En multitud de ocasiones, el personal de mantenimiento, auditores energéticos, instaladores, entre otros, se encuentran confrontados a la manipulación de equipos sometidos a corrientes eléctricas. Este artículo pretende aportar la información necesaria para prevenir y reaccionar a posibles accidentes en el momento de manipular instalaciones energizadas eléctricamente, así como disponer las bases teóricas de los efectos de la corriente en el cuerpo humano.
1Generalidades
El cuerpo humano es un conductor eléctrico natural que permite el paso de la corriente eléctrica en el caso de que se encuentre sometido a una tensión.
Este paso de corriente por el cuerpo conlleva el riesgo de electrización y electrocución.
- La electrización corresponde al paso de una corriente eléctrica a través del cuerpo, caracterizado por un punto de entrada y uno de salida.
- La electrocución es una electrización cuyo resultado es el fallecimiento de la persona.
Las condiciones de la electrización son cuando el cuerpo humano en contacto con el suelo (tierra), de forma directa o indirecta (por medio de materiales conductores) es sometido a una tensión peligrosa.
Existen fundamentalmente dos formas de sufrir heridas causadas por la electricidad que son el choque eléctrico y el arco eléctrico.
El choque eléctrico proviene del paso de electricidad por el cuerpo humano, pudiendo causar movimientos involuntarios además de:
- Contracciones musculares impidiendo soltar el elemento conductor y pudiendo conllevar a la asfixia.
- Proyectar a la víctima en caso de alta tensión.
- Generar quemaduras internas y externas.
- Fibrilación ventricular que corresponde al funcionamiento errático del corazón y pudiendo producir la muerte.
Un arco eléctrico corresponde a una descarga de energía explosiva del aire y metal que se expande a gran velocidad. Esta explosión produce:
- Una peligrosa onda de presión.
- Una peligrosa onda de ruido.
- Desprendimiento de metales.
- Un calor y luz intensos.
- Electrización.
Este tipo de peligros pueden causar heridas en los pulmones, ruptura de los tímpanos, heridas causada por la proyección de metales, quemaduras importantes, ceguera y hasta la muerte.
2Consecuencias sobre el cuerpo humano
Existen unas curvas que permiten visualizar los efectos sobre la piel humana con base en la densidad de corriente que atraviesa un área específica y el tiempo de contacto con esa intensidad.
- Zona 0: En esta zona no suele haber perjuicio en la piel del organismo, siempre y cuando la exposición no sea prolongada. En ciertos casos, puede aparecer un color sombreado y superficie rugosa.
- Zona 1: En la zona de contacto entre el conductor y la piel, aparece un color rojizo acompañado de una hinchazón.
- Zona 2: El color de la piel que se encuentra en contacto con el conductor, torna a parda, pudiendo provocar una hinchazón en caso de contacto prolongado (decenas de segundos).
- Zona 3: En este caso, la piel puede ser carbonizada.
En caso de estar en contacto con intensidades importantes y gran superficie de contacto, se puede producir fibrilación ventricular sin producir daños en la piel.
Cabe destacar que una intensidad elevada sobre una superficie de contacto amplia puede llegar a provocar la fibrilación ventricular sin producir alteraciones visibles en la piel.
A continuación, se muestran dos gráficas en las que se establecen los efectos de la corriente alterna y continua sobre el cuerpo humano, para una frecuencia de 15 a 100 HZ con un recorrido de mano izquierda-los dos pies.
Donde distinguimos las siguientes zonas:
- Zona 1: No hay reacción.
- Zona 2: Efectos fisiológicos leves sin riesgo.
- Zona 3: No existen daños en los órganos, aunque con periodos de contacto superiores a los 2 segundos se generan contracciones musculares que dificultan la capacidad de respiración. Pueden en ciertas ocasiones producir paradas temporales del corazón sin alcanzar la fibrilación muscular.
