Riesgos Eléctricos en Áreas Críticas Hospitalarias, un Problema de Conocimiento y Capacitación

Los riesgos eléctricos en las habitaciones de hospitales públicos y centros de salud privadas son más o menos parecidos a los que se presentan en muchas áreas húmedas de viviendas, sin embargo, en las áreas críticas como salas de cirugía o Unidades de Cuidados Intensivos son mayores.

Los pacientes más susceptibles son los que están expuestos a conductores externalizados, catéteres de diagnóstico u otro contacto eléctrico con el corazón o cerca de él.

Para entender la magnitud del riesgo basta con comparar la intensidad de la corriente que puede electrocutar una persona por contacto indirecto y otra sometida a cirugía o cuidados médicos donde hay instrumentos conectados a la caja torácica.

Una intensidad de corriente de 100 miliamperes (100 milésimas de ampere) produce fibrilación ventricular en un choque eléctrico indirecto provocando la muerte, mientras que en un paciente con aparatos instalados en su tórax o el corazón, 100 micro amperes (100 millonésimas de ampere) es lo que se necesita para el mismo resultado. Es decir, se necesita 1,000 veces menos corriente para una electrocución de un paciente en las condiciones descritas anteriormente.

La solución a este problema es la implementación de fuentes de potencia eléctrica aisladas en áreas críticas. En nuestro país, lamentablemente, la mayoría de los ingenieros electricistas no saben que existen ni comprenden esos sistemas, en consecuencia, la mayoría de centros de salud no los tienen. Peor aún, donde los hay, los técnicos de mantenimiento, que son los responsables por el buen funcionamiento durante la vida útil del sistema, tampoco entienden cómo funciona.

Este escenario plantea retos tanto para los ingenieros como para los centros de salud pública y privada y, en definitiva, para sus respectivos pacientes.

Prácticas obsoletas de Puesta a Tierra en Centros de Datos

El SRG, malla de referencia de señal (Signal Reference Grid), se convirtió en una parte estándar del diseño de puesta atierra en centros de datos en 1983 como resultado del Estándar Federal de Procesamiento de Información de EE. UU.  FIPS PUB 94 “Guideline for Electrical Power for Automatic Data Processing Installations.”

Este documento histórico describió por primera vez los principios científicos de las interferencias electromagnéticas con equipos de TI (Tecnología de la Información) y estrategias de diseño para eliminar las interferencias. En ese documento se explican y recomiendan el SRG, junto con otras estrategias de diseño, incluidos los dispositivos de aislamiento y los transformadores balun (Balance-Unbalance Transformers). En ese momento, los problemas de ruido eléctrico en los circuitos de datos eran motivos de preocupación porque afectaba a muchos centros de datos, y el SRG era un componente clave en la solución al problema. Como resultado, el SRG pasó a formar parte de las especificaciones estándar de centros de datos. Aunque el FIPS PUB 94 fue retirado en 1997, todavía se hace referencia comúnmente al estándar en la actualidad.

Hoy en día, varios estándares corporativos y de la industria especifican o recomiendan rutinariamente una SRG. Un ejemplo es EIA / TIA 607 – Commercial Building Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications. La mayoría de los documentos que recomiendan un SRG no aclaran cuándo se debe aplicar, lo que deja a los usuarios con la incertidumbre de si el SRG se recomienda para centros de datos, salas de servidores o armarios de cableado más pequeños. Sin embargo, la comprensión general en la comunidad de usuarios se resume en la siguiente recomendación publicada:

“Se debe emplear una estructura de referencia de señal (SRS) como medio básico para lograr una referencia de tierra común de alta frecuencia para todos los equipos dentro de un área contigua. Un SRS correctamente diseñado e instalado iguala efectivamente el potencial de tierra en un amplio rango de frecuencias desde CC hasta el rango de megahercios”.

Aunque la ciencia de la interferencia electromagnética no ha cambiado en los últimos 43 años desde FIPS PUB 94, la naturaleza de los equipos de TI ha cambiado sustancialmente. Estos cambios en el diseño de los equipos de TI han modificado totalmente la susceptibilidad de los equipos al ruido eléctrico. Los equipos funcionan a frecuencias mucho más altas, con diferentes tipos de fuentes de alimentación y, lo que es más importante, con diferentes tipos de cableado de datos.

En el momento en que se creó el SRG, los principales sistemas de interfaz de datos eran los del grupo de “baja inmunidad”.

Para terminar de entender la susceptibilidad de los equipos modernos solo basta con mirar la tabla adjunta.

Análisis del grado de seguridad de una instalación eléctrica

Los parámetros que determinan el grado de seguridad de una instalación eléctrica están definidos en base a la energía eléctrica que puede soportar una persona sin que ocurra fibrilación ventricular (una arritmia grave que puede causar colapso y muerte cardíaca súbita).

Para una persona que pesa 110 libras o menos (los más vulnerables) el tiempo máximo que puede estar expuesta a una tensión de 120 voltios es 2.1 segundos.

Sabiendo que la tensión de 120 voltios es la más usada en instalaciones residenciales y comerciales, el nivel de exposición al riesgo de electrocución es muy alto si la instalación no cumple con los requerimientos mínimos de seguridad.

Para evitar situaciones riesgosas, se debe garantizar que la impedancia máxima del circuito de falla a tierra (conductores neutro y tierra) no supere los 0.8 ohm para una protección de 20 amperes (breaker o fusible) y que dicha protección reaccione en menos de 2.1 segundos.