada, en lugar de libre y permanente acceso; con acometida aérea puede ir en superficie a entre 3 y 4 m de altura y con acometida subterránea va en un nicho con puerta cuya parte inferior queda como mínimo a 30 cm del suelo. Lleva cortacircuitos fusibles en todas las fases y el neutro es una conexión amovible, a la izquierda de las fases, sin fusible. Para uno o dos usuarios alimentados desde el mismo lugar se usa la caja de protección y medida (CPM), que junta la CGP y el contador, con la lectura entre 0,7 y 1,80 m. La LGA (ITC-BT-14) enlaza la CGP con la centralización de contadores (mínimo 10 mm² de cobre) y la derivación individual (ITC-BT-15) va del embarrado general a la instalación de cada usuario (mínimo 6 mm² y hilo de mando rojo de 1,5 mm²).

Contadores (ITC-BT-16): van en módulos, paneles o armarios; con más de 16 contadores es obligatorio un local exclusivo, en planta baja, entresuelo o primer sótano (en edificios de hasta 12 plantas), con alumbrado de emergencia de al menos 1 hora y 5 lux y un extintor de eficacia mínima 21B junto a la puerta. La centralización lleva un interruptor general de maniobra (obligatorio con más de dos usuarios, de al menos 160 A hasta 90 kW) que deja sin tensión todos los contadores: es el corte del edificio para los bomberos. Cuadros de mando y protección (ITC-BT-17): junto a la puerta de entrada de la vivienda, nunca en dormitorios o baños, a entre 1,4 y 2 m de altura; contienen como mínimo un interruptor general automático (poder de corte mínimo 4.500 A y, en viviendas, al menos 25 A), un interruptor diferencial general (en viviendas, de 30 mA como máximo) y los pequeños interruptores automáticos de cada circuito. La electrificación básica prevé al menos 5.750 W a 230 V y la elevada 9.200 W (ITC-BT-10).

Claves para el examen

• Ley de Ohm: I = V / R. Intensidad en amperios, tensión en voltios, resistencia en ohmios.
• Amperímetro en serie; voltímetro en paralelo.
• Resistencia: proporcional a la longitud, inversa a la sección.
• Serie: misma intensidad, la tensión se reparte. Paralelo: misma tensión, la intensidad se reparte.
• Red española: 230/400 V a 50 Hz. Trifásica: desfase de 120º.
• CT: de 11-20 kV a 400/230 V. CT de anillo: alimentado por los dos extremos.
• Interruptores en SF6: impiden el arco. Piraleno: humos tóxicos y cancerígenos.
• CGP: principio de la propiedad del usuario; el neutro no lleva fusible.
• Hasta 16 contadores en pared; más, cuarto específico con puerta cortafuegos.
• ICP de la compañía (precintado); diferencial de alta sensibilidad: 30 mA.
• Electrificación básica 5.750 W; elevada 9.200 W.
• Cinco reglas: desconectar, bloquear, verificar, tierra y cortocircuito, señalizar.

Vídeos recomendados

• Las cinco reglas de oro (Protocolo de seguridad eléctrica)
• Conceptos de centros de transformación eléctricos | | UPV
• Instalación de enlace en edificio de viviendas.

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