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Situación actual de la seguridad eléctrica en las instalaciones hospitalarias

26/02/2018
Publicado en Hospitecnia

El evitar los efectos negativos de la corriente eléctrica, siempre ha tenido una especial prioridad en las instalaciones hospitalarias y sobre todo en las situaciones en que el paciente se encuentra indefenso y especialmente expuesto. La evolución tecnológica del equipamiento médico y las infraestructuras hospitalarias, ocasionada por la irrupción de las tecnologías TIC en los quirófanos y otras salas médicas, ha supuesto un nuevo reto para garantizar una máxima seguridad eléctrica en estas instalaciones.

Introducción

Siempre ha tenido una especial prioridad en las instalaciones hospitalarias el evitar los efectos no deseados de la corriente eléctrica, y sobre todo en las situaciones en que el paciente se encuentra indefenso y especialmente expuesto.

Es evidente que un paciente sedado o anestesiado no puede reaccionar frente a un contacto eléctrico, pero si además el contacto se produce de forma invasiva sus efectos son más graves, al no existir la protección que supone la piel ya que la descarga eléctrica circulará con mayor facilidad hacía el corazón, pudiéndose producir desfibrilación cardiaca con una corriente inferior a 10 mA.

Además la forma en cómo se protege al paciente, puede tener consecuencias no deseadas. La utilización de protecciones eléctricas y especialmente el uso de protecciones contra corrientes de defecto a tierra, los popularmente denominados relés diferenciales, producen el corte del suministro eléctrico, lo que es extremadamente peligroso cuando el paciente está conectado a equipos de asistencia vital.

Este es el motivo de que las instalaciones eléctricas en los quirófanos y en otras salas como las Unidades de Cuidados Intensivos, hayan requerido históricamente, de un tipo de instalación eléctrica especial.

Esquema IT de uso médico

El esquema IT de uso médico es la solución a esta problemática, que es una instalación en que la red eléctrica está aislada de tierra, por lo que si un paciente entra en contacto con un conductor eléctrico no circulará corriente a través de él, al no cerrarse el circuito por la tierra de la instalación.

Lo que se consigue mediante la instalación de un transformador de aislamiento, que no tiene neutro a la salida, alimentándose estas instalaciones entre fase y fase. Un ejemplo son los transformadores trifásicos con un primario en estrella de 3 fases más neutro con 400 Vac entre fase y un secundario en triangulo con 3 fases sin neutro con 230 Vac entre fases.

Esta situación ideal, puede verse alterada porque se produzca un primer fallo de este aislamiento a tierra, entonces en caso de una segunda fuga a tierra sí puede circular corriente a través del paciente al cerrase el circuito a través del primer fallo a tierra.

Para evitar esta situación es preciso instalar un detector de aislamiento que este supervisando de forma permanente las fugas a tierra y cuando se produzca una fuga alerte de que estamos en una situación de peligro. Esta información de alerta permite que el equipo médico pueda tomar las decisiones y actuar de forma adecuada, antes de la aparición de una segunda fuga, que produciría el disparo de la protección eléctrica correspondiente y el consecuente corte del suministro eléctrico en la instalación o en parte de ella. Además el personal de mantenimiento deberá actuar lo antes posible, para eliminar esta primera fuga y volver a la situación inicial de la instalación aislada.

Las soluciones mediante un esquema IT, también se utiliza en instalaciones en que hay que evitar el corte del suministro eléctrico, como en Centros de Procesos de Datos o en aplicaciones en que hay que evitar la parada del proceso productivo.

Pero los esquemas IT de uso médico tienen unos requisitos especiales, derivados de la necesidad de proteger al paciente de una situación vulnerable, anestesiado y con equipos invasivos conectados. Por ello tanto los transformadores como los detectores de aislamiento, para este tipo de instalaciones, deben de tener unas prestaciones específicas.

Además los equipos de electromedicina y los equipos utilizados en estas instalaciones, deben cumplir las normas específicas que garantizan su uso seguro eléctricamente, con respecto al paciente y al personal médico que los van a utilizar.

Evolución de las instalaciones hospitalarias

Históricamente los factores clave que han condicionado la evolución de las instalaciones hospitalarias, han surgido principalmente de los tratamientos médicos y los avances tecnológicos derivados de los mismos.

Dentro de estos avances tecnológicos hay que destacar los equipos de electromedicina, que aunque algunos ya se utilizaban a principios del siglo XX como las incubadoras, su uso más generalizado empezó en los años 70. Lo que obligo a las instalaciones a adaptarse a estas necesidades, dando lugar a la aparición de regulaciones en diferentes países al respecto.

En este sentido España fue uno de los países pioneros a nivel mundial, con en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión del 1973, y sobre todo con la inclusión en la IT-25 de requisitos específicos para las instalaciones eléctricas en quirófanos, mediante la Orden ministerial del 19 diciembre de 1977.

El REBT 1973 obligaba al uso de una instalación a través de un transformador de aislamiento y se desarrolló una norma de ámbito nacional, para el transformador y el detector de aislamiento, publicada en febrero de 1978. Norma, que hace 40 años, también fue pionera a nivel mundial. Esta norma, la UNE 20615, fue actualizada en los años 1980 y 1985, incorporando algunos ensayos de producto.

A principios del siglo XX, la utilización de equipos electromédicos era cada más necesaria tanto en los quirófanos como en otras salas, por ejemplo en las UCI, siendo cada vez mayor la dependencia del paciente al funcionamiento de estos equipos y a la continuidad del servicio eléctrico.

En este contexto se pública el REBT del 2002, que sustituye al del 1973, en donde se incluye de la ITC-BT38 sobre los requisitos particulares para la instalaciones eléctricas en quirófanos y salas de intervención, en donde se continuaba obligando a utilizar para los transformadores y detectores de aislamiento, como norma de producto, la UNE 20615.

