UNIVERSIDAD AIJTONOMA METROPOLITANA IJNIDAD IZTAPALAPA

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Casa abierta al tiempo c V J . 1 - .

INGENIERIA BIOMEDICA

"INSTALACION ELEC'TRICA Y DE CASES bíEDICINALES"

ANALISIS DEL INSTITUTO NACIONAL DE PEDIATRIA

ELABORADO POR: ELIZABETH ORENCIO LIZARD1

ASESORADO POR: ING. MIGIIEL ANGEL PENA C . COORDINADOR DE L 4 LICENCIATURA EN INGENIERIA BIOMEDICA

OCTUBRE DE 1994

CAPITULO I

INDICE

INTRODUCCION

Pggina

1

CAPITULO I

INSTALACION DE GASES

I . 1 Caracteristicas de los gases medicinales

1.3 Descripción de la instalación

3 1.2 Aplicaciones 6

9 1.4 Distribución 17 1.5 Prueba del sistema de distribución 22

CAPITULO I1

INSTALACION ELECTRICA

2.1 Definición 2.2 Componentes del sistema de distribución 2.3 Sistemas de seguridad

23 24 39

CAPITULO I11

ANALISIS DEL INSTITUTO NACIONAL DE PEDIATRIA

3.1 Instalación de gases 3.2 Evaluación de la instalación de gases 3.3 Instalación eléctrica 3.4 Evaluación de la instalación eléctrica 3.5 Análisis de la seguridad eléctrica en el iNP

CONCLUSIONES

Apéndice A

Apéndice B

Apéndice C

Unidades de presión y flujo

Caida de presión por metro de tubería

Organo rector de instalaciones eléctricas de utilización

Conceptos importantes Apéndice D

BIB LI OG RAFIA

48 5 1 64 75 83

90

92

93

94

96

97

INTRODLJCCION

El funcionamiento óptimo del hospital y sus equipos, depende en gran medida de las instalaciones. Cuanto más sofisticado sea un equipo médico, lo es también la calidad demandada en sus fuentes de s urn i n i s tro .

El diseño e instalación de los sistemas de distribución elkctrica y dcl almacenamiento y distribución de gases. se encarga a profesionales especializados en estas materias, pero el Ingeniero Clínico, junto con el personal de mantenimiento, ingenieros y técnicos, se encargarán de reconocer y en su momento supervisar estas instalaciones y verificar que cubran las necesidades de los equipos inédicos y hacer una evaluación de posibles mejoras y rectificaciones en forma continúa.

Aunque se plantea esta necesidad para cualquier institución de salud a nivel hospitalario, se realizará este traba-jo de instalaciones de gases y eléctricas enfocado directainente al Instituto Nacional de Pediatría

Es responsabilidad del Ingeniero Clínico inantener en óptimas condiciones de operación los equipos inédicos; pero tanibién, mantener un ambiente seguro tanto para los pacientes como para el personal médico Por esto. es necesario que oste tenga los conocimientos generales de las instalaciones dentro de 1111 hospital y las normas por las cuales se rigen.

El objetivo de este traba-jo es alcanzar los conocimientos necesarios sobre instalaciones elkctrims 4 de gases hospitalarios para que posteriormente el Ingeniero Clínico pueda utilizarlos en el análisis de cualquier Institución Hospitalaria dandole un enfoque hacia el cuidado del equipo medico y la seguridad de los pacientes. Es decir, el Ingeniero Clínico siempre deberá ver las instalaciones como una re 1 ac 16 n entre i t i s t al ac i Y n -eq u i po in kd i eo-segu r 1 dad del pac i en te.

I

El análisis realizado en el Instituto Nacioiial de Pediatria, representará la posibilidad de que profesioiiales comunes al área dcsarrollen evaluaciones formales y similares era otras instituciones (privadas o públicas) sobre estos conceptos e incluso otros con objetivos comúnes.

Dentro del ob-jetivo plan, .xido se aiiaden los siguientes puntos. centrales del presente trabajo 5 conceii!radus totalmente hacia l a 1 iisti tución inenciotiada.

Se darán propuestas a las M a s detectadas de acuerdo a las norinas establecidas por la NFPA (National Fire Protection), el IMSS y otras instituciones; se detectaran los plintos donde la actualizacibn de rnktodos y/o procediinieiitos es necesaria: y tirialinerite los puntos donde la actualización de equipos es nccesaria, en suma se abarca iin brcve pero completo aiiitlisis de lais partes que intenknen en el proceso operativo dei INP en los puntos de gases y electricidad

Para la realización de este trabajo se desarrollo una introduccibn tebrica a riivel gcncral de las instalaciones de gases 4 elCctt-ic~i y se aplicó esta tt'oria al I N P desarrolfiiiido u11 aridisis.

Para conseguir el objetivo siguierbii los siguientes pasos. sz realizó un anhlisis visiiai de las institlaciories, se liicierón entrevistas a responsables técnicos de esta inrtitucibn. medición de parámetros hrisicos, coiisulta bihliográfica t6ciiica especializada y consultas tecnic~ts a empresas especializadas en el raiiio de inter&

Para coinpleinerito del i ~ t o r ' se mesa u n apéndice de datos tecnicus necesarios para la cornprcnsibii de la teoría básica

1.1 CARAC'TERISTIC'i\S DE LOS GASES MEDICOS

Los g s c s ii1edicin;tlcs son aquellos que por sus propiedades y efectos sobre el ser tiunlano, se emplean en los sistemas de salud para fines dc diagnóstico, terapia, medicación y atencián de pacientes hospitalizados ( 1 )

laos g a m coinuntnerite utilizados en los sistemas de salud son los s 1 g u i en tes

+ OXIGIINO + AIRE COMPRIMIDO + OXIDO N I T R O S 0 + VACIO

otros tipos de gases que no serán mencionados aquí, su l i so es rnuy escazo, tales coino ei bióxido de carbono. io o algiinas Inezclas especiales.

+ Gr is coinpiicsto poi- iin solo clemciito quimico en forma tin aleiitc. O2

+ Es incoloro. inodoro e insípido en estado gaseoso. En estado líquido es de color rim1 pidido.

+ Es 1 OYO inás pesado clue el aire

+ Esencial en Iri respiracibn. pur lo que es indicrido para casos de as fi s i 3, i n t o i c ac i 6 n , apnea 1, a tec c i on es p 11 1 in on are s.

+ Necesario en los procesos de combustión. por lo que está estrictamente ligado ai metabolismo humano y tiene efectos est i in 11 1 ail t e s.

3

+ El exceso de oxígeno puede tener efectos adversos e inclusive ser mortal.

AIRE

+ El aire es la mezcla de gases que forma la atm0sfera terrestre: 2 1 YO de oxígeno que es vital para la respiración. 75% de nitrógeno que es inerte al cuerpo hiiiiiano

+ A presihn atmósferica y temperatura nortnal, es incoloro e inodoro.

+ Es soporte de !a vida.

+No es tóxico ni inflamable, pero lavorece la conduccih

+El aire que se utiliza en los servicios clínicos se obtiene de la cornyresicín del aire arnbit.ntal purificado.

+ El osido riitroso (N20) es UII compuesto químico qtic a temperatura y presión ambiente es gaseoso

+ Es tambitin incoloro, inodoro L insipido.

+ No fiivorece la vida

+ N o es intlainable pero puede favorecer la combustión Bajo calor estreino es explosivo, pues se descompone en nitrógeno y oxígeno

+ Se obtiene a partir del nitrato de amonio

+ Actúa sobre el sistema nervioso produciendo un efecto analgésico (irisesibilidad al dolor) o anestksico (insensibilidad total)

o Se rctiere al espacio desprovisto de aire o gases.

+ Produce el efecto de succión o remoción de fluidos.

+ Altos nivelcs de vacio pueden producir lesiones importantes en los te1 idos org6nicos.

Como sucede con otras muchas, una de las normas de la Coinpressed Gas Associatióii, obligatoria 211 los Estados Unidos y Canada, se ha íbrmalizado en l a industria de gases tanibien de nuestro país. En ella se muestra un código unitbrine de colores para ayudar a la identificación de los ciliridros y toinas de gases de uso médico.

Código de Colorcs para l a Identiflcación de Grises Medicos (8)

Gas E.( J y México L a n ad a I n ter n ac i onal

Os i geno Verde Blanco Blanco

Ouído Nitroso ALilf Azúl Azíi I

Aire Gris perla Negro Gris

Debido a que el color piiedc prestarse a conlusiones poi- variaciones en los tonos del color. efectos de la iluminación, o dikrencias en la percepcibn del color por parte del personal, la identiíicación primaria del gas dt-iitro de un contenedor debe ser su nonibre quíinico u otro coinunmsnte aceptado, marcado cn un lugar v 1 s 1 b I e.

1.2 APLICACIONES DE LOS GASES MEDICOS

OSlGENO

+ Consiste en enriquecer la atmósfera que estíi respirando el paciente coi1 una proporción de oxigeiio superior a la ainbicmtal.

+ Se aplica en casi todas las áreas de kin hospital: encainados, q 1 I i r o íaii os, urgen c i as .. te ra p i a i n t t: n s i va, i ri ti a I o t e ra p i a, ped i n t r i a y recuperación .

+ Los equipos que se emplean para esta aplicación son: flujoinetms, tiuinidificadores, iiebulizadores, cascos cet'rilicos, tiendas, incuhadoras y vent i ladorec.

+ Suministro directo y controlado de osigeiio a pacientes con 1 ti s u fi c i e n c i a res p i rat or i a.

+ Se aplica principalmente en terapia intensiw, anestesia y urgcncias.

+ Equipos relacionados: witiladores. inezcladort's (Dlendcr s). riiayuinas de anestesia y reanirnadores inriniiLilt.s ( AinhUs)

+ Ventiladores, maquinas dz anestesia, ncbulizadoi-es. risí conlo in'vectores y válvulas neumáticas (6)

AIRE

+ El aire se usa para diluir e l oxigeno, y como portador de agua o medicamentos que se aplican a través de las vías respiratorias.

+ IJsiialmente se requiere en las inisinas Areas hospitalarias en que se ~ipl ica os i genoterapia.

+ l,os equipos inás freciieiiteniente tmplertdos son: flu-jómctros, nebui izadores, rnezcladores (Blenders) y ventiladores. (6)

+ íiquipos de succión continua, ventiladorcs y iiebulimiores.

OS I DO NITROSO

__ AN -. - 1:: - S2.E - - - S I - A _.

+ St. usa para sedar al paciente duariite cirugía.

+ Sccundariamente para diluir iiie;lclas con oxígeno. (6) \

4 Se rcq iiiere en servicios de encamados, recuperación, qiiirofanos, tcrqia intcmim. urgencias y otras.

+ Se usa17 equipos de succión contíriua. en pared o portitiles, con rango cit. s~iccion "tiierte"' 100- 160 mmtig. Excepto en pediatría donde se requicrc uti rango "suave": 10-90 mmlig. (' I )

SI 7 C . C _ _ _ _ 1 ( )N 11 Fi f l J1JD-Q S GAS T RO I N T E S'T IN A 1 E S

4 Se requiere en servicios de encarnados. recuperación, terapia 1 17 t t' 11 s 1 va y on co I og í a.

+ Se usan equipos de succióii "suavet' e "intcrinitente", en un raiigo de 0-4 20 ininHg. ( 1 )

4 h i quirotiriios

4 Se usan aspiradores de succibn "ti iertc" (!)-FOO t i i rnH~) . "rapida" y de riia"or capacidad en volumen. ( 1 )

- SIJCC'ION _______ 'I'OKAXICA-PLEURAL ~

En quirotanos y recuperación.

4 Se usan equipos de "sello de agua" Y con rango de succión continua de 0-20 minHg. (6)

8

1.3 DESCRIPCION DE LA INSTALACION DE CASES MEDICOS

'Todas las normas citadas en este trabajo deben seguirse para los proyectos de redes de distribución de o>cígeno en propósitos terapéuticos y también para ias instalaciones de oxígeno u óxido nitroso con propósitos inedicinales dentro de cualquier área del hospital.

Siempre que el término "oxígeno" se niencione, los requerimentos sc' aplicarán también a l óxido nitroso.

DE FI N I C ION

IJii sistenia de distribución consiste de tina central de iibastecirrniento con equipo de control, y una red de tuberías de distribución que llegan hasta los puntos donde se requieren gases rncdrcinales no flaniables, >' vhivulas de salida en cada lugar de uso.

idit distribticicin xiecuada de gascs rticdicos >' \i:icio involucra toda tiria colección de instalaciones y acccsorios. el principo de todas ellas soil lais centrales que pueden de dos tipos' almacenadoras o productoras (7 )

os 1 G EN o

Las centrales de abasteciinrerito piieden consistir en (a) un sistem de cilindros, o (b) un tanque termo con owgeno líquido, dependiendo d~ la magnitud del consumo > de l as ktciciidades de suministro en 1~ localidad.

h I I I I

Fig. 1.1 Sistema Tipiro de Siiinuiititro de Oxígeno

C'EN'I'RAI, A BASE DE <'II,INDHOS

IJiia central a base d e ciiitidros consistc de dos bancadas de cilindros que se alternan para aliinentar a ía i-ed de distribucihn; cada bancada tiene una válvula rcgulítdora de presión y los ciliiidros esthn conectados a un cabezal coiTilin. Se rccoinicnda qiie cada bancada tenga u n ititnitno de dos cilindros o. por lo inenos el consumo de u n día. a menos dc que el surniriistro dc ciiindros n o pueda tiacerse di'iriarnente, cn cuyo caso habrá que aumentar la capacidad de ainiacen;irnicnto, de ttcuerdo con las condiciones de cada localidad. Cuando se agota el contenido de una bancada. la segunda debe operar automáticamente pitra seguir alimentando a la red ( 1 )

Este tipo de centrales normalmente se recomienda para cuando ei consumo diario es de 90 metros cúbicos o menos, y es obligado en aquellas localidades en las que no se cuenta con suministro de oxígeno liquido ( I )

<'E:N'I'RAL A BASE DE TANQtJE CON OXICENO LIQIIIDO

Una central a base de tanque con oxígeno líquido consiste de este tanquc. que es la fuente de abastecimiento primaria y opera continuamente, y una reserva de emergencia a base de una bancada de cilindros, cuya capacidad serrí, por io mcnos, igual a la del consumo de un día.

REQUERIMIENTOS GENERALES PARA LAS CENTRALES

Los cilindros cleber6n ser discfiit9os. construidos, probados y riirintcnidos de acucrdo con las Espuci ticaciones de la Secretaría de Industria y Comercio

C il I3 E% A LES D E DI SI' R I B IJ C I O N

Los cabezales de distri biicióii deherhn estar diseñados y construidos para resistir las presiones a las que estaran sometidos

Las conexiones para recibir los cilindros debtxiin ser las especificas, tanto para oxígeno corno para óxido nitroso, con &jeto de tl\.itar yue cilindros de u n gas determinado se puedati conectar a cabezales de la red destinada a otro gas

Despues de cada büiicada y a la salida del tanque de oxigeno liquido. sc deberá tener un equipo regulador de presión que garantice 1111;1 presión de salida de 3.87 Kg/ciri (55 Ibdpulg ) con el gasto máximo Jc discfio.

tkspiks de la vcilvula reguladora de presión y de la vilvula de scccionniniento colocada a coiitinimión de esa, sc instalar'ii una valvula dc aIi\rio de presihn calibrado a 5.8 Kg/cm. o sea u n 50.b müs de la presión de salida de la válvula reguladora. Esta válvula de aii\iio deberh cerrarse autoniaticainente una vez eliminado el exceso de presión. Cuando l a capacidad de los cilindros sea mayor de 5 5 metros iiibicos de g i s , ei cscapt. de la vilvula de alivio de presión se l levará fuera del cdtficio l*.stri válvula de alivio será de latón o bronce ? especialmente disefiada prtra st'rvicio de oxígeno.

a ) Ikberii estar en un lugar accesible para taciiidaú de carga > descarga de cilindros o de llenado del tanque.

b ) €%tara adecuadatilente ventilado el exterior

c } Cuando los locales estiin situados cerca de las fkntes dc calor coino iiicincradores, calderas, etc, deberlin construirsc de tal forma que protqaii a los cilindros de sobrecrilei7tai7iieritos.

d) No estarán adyacentes a tanques de combusrible

c ) N o deberiiii estar situados cerca de transforin;tdores o lineas t-ltktricas sin forro

12

OXIDO NITROSO

Se puede considerar que el Oxido Nitroso sólo se utiliza en los quirófanos y sólo en raras ocasioties en otros locales donde se requiera anestesiar al paciente. El IMSS reporta que el consumo de óxido nitroso es de 3 metros cúbicos por dia, por quirófano. considerando 6 dias de tiso por sernana.

Los cilindros que forman tin banco se agrupan en dos unidadtx que funcionan alteriiadarnente Cada unidad debe constituirse con por lo menos dos cilindros, o el níiinero de dios que satisfaga la necesidad del u gas para u11 tiempo definido, según el diseño. Los ciliiidros sc unen por rnedio dc un conector de salidas múltiples. o “inanifold”. Cuando el contenido de la uiiidad priiiiaria no es capaz de alimentar al sistema, la unidad secundaria puede operar autoniáticamente o indicar que es Iiccesario el cambio manual, por inedio de una alarrna en un tablero maestro de soñalcs.

Fie. 1.2 Sistema ‘Itpcrs de Suministro por (Xindros sin Suministro de Resena

13

AIRE

Tratándose de aire comprimido, los equipos deben incluir compresoras. válvulas a la salida de los tanques. indieadores de presión, válvulas de seguridad. interruptores de presión. filtros y controles cléctricos automáticos

'o ni preso r

Las conipresoras procesan aire que toinan de la atmtjsfera a traves d c toiiias que se cubreii con malla filtrante y que apuntan hacia abajo. El aire debe estar libre de corrosivos y gases tóxicos, intlamab9es o peligrosos. Si existe coritatriitiacibn cerca de las tomas de aire a la cornprcsora. el aire debe tomarse de uiia zona alejada o purificarse.

1 AS cornpresoras pueden lubricarse intcriorinente con agua, con agua y una pequefía parte de jabón. o bien con aceite mineral natural..

La coinplc.lidad y la inignitiid de l a instalm0n de una coinpresora depciide cntcr;1iiicntc de la caiititirid de aire s de la presión de trabajo que SL' rt!qiiier:m, :idciníis del tiempo total diirantc t!l cud se necesita el airc

Se iitilizan coinprcsoras duplex o de inris de dos conipresoras configuradas para traba-jar ;ilterri;idct o siitiultaneamentc. esto para incrementar el gasto entregado a la instalacibn.

E1i. 1 3 Sisterria Duplex Típico de Comyrriomr de Aire

1-0s coinpresores más utilizados en los hospitales para la prodiicción de aire inedicinal soti los de tipo de émbolo o pistón. Sin cinhrirgo, en la actualidad existen compresoras lubricadas por aceite que proporsionan mayor presión y su costo es menor (6)

Secadores

Los secadores sirven para extraer el agua y la humedad del aire ioinpriinido a fin de evitar la conosiOn 4 la osidacibn de los equipos ino\~idos por aire. así como la congelación de las tuberías de aire elpuestas a bajas temperaturas, ya sea en el interior o en el exterior tambieii sirven para destruir las bacterias vivas y proporcionar protección contra l a contaminación y para dar al aire comprimido las cualidades estériles y atósicas requeridas en el tratamiento de i o 5

pa c 1 e I 1 t t' s.

Filtros

Los filtros son los dispositivos que sinien para eliininar partículas microscópicas, tales corno el polvo, el hollín. el polen y otros materiales estrailos que pueclieran ser portadores de elementos patógenos; tambien sin'en para climinar olores, vapores de aceites y sólidos.

€<I carban activado elimina tanto los olores como los vapores es inu\ cticaz cuando se conserva scco. Los filtros y otros dispositivos para I,i cliininacic5n del agua, del aceite, de los olores y otros contaminantes dchcn Iuncionar eficientemente a su máxima capacidad. con !;is inas iitiL-ersas coridiciones de contaminxion qiit. pudieran existir en c.1 aire que penetra al dispositiFu en cuesticin

l.,os filtros requieren un inanteninliento efectivo, limpieza > rcpwstos. (5)

En la tnayoría de los hospitales no se cuenta con una central de ~ a c ~ o . o st' tieiit' pero con muy pocos o n u h cuidados. qiic es riñas per-judicid que beiiéfica. Tener una instalación de c'acio implica la iribtruciihi del personal para que se coloquen las trainpas apropiadas en l as cone\ioncs, adttrnás del cuinpliiniento de iin estricto programa Líe I i in p i eza ? in a n te ti i in i en to.

El sistema de vacío inédico- quirúrgico es un sistema de tiiberias de distribución de vacío que básicamente. esti fixinado por iina estricioii central prodiictora de vacio con equipo de control y de se iales de alarma, con una red de tuberías bien planeada que se extiende a aqucllos sitios del hospital doride es necesario Iltxar a cabo operac. ones de succión íi los pacientes. y que termina en estaciones de válvulas aúecuadas en cada punto.

I o

La fuente de succión de un sistema central de vacío debe constar de dos o más bombas de succión clue operen ya sea alternativa o simultanearnente, según la demanda. Cada una de estas bombas debe ser capaz de inaiitener por sí sola un vacío mínimo igual ai 75 ?/o de la demanda mrixirna calculada.

Sc debe instalar un tanque receptor en cada sistema de bornbas de succión y sc contará con medios apropiados para desalojar ciiaiyuier condensacibn acuinulada en dicho tanque.

El rírea de laboratorios debe contar con su propio equipo productor de vacío, independiente del sistema de vacío médico- quirúrgico.

1% los hospitaies, citando no se tiene una instalación central de vacío, se ticneri tomas de aire para producir el vacío por medio de Tubos de Venturi en dispositivos especiales.

'I'iiberías

ílcbidu a la creciente deinrrnda de gases inédicos, los sisteinas de tuberías centrales se Iiaii coiivertido e12 una necesidad. Toda construcci0n niieva debe contar con sus sistt'rnas especiales de tuberías y los hospitales antiguos ernpezar a incorporarlas a sus instalaciones.

Atitcs de instalarlas. st' deben lavar inuy bien las tuberias. válvulas y accesorios para quitarles toda huella de grasas, aceites y otros materiales o.rid;tbles. El lavado se hace en uria solución fuertemente alcalinti, corno de fosfato trisodico o carbonato de sodio. Se puede restregar S I se requiere para asegurar la Iiinpieza y finalmente se enjuaga eri agua caliente N o debe utilizarse núnca tetracloruro de carbono

17

Todas las tuberías deben estar compuestas por tubos de cobre ("or su riaavor resistencia a la ignición y su inenor tasa de combustión) sin costura. del tipo ''L/ o "K" o bien por tubería de latón de peso normal. La tubería de cobre debe ser, de preferencia, del tipo de temple suave para las subterráneas y las ocultas.

I ,as tuberias deben quedar firmemente apoyadas en asientos o L caichos especialmente diseñados para las condiciones de peso, di;inictro, etc, de cada tubería, de manera que éstas no se desplaceii iiccdentairnente de sus posiciones permanentes.

Las tuberías subterráneas deben quedar corivenientemeiite protegidas contra la congelación, Iü corrosión y los daiios fisicos. Para cllo se pueden utilizar conductos. iriangiis o envolverites de proteccióii.

[.as tuberías se pueden colocar en un mismo túnel, zanja o conducto, al lado de Iínt.as elkctricas. de tuberías de gas combustible o dc vapor, con tal de que sc cueiite con ventilación apropiada, natural o por presisn. Por otra parte, las tuberías de oxígeno, núncü se deben colocar en túnt'les, zanjas o conducios doiidc queden expuestas ai contacto con cualquier clase de accites.

Las tutwias ascendentes se pueden instalar en chimeneas o cubos de tuberia SI es que se pueden proteger r;iebiúmíente de los daños tisicos. de los efectos del calor excesivo. de l a corrosión o del contacto con riccites. no se deben instalar en los cubos cic los elevadores

171 contenido de gas de las tuberías debt: ser fscilmente idcntifkahle por niedio de letreros t-special~.s c p i t " indiquen el nombre dcl gas. Dichas niarcas deber-an local m r s c i i intervalos regulares no 11iriwres de 20 pies y debe haber criando meiws una en cada cuarto y en cada piso que atraviese la tubcria.

18

La tubería principal de abastecimiento debe llevar una válvula de cierre localizada en un sitio fkilmente accesible para casos de ernergencia Cada montante derivado de la línea principal debe tener también una válvula de sección o de corte. en el arranque del propio lliQiit~iiIte.

Todos los sistemas deben ser- capaces de entregar de SO a 55 psig (345 a 380 kPa) a todas las tomas cuando el flujo es miixiino. El de iiiírogciio dcbc poder suministrar al menos 160 psig ( 1 . 1 MPa).

En general, el diámetro nominal de las tuberías principales y scciiridmas no debe ser menor que 1/2 pulgada Para las salidas a las t o n i s . niedidores. etc; el dihnietro interior míniino es 1 /4 de pulgada.

\.’A IVU las

Las v<ilvulas de intcrrupción de los rmiales de alimentacihn deben estar lodic.cidas de tal tnanera que, al ccrrar la de uno de ellos nu afecte cn io absoluto a los demas ramales del sistema.

‘Tdas las válvulas de interrupción accesibles a personas no a u t o r i d a s se deben instalar en cajas para válvulas con ventarias transparentes. frangibles y suficlentementc grandes para pcrrni tir la operriciihi inanual de las válvulas y se deben marcar con un letrero clue diga.

PRECALJCION- VALVIJLA DE (NOMBRE DEL, GAS MEDICO) NO LA CIERRE EXCEPTO EN CASO DE EMERGENCIA

ESTA VALVIJIdA CONTROLA EL SUMINISTRO A

- F.)!> l a Iíriea principal se pondrá una válvula de seccionamiento en lugar accesible para casos de emergencia.

- En la base de todas las columnas de alimentacibn se pondrh LIX

valvula de seccionamiento.

- Cada ala dc: un piso para encamados, deberá tener una válvuia i c . stlccionaitiiento localizada en el corredor y lo más cerca posible de la e'o I u 111 n a.

- Sc izistaiarii una vhlvula de seccionamiento para cada sala de o p c r x i o i i ~ s s ; i h de expulsión. En salas de terapia intensi\,I o rcctipcrxión post-uperatoria se instalara, por lo menos, una válvula de scccionainit'iito I pcro en salas grandes, se recomienda se coloyiicn dos ( 5 )

'I'odas las vAIvulas deberán estar equipadas con un rnanómetro. y ia de aire dcbcrri tener trampa de ag,ua v filtro de carbón activado.

' l i d o s los sistemas centralc's de suininistro deben tener una \ ah t i la de a l i i io tl-ia en un valor 5O0h por encima de la linea normal dc. prcsion Psta v"dvula se instala antes del rcgiiiador de prcsión, dcspiics cic ccialquicr i i i lwla de corte del flujo ( 8 )

..\ I i A u hl A s

Se debcriii ti ner señales de alarma para asegurar operac. i 0 11 d t" 1 :; i sterna.

na b

Estas seriales de alarina (estarán conectadas a los sisteiiias elkitricos normales y de emergencia.

-__________-_ SISTEMA DE ALARMA ______I____-- "OPERACIONAL" __

Se instalará un sistema de alarma audiovisual para indicar el cainbio de bancada en una central con cilindros y se colocari a la vista del operador de equipos en la Gasa de Máquinas.

Sc iiistaiará un sistema de alarma de emergencia, audiovisual, para iridicrir que la central de oxígeno u óxido nitroso no esta funcionrmdo :idccuad:iinciik. Esta alarma operará cuando se presente alguna dc Itis condicioiies siguientes: alta o baja presión en la línea, o perdida del osigcno 11 oxido nitroso en la bancada de reserva.

fin la 1nrit.a principal de alimentación. se instalará un interruptor de presion que active automáticainente, el sistema de alarma de emergencia cuando la prcsi0ii en la l inea suba o baje un 20% de la priisiihi norrnal de opcracioii. La scfial deberá estar en Casa de Máquinas.

I%im tacilit;.ii el moriitoreo dti las líneas de oxígeno en lugarcs tales c'oiiio salas dc operacioiies, salas úe expulsión, recupcracion posoperatoria, tcriipia iritcnsica. etc; se pondran interruptores dc presion cii estas ona as para detectar alta o baja presicin, >r la sefial estara en la c s t a c i o n d t' e II t 3 r i i i t' ras corres p o t i d I ente.

Las sailidas inurales o puntos de utilización es donde se instalan permanenteintmte las llamadas comunmeiite "toinas", a los que se conectan los equipos médicos neumríticos.

Las salidas inurales son, fundamentalmente. de dos tipos de roscar o de enchufar. En ambos casos, al retirar el accesorio de "toina". la válk ula cicrra mtomiiticamente para evitar la salida del gas

71

Las vhivulas de salida deben tener diferente conexión de acuerdo ai servicio que estéii destinadas, para evitar que pueda haber usos equivocados. o eii s u defecto. tener e1 nombre y/o el símbolo del gas que se distribuye, auriqiie la identificación por color también puede estar prcscntc

Elcincnto por inedio del cual se evita que las mangueras quc van de las toinas a los aparatos de uri quirófano o una sala de expulsión qiiedm eii cl piso J* de esta fbri-ita ekitar una posible caída del personiil iiikdico. tJI LISO de los gases es inas comodo en tuxición a que abarca inayor rírea con su característica giratoria.

Los conceptos anteriores varían de acuerdo ai tipo de hospital (especialidad) y al tipo de zona. (A excepción de los aspiradores de quiróihrio y de succión lenta y los I-)rrizos giratorios)

1.S PRI’EHA DEI, SISTEMA DE DISTRIBIJCION

Antes de prier en fitncioiiarniento el sistema, el contratista que instala el sisteina debe prohar su correcta operación de acuerdo a las norinas (NITA). Las pruebas que x realizan se pueden agrupar en. (3)

- Pruebas de presicin

- Pruebas de conesibii criizatiü

- Pruebas de válvulas

- Priiebas de alarmas

CAPITIJLO I1

INSTALACION ELECTRICA

2.1 DEFINICION

Se entiznde por instalación eléctrica, al con-junto de elementos necesarios para conducir la energía que será transfomaúa por las rnicluims y equipos receptores para su utilización final. ( 1 O)

1 ,as nornias y medidas enunciadas, se basan principalrnente oil la n o r i m NFPA 99, as¡ como en las normas de instalación elkctrica dcl IhlSS, porque dc estas dos se derivan gran parte de las que inanqan otras norinxi Y :isociactones en nuestro país.

Fig. 2.1 Diagrama de bloques del Sistema Eléctrico para hospitales

2.2 Componentes del Sistema de Distribución de Energía

Toda instalación eléctrica tiene tres elementos principales:

LA fuente de suministro, que está constituida por la acometida de la cornpaiiía de luz, l a siibestacióii e1tktric.a del hospital y la planta de c im erg e 11 c i a.

e El sistema de distribución, integrado por todos los conductores que unen cl suministro con el punto de utilización.

0 laos puntos de utilización, tairibien llamados salidas, son los c o n t ;IC' tos, d i s pos i t i vos de i 1 u n i i n :IC i 0 11

urn:

FIG. 2 2 Sisteina Típico de Distribucibn EIL'ctrica de un Hospital

A CO NI ET 1 DA

L a acometida sc define como la sección de conductores comprendidos desde las líneas y equipos del sistema general de abastecimiento de la compaiiía de luz hasta el primer punto de su-jeción de dichos conductores en la propiedad servida. ( 1 I )

En Mksico las acometidas st: distribuyen con un valor de 23 K i pira e1 área metropolitana y 13 2 Kv para el resto de la república. ( 1 O )

1.a NFP.4 recomienda que para hospitales se tenga el suministro sincronizadas, para J c dos iicomctidris diferentes e 1 iidependientes,

:tsegiirrir aun iiiíis la continuidad eri el servicio eléctrico.

Cuando en el empleo de eiiergía eléctrica intervienen una gran cantidad de inriqiiiiiariri y equipo eléctrico. cs decir, cuando se demanda iiiia corrieritc mucho mayor a la normal como sucede en los hospitales. cs iiccesxio coiitar con una subestación

[Jnri subestaciciii eléctrica LS utia de las partes principales que i i i t c n ieneii t'ii el proceso de generación- consumo de energía eléctrica poi lo cii;d se puede dar la siguiente definición:

Una subestación eléctrica es una estación secundaria en una red , de distribucióii de eiiergía electrica donde se disminuye la tension dc elkt para su distribucion, o se realiza algún tipo de conversihn (16)

Elementos Constitutivos de una subestación

Los elementos que constituyen una subestación son los siguientes:( I O)

1 .- Transformador

2.- interruptor de potencia

3.- Restaurador

4.- Cüchillüs fusible

5.- Cuchillas desconectadores y cuchillas de prueba

6.- Apartarrayos

7.- Tablcros

8 - Coridensüdores

9. - 'Ir a ii s f 1) rn I ad o re s d t' i n s t r u in e ii t o

FTG. 2.3 Componentes de una subestacidti

YI,í\N1'A DE EMERGENCIA

La continuidad en el suministro de la energía eléctrica es de vital importancia para unidades hospitalarias, en virtud de que al fallar el suministro eléctrico, alteran los ey,tiipriniientos vitales para el servicio ;t los pacientes, con el riesgo de acontecer anoinalias importantes. De ahí Iri importancia de seleccionar. adquirir, instalar y operar la planta de seguridad y emergencia adecuadamente.

La planta de emergencia tiene como función suministrar energía eléctrica cuando ocurre una suspensión del servicio normal. El sistema de emergencia debe entrar dentro de los 10 segundos siguientes a la suspensión de la energía comercial. El tiempo de entrada depende de la calidad de1 motor de la planta, existen plantas con tiempo de transferencia menor de 5 segundos. La planta tienen la obligación de cntrar cada vez que sea necesario, aunque cuenta con dispositivos propios que censan la energía de la CFE para evitar entrar indis~ritninadaInente. (2)

Las partes de una planta de emergencia son: arrüncador. banco de batwas, motor de combustión interna (generalmente diesel) con los dcpositos para el combustible necesario para la operación contínua. tnticiulo de transferensia (para arranque automitico) y generador de cncrgía eléctrica. (5)

Mantenimiento de la planta de emeqencia

Dado que la planta de emergencia es la quc va a sustituir la ciicrgía requerida en caso de que e1 suiriinistro normal talle, es necesario ~ L I C esta se encuentre en optimas condiciones de trabajo, para ello es iiccessirio que se lleven a cabo protocolos de mantetiimiento preventivo y cctos deberiui ser, de acuerdo ai tipo dc: revisiOn, diario, mensual, triiiicstr'al, seinestral y anual.

PROCEDIMIENTO PARA EL DISENO DE LA 1NSTALACION DE PLANTAS ELECTRICAS

Debido a la diversidad de los requisitos de las plantas eléctricas de los hospitales, es imposible tratar de introducir un detenninado sistema de distribución de energía en todas l a s instalaciones. Sin embargo . los pasos que se sugieren a continuación pueden servir de guía para lograr un diseno adecuado y económico, independientemente de las exigencias de la planta Este procedimiento garantiza el cuinpliiniento de todas las consideraciones ya mencionadas, en el diseño de plantas de energía para

1 '17razar un piano del sitio dc la planta del hospital indicando el tamaño y ubicaci¿hi de las cargas presentes y futuras en las fiientes de energía.

Ii0Spltdt:s

La capacidad de carga del sistema se obtiene siimando las cargas individuales y apiicimdolcs después un f.actor o factores adecuados. Los fictores que se utilizan con m i s frecuciícili son:

hbctor de denicincir, que es la relacicín que existe entre la demanda máxima del sistema (o partc dt: el) > la carga total concctada al inisino

Fucfor úe diversidad. que t:s la relación entre la suma de las diversas partes de u n sistema y l a denirinda inisima del sistema en con.jiinto, o de la parte considerada

J. i rc*for* de carga, que es la relación entre l a carga mrixima y la carga proinedio toinadas durante un periodo detcriniriado.

29 ' I

Mediante la utilización correcta de los factores de demanda y la diversidad aplicados sucesivamente, empezando en el dispositivo de carga y siguiendo hacia la fuente de energía. se puede determinar la demanda y. por io tanto, la capacidad requerida para cada componenete del sistema. El problema principal consiste en estimar debidamente las cargas tomando la información de la planta del hospital propuesta y coiiiplementándola con datos de carga obtenidos de instalaciones de hospitales similares ya existentes Los principales componentes de carga, tales como alumbrado, motores y otro equipo, ejercen la inlliiencia máxima sobre la demanda de energía y s u magnitud se d e f k dcsde los pianos preliminares, pues tanto su capacidad como s u prtrgraina de operación se pueden predecir con mayor certeza que los de las cargas mhs pequeñas.

La demanda individual en kilovolt-amperes de los grandcs motores de inducción o de motores sincrónicos con un factor dc potencia de 0.8, se puede suponer igual a la capacidad de los mismos. t'n caballos de tuerza. Para motores sincrónicos con factor de 1 , la dcinrinda cii kilovolt-amperes debe considerarse como 0.8 (ocho decimos) de s u capacidad en cab;illos A menudo, los motores dc grari capacidad operan en forma alternada 4' por cllo es muy irnportante considcrsr el thctor de diversidad para evitar u n sobredisefio iniitil del sisteina.

Tener- u n conociiniento profundo del tipo de actividades plancadas para las diversas areas de un Iiospital nuevo, es muy valioso cn la cstirnación dc las demandas de energía del equipo pequeño, con base en la densidad de carga. Se pueden hacer estudios acerca de las cargas rcqueridas en los hospitales existentes, a f in de tener una idea o cstirnacióii de las que serán necesarias en las actividades del hospital en proyecto Estas estimaciones de la densidad de carga son muy útiles cuando el equipo se va a operar a tensiones hasta de 600 volts

Al hacer los estudios relativos de la demanda de carga es mejor considerar por separado la carga por alumbrado, fuerza y, posteriormente combinarlas para deteminar la demanda en cada área particular. Las cargas de alumbrado son más fáciles de estimar que las cargas de tuerza. pero pueden representar una porción muy pequeña de l a exigencia total La densidad de carga del aluinbrado se puede estimar coiisiderando tres factores: la intensidad de la iluminación deseada: el tipo de lainparas (incandescentes, fluurescentes, o de vapor de mercurio) J l a altura de las mismas.

2 I>eterrtiinar s i la energía se va a coinprar o a generar en el propio hos p i t ,?l .

Es necesario llevar a cabo un estudio econoinico para determinar si la energía se debe generar o comprar.

LA inayoría de los hospitales compran la ciiergía que necesitan. Cuiiiido la onergía se cotnpra, es necesario in\ cstigar el volta-le que proporcionará la empresa productora. En hospitales peqiieños. donde se rquieren cargas de sólo unos cuantos cientos dc kilovolt-amperes. la cniirgía se recibe a una tensión de 480 volts, dcrivada de sistemas dc bajo wlta-jc. Pero cn hospitales de mayor i i i ~ d - por lo general, la tensióii a la cual se les suministra la energía es inavor dc h O 0 volts; a algunas dr;. cstas plantas se les proporciona de 2 4 hasta 13 8 kilovolts (Kv) y a otras dc 33 Kv eii adelante Cuando se trata "a de teiisioiitx rnavores de 15 Kv sc require de una subestación maestra cspcrcial

3. Establecer los niveles de voltaje: necesarios en todo el hospital

Los sistemas de distribución pueden operar a un solo voltaje o bien con una o inis transformaciones. Türnbién pueden incluir cambios en la frecuencia de la corriente alterna o bien rectiticacioiies de corriente rilterna o corriente directa

Es necesario determinar los siguientes voltajes: voltajes del transformador o transformadores: volta-je nominal del sistema y volta-je de utilización de la corriente. Siempre se debe tener en cuenta el sistema de distribución de energía para casos de emergencia con sus requisitos indispensables, puesto que eri tides circunstancias, la energía eléctrica cs dc vital iinportancia para todas las funciones y operaciones del hospital.

1. Determinar e¡ número, la capacidad y la ubicación de las s u best ac i on e s.

Para los diseños se debe tomar eii cuenta el futuro crecimiento de la planta. Las subestaciones se lolcalizaran de manera que no vayan a interfixir, en la práctica. con ampliaciones posteriores del equipo o de los edificios. En aquellas áreas en las que todo el espacio disponible est& ya ocupado, y por lo tanto. no hay muchas posibilidades de desarrollo futuro, las subestaciones dcberi diseñarse para traba-jar a toda su capacidad. Por el contario. en las subestaciones adyacentes a zonas del hospital en donde se piense que habrá ampliaciones futuras, sí debe dqarsc un inargeri considerable de capacidad adicional.

5 Dcteriniiiiir la confiabilidad del servicio que se requiera en cada una de las arcas del hospital y disefiar los circuitos a tin de proporcionar esta coníiabil idad

La determiriacibn de la coritlabilidad. junto con los pasos ya mencionados. ayuda rnucho en la seleccióri de 'la distribución básica de los circuitos. lo cual se debera hacer cii esta etapa para estar en cond i c i ones de e f a t uar I os s u bsec uen t es.

Es muy recomendable incorporar los 1 ineamientos establecidos en la disposición No. 76A de la NFPA a las características del diseño en lo que respecta a la corifiabilidada del sistema. Se pueden planear circuitos dobles alimentadores de fiierza en los casos en que se -juzgiie necesario, a tin de increrrientar la seguridad en el ser\.icio general

i

32

Para tener la seguridad de haber proyectado un sistema de la mejor calidad se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

0 El sistema debe ser lo mks sencillo posible sin sacrificar la contiabilidad ni !a flexibilidad requeridas. 0 Se deben poder desconectar los conductores para llevar a cabo cualquier trabajo que sea necesario. 0 Se debe paralizar únicamente una sección del sistema en caso de que ocurra una talla en un punto cualquiera

Las subestaciones deben tener la capacidad adicional suficiente para el caso de que alguna dt: ellas quede fuera de servicio por cual q u i er causa.

Se podrá ampliar el sisteina con fiicilidad para ajustarlo a futuras necesidades.

Se debe asegurar una buena regulación de volta-je.

6. Proteger al sisteina adecuadamente contra sobre corriente

Este paso implica la elaboracihn de cálculk de corrientes de corto circuito y Irr selección de los aparatos de proteccitin

7 . Proporcionar protección efectiva contra rayos ? contra sobrevoltaje

El sisteina de conexiones a t i m a está estrttchainente ligado con los dispositivos de protección contra rayos 1' sobrevoltaje. A menudo, este sistema afecta el sobrevolta-jtr y en ciertas (ireas. perniite el i!so de pararrayos con características de protección de alta cal idad.

8. Verificar los límites de dispersión y regulación de voltaje

El equipo regulador de volta-je debe llenar todos los requisitos exigidos. La alimentación y la carga en kilovars* o corrección del factor dc potencia, están relacionadas con la dispersión del voltaje.

O. Redactar las especificaciones del equipo.

Las especificaciones del equipo deben reunir las características de iiiauima seguridad compatibles con la económía general del proyecto. í)cherhn ser razonablemente estrictas y se deben utilizar las piezas o corripoiicntes estáiidar en los casos en donde sea posible. Este criterio es aplicable no sólo a las piezas por separado, sino tainikn al equipo montado dc fabrica, tal como las subestaciones imitarias. Las características, del equipo deben satisfacer en todos sus puntos los requisitos exigidos, desde la capacidad de carga hasta las necesidades de protección del equipo. La incorporaciOn de u n diagrama unifilar a las cspeci tlcacioiics es una medida importante, pues. tanto a1 contratista coino al prowxdor, los ayuda a comprender l o s requisitos dc: las IT\ IS mas

SISTEMAS DE vomuE:

Los ni\rcles de distribución de voltaje que se acostumbra utilizar son, en lo fundamental, los necesarios para llevar la energía ya sea directamente a los circuitos, o a los transformadores o subestaciones de donde arrancan los circuitos alimentadores. Los sistemas pueden ser los siguientes: ( 1 O)

* Un kiloLfar es igual a 1000 t'ars. o \,olt-nnipcrcs reacti\os. quc rcprcscntan la cncrgia suitiinistrah al circuito durante una partc del ciclo > aiic rfcgicsri al si~~c'iiia cumdo la inductancia dc éste csta dcscnrgando

- Sistema de 120/208 volts. trifásico de 1 hilos para distribución de fuerza y alumbrado. Este sistenia es de uso común en edificios e instituciones comerciales y en talleres industriales con cargas pequeñas. Permite una fase al neutro para alumbrado y cargas inonofásicas, y fase a Pise en 208 volts para motores inoiiofásicos o trifiisicos.

- Sistema de distribución de 240 volts, trifásico de 3 hilos. Se puede operar sin conexiones a tierra o lien con una sola fase conectada a tierra.

- Sistema de distribución de 480 volts, tritasico, de 3 hilos. Este sistema es m u y semejante al de 240 volts de tres fases y tres hilos por carga de tuerza; en él se utilizan transforiií;~dores para reducir el voitüje en los circuitos de alumbrado y otros receptáculos similares. Los alimentadores de 480 volts se derivan de los centros de carga de las subestaciones.

- Sistema combinado de distribiicihn de fuerza > alumbrado a 480YJ277 volts (460Y/265 volts) trifiisico de 4 hilos. En C;l se utiliza la corriente trifkica de 480 volts para inotor'cs y Ia de 277 para el alumbrado fluorescente, para el alum brado iiicandescen te se usan transformadores a tin de que disininiiya la tensión a 120/208 volts en 3 fases y 4 hilos. La cortiente se l lwa a varios pisos a voltajes t.lwados y de allí se distribuye al resto de la instalación.

- Sistema de distribiicion en delta, de 2300 voltios y 3 fases. Este sistema alimenta directaincnte a los grandes motores y utiliza transformadores reductores pa-a el aluinbrado

-Sistema de distribución de 4800 volts. Este es un sistema industrial empleado en la instalación de siibestaciones al irricntadoras de motores y de transformadores de aluinbrado.

- Sistema de distribución de 7200 volts y 3 fases. Tiene las mismas aplicaciones del sistema de 3800 \701ts antes ineiicionado.

i

I , 'C

I

- Sistema de distribución de distribución de 13.2Yl7.2 Kv (o sea 13.8 Kv) de tres fases y cuatro hilos. Este es el sistema más moderno . Es el que ofrece la maxima flexihiliclad, con voltajes disponibles para cualquier clase de equipo. Es también el inás econoinico por lo que se refiere a los diciinetros de los conductores y de los conductos

Es una práctica común el uso de sistemas de alto volts-je para obtener un me-jor diseño y una mayor economía en la instalación.

La selección del voltaje depende de la mágnitud de la carga, del plan de distribucion y, sobre todo, del voltaje que pueda proporcionar la empresa productora de la corriente eléctrica. r,

L

c Sistema de distribución eléctrica

Lo tbrman los centros de distribucihn, los circuitos alimentadores, los centros de carga y los circuitos derivados

a) Centros de distribución

Son el lugar de donde parten las líneas dc alimentncicin para los circuitos derivados, mas los medios principales de desconexión j

can a 1 i zac i 0 n e 1 kc t r i ca.

Los centros de distribución son básicametite el tablero general del servicio normal, el tablero general del servicio de emergencia y los tableros subgenerales (7)

t)) Circuitos alimentadores

Se definen corno la parte de los conductores de la canalización copreiididos entre los medios priiicipales de desconexión y los medios de protección de los circuitos derimdos.

La carga de los circuitos alimentadores es igual a la sunla de las cargas de cada uno de los circuitos derivados a los que alimenta, y junto con el análisis de caidas de potencial de la trayectoria, sirve para que el ingeniero responsable de la instalacibn eléctrica calcule el calibre de los con d 11 c t o re s

c) Centros de carga

Son el lugar de donde parten los circuitos derivados e incluyen sus respectivas protecciones, que constituyen la última protección del circuito.

Para evitar caidas excesivas de voltaje se debt: procurar que la iibicacicín de los centros de carga coincida con e1 centroide del área servida. LA máxima separación entre el punto de utilización y el tablero debe ser de 25 O 30 metros.(4)

d ) Circuitos derivados

Se esticnden después del último dispositivo de protección y son los que aliinentan directamente a las cargas. Sii capacidad depende de las cargas que surten, tanto instaladas como fiitiiras. Según las normas dcl IMSS, la demanda promedio para hospitales es de 3000 W por cama j l a capacidad de cada circuito derivado debe ser de 15 a 20 A.

Puntos de utilización

Los puntos cie utilización son bhsicainente el alumbrado v los c o 11 tact o s .

Contactos Toma Corriente

Los contactos toma corriente son los dispositivos utilizados para lograr la conexión entre los aparatos y la instalación eléctrica, siempre que no estén conectados directamente.

A Neutra blanco A 8 120Vntts B v h ~ negro 8-c 120 Volla C Tlertn verde A-c o volts

Fig. 2.4. Contacto Polarizado

L-os contactos no se deben instalar detras de las catnas o los equipos. dificultando el acceso de ellos. I’ainpoco niuy cerca del piso ( 4 0 In del piso), se debe poder ejercer una fuerza sobre la clavi-ja para conectarla y desconectarla.

Para l a seguridad elictrica scm esenciales la conexión apropiada a tierra y la tuerza de retención de los contactos. Los valores de esta tiuerza decrecen con el uso Esta fuerza de retención del receptáculo a la pared dt+e ser de 114 grainos o mayor, ya que esto permite una fuerza aproximada de 20 gramos entre la clavija y el receptáculo.

Al igual que los interruptores, los contactos de einergencia deben ser de color diferente a los norinales (con el misino color que aquellos).

3X

El número necesario de contactos en cada local, se detenniiia considerando las necesidades de los procedimientos y equipos comunes al lugar.

Los toma corrientes para servicios que tienen diferentes voltajes o frecuencias, deben estar diseñados de forma tal que no acepten clavijas ajenas. Por e-jemplo, las clavijas con dos cuchillas rectas y una diterente para tierra del equipo portatil de rayos X sólo puedan insertar en los receptiiculos en una forma específica.

I 3 importante mantener la estabilidad de la energía en los puntos de utiiizxihn. Las variaciones no son tan pequeiias corno la compañía de luz asegura. Lo más recomendable es usar reguladores (o siqtemas de al imeri tac iOn in interrumpida donde sea estrictamente i ndisperisrtble ) en las lineris de alirncntación en los lugares m6s cercanos a las salidas, sobre todo cn las que se conectan equipos muy sensibles a estas variaciones

2.3 Sistemas de seguridad

El niundo de la medicina moderira requiere el uso de equipos acondicionados con energía eléctrica; sin embargo su aplicxibn representa un gran peligro al paciente, al medico y al personal que se inwlucra con el equipo electromidico Estudios estadisticos han dcinüstrado quc los accidentes por electrocution, quemaduras c'

incendios cn los hospitales son muy frecuentes, llegando a alcanzar niveles preocupantes, motivo por el cual se ha nortnado la instalación de sistcmas de seguridad.

39

Limites de seguridad

El parametro más importante que afecta adversainente al cuerpo es la cor1 iente. Comunmente se designan dos límites de corriente seguros. Uno es el límite bajo y se aplica a pacientss que tienen una ruta conductiva directa al corazón. llamados pacientes sensibles (SP). El Iíiriite seguro esta entre 10 y 20 microamperes se refiere a dispositivos qiic pueden estar conectados directamente 31 iiiúsculo carciiaco o si riccideritalrnente se establece una vía eléctrica entre otra tiiente y la coiicx ión al corazón ( por ejemplo, catéters).

Li otro es el límite alto de corriente para pacientes y personal que no t ic iwi i conexones eléctricas a sus cuerpos. En este caso, la corriente segura esta en el rango de SO0 microamperes. Eii un rango de 100 microamperes se puede situar un valor medio para pacientes que tienen conexiones semipermarientes ba-jo la piel pero no al corazón.

Otro parkmetro importante es el valor de la resistencia del cuerpo iiiiniano. que va dc 500 a 1000 ohms para el peor- de los casos. Para mediciones correctas de la corriente de fuga se necesita un medidor que responda a corrientes de AC v DC' con i i n a resictcncia de entrada de estