Seguridad eléctrica y arc flash

¿QUÉ ES LA SEGURIDAD ELÉCTRICA?

A lo largo de mi experiencia como consultor en seguridad eléctrica, me he dado cuenta que el término seguridad eléctrica se interpreta de muchas maneras en la industria.

Para algunas personas significa el Equipo de Protección Personal (EPP), para otras significa un permiso de trabajo, algunos creen que está relacionado con el uso de herramientas aisladas, otros creen que significa no trabajar en equipo energizado, etc.

El estándar NFPA 70E Edición 2018 define a la Seguridad Eléctrica de la siguiente manera: Identificar los peligros asociados con el uso de la energía eléctrica y tomar precauciones para reducir el riesgo asociado con esos peligros.

PELIGRO: es un objeto o una acción que tiene la posibilidad de causar un daño físico o moral a una cosa inerte, o a un organismo vivo.

RIESGO: exposición a un peligro que puede resultar en una lesión o daño.

En la figura anterior vemos a un león, que es un animal PELIGROSO, pero mientras se mantenga dentro de su jaula no representa un RIESGO para las personas (a menos que imprudentemente se metan a la jaula).

Haciendo una analogía con el león y la jaula, consideremos que el león es la energía eléctrica, mientras que el tablero o panel del equipo eléctrico es la jaula. Mientras los tableros eléctricos estén bien diseñados, instalados y mantenidos, con las tapas cerradas y las cubiertas en su lugar, y no haya evidencia de una falla inminente, la posibilidad de que causen daños o heridas a los trabajadores es muy remota.

De acuerdo con la definición de Seguridad Eléctrica, múltiples disciplinas se deben involucrar para garantizar la seguridad de las personas cuando tengan que interactuar con la energía eléctrica. Una manera de entender todos los aspectos involucrados es con la siguiente pirámide:

En los siguientes párrafos se describen los pasos y actividades de la pirámide de la seguridad eléctrica, en orden ascendente.

1. INSTALACIÓN ELÉCTRICA BIEN HECHA, NOM-001-SEDE-2012 (NOM)

La cimentación de la seguridad eléctrica es una buena instalación eléctrica. Una buena instalación eléctrica es aquella que cumple con los lineamientos técnicos de la NOM. La misma NOM declara que su objetivo es: Establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones dedicadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades.

De la misma manera, la NOM declara que: El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta NOM promueve el uso de la energía eléctrica en forma segura; asimismo esta NOM no intenta ser una guía de diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas.

Un problema real en la industria es que pocas personas involucradas en el diseño, instalación y mantenimiento de las instalaciones eléctricas poseen conocimiento de los requisitos de la NOM. Por esta razón, es muy común encontrar instalaciones eléctricas defectuosas, que son un peligro latente para las personas y los edificios.

En la siguiente figura se pueden ver un par de tableros que a todas luces no están bien diseñados, instalados o mantenidos, representando un claro riesgo a las personas y a las propiedades.

Es altamente recomendable Auditar a las instalaciones eléctricas, y asegurar el cumplimiento de la NOM. Estas auditorías deben ser llevadas a cabo por personas competentes, con un amplio conocimiento de la NOM, de los peligros asociados y de las posibles consecuencias.

2. MANTENIMIENTO

Una vez que tenemos una instalación eléctrica bien hecha que cumple con la NOM, el desafío es mantenerla en buen estado. Como prácticamente todo en la vida, los equipos eléctricos con el uso se desgastan y deterioran. La fricción, las altas temperaturas, la humedad, suciedad, agentes contaminantes y muchos otros factores afectan la vida útil de los equipos e instalaciones eléctricas, por lo que es necesario invertir en mantenerlos en condiciones adecuadas de operación.

La mejor fuente de referencia para determinar las actividades de mantenimiento, diagnóstico y reparación de equipo eléctrico es el manual del fabricante. En el poco probable caso de que no se cuente con el manual del fabricante, existen estándares como el NFPA 70B, el cual da lineamientos muy claros para implementar un programa de mantenimiento preventivo, así como instrucciones generales de pruebas y mantenimiento a los equipos y componentes del sistema eléctrico.

El estándar NFPA 70B se enfoca en la creación de un Programa de Mantenimiento Preventivo (PMP), reconociendo que un PMP reduce accidentes, salva vidas y minimiza los paros de producción no-planeados. Los beneficios de un PMP van desde efectos económicos tangibles y medibles, hasta efectos mas difíciles de cuantificar como mejorar la seguridad o mitigar los efectos nocivos al medio ambiente.

