Manual de riesgos tecnológicos y asistencias técnicas — Riesgo eléctrico

La energía eléctrica se produce en centrales que emplean fuentes renovables (solar, hidráulica, térmica) y no renovables (nuclear). Los alternadores generan corriente alterna trifásica a unos 20 kV entre fases; un transformador elevador sube esa tensión hasta entre 66 kV y 380 kV para el transporte a larga distancia mediante líneas de alta tensión aéreas sobre torres de celosía. El hilo de guarda, de menor sección, discurre en la parte superior de los apoyos y actúa como pararrayos. Los aisladores de vidrio (normalmente más de seis, con unos 10.000 V por aislador) sujetan los conductores a los postes.

Las líneas de alta tensión se dividen en tres categorías según su tensión nominal: superiores a 66 kV (primera categoría, entre grandes subestaciones); entre 30 kV y 66 kV (segunda categoría); y superiores a 1 kV hasta 30 kV (tercera categoría, entre subestaciones y centros de transformación). Las líneas de tercera categoría no llevan hilo de guarda y en ciudad discurren bajo tierra.

Una característica operativa relevante es el reenganche automático: si la red tiene más del 70 % de trazado subterráneo se efectúa un solo reenganche; entre 30 % y 70 %, dos; y con menos del 30 %, hasta tres reenganches, todos en un máximo de tres minutos.

Datos clave

• Alta tensión (AT): > 1.000 V en corriente alterna (CA) o > 1.500 V en corriente continua (CC).
• Baja tensión (BT): menor o igual a 1.000 V CA. Valores habituales: 380 V trifásica, 220 V y 125 V.
• Tensión de generación en centrales: 20 kV entre fases; el transformador elevador sube hasta 66-380 kV.
• Líneas: primera categoría > 66 kV; segunda 30-66 kV; tercera 1-30 kV.
• Reenganches automáticos: máximo 3, en un plazo máximo de 3 minutos.
• Hilo de guarda: conductor superior en las torres, función de pararrayos.

Las subestaciones transformadoras reducen o elevan la tensión entre distintos tramos de la red. Las grandes subestaciones operan con tensiones de 66-380 kV (AT) y las bajan a media tensión (MT), entre 10 kV y 45 kV, mediante transformadores. Su funcionamiento es telecomandado. Las pequeñas y medianas subestaciones operan entre la segunda y tercera categoría. Según su función se clasifican en elevadoras (junto a las centrales generadoras) y reductoras (entregan la energía a la red de distribución a 15-66 kV).

La maniobra más habitual y peligrosa en una subestación es la apertura y cierre de interruptores: el carácter inductivo de los circuitos puede generar arcos eléctricos que liberan gran energía. Los interruptores modernos operan en hexafluoruro de azufre (SF6), que impide la formación de arcos. Para cualquier maniobra se requiere EPI dieléctrico completo (zapatos, guantes y traje contra destello de arco).

Las líneas de media tensión (11 o 20 kV) parten de las subestaciones y alimentan a los centros de transformación (CT), que reducen esa tensión a baja tensión: 380 V (trifásica) o 220 V (monofásica). Los CT se distribuyen por barrios, locales e industrias y son el punto de mayor calentamiento de la red; el acceso está restringido a personal autorizado y es el lugar donde los bomberos intervienen con mayor frecuencia. Tipos de CT según ubicación física: intemperie, prefabricado de hormigón, subterráneo, obra civil. Según posición en la red: punta (final de línea), paso (punto intermedio) y anillo (se alimenta por dos extremos).

Datos clave

• Grandes subestaciones: telecomandadas; AT 66-380 kV a MT 10-45 kV.
• CT: reduce MT (11-20 kV) a BT (380 V trifásica / 220 V monofásica).
• Componentes del CT: celdas de MT (entrada/salida, derivación, medida, interruptor de centro, transformador) y cuadro de BT con IGA, fusibles y aparatos de medida.
• Transformadores de aceite: pueden contener piráleno (tóxico al arder); su retirada es obligatoria por mandato legal.
• Transformadores secos: bobinas con resina epoxi autoextinguible.
• CT de anillo: configuración más usada en ciudades; suministro desde dos extremos, máxima fiabilidad.
• SF6 (hexafluoruro de azufre): gas en interruptores blindados que impide la formación de arcos eléctricos.

El riesgo eléctrico se materializa principalmente por dos tipos de contacto. En el contacto directo la persona toca un conductor en tensión (cable pelado, base de enchufe rota, etc.) y la corriente circula a tierra a través de su cuerpo. Las medidas preventivas consisten en separar las partes activas retirándolas, elevándolas a más de 2,5 m o enterrándolas a más de 1 m; interponer obstáculos y barreras; y aislar los conductores con material dieléctrico. En el contacto indirecto la persona toca un elemento metálico que se ha puesto accidentalmente en tensión por un defecto de aislamiento. Las medidas de clase A impiden el paso de corriente al cuerpo (separación de circuitos, pequeñas tensiones de seguridad, aislamiento de masas, conexiones equipotenciales), y las de clase B actúan mediante corte automático (puesta a tierra con picas, interruptores diferenciales calibrados por debajo del umbral de seguridad).

