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Conocimientos de seguridad sobre los materiales aislantes 1. ¿En qué se diferencian las botas y zapatos aislantes de las botas y zapatos comunes? Las botas aislantes y los zapatos con tacón se diferencian en su diseño. Las botas aislantes cuentan, en su estructura, con bandas hechas de material de goma aislante; esta capa aislante forma un sistema hermético que protege los pies. Las botas y zapatos comunes son diferentes; su suela y el espuma que las compone no están hechos de materiales aislantes, por lo que su capacidad de aislamiento es muy baja y es fácil que haya fugas de electricidad. Algunas corrientes de fuga alcanzan los 30 mA, lo cual supera con creces la corriente segura. Se realizan pruebas de las propiedades eléctricas de cada par de botas aislantes; solo aquellas que aprueban dichas pruebas pueden salir de fábrica. Los zapatos y botas comunes no tienen este requisito. 2. ¿Por qué es necesario usar los equipos de protección aislante en estado seco? Es un punto importante al que deben prestar atención los usuarios: los equipos de protección aislante deben usarse en estado seco. Esto se debe a que, si estos equipos contienen cierta cantidad de humedad, la resistencia eléctrica de su aislante y su resistencia superficial disminuyen. El agua es un conductor; debido a su presencia, la capacidad aislante de los aislantes se **reduce o incluso se destruye**. Dado que los átomos de agua forman un ángulo ∠HOH=105°, lo cual confiere a el agua una alta polaridad que permite su conductividad iónica. Además, en el agua hay muchas impurezas que, bajo la acción del calor, la luz o la electricidad, pueden experimentar cambios químicos y convertirse en sustancias conductoras, lo que daña sus propiedades aislantes. Por lo tanto, mantener los materiales aislantes secos puede mejorar enormemente su capacidad de protección. 3. ¿Cuál es el indicador más importante para determinar la calidad de aislamiento de los equipos de protección aislante? El propósito de utilizar equipos de protección aislante (botas, calzado y guantes aislantes, etc.) es evitar lesiones por electrocución, que se producen principalmente debido al paso de la corriente eléctrica por el cuerpo humano. Por lo tanto, la eficacia de los materiales aislantes se determina según el valor de la corriente de fuga que puede pasar a través de ellos a una determinada tensión. Si la corriente de fuga está dentro de los límites seguros, entonces es seguro; de lo contrario, no lo es. Si se aplica una cierta tensión, aunque no se produzca una ruptura, la corriente de fuga excesiva también puede causar daños en el cuerpo humano. 4. ¿Por qué es necesario realizar pruebas preventivas en los equipos de protección aislante? Realizar pruebas preventivas es una exigencia estricta en la industria eléctrica para garantizar que la seguridad de las personas esté completamente asegurada. Algunos artículos de protección aislante cuentan con un período de garantía bastante largo. Durante ese tiempo, debido al envejecimiento o a otros factores relacionados con su almacenamiento, es necesario que los usuarios realicen pruebas preventivas antes de utilizarlos, por razones de seguridad. En el caso de los botines aislantes, si han superado el plazo de garantía de tres años, se pueden realizar pruebas preventivas; solo después de que den resultado positivo podrán utilizarse. 5. ¿Qué relación existe entre la tensión de prueba y el rango máximo de uso? Los equipos de protección aislante se prueban, uno por uno, antes de su salida de fábrica, a una determinada tensión de frecuencia alterna; por ejemplo, en los casos en que se utiliza una tensión de 5 KV, la tensión entre líneas es de 380 V. La tensión de prueba es un factor de seguridad de 13,2 veces la tensión de uso, pero las condiciones y el entorno de aplicación varían, al igual que las normas en cada país. Con base en las fórmulas de experiencia de los Estados Unidos, se determina la relación entre la tensión de prueba y el rango máximo de uso. Según la fórmula empírica recomendada por la norma estadounidense ASDTMD120-79: Voltaje máximo = Voltaje de prueba × 0.95 – 2000 V. 6. En entornos donde es necesario utilizar equipo de protección contra la estática, ¿qué más se debe tener en cuenta después de usar dicho equipo? Un entorno a prueba de electricidad estática sirve principalmente para evitar que el flujo de carga generado por la fricción provoque una concentración de cargas, lo que a su vez podría causar inducción electrostática o daños debido a descargas eléctricas de alta tensión. Al usar prendas antiestáticas, las cargas eléctricas acumuladas pueden ser conducidas rápidamente al suelo a través de dichas prendas. Al mismo tiempo, no se deben usar ropa interior ni calcetines hechos de materiales como el pelaje, ya que son aislantes y evitan que la electricidad estática del cuerpo se conduzca hacia el suelo. (El valor de resistencia de los calzados conductores no debe ser superior a 100 KΩ-1000 KΩ). 