- Zona 4: Incremento de los riesgos en padecer una parada cardiaca debido a fibrilación muscular, quemaduras importantes, parada respiratoria entre otras.
Los umbrales que se reflejan en las gráficas son:
- Umbral de percepción: Este valor corresponde al valor mínimo en el que la persona detecta una sensación al paso de la corriente por su organismo. El tiempo de la sensación es el mismo que el que dura el paso de la corriente. Hay que considerar que este umbral es diferente en corriente continua. La percepción en corriente continua solo se produce cuando varia la intensidad. La norma IEC 479-11994 establece un valor de 0.5 mA en corriente alterna y de 2 mA en corriente continua, independientemente del tiempo de paso.
- Umbral de reacción: El umbral de reacción corresponde al valor mínimo de corriente que produce una contracción muscular.
- Umbral de no soltar: Este umbral corresponde al valor máximo en el que una persona es capaz de soltar un contacto eléctrico. Este umbral en corriente alterna dispone de un valor máximo de 10 mA a partir de los 2 segundos de exposición. En corriente continua resulta difícil poder especificar un valor máximo, ya que la contracción muscular se produce en el momento del primer contacto y al soltarlo.
- Umbral de fibrilación ventricular: Este umbral corresponde al valor mínimo en el que se produce la fibrilación ventricular.
3Principales factores que intervienen en los efectos de la electricidad sobre el cuerpo
Impedancia del cuerpo humano
La impedancia del cuerpo humano frente a una descarga eléctrica depende de numerosos factores que son:
- La tensión eléctrica.
- La frecuencia .
- El tiempo de contacto con la corriente.
- La temperatura.
- La humedad de la piel.
- La superficie de contacto.
- La presión ejercida sobre el conductor.
- Entre otras.
Las partes del cuerpo humano presentan diversas impedancias de tipo resistivo y capacitivo. Esta resistencia del individuo se caracteriza por la suma de tres impedancias conectadas en serie:
- Impedancia de la piel en la zona de entrada que varía con base en la temperatura, humedad, entre otros.
- Impedancia interna del cuerpo (músculos, sangre…) de tipo resistiva. Los brazos y piernas son mucho más resistentes que el tronco del cuerpo.
- Impedancia de la piel en la zona de salida.
A continuación, se muestran los valores de la impedancia total del cuerpo con base en la tensión de contacto.
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Trayectoria mano-mano, piel seca, corriente alterna, frecuencia 50-60 Hz, superficie de contacto 50-100 cm² |
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|---|---|---|---|
|
Tensión de contacto (V) |
Impedancia total en Ω del cuerpo humano que no son superados por el |
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|
5% de las personas |
50% de las personas |
95% de las personas |
|
|
25 |
1750 |
3250 |
6100 |
|
50 |
1450 |
2625 |
4375 |
|
75 |
1250 |
220 |
3500 |
|
100 |
1200 |
1875 |
3200 |
|
125 |
1125 |
1625 |
2875 |
|
220 |
1000 |
1350 |
2125 |
|
700 |
750 |
1100 |
1550 |
|
1000 |
700 |
1050 |
1500 |
|
Valor asintótico |
650 |
750 |
850 |
|
Trayectoria mano-mano, piel seca, corriente alterna, frecuencia 50-60 Hz, superficie de contacto 50-100 cm² |
|||
|---|---|---|---|
|
Tensión de contacto (V) |
Impedancia total en Ω del cuerpo humano que no son superados por el |
||
|
5% de las personas |
50% de las personas |
95% de las personas |
|
|
25 |
2200 |
3875 |
8800 |
|
50 |
1750 |
2990 |
5300 |
|
75 |
1510 |
2470 |
4000 |
|
100 |
1340 |
2070 |
3400 |
|
125 |
1230 |
1750 |
3000 |
|
220 |
1000 |
1350 |
2125 |
|
700 |
750 |
1100 |
1550 |
|
1000 |
700 |
1050 |
1500 |
|
Valor asintótico |
650 |
750 |
850 |
Con el fin de poder determinar la impedancia interna de un recorrido específico, se muestra los valores de unos recorridos típicos frente a la situación de referencia mano-mano, mano-pie.
