CAPÍTULO 04 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS EM ESTABELECIMENTOS
4.8.1 P ERIGOS DO C HOQUE E LÉTRICO EM P ESSOAS D EVIDO A C ORRENTE DE F UGA
Os efeitos causados pela passagem da corrente elétrica através do corpo humano dependem, basicamente, de cinco fatores [12]:
Intensidade da corrente (medida em Amperes); Duração do choque (em segundos);
Frequência do sinal (em Hertz);
Densidade da corrente (em mili-Amperes/mm2 ); Caminho percorrido pela corrente
4.8.1.1–INTENSIDADE DA CORRENTE
A passagem da corrente elétrica no corpo causará efeito fisiológico de acordo com a intensidade da corrente, conforme descrito na Tabela 41.
Tabela 4.1 - Efeito fisiológico da corrente elétrica de 60 Hz, aplicada entre as mãos de homem de 70 kg por um período de 1 a 3 s. Fonte [12]
INTENSIDADE EFEITO
Menor que 1 mA Imperceptível se aplicada externamente.
Se aplicada ao miocárdio, pode causar fibrilação ventricular.
Entre 1 e 10 mA Limiar de percepção Entre 10 e 30 mA Perda do controle motor Entre 30 e 75 mA Paralisia ventilatória Entre 75 e 250 mA Fibrilação ventricular
Entre 250 mA e 5 A Contração miocárdica sustentada Maior que 5 A Queimadura dos tecidos
4.8.1.2–DURAÇÃO DO CHOQUE
A duração do choque elétrico é diretamente proporcional à probabilidade de fibrilação ventricular do individuo. Os limites são definidos, para corrente alternada, de acordo com figura 4.2 [9].
Figura 4.2- Gráfico com zonas em função da duração do choque X corrente de fuga e os efeitos sobre as pessoas. IEC 604779-1 (percurso mão esquerda ao pé).
Na zona AC-1, com limite até 0,5 mA curva a, percepção possível, mas geralmente não causa reação. Na zona AC-2, de 0,5 mA até curva b, provável percepção e contrações musculares involuntárias, porém sem causar efeitos fisiológicos. Na AC-3, a partir da curva b para cima, fortes contrações musculares involuntárias, dificuldade respiratória e disfunções cardíacas reversíveis. Podem ocorrer imobilizações e os efeitos aumentam com o crescimento da corrente elétrica, normalmente os efeitos prejudiciais podem ser revertidos. Na zona AC-4, entre c1 e c2, a probabilidade de fibrilação ventricular é aumentada até aproximadamente 5%. Entre c2 e c3, AC-4.2 a probabilidade de fibrilação ventricular é de 50% e além da c3, AC-4.3 a probabilidade é superior a 50% [30]
4.8.1.3–FREQUÊNCIA DO SINAL
Para um mesmo nível de intensidade, a resposta de um corpo humano será diferente para cada faixa de frequência. A figura 4.3 apresenta a curva característica do limiar de perda do controle motor em função da frequência do sinal que provoca o choque elétrico.
Figura 4.3 - Limiar de perda do controle motor em função da frequência do sinal (IEC479).
As curvas 1, 25, 50, 75 e 99,5 indicam a probabilidade (%) da ocorrência de perda de controle motor de uma pessoa de 70 kg. Por exemplo, a linha central mostra as intensidades da corrente (segundo a frequência) para que 50% dos homens percam o controle de sua musculatura. Note como essa intensidade varia com a frequência [12].
4.8.1.4–DENSIDADE DA CORRENTE
Independentemente dos efeitos fisiológicos internos (perda de controle motor, fibrilação ventricular,...) no local de aplicação da corrente elétrica, o efeito sobre os
tecidos depende da densidade de corrente, a qual relaciona a intensidade da corrente com a área de contato no corpo humano.