7. ¿Cuál es la corriente segura que puede soportar el cuerpo humano? El valor de la resistencia a la corriente eléctrica en el cuerpo humano está entre 800 y 1000 ohmios. Sin embargo, este valor varía según si una persona es más o menos delgada, según el grosor de su piel, su edad y su estatura. Por supuesto, también varía en función de la fuerza física de cada persona. La norma estadounidense para la corriente de seguridad en corriente alterna de frecuencia de red es de 16 mA, mientras que la norma en nuestro país es de 14 mA. En general, el cuerpo humano siente entumecimiento cuando se aplica una corriente alterna de frecuencia industrial de 1 mA o una corriente continua de 5 mA. A niveles inferiores a 14 mA de corriente alterna, es posible liberarse de la fuente de corriente. Sin embargo, con corrientes alternas de 20-25 mA o corrientes continuas de 80 mA, se produce entumecimiento, dolor intenso o dificultad para respirar; además, no es posible liberarse de la corriente. Con el paso del tiempo, esto puede poner en peligro la vida. 8. ¿Qué otros aspectos hay que tener en cuenta al trabajar con botas aislantes? Al trabajar como electricista, según las normas se deben usar botas aislantes para protegerse del voltaje. Sin embargo, a veces, debido a la intensidad del trabajo o a las altas temperaturas, es posible que alguna parte del cuerpo entre en contacto con las paredes o con equipos conectados a tierra. En ese caso, también puede ocurrir una descarga eléctrica, lo que puede causar lesiones. Por eso, incluso cuando se usan botas aislantes, es necesario evitar que otras partes del cuerpo entren en contacto con la tierra. En días lluviosos, aunque se usen botas aislantes o guantes aislantes, es necesario contar con el equipo de protección contra la lluvia adecuado. Prevenir lesiones por descarga eléctrica en las extremidades causadas por la conductividad del material aislante debido a la humedad. 9. ¿Qué impacto tiene el uso de bolas metálicas en lugar de agua como electrodos en las botas aislantes de alta tensión, según las nuevas normas nacionales? El nuevo estándar nacional utiliza bolas metálicas en lugar de agua como electrodo interno para los ensayos, lo cual permite alinearse con los estándares internacionales. Los métodos de prueba del antiguo estándar nacional eran más estrictos que los estándares extranjeros. Al utilizar agua como electrodo interno en el caso de las botas aislantes, la prueba de inmersión en agua disminuía las propiedades aislantes de dichas botas; esto era algo poco razonable en comparación con los estándares internacionales. Por lo tanto, al probar la tensión, no se permite utilizar agua como electrodo interno, y tampoco se permite realizar pruebas a una tensión superior a la establecida para los ensayos preventivos. 10. ¿Cuáles son las principales diferencias entre los guantes aislantes utilizados en trabajos con corriente eléctrica y los guantes aislantes de caucho para voltajes altos y bajos? Los guantes aislantes para trabajos en condiciones de corriente permiten realizar dichas tareas en diferentes rangos de voltaje. Los guantes aislantes de alta y baja tensión son equipos de seguridad auxiliares; no se permiten su uso durante trabajos en condiciones de corriente eléctrica. Los guantes aislantes para trabajos en condiciones de corriente deben someterse a pruebas de tipo y pruebas de muestreo según las normas de la Comisión Electrotécnica Internacional IEC60903 y GB17622-1998. Las muestras a probar deben sumergirse durante 16 horas a una profundidad de inmersión estándar, antes de someterse a pruebas de voltaje. El tiempo de prueba es de 3 minutos; además, la parte superior de los guantes que no está sumergida debe permanecer seca. Según las pruebas de tipo y muestreo del estándar IEC 02, primero se sumergen los guantes aislantes utilizados en trabajos en condiciones de voltaje elevado en una profundidad de inmersión establecida por el estándar (la distancia desde el borde de la manga hasta el nivel del voltaje de prueba es de 65 milímetros; la tensión mínima tolerable es de 75 milímetros). Después de 16 horas de inmersión, se aumenta la tensión a 20 kV a una tasa de 3000 V por segundo, manteniendo esta tensión durante 3 minutos. Si no se produce rotura, y la corriente de fuga no supera los 20 miliamperios, entonces la prueba se considera exitosa. En ese caso, la tensión se reduce inmediatamente y se interrumpe el suministro de energía. Voltaje de tolerancia mínimo: es decir, al alcanzar los 30 kV a la misma tasa de aumento de voltaje, se produce un corte inmediato de la alimentación. Las pruebas habituales (requisitos de las pruebas de salida de fábrica) consisten en someter los diferentes modelos a una tensión de verificación durante 1 minuto (sin necesidad de sumergirlos durante 16 horas). Pero, para garantizar la seguridad, nuestra empresa realiza pruebas de salida de fábrica durante 3 minutos con guantes aislantes de alta y baja tensión; no existe ningún requisito de impregnación previa en agua, ni tampoco pruebas de voltaje de tolerancia mínimo superior al voltaje de prueba. Los usuarios que adquieren guantes aislantes para trabajos en condiciones de corriente pueden someterlos a pruebas habituales según los diferentes modelos. Si es conforme, si la corriente de fuga es inferior a 16 mA (para las especificaciones de longitud de 410 milímetros). 11. ¿Por qué se detectan grietas en los guantes aislantes utilizados para trabajos en condiciones de corriente eléctrica durante las pruebas? Al utilizar guantes aislantes para trabajos en condiciones de alta tensión, debido a que la altura del agua utilizada no es la adecuada o porque las partes de los puños de los guantes que no están sumergidas en agua no se secan completamente, se genera un arco eléctrico entre las dos capas de aislamiento, lo que provoca una descarga eléctrica en el aire. Esto genera un sonido característico y, al mismo tiempo, ioniza el aire, convirtiendo el oxígeno presente en ozono. Cuando la concentración de ozono aumenta, causa una gran degradación del caucho, provocando grietas en él. Los ensayos de alta tensión representan, por tanto, un tipo de prueba destructiva para el caucho; cada vez que se realiza un ensayo, se daña el material. Por eso, es necesario realizar pruebas preventivas durante su uso, con el fin de garantizar la seguridad de quienes lo utilizan.