En esta primera clase de Ingeniería Hospitalaria se aborda el tema de la seguridad eléctrica y del entorno, así como los sistemas de distribución de energía en las instituciones hospitalarias.

1. SISTEMA ELÉCTRICO EN
INSTALACIONES MEDICAS
Ana María Sánchez Benavides
anamariasanbe@gmail.com

2. GENERALIDADES

3. Si bien a esta altura de los tiempos ya estamos muy familiarizados con el uso de la energía
eléctrica y tenemos conciencia, aunque sea mínimamente, de los peligros que implica el uso
de aparatos eléctricos, todavía es muy frecuente observar instalaciones eléctricas
defectuosas, mal diseñadas, mal ejecutadas, sin puesta a tierra ni equipotencialización y con
protecciones inadecuadas.
El usuario en general desconoce esta realidad o bien piensa que como hasta la fecha no tuvo
problemas, esta situación se mantendrá en el tiempo.
INTRODUCCIÓN

4. Es importante puntualizar que, estadísticamente,
más de un 40% de los incendios se producen por
fallas en las instalaciones y equipos eléctricos, con
las consiguientes secuelas para las personas y los
bienes.
Si bien lo expresado es común en instalaciones
eléctricas de viviendas, locales comerciales,
fábricas, hoteles, supermercados, cines,
restoranes, oficinas, colegios, etcétera, es
particularmente peligroso en hospitales, clínicas,
policlínicas, centros de diálisis y de diagnósticos, y
demás lugares de este tipo.
INTRODUCCIÓN

5. Cuando alguna parte o partes del cuerpo humano entran en contacto
con dos puntos u objetos entre los que existe una diferencia de potencial
(voltaje), se establece el paso de una corriente eléctrica a través del
cuerpo que puede producir efectos muy diversos, desde un leve
cosquilleo hasta la muerte, pasando por contracciones musculares,
dificultades o paro respiratorio, caídas, quemaduras, fibrilación
ventricular y paro cardíaco. Esto se conoce como choque eléctrico.
El choque eléctrico puede producirse al tocar elementos sometidos a
tensión, como cables o barras metálicas desnudas (contacto directo), u
objetos, normalmente inofensivos, cuya tensión se debe a fallos y
defectos de aislamiento (contacto indirecto).
EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD SOBRE
EL CUERPO HUMANO

6. Los choques eléctricos pueden causar:
- Interrupción de procesos médicos (cirugías, monitorio, etc).
- Lesiones temporales y permanentes.
- Muerte.
Los efectos fisiológicos de la corriente comienzan desde un leve cosquilleo, contracción
muscular, quemaduras y la electrocución.
Figura 1.1: Efectos de la corriente sobre la piel.
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7. DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE
Figura : ejemplo de MACROSHOCK.
MACROCHOQUE – (MACROSHOCK)
Se denomina MACROSHOCK cuando una
corriente eléctrica es aplicada en dos puntos
cualesquiera sobre la superficie del cuerpo
humano.
En general solo una fracción de esta
corriente circulará por el corazón y depende
donde es aplicada la misma.

8. DISTRIBUCIÓN DE LA CORRIENTE
MICROCHOQUE – (MICROSHOCK)
Se denomina MICROSHOCK cuando la corriente
eléctrica es aplicada directamente al corazón.
Un MICROSHOCK puede ser producido por:
• Un catéter lleno de líquido introducido en el
corazón para realizar una medición de gasto
cardíaco o para la medición de la presión no
invasiva.
• En una angiografía el catéter por donde se
introduce el líquido de contraste.
• Los electrodos de un marcapasos.
• Otros.

10. El cuerpo humano posee las siguientes características eléctricas:
• Es muy sensible a las corrientes dentro del rango de los 50-60 Herz.
• La piel posee una alta resistencia eléctrica.
• Las partes internas del cuerpo como como por ejemplo la sangre y el
músculo poseen una baja resistencia eléctrica lo cual las hacen mas
susceptibles a la corriente eléctrica.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS DEL CUERPO

11. SISTEMA ELECTRICO
HOSPITALARIO
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12. La pérdida total o parcial de energía eléctrica en un hospital puede causar
importantes problemas:
 El apagón de los sistemas de iluminación podría impedir la finalización de
ciertas tareas médicas y/o procedimientos quirúrgicos.
 La falta de energía eléctrica podría provocar la inutilización de ciertas pruebas
de diagnóstico así como la pérdida de recursos vitales como los del banco de
sangre por falta de refrigeración.
 La falta de alimentación eléctrica de sistemas electro-mecánicos de soporte
vital como equipos de respiración asistida, máquinas de diálisis, etc., podría
ser fatal para el paciente.
A TENER EN CUENTA