La norma IEC TS 60479-1 muestra un modelo de la impedancia del cuerpo humano, tal y como se refleja a continuación.
Los números representados en cada sección, indican el porcentaje del valor de la impedancia interna que corresponde a esa parte del cuerpo. Esto permite calcular a partir de un solo valor las diversas partes del cuerpo para todo tipo de trayecto.
Tensión aplicada y Frecuencia de la corriente alterna
La tensión en sí, no es peligrosa, siempre y cuando, la resistencia sea baja, ya que de lo contrario provocará la circulación de intensidades elevadas que resultan peligrosas. Por ello, el umbral de tensión de seguridad debe ser lo suficientemente bajo para que el individuo no esté en contacto con intensidades elevadas que pongan su integridad en riesgo.
En cuanto a la frecuencia comúnmente utilizada es la de 60 Hz y 50 Hz. Sin embargo, numerosas aplicaciones usan frecuencias mucho más elevadas, de las cuales podemos mencionar:
- 450 Hz en soldadura.
- 4000 Hz en electroterapia.
- 1000 Hz en alimentadores de potencia.
Por ello, se realizaron estudios con el fin de poder visualizar la variación de la resistencia del cuerpo humano con un recorrido de referencia de mano-mano o mano-pie para una tensión determinada con base en la frecuencia.
Se observa que el valor de la impedancia del cuerpo humano desciende cuando incrementa la frecuencia. Si consideramos una tensión de 100 V, comprobamos que para una frecuencia de 50 Hz es casi el doble que para 1000 Hz. Esa variación es causada por el efecto capacitivo de la piel.
Recorrido de la corriente a través del cuerpo humano
Un accidente eléctrico será de mayor gravedad cuanto mayor intensidad atraviese al individuo. Por ello, para una misma tensión, una resistencia elevada provocará una menor intensidad, lo que implica que cuanto más recorrido por el cuerpo menor intensidad. Sin embargo, se debe considerar que la intensidad puede recorrer órganos vitales tales como corazón, pulmones produciendo lesiones importantes sin presencia de grandes intensidades.
En las gráficas de intensidad con los efectos y tiempo de contacto anteriormente presentadas, hacían referencia a una trayectoria de mano izquierda a los dos pies, por lo que, para poder determinar el efecto en otras configuraciones de contacto, debemos aplicar el factor de corriente de corazón F.
Este ajuste se realiza por medio de la siguiente fórmula,
Donde,
-
Ih: Corriente que recorre el individuo a través de un trayecto específico
-
Iref: Corriente de referencia mano izquierda- pies
-
F: Factor de corriente de corazón
Con base en los dibujos presentados, observamos que el recorrido con mayor impacto es del pecho-mano izquierda y el de menos incidencia corresponde a la espalda-mano derecha.
4Primeros auxilios
Estamos en presencia de una electrocución cuando existe un paro cardiorrespiratorio o pérdida de conocimiento de una persona tras una descarga eléctrica.
Los gestos que debemos tener en caso de un accidente debido a una descarga eléctrica se resumen en tres fases bien concretas que son:
- Solicitar auxilio.
- Socorrer o desenganchar a la persona accidentada.
- Realizar los primeros auxilios para mantener la víctima en vida hasta la llegada de la ayuda médica.
Solicitar auxilio
El primer paso siempre es solicitar ayuda, llamando a alguna persona que pueda solicitar la ayuda de urgencia médica mientras se atiende a la persona accidentada.