Tabela 4.2- Efeito da densidade de corrente na região aplicada ao corpo humano. Fonte [10]
DENSIDADE DE CORRENTE EFEITO
Abaixo de 20 mA/mm2 Em geral não são observadas alterações na pele
Entre 20 e 50 mA/mm2 Coloração marrom na pele na região de contato. No caso de períodos superiores a 10s, são observadas pequenas bolhas na região de aplicação da corrente.
Acima de 50 mA/mm2 Possibilidade de carbonização dos tecidos
Tabela 4.2 apresenta os efeitos provocados no tecido humano pela intensidade da corrente durante a passagem pelo corpo. Efeitos estes diretamente relacionados com a densidade de corrente com a região aplicada no corpo.
4.8.1.5-CAMINHO PERCORRIDO PELA CORRENTE
Os caminhos de circulação entre mão e braço levarão a perda de controle motor daquele membro, já os caminhos que passam através do coração, apresentam probabilidade de fibrilação ventricular ou contração miocárdica sustentada [15].
A pele, dentre outras funções, atua como atenuador de corrente por oferecer um caminho de alta impedância se comparada com tecidos internos do corpo humano. Dependendo da região do corpo e do nível de sudorese, a pele intacta apresenta uma resistência entre 15 kΩ e 1 MΩ. Em contraste a esses valores, se rompida a camada de pele, a resistência interna do corpo cai para valores da ordem
de 100 Ω (tronco) a 500 Ω (entre dois membros) (IEC 479). Quanto à proteção oferecida através da pele, pode-se classificar os choques quanto ao tipo de contato e local de aplicação [10]:
Tipo de contato;
Contato direto com partes energizadas de equipamentos em operação normal. Isto acontece quando os obstáculos entre a pessoa e a parte energizada, tal como a distância e a isolação, são ineficientes.
Figura 4.4 – Caminho percorrido pela corrente em contato direto. Fonte [15]
Os caminhos percorridos pela corrente na maioria das incidências passam pelo coração provocando contrações ventriculares. A figura 4.4 mostra os caminhos percorridos, somente na ultima situação o caminho não passa pelo coração.
Figura 4.5 - Caminho percorrido pela corrente em contato indireto. Fonte [15]
Contato indireto acontece quando há um toque na armadura de um equipamento e este apresenta falha de isolamento, tornando o choque elétrico inevitável e a corrente atravessa o corpo passando pelo coração
como mostra a figura 4.5.
Local de aplicação;
Macrochoque: é o contato elétrico sobre a pele intacta. Devido à resistência da pele, um caminho de maior impedância é produzido, reduzindo a intensidade de corrente pelo corpo para uma mesma diferença de potencial (DDP). Outro fato a ser considerado é a área de circulação de corrente, que produz uma maior distribuição da mesma, e implica em uma menor densidade de corrente passando através de órgãos vitais, como o coração [9]. A figura 4.6 Ilustra do caminho percorrido pela corrente.
Figura 4.6 - Situação de macrochoque. Fonte [12]
Microchoque: durante procedimentos cirúrgicos ou em casos de acidentes onde o contato elétrico é feito internamente ao corpo (sem a proteção da pele), um caminho de baixa impedância oferecido pelos tecidos propiciará a presença de correntes elevadas, mesmo em tensões baixas, esta situação é denominada microchoque [3].
No que diz respeito à proteção, devem ser adotadas técnicas que abranjam tanto instalações, quanto pessoas. As instalações devem ser protegidas contra correntes elevadas através de dispositivo disjuntor ou fusível e as pessoas contra choques elétricos causados por correntes fase-terra, através de dispositivos DR [1].
A impedância do corpo expressa por ZT, a geometria da impedância no corpo e a impedância da pele estão representadas na Figura 4.7. As variáveis que influenciam no valor da impedância são várias (estado da pele, local, área, pressão e duração de contato), no entanto, deve-se considerar que essas reações mudam de pessoa para pessoa, pois além das diferenças antropométricas, existem as condições biológicas [15].
