Efectos de la corriente eléctrica pasando a través del cuerpo humano.

Los valores de la impedancia total del cuerpo dados en la Tabla N1 son válidos para seres vivos siendo el camino de corriente mano a mano o mano a pie para una área de contacto de 50 cm2 a 100 cm2 y con piel seca. Con voltaje hasta 50V, los valores medidos con piel mojada con agua normal son de 10 a 25 % mas bajos que con piel seca, con soluciones conductivas del agua, la impedancia baja considerablemente la mitad de los valores en seco. Con voltaje más altos hasta 150 V, la impedancia del cuerpo depende solo ligeramente de la humedad y del área de contacto.

Tabla Nro. I
VOLTAJE DE
CONTACTO
VALOR DE Zt QUE NO SUPERAN EL % DE POBLACION
25
50
75
100
125
220
5% 50% 95%
1750 3250 6100
1450 2625 4375
1250 2200 3500
1200 1875 3200
1125 1625 2875
1000 1350 2125

Impedancia Interna del Cuerpo humano como una función del camino de la corriente.
Fig. Nro.: I; Los números indican el porcentaje de la impedancia del cuerpo humano para el camino indicado en relación al camino mano a mano (100%). Los números entre paréntesis se refieren al camino de la corriente entre las dos manos y la parte correspondiente del cuerpo.

Valores Estadísticos de la Impedancia Total válidos para seres humanos vivos y para caminos de corriente mano a mano o mano a pie, para voltajes de contacto hasta 700V.Mediciones realizadas sobre humanos vivos y muertos y análisis estadísticos de los resultados.Procedimiento:
1) Mediciones fueron hechas sobre 50 personas vivas con voltaje de contacto hasta 15 V. y 100 personas con 25 V. con corriente de paso mano a mano y con superficie de contacto de aproximadamente 80 cm2 en condiciones secas.        

 

Los valores de impedancia total del cuerpo para rangos de porcentaje de 5% – 50% y 95% de la población fueron determinados por dos métodos estadísticos los cuales dieron casi igual. Las mediciones fueron hechas 0,1 segundo después de aplicado el voltaje.
efectos de la corriente alterna en el rango de 15 Hz a 100 Hz.

Definiciones:

1) umbral de Percepción: Es el valor mínimo de la corriente que causa alguna sensación para la persona atravesada por ella.

2) Umbral de desprendimiento: Es el valor máximo de corriente a la cual alguna persona agarrada a electrodos puede desprenderse de ellos.

3) Umbral de Fibrilación Ventricular: El valor mínimo de la corriente el cual causa fibrilación ventricular.

4) Período Vulnerable: El período vulnerable abarca una parte comparativamente reducida del ciclo cardíaco (10 al 20%), durante el cual las fibras del corazón están en estado no homogéneo de excitabilidad y la fibrilación ventricular ocurre si ellas son excitadas por una corriente eléctrica de suficiente valor.

Efectos de la Corriente:

A) Umbral de Percepción: Este depende de varios parámetros tales como: área del cuerpo en contacto, condiciones del contacto (seco – mojado – temperatura) y también de las características fisiológicas de las personas, en general se toma 0,5 mA independiente del tiempo.

B) Umbral de desprendimiento: Al igual que en A) dependen de los mismos parámetros. Un valor de 10mA se considera normal .

C) Umbral de fibrilación ventricular: Este valor depende de parámetros fisiológicos (anatomía del cuerpo, estado del corazón, duración camino, clases de corrientes, etc. Con corriente de 50 y 60 Hz hay una considerable disminución del umbral de fibrilación y su aparición, si la corriente fluye más allá de un ciclo cardíaco (400 mseg.) Para shock eléctrico menores a 0,1 seg. la fibrilación puede ocurrir recién con corrientes mayores a 500 mA. Y para 3 seg. a solo 40 mA. La fibrilación ventricular es la causa principal de muerte por shock eléctrico, pero esta también se produce por asfixia o paros cardiacos. Otros efectos: Contracciones musculares, dificultades en la respiración, aumento en la presión y paros cardíacos transitorios pueden ocurrir sin llegar a la fibrilación ventricular. La corriente eléctrica tiene efectos sobre el cuerpo humano, posteriores al momento de su descarga. Así, se comprueban efectos luego de 6 meses en hombros y riñones por descargas recibidas a través de la mano.

Nota: Con corrientes de varios amper (3 a 5) hay energía como para originar incendios.

Descripción de Zonas (Ver Fig. Nro. 3)

Tabla Nro. II
Zonas Efectos Fisiológicos.
 
Zona I Normalmente sin reacción.
 
Zona II Usualmente sin efectos fisiológicos.
 
Zona III         

Usualmente no se esperan daños orgánicos. Aparecen contracciones musculares y dificultad en la respiración, disturbios reversibles de impulsos en el corazón. Paros cardiacos transitorios sin fibrilación ventricular se incrementan con la corriente y el tiempo.
 
Zona IV         

En adición a los efectos de la Zona III, la probabilidad de fibrilación ventricular se incrementa hasta un 5% sobre (curva C2), y hasta un 50% (curva C3), y arriba de un 50% por encima de la curva c3. Los efectos de paros cardiacos, respiratorios y quemaduras pueden ocurrir con el incremento de la corriente y el tiempo .



Fig. 3

Curva de Tiempo / Corriente de efectos de la corriente sobre las personas (15 a 100 Hz.).
X: punto de accionamiento de los Interruptores Automáticos de Corriente diferencial.
30mA – Y – Accionamiento según norma IRAM 2301.

Referencias:

1.- IEC Safety Handbook (Normas IEC Básicas de Seguridad 1era Edición 1985).
2.- Reglamentación para la Ejecución de Instalaciones Eléctricas en Inmueble. – (1992).
3.- Normas VDE 0I00 de Protección Eléctrica.
4.- Nuevos conocimientos sobre el efecto de las corrientes eléctricas sobre el cuerpo humano – Protección contra contactos directos – H.C.Buhler – Profesor Emérito de Instalaciones Eléctricas del Instituto de Ingeniería de la Universidad de Tucumán.
5.- puesta a tierra de Sistema Eléctricos – Código de Práctica -Consideraciones particulares para Inmuebles – Norma IRAM 2281 – Parte III – Diciembre de 1984.
6.- Código de Práctica para Puesta a Tierra de Sistemas Eléctricos -Generalidades Norma IRAM 2281 – Parte I -.
7.- Materiales para Puesta a Tierra – Jabalina Cilíndrica de Acero – Cobre y sus accesorios. Norma IRAM 2309 – Mayo de 1989.
8.- Materiales para Puesta a Tierra – Jabalina Cilíndrica de Acero cincado y sus accesorios. Norma IRAM 2310 – Agosto 1990.
9.- Tabla Práctica para realizar Puesta a Tierra en Sistema Eléctricos. Revista de Seguridad Eléctrica N 6-7/ 1987- Ing. Victor L. Poggi.
10.- Norma IRAM N 2169 – Interruptores Termomagnéticos. (1991)
11.- Norma IRAM N 2301 – Interruptores diferenciales.

a) Nuevos conceptos sobre el efecto de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano.
Ultimas Investigaciones:
De las mediciones realizadas por el Ing. Biegelmeier en un circuito tal como se describe en la Figura Nro. IV se arrojó luz sobre una serie de aspectos de la electro patología del accidente eléctrico. El resumen de dichas mediciones puede establecerse a partir de la ecuación:

I2 .t = 50 a 100 A2 .s.10-6

que establece el límite para un sensación neta de dolor, con una duración de tres medias ondas (30 milisegundos).
Una electrificación con valores de
I2 .t = 500 A2 s.10-6 se consideró insoportable.

Tabla que relaciona el I2 .t y los efectos fisiológicos
(para circulación longitudinal y transversal)

I2 . t  
A2 . s. 10-6 Percepciones y Reacciones Fisiológicas
4 a 8 Sensaciones leves en dedos y en tendones de los pies.
10 a 30 Choque tetánico en dedos, muñecas y codos con suave contracción.
15 a 45 Choque tetánico en dedos, muñecas, codos y hombros – Sensación en las piernas.
40 a 80 Choque tetánico y doloroso en brazos y piernas.
70 a 120 Choque tetánico y ardiente dolor en brazos, hombros y piernas.

Ejemplos:

a) Valor de corriente del interruptor
Diferencial = 30 mA.
Tiempo de disparo = 100 mseg.

I2 .t = 90.10-6 A .seg.


b) Valor de corriente = 30 mA
Tiempo de disparo = 30 mseg.

I2 .t = 27.10-6 A .seg.

Esto nos indica que si tomamos en cuenta la sensación de dolor ocasionada por el paso de la corriente eléctrica y no el efecto de fibrilación cardiaca deberíamos utilizar interruptores diferenciales de I= 30 mA pero con un tiempo de corte no superior a 30 mseg.
Nota: Estos valores concuerdan con las recomendaciones de instalaciones de puesta a tierra indicados en el punto 4.1 punto III del Código de Práctica de la Norma IRAM 2281 – Parte III del 12/84. y la Ley de Higiene y Seguridad Industrial Nº24557.

Debe dejarse aclarado que la corriente que pasa por el cuerpo humano mientras el diferencial no corta, según la aislación de nuestros pies sobre el suelo y la aislación del mismo con respecto a la tierra de referencia, puede ser de varias veces la corriente diferencial nominal y ello puede ocasionar sensaciones muy dolorosas como hemos mencionado. En el caso del baño, una persona que toca con ambas manos a un dispositivo en falla con pies desnudos y piso mojado puede recibir una corriente de alrededor de 1 amper.


“De todo ello se de deduce que los tiempo de corte no deberían ser superiores a 30 mseg en el interruptor diferencial que se utilice”, si queremos evitar sensaciones muy dolorosas.


Efectos de la corriente eléctrica pasando a través del cuerpo humano.

Comentarios