Socorrer o desenganchar la persona accidentada
En caso de que la víctima siga en contacto con el elemento conductor, la primera medida es la de separarla del contacto, atendiendo estos simples pasos:
- Cortar la corriente eléctrica accionando el interruptor, seccionador, disyuntor…. Hay que considerar que, si la persona se encuentra en altura, el cortar la electricidad lo hará caer por lo que se deben tomar las medidas para limitar esos daños amortiguando su caída.
- En el caso de que resulte imposible cortar la electricidad o requiera de demasiado tiempo, hay que intentar desenganchar la persona objeto de la descarga mediante un elemento no conductor (tabla de madera, cuerda, silla de madera, cinturón, palo…) de tal forma que se haga presión sobre el conductor o la víctima.
Primero auxilios
Tras la descarga eléctrica, la víctima suele presentar un estado de muerte aparente causado por un desvanecimiento, paro respiratorio o paro circulatorio.
Cada uno de esos casos, implica un procedimiento diferente:
Desvanecimiento
Puede existir una pérdida de conocimiento transitoria sin tener un paro respiratorio o circulatorio. Se comprueba que la víctima respira y presenta un pulso perceptible.
En este caso, debemos posicionar la persona accidentada en una posición lateral de seguridad que consiste en ubicar la víctima tumbada sobre un costado para prevenir que no se ahogue en caso de presentar vómitos, expulsiones de sangre o secreciones de la boca.
Las etapas son las siguientes:
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Poner el brazo formando una escuadra |
Tomar el otro brazo y acercárselo |
Poner la mano en la mejilla |
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Tomar y flexionar la rodilla |
Posicionar la víctima sobre el costado |
Retirar la mano del socorrista |
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Posición final |
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Es importante vigilar la respiración y el pulso mientras se espera que los servicios de urgencias lleguen.
Paro respiratorio
En este caso, independientemente de la pérdida de conocimiento y la presencia de pulso, la víctima muestra síntomas de falta de aire.
En ese momento, es importante proceder de forma inmediata a la asistencia respiratoria, a través preferentemente del método del boca a boca.
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Liberar las vías respiratorias, hincando la cabeza hacia atrás. |
Situarse cerca de la víctima. La mano sobre la frente, apretar la nariz para bloquear posibles escapes de aire. Mantener la cabeza de la víctima hacia atrás. Con la mano sobre el mentón de la víctima, presione para abrir ligeramente la boca. Tras inspirar, aplicar la boca del socorrista alrededor de la boca de la víctima. |
Insuflar progresivamente en periodos de 2 segundos hasta que el pecho de la víctima empiece a inflarse. Ponerse en posición erguida mirando que el pecho de la víctima se desinfle. Repetir hasta que la víctima respire de forma autónoma. |
Paro circulatorio
En este tercer caso, la ausencia de pulso viene a añadirse a la pérdida de conocimiento y falta de respiración.
En ese momento, es muy importante iniciar las maniobras de RCP (reanimación cardio-pulmonar) que consiste en combinar el método del boca a boca con el masaje cardiaco.
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Liberar las vías respiratorias, incando la cabeza hacia atrás. |
Situarse cerca de la víctima. |
Insuflar progresivamente en periodos de 2 segundos hasta que el pecho de la víctima empiece a inflarse. |
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Localice la zona de apoyo sobre el esternón tal como se muestra en la figura. |
Ponga el talón de la mano justo por debajo de la zona localizada, situada en la parte baja del esternón. |
Realice la compresión de forma consecutiva de 4 a 5 cm, manteniéndose vertical sobre la víctima. |
5Conclusiones
En este artículo, se han abordado los diversos fenómenos y factores que caracterizan los riesgos eléctricos existentes en la manipulación de equipamiento energizado. Por otra parte, y como complemento se ha elaborado una mini guía de los primeros auxilios a realizar en caso de estar en presencia de un accidente eléctrico.
Todo ello, pretende concientizar al personal técnico que los malos hábitos y costumbres de manipulación de equipamientos eléctricos deben ser abandonados, y se deben adoptar todas las medidas necesarias de seguridad para evitar daños mayores.