Para trabajos en instalaciones eléctricas la legislación española establece cinco reglas de oro: (1) abrir con corte visible todas las fuentes de tensión; (2) enclavar los aparatos de corte abiertos; (3) comprobar la ausencia total de tensión en cada conductor; (4) poner en corto y a tierra todas las fuentes; (5) acotar y señalizar la zona de trabajo. El cumplimiento es obligatorio en alta tensión; en baja tensión también son obligatorias las reglas 1, 3 y 5, mientras que la 2 se aplica siempre que sea posible.

Las distancias mínimas de seguridad al trabajar en proximidad de instalaciones en tensión son: superior a 66.000 V, distancia mínima de 5 m; inferior a 66.000 V, distancia mínima de 3 m. En instalaciones subterráneas: herramienta manual 0,5 m; herramienta mecánica 1 m. En presencia de tensión, la distancia varía con la tensión nominal (CA): hasta 1 kV 0,5 m; hasta 10 kV 0,8 m; hasta 20 kV 0,95 m; hasta 66 kV 1,4 m; hasta 220 kV 3 m; hasta 380 kV 4 m.

Datos clave

• Contacto directo: toca conductor en tensión; corriente pasa por el cuerpo a tierra.
• Contacto indirecto: toca masa con defecto de aislamiento.
• Medidas clase A: impiden el paso de corriente (aislamiento, equipotencialidad, pequeñas tensiones).
• Medidas clase B: corte automático (puesta a tierra + diferencial calibrado a 30 mA).
• 5 reglas de oro: apertura visible, enclavamiento, verificación ausencia tensión, puesta a tierra, acotamiento.
• Distancias aéreas: superior a 66 kV = 5 m; inferior a 66 kV = 3 m. Subterráneas: manual 0,5 m; mecánica 1 m.
• EPI dieléctrico para maniobras: zapatos, guantes, casco, chaquetón, banqueta, alfombrilla, pértiga.

La corriente eléctrica produce efectos en el organismo cuya gravedad depende de la intensidad, el tiempo de paso, la trayectoria por el cuerpo, la frecuencia de la corriente y la humedad de la piel. El umbral de seguridad se fija en 30 mA: es la máxima intensidad que una persona puede soportar independientemente del tiempo de exposición. Con 220 V CA y una resistencia corporal de 1.000 ohmios circulan 22 mA, lo que ya supone riesgo elevado. La resistencia del cuerpo varía entre 1.600 ohmios en medio seco, 800 ohmios en medio húmedo y solo 200 ohmios si el cuerpo está sumergido; los bomberos, por la sudoración bajo el EPI, pueden tener resistencias por debajo de 1.000 ohmios.

Los mecanismos de muerte por electrocución más frecuentes son tres: parálisis de los centros nerviosos superiores, fibrilación ventricular (las fibras cardíacas se contraen de forma descoordinada sin impulsar la sangre) y parálisis de los músculos respiratorios por tetanización. La fibrilación ventricular requiere que el tiempo de contacto sea de al menos un segundo, y se produce principalmente con tensiones inferiores a 2.000 V. El trayecto interno más peligroso es el que atraviesa el corazón o los pulmones (mano derecha a mano izquierda, cabeza a pies, etc.). Al rastrear en espacios oscuros se debe palpar con el dorso de la mano y no con la palma: si hay tensión, la tetanización cierra el puño e impide soltar el conductor.

La tensión de seguridad o tensión límite (UL) es aquella por debajo de la cual no existe peligro para las personas. La norma UNE 20460 fija para corriente alterna: 50 V en locales secos, 25 V en locales húmedos y 12 V en locales mojados o exteriores en obra. La corriente continua es menos peligrosa que la alterna: el umbral de fibrilación ventricular es mucho más elevado y es más fácil soltar la mano. A frecuencias superiores a 100 Hz disminuye el riesgo de fibrilación pero aumentan las quemaduras. Según estadísticas del INSHT, el 48 % de los accidentes eléctricos se debe a arco eléctrico, el 35 % a contacto directo y el 17 % a contacto indirecto.

Datos clave

• Umbral de seguridad: 30 mA (independiente del tiempo de exposición).
• Umbral de no soltar (tetanización): 10 mA.
• Resistencia corporal: 1.600 ohmios (seco) / 800 ohmios (húmedo) / 200 ohmios (sumergido).
• Tensión límite de seguridad (UNE 20460): 50 V (seco), 25 V (húmedo), 12 V (mojado/exterior).
• Fibrilación ventricular: requiere al menos 1 segundo de contacto; tensiones inferiores a 2.000 V son las principales causantes.
• La corriente alterna a 50-60 Hz es la más peligrosa; la corriente continua es menos peligrosa.
• Estadísticas INSHT: arco eléctrico 48 %; contacto directo 35 %; contacto indirecto 17 %.
• Rastreo en oscuridad: usar el dorso de la mano (no la palma) para evitar que la tetanización impida soltar el conductor.