Desafortunadamente, muchos sistemas eléctricos reciben sólo mantenimiento correctivo (reparar los daños después de que se presenta una falla), y no se cuenta con personal calificado (técnicos o ingenieros con conocimiento en técnicas de medición, diagnóstico y pruebas) o instrumentos y equipos necesarios para realizar las actividades de diagnóstico y pruebas (medidores de calidad de energía, cámaras termográficas, medidores de ultra sonido, efecto corona, aislamientos, etc.) necesarios para implementar de un PMP.

Personal calificado: La NFPA 70E lo define como el empleado que conoce el funcionamiento del equipo en el que va a trabajar, tiene las destrezas físicas para llevar a cabo el trabajo, y cuenta con entrenamiento para identificar y evitar los riesgos eléctricos.

Un buen mantenimiento es indispensable para garantizar la seguridad eléctrica, y la mejor técnica de mantenimiento es el preventivo.

3. ANÁLISIS DE RIESGOS

Tanto el estándar NFPA 70E como la norma oficial mexicana NOM-029-STPS-2011 (NOM-029) mencionan que es una obligación del empleador proveerle al empleado el Equipo de Protección Personal (EPP) adecuado al riesgo al que se van a enfrentar. Por lo tanto, antes de comprar el EPP, primero se deben identificar y cuantificar los riesgos.

La siguiente figura muestra una etiqueta típica para advertir a los trabajadores calificados de los riesgos a los que se exponen, así como del EPP necesario para trabajar en el equipo cuando se encuentre energizado y expuesto.

Recordemos que los riesgos electricos son:

  • Choque eléctrico: Fenómeno causado por la circulación de corriente eléctrica en el cuerpo humano, cuyas consecuencias pueden variar en un amplio rango, desde menospreciables hasta quemaduras severas e incluso la muerte (electrocución).
  • Arc Flash: Exposición del cuerpo y rostro del trabajador a la energía térmica (medida en cal/cm2) provocada por un arco dentro de un equipo eléctrico (Energía Incidente). Quemaduras graves y muerte son las posibles consecuencias.
  • Arc Blast: Exposición del cuerpo y rostro del trabajador al efecto explosivo (ondas de presión, sonido, esquirlas y metal fundido) que pueden estar presentes en algunos eventos provocados por un arco eléctrico dentro de equipos eléctricos.

Una vez identificados y cuantificados los riesgos, se pueden llevar a cabo actividades como:

  • Elaborar señales de advertencia para los trabajadores
  • Selección de EPP y herramientas de trabajo
  • Permisos de trabajo en equipo energizado
  • Mitigación de los riesgos
  • Cambios de ingeniería
  • Capacitación para reconocer y evitar los riesgos
  • Determinar distancias de seguridad

Muchos sistemas eléctricos no cuentan con la adecuada identificación y cuantificación de los riesgos, por lo que la protección de las personas y las propiedades es incierto.

4. CAPACITACIÓN

El estándar NFPA 70E y la norma NOM-029 establecen que es un deber de los empleadores capacitar a sus trabajadores para que reconozcan y eviten los riesgos asociados con las actividades de diagnóstico o mantenimiento en (o cerca de) equipos eléctricos energizados. El estándar NFPA 70E define claramente los tópicos que se deben cubrir en esa capacitación, así como los requisitos para que una persona sea reconocida como persona calificada y pueda llevar a cabo trabajos que involucren riesgos eléctricos.

El entrenamiento en seguridad eléctrica se puede llevar a cabo en un aula o directamente en el campo. El instructor debe ser una persona capacitada, con experiencia, y en México debe estar registrado como instructor externo ante la Secretaria del Trabajo y Previsión Social. Los temas mínimos (según el estándar NFPA 70E) que debe cubrir el entrenamiento para una persona calificada son:

  • Conocimiento en la construcción y operación del equipo en el que va a trabajar
  • Procedimientos de trabajo
  • Identificación de riesgos eléctricos
  • Efectos de los riesgos eléctricos sobre el cuerpo humano
  • Evitar los riesgos eléctricos
  • Selección y operación de instrumentos de diagnóstico y pruebas
  • Prácticas de trabajo relacionadas con la seguridad
  • Auto-disciplina y auto-alerta
  • Selección, inspección, uso y disposición final del EPP
  • Materiales aislantes
  • Herramientas aisladas

Es importante reconocer que una persona puede ser considerada calificada para ciertos equipos o actividades, pero no para otros. Por ejemplo: Un empleado puede estar calificado para cambiar fusibles de maquinaria y equipo (baja tensión), pero podría no estar calificado para cambiar fusibles aéreos en una subestación de media o alta tensión.