13. La seguridad, en cuanto a la utilización, es otro de los criterios
particularmente importantes del diseño en las instalaciones hospitalarias
porque:
• El contacto del personal médico con equipos eléctricos es una rutina diaria.
• El estado físico de los pacientes puede hacerlos muy vulnerables al peligro
asociado al choque eléctrico. Choques eléctricos que no afectarían
seriamente a una persona sana podrían ser fatales en un paciente.
• El personal del mantenimiento de estas instalaciones tiene un contacto
diario con equipos eléctricos tanto en tareas preventivas como correctivas.
A TENER EN CUENTA

14. SISTEMA ELÉCTRICO HOSPITALARIO
SISTEMA ELECTRICO ESENCIAL
SISTEMA DE EQUIPOS
SISTEMA DE
EMERGENCIA
RAMAL VITAL RAMAL CRÍTICO

15. RAMAL VITAL
• Señales y alumbrado de los medios
de salida (evacuación)
• Sistemas de alarma y alerta.
• Sistemas de Comunicaciones.
• Cuartos de Generadores.
• Ascensores esenciales.
RAMAL CRÍTICO
Alumbrado de trabajo y tomacorrientes
seleccionados, tales como:
- Salas y Áreas de Urgencia y Unidades de
cuidados intensivos
-áreas de Neonatos
- despacho de farmacia
- Puestos de enfermeras
- Laboratorios

16. SISTEMA ELECTRICO NO ESENCIAL
Van desde el suministro normal a las
cargas que no se juzgan como vitales
o esenciales.
- Equipos fijos de radiología,
exceptuando urgencias
- Equipos fijos en la cocina,
excepto ventilación y
extracción de humos en las
campanas de la cocina
- Equipos de calefacción
- Equipos de esterilización y
autoclaves
- Ascensores no establecidos
como carga esencial.
- Equipo fijos de lavandería
- Resto del alumbrado del
edificio no recogido
explícitamente como carga
esencial critica. Puede excluirse
oficinas y zonas de
administración (opcional)

18. RED ELÉCTRICA HOSPITALARIA
RED ELÉCTRICA
Operador de Red y los
Sistema Auxiliares de
suministro de energía
Cables de conexión:
distribución (externa e
interna).
Elementos o
Dispositivos de
protección

19. OPERADOR DE LA RED
Generalmente es una Empresa de
Servicios Públicos encargada de la
planeación, de la expansión y de las
inversiones, operación y
mantenimiento de todo o parte de
un Sistema de Transmisión Regional
o un Sistema de Distribución Local”.
El operador de la Red se encarga de
suministrar el fluido eléctrico a los
usuarios.

20. Para prestar el servicio el operador
de red requiere:
– Generación
– Transmisión
– Distribución
OPERADOR DE LA RED
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21. • El operador se encarga llevar la electricidad por medio de los
cables adecuados hasta las instalaciones de los usuarios.
• Esta electricidad se entrega en un punto específico, en los
valores de tensión acordados y con la disponibilidad de
potencia requerida.
• A ese punto, el usuario se conecta con los cables adecuados y
comienza el proceso de distribución interna.
• La tierra es una responsabilidad del usuario que depende de
características y/o necesidades propias de cada uno.
OPERADOR DE LA RED

22. SUBESTACIÓN O CUARTO ELÉCTRICO
 Conjunto de instalaciones, equipos eléctricos y
obras complementarias, destinado a la
transferencia de energía eléctrica, mediante la
transformación de potencia.
 Cuarto, construcción, cubículo donde llega la
energía eléctrica suministra por el operador de la
Red.
 Se habla de subestación cuando se efectúa
transformación.
 Es el lugar dónde comienza la Red Eléctrica de la
IPS.
 Normalmente consiste de un transformador cuya
entrada es de 13.2 kV y la salida es de 208 V
trifásico . Subestación Tipo Pedestal: Conjunto
Transformador, control y protección

23. SUBESTACIÓN
EQUIPOS DE PROTECCIÓN
POR ALTA Y POR BAJA
TENSIÓN:
interruptores y seccionadores.
TRANSFORMADORES:
encargados de bajar la tensión primaria
de entrada a los valores secundarios que
se van a usar por los diversos equipos.
GRUPOS
ELECTRÓGENOS
REGULADORES:
encargados de mantener el valor
nominal de la tensión, independiente
del consumo y de las variaciones
propias de la red.
TABLEROS DE
DISTRIBUCIÓN