Anteriormente, en el año 1998, se publica la UNE 20460-7-710:1998 sobre las Reglas para instalaciones en locales de uso médico, basada en los trabajos previos del comité IEC TC64 para la elaboración de la norma internacional IEC 60364-7-710:2002.

Evolución de las normativas a nivel europeo

En el contexto de las directrices europeas sobre la seguridad eléctrica de los equipos eléctricos y electrónicos para el marcado CE, se desarrollaron las normas del transformador de aislamiento para locales de usos médicos y la del detector de aislamiento.

AENOR tiene la obligación de ir implementando, estas normas armonizadas, y anular las normas españolas correspondientes, lo que se debería haber realizado con la norma UNE-EN 61558-2-15:2002 sobre el transformador de aislamiento para locales de uso médico. Pero esta norma presentaba incompatibilidades con el REBT 2002, sobre todo en lo referente a la tensión de cortocircuito del transformador para garantizar una correcta selectividad de la protección del primario con un interruptor automático.

Por ello se mantuvo la UNE 20615 y se inició el proceso de revisar a nivel europeo la norma del transformador, culminando con la nueva edición UNE-EN 61558-2-15:2012 en donde se incluía la obligación del marcado de la tensión de cortocircuito en el transformador, lo que permite la adecuada selección del transformador de aislamiento.

En paralelo se desarrolló la UNE-EN 61557-8:2008 sobre el detector de aislamiento, incluyendo el Anexo A, con requisitos específicos y obligatorios para su instalación en los locales de usos médicos.

Finalmente el 07-02-2013 la UNE 20615 queda anulada y sustituida por las citadas UNE-EN 61558-2-15:2012 para el transformador de asilamiento y la UNE-EN 61557-8:2008 para el detector de aislamiento. Hay que destacar también la publicación de la norma europea armonizada HD 60364-7-710:2014 que desde el 16-07-2015 ha anulado a la UNE 20460-7-710:1998, como la norma para las instalaciones eléctricas en los locales de usos médicos.

La problemática de la incorporación de las nuevas tecnologías

La evolución de los tratamientos médicos y la incorporación de las tecnologías TIC, ha supuesto en los últimos años una verdadera revolución en las instalaciones de usos médicos, por el uso generalizado de equipos electromédicos, de monitores y pantallas, cámaras de video y otros elementos de multimedia. Son los llamados quirófanos inteligentes, en los que el médico puede consultar en tiempo real el historial médico del paciente con un monitor enfrente de él, comunicarse con otros médicos o retransmitir en tiempo real la operación.

O la aparición de los robots, mediante los que el médico guía unas sondas y unas pinzas, para realizar la intervención de una forma menos invasiva y más precisa.

Esta revolución ha supuesto una amenaza para la seguridad eléctrica de estas instalaciones, la cada vez más masiva utilización de fuentes de alimentación conmutadas, en los equipos electromédicos y en el resto de equipos que se instalan en los quirófanos.

Anteriormente las fuentes de alimentación disponían de un transformador separador a la entrada, que aparte de reducir la tensión a los niveles que precisaban los componentes electrónicos, también realizaba una separación galvánica entre la tensión de la red de alterna y la tensión utilizada por la electrónica.

Actualmente a la entrada de estas fuentes de alimentación hay un puente rectificador previo a los transformadores de alta frecuencia, por lo que no hay una verdadera separación galvánica a la entrada de los equipos y en caso de un deterioro de los elementos de la fuente de alimentación se pueden inyectar fugas de corriente continua en la instalación.

Estas fugas de corriente continua, afectan al sistema de medida de los detectores de aislamiento, que se basa en la inyección de una tensión continua fija por la red eléctrica y en función de si retorna una corriente por la tierra calcular la resistencia a tierra que ocasiona el fallo de aislamiento de la instalación.

Pero las fugas de corriente continuas inyectadas por las fuentes de alimentación conmutadas pueden sumarse o restarse a la tensión de corriente continua inyectada por el detector de aislamiento, falseando su medida y ocasionando que el detector no señalice adecuadamente las alarmas de aislamiento, que es su principal función.

Nueva normativa de los detectores de aislamiento

Para solucionar esta problemática se han desarrollado los detectores de aislamiento del tipo AC/DC, que permiten medir adecuadamente tanto las fugas de corriente alterna como las de corriente continua.

En lugar de inyectar una tensión continua se inyecta una corriente continua pulsante a baja frecuencia, que evita los efectos de las fugas de corriente continua en la medida, además de poderlas detectar.

Evidentemente las normativas se van adaptando a la evolución tecnológica de las instalaciones y a sus nuevas necesidades, por ello en la revisión de la norma del detector de aislamiento, se ha incorporado este nuevo tipo de detectores de aislamiento, así como su utilización en los locales de usos médicos.

En este sentido la UNE-EN 61557:8-2016 ha obligado a que los detectores de aislamiento deban de ir marcados como MED si son para locales de usos médicos y AC/DC si en la instalaciones hay equipos con rectificadores a la entrada de su alimentación.

Esta norma ha convivido con la edición del 2008 hasta el 16-01-2018, fecha en que la ha anulado y sustituido. Por lo que actualmente es obligatorio la utilización de detectores de aislamiento del tipo AC/DC en los esquemas IT de usos médicos, cuando haya instalados equipos con fuentes de alimentación conmutadas, aunque sea solo uno. Para de esta forma garantizar una mayor seguridad eléctrica en los quirófanos y otras salas de usos médicos, en donde la seguridad del paciente y la continuidad del suministro eléctrico es una prioridad.

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