Contar con personal calificado es un paso muy importante para la seguridad de ellos mismos, de otros trabajadores y de los equipos o edificios propiedad de la empresa.

5. CONDICIÓN DE TRABAJO ELÉCTRICAMENTE SEGURA (CTES)

De acuerdo con el manual del estándar NFPA 70E, el único procedimiento de trabajo que puede asegurar que no pueden haber heridas o riesgos eléctricos, es el poner el equipo en una CTES antes de llevar a cabo actividades de mantenimiento en un equipo eléctrico.

Para poner a un equipo en una CTES se deben llevar a cabo varios pasos:

  • Desconectar el equipo de todas las posibles fuentes de energía
  • Aplicar candado y tarjeta (LOTO) de acuerdo con las reglas establecidas
  • Comprobar ausencia de voltaje
  • Si es necesario, aterrizar los conductores de alimentación.

Cabe hacer la aclaración que el proceso de poner al equipo en una CTES se considera una actividad con equipo energizado, y hasta que se compruebe la ausencia de voltaje, se deben utilizar procedimientos, herramienta y EPP de acuerdo al riesgo existente. Una vez que se comprueba la ausencia de voltaje, ya no existen riesgos eléctricos, y ya no es necesario el uso de EPP.

Las empresas deben considerar como uno de sus objetivos en seguridad eléctrica, que todos los trabajos de mantenimiento se hagan en una CTES.

6. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP)

La ultima opción de protección a los empleados que realizan actividades de mantenimiento en equipo eléctrico, es el uso del EPP adecuado al riesgo al que se enfrentan.

El estándar NFPA 70E reconoce sólo tres condiciones en el que llevar a cabo actividades de mantenimiento en equipo energizado se consideran justificables:

  • El equipo opera a menos de 50 Volts (CA o CD): Cuando se pueda demostrar que no existen riesgos por quemaduras debido a la exposición a un Arc Flash.
  • Desenergizar el equipo introduce otros peligros adicionales o incrementa los riesgos: Como ejemplos podemos mencionar el desenergizar equipo de ventilación en áreas explosivas o tóxicas, y desenergizar equipos de soporte de vida en salas de urgencias o cuidados intensivos en hospitales
  • Desenergizar el equipo no es factible: algunas actividades de diagnóstico (como inspecciones visuales, mediciones de voltaje y corriente, termografías, etc.) no son factibles de llevarse a cabo con equipo desenergizado. No confundir no-factible con inconveniente.

Cuando se decide trabajar con equipo energizado, entonces la selección y el uso del EPP apropiado para los riesgos eléctricos es la única manera de proteger al trabajador contra heridas e incluso la muerte.

Según el estándar NFPA 70E, existen dos métodos para cuantificar los riesgos eléctricos y seleccionar el EPP apropiado:

  • Realizar cálculos de ingeniería y determinar la energía incidente (método preferente)
  • El método de las categorías descrito en el estándar NFPA 70E.

Cualquiera de los dos métodos se consideran como adecuados. Pero no se deben aplicar ambos para un equipo eléctrico. Es decir, se hace un método o el otro, pero no los dos. En la siguiente figura se muestra el EPP cuando se determina por medio del método de las categorías de la NFPA 70E.

Una vez que se determina el EPP adecuado, es indispensable asegurarse que el empleado lo utilice, cuide, inspeccione y pruebe de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Para que todos estos conceptos se apliquen de manera segura y uniforme, es necesario que la empresa cuente con documentos escritos y protocolizados como: políticas de seguridad eléctrica, permisos de trabajo, procedimientos de trabajo, etc.

CONCLUSIONES:

Para tener un lugar de trabajo libre de riesgos eléctricos es necesario un trabajo continuo y multidisciplinario, que involucren a los empleadores, empleados y contratistas.

  • Contar con políticas de seguridad eléctrica, procedimientos de trabajo, permisos de trabajo en equipo energizado, y otros documentos que aseguren el cabal cumplimiento de las actividades.
  • Auditar las instalaciones eléctricas para asegurar que cumplen (y se mantienen en cumplimiento) con la NOM-001-SEDE-2012.
  • Implementar un PMP que mantenga a los equipos en condiciones apropiadas de trabajo.
  • Realizar análisis para identificar y cuantificar los riesgos eléctricos.
  • Capacitar a los empleados para que reconozcan y eviten los riesgos eléctricos.
  • Realizar todas las actividades de mantenimiento posibles en equipos que están en una CTES.
  • Para los trabajos que no se pueden hacer en una CTES, seleccionar y utilizar el EPP apropiado es la última línea de defensa de los empleados.