24. EQUIPOS DE PROTECCIÓN
INTERRUPTOR:
Es el elemento que
permite abrir o cerrar
un circuito, cortando
o permitiendo el paso
de corriente se
pueden accionar bajo
carga.
SECCIONADOR
Es el dispositivo
destinado a hacer un
corte visible en un
circuito eléctrico y
está diseñado para
que se manipule
después de que el
circuito se ha abierto
por otros medios.
FUSIBLES
Aparato cuya función
es abrir, por la fusión
de uno o varios de sus
componentes, el
circuito en el cual está
insertado.

25. INTERRUPTORES
INTERRUPTOR: es el elemento que
permite abrir o cerrar un circuito,
cortando o permitiendo el paso de
corriente se pueden accionar bajo carga.

26. Cuando un interruptor abre un circuito con carga o por
despejar una falla es inevitable la presencia del arco
eléctrico.
Durante la presencia del arco se mantiene la circulación
de corriente en el circuito de potencia.
Las características del arco dependen, entre otras cosas
de:
• La naturaleza y presión del medio ambiente donde se
induce.
• La presencia de agentes ionizantes o desionizantes.
• La tensión entre los contactos y su variación en el
tiempo.
• La forma, separación y estructura química de los
contactos.
• La forma y composición de la cámara apaga chispa.
• Sistema de extinción del arco.
INTERRUPTORES

27. INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS “TACOS”
“Dispositivo diseñado para que abra el
circuito automáticamente cuando se
produzca una sobrecorriente
predeterminada o un cortocircuito”

28. SECCIONADORES
Seccionador (ó cuchillas desconectadoras) son interruptores de
una subestación o circuitos eléctricos que protegen a una subestación de
cargas eléctricas demasiado elevadas ya que la función que desempeñan
estos es soltarse para separar la fuente de las líneas. Son muy utilizadas
en las centrales de transformación de energía eléctrica de cada ciudad.
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29. • Fusibles: Elementos que interrumpen el
flujo de corriente, si esta pasa del límite
o valor nominal. Físicamente se queman
si se excede el valor nominal.
Hay que reemplazarlos por nuevos y del
mismo valor, si se llegan a quemar.
EQUIPOS DE PROTECCIÓN

30. TRANSFORMADORES
Transformador Trifásico
Son los encargados de bajar la
tensión primaria de entrada a los
valores secundarios que se van a usar
por los diversos equipos.

31. PLANTA DE EMERGENCIA Y OTRAS
FUENTES DE ENERGÍA
– Debido a que las IPS deben seguir funcionando aunque el fluido
eléctrico desde el operador de la red se interrumpa, se requiere
de una planta auxiliar que provea a la IPS de electricidad,
mientras el servicio se reestablece.
– Dura unos ciclos en arrancar: por ello, hay ciertos equipos críticos
que se deben alimentar de una UPS.

32. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA
uninterruptible power supply (UPS)
Es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos
almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica por un
tiempo limitado y durante un apagón eléctrico a todos los dispositivos
que tenga conectados.
Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de
mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando
subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso
de usar corriente alterna.

33. PLANTA DE EMERGENCIA
Grupo Electrógeno
La falla del suministro de energía eléctrica, en el hospital, puede
ocasionar pérdida de vidas humanas, por ello se considera el mas vital de
todos los sistemas ingenieros y se exige un suministro auxiliar, sustituto
o de emergencia
Cuando falla el suministro normal, o se produce una caída de tensión,
superior al 15 % de tensión nominal, los dispositivos de arranque
automático encienden la planta y entra, en un lapso menor de 10
segundos.

34. ¿QUÉ SE DEBE TENER EN CUENTA A LA HORA DE
INSTALAR UNA PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA?
UBICACIÓN:
Lo ideal es instalarla en un lugar de fácil acceso e iluminado para facilitar
las operaciones de mantenimiento. Las plantas eléctricas se pueden
instalar fuera o en el interior. Se ofrecen cabinas insonorizadas para
atenuar el ruido cuando las plantas eléctricas se coloquen a la
intemperie.

35. MONTAJE:
Las plantas eléctricas deberían montarse sobre superficies niveladas,
utilizando soportes antivibratorios si fuera necesario. La mayoría de las
superficies niveladas son idóneas, aunque debería consultar con un
ingeniero civil para montajes sobre tierra o techo.
¿QUÉ SE DEBE TENER EN CUENTA A LA HORA DE
INSTALAR UNA PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA?

36. VENTILACIÓN Y REFRIGERACIÓN:
Es importante asegurarse de que la planta eléctrica disponga de
suficiente ventilación para mantenerlo refrigerado y eliminar el exceso
de emanaciones gaseosas y de calor producidas por la combustión del
motor.
¿QUÉ SE DEBE TENER EN CUENTA A LA HORA DE
INSTALAR UNA PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA?

37. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE:
Se deberá pensar en la modalidad de aprovisionamiento de combustible
para la planta eléctrica. Existen varias opciones de aprovisionamiento de
combustible, desde las bombas manuales, hasta los sistemas
completamente automáticos. En general, las plantas eléctricas pequeñas
tienen una bomba manual que funciona mecánica o eléctricamente, y
puede llenar el depósito de la unidad desde una cisterna de combustible.
¿QUÉ SE DEBE TENER EN CUENTA A LA HORA DE
INSTALAR UNA PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA?

38. • Emergencia
• Continua.
• Manual
• Semiautomática (Sis. de
transferencia manual)
• Automática
• Estacionarias
• Móviles.
• Con motor a gas
(natural)
• Con motor a gasolina
• Con motor a diesel
• Sistema diesel/gas
De acuerdo
al tipo de
combustible
De acuerdo
a su
instalación
Por su
aplicación
Por su
operación
CLASIFICACION DE LOS GRUPOS
ELECTROGENOS CON MOTORES DE
COMBUSTIÓN INTERNA.

39. COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS GRUPO
ELECTROGENOS
Los grupos electrógenos automáticos están compuestos principalmente por:
- Motor de combustión interna
- Generador de corriente alterna
- Transferencia
- Circuito de control de transferencia
- Circuito de control de arranque y paro
- Instrumentos de medición
- Control electrónico basado en un microprocesador
- Tanque de combustible
- Silenciador.
MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS PLANTAS ELECTRICAS
IGSA

40. CICLO DE OPERACIÓN DE UNA PLANTA DE
EMERGENCIA
 Arranque del motor. Cuando se presenta alguna falla de energía, manda la señal
al grupo generador para que arranque.
 Transferencia (cambio de red normal a red de emergencia). Cuando el
generador alcanza la tensión y frecuencia nominal, el control lo detecta y permite
que se realice la transferencia y así proveer la energía eléctrica necesaria para
soportar la carga suministrada por el generador
 Retransferencia (Cambio de red de emergencia a red normal). Cuando regresa
la energía de la Red eléctrica comercial, el control lo detecta, se encarga que la
retransferencia se realice y hace parar el generador.
 Desfogue o enfriamiento del motor
 Paro del motor

41. MEDIDORES DE ENERGÍA
• Contador: elemento que se encarga de registrar en el tiempo la
cantidad de corriente que se consume a un valor de tensión, logrando
obtener el producto de la tensión y la corriente = potencia.
• Acumula los valores instantáneos y los presenta por medio de un
contador numérico.

42. RED DE DISTRIBUCIÓN
Salida de los diferentes tensiones internas requeridas:
– En Colombia la tensión nominal entre fase y neutro es de 120V
(+5 % -10 %) V.
– Entre fases es de 208 V.
– Algunos equipos requieren diferentes valores como 380 y 440 V.

43. CABLEADO DE DISTRIBUCIÓN
• CONVENCIÓN DE COLORES:
– En las normas se han designado los colores de los aislantes de los
cables, dependiendo del uso, tensión y sistema.
– Con esto se logra que haya una uniformidad en el cableado y se
puedan lograr las condiciones de seguridad en la manipulación de
dichos cables.

44. • CONVENCIÓN DE COLORES:
– Fase: Negro
– Neutro: Blanco. ( o gris)
– Tierra: Verde. ( o sin aislante; desnudo)
– Tierra aislada: Verde con Amarillo.
CABLEADO DE DISTRIBUCIÓN

45. CLAVIJA.
Dispositivo que por inserción en un
tomacorriente establece una
conexión eléctrica entre los
conductores de un cordón flexible y
los conductores conectados
permanentemente al toma corriente.

46. RECEPTÁCULOS
– Usos: la mayoría de los equipos que
consumen electricidad vienen con su clavija
para ser conectados a receptáculos. Otros
equipos de mayor potencia necesitan un
tablero de alimentación
– Requerimientos: compatibilidad, cantidad,
acceso.
– Capacidad: todos deben especificar la
capacidad de manejo de tensión y corriente.