Figura 4.7 - Diagrama equivalente da impedância do corpo ZT. Fonte [3]
De acordo com a norma NBR 5410, a resistência do corpo humano na presença de corrente é classificada de acordo com a tabela 4.3.
Tabela 4.3 - Resistência do corpo elétrico. Fonte (Tabela 19 - NBR 5410)
Código Classificação Características Aplicações e Exemplos
BB1 Alta Condições secas Circunstâncias nas quais a pele está seca (nenhuma umidade)
BB2 Normal Condições úmidas Passagem da corrente elétrica de uma mão a outra, ou de uma mão a um pé, com a pele úmida de suor, sendo a superfície de contato significativa.
BB3 Baixa Condições
Molhadas
Passagem da corrente elétrica entre as duas mãos e os dois pés, estando a pessoa com os pés molhados, ao ponto de se poder desprezar a resistência da pele e dos pés.
4.9–SISTEMA IT MÉDICO
O sistema IT médico consiste na aplicação prevista na norma ABNT NBR 13534 e na norma RDC 50 da ANVISA, que visa garantir a manutenção de serviços em caso de falta nas instalações elétricas dos estabelecimentos assistenciais a saúde (EAS).
A aplicação desse sistema concentra-se nas salas cirúrgicas e nas UTI‟s, locais estes que devem ser protegidos pelo esquema IT, que assegura o funcionamento dos equipamentos e preserva a vida dos pacientes. A classificação dos locais médicos é feita em “grupos 0, 1 e 2”, de acordo com A norma NBR 13534 que se baseia:
Nos procedimentos nestes realizados;
Nas partes aplicadas dos aparelhos eletromédicos utilizados; Nos riscos elétricos envolvidos.
NA indicação dos procedimentos pela equipe médica;
Na legislação vigente da área da saúde (ex. RDC 50 da Anvisa); Na legislação vigente da área da segurança do trabalho (ex. NR 10);
A ABNT NBR 13534 apresenta uma tabela dos locais com as respectivas denominações de grupo, definindo previamente os requisitos para o projeto.
Tabela 4.4– Aplicação dos critérios de grupo aos locais médicos. Fonte [1].
LOCAL GRUPO
Posto de enfermagem Sala de serviço
Sala de exames e curativos Área de recreação
0
Internação geral Salas de hemodiálise Salas de fisioterapia
Sala de recuperação pós-anestésica Sala de transfusão
Sala de terapia
1
Sala de procedimentos invasivos Sala de emergência
Hemodinâmica
Sala de indução anestésica Salas de cirurgia em geral
Além do disposto na ABNT NBR 5410, a ABNT NBR 13534 acrescenta em locais do Grupo 1 que os circuitos de tomada (esquema TN) devem ter proteção adicional por dispositivos DR tipo A ou B com sensibilidade de atuação de, no máximo, 30 mA.
Os locais médicos do Grupo 2, que são ambientes repletos de equipamentos ligados à corrente elétrica, como as salas cirúrgicas, UTIs, salas de procedimentos invasivos como os intracardíacos, de emergência, de hematologia entre outras, devem atender a norma que obriga o uso de sistemas de proteção, para impedir a ocorrência de acidentes como queimaduras, fibrilamento e até óbitos [8].
Nos locais do grupo 2, onde este sistema é de uso obrigatório, a instalação deve ser projetada de forma que não interrompa a alimentação na primeira falta à terra, apresentando:
Alimentação por no mínimo dois circuitos distintos; Tomadas de corrente protegidas individualmente.
Os locais do grupo 2 alimentados por outros esquemas de aterramento (TN-S ou TT) devem apresentar [12]:
Tomadas do esquema IT médico com marcação clara e permanente (ex. distinção por cor e placa “apenas equipamentos eletromédicos”);
Não intercambialidade garantida para que seja impossível conectar equipamento à tomada do equipamento IT médico capaz de provocar desligamento de sua alimentação;
Todos os circuitos de tomadas de corrente em uma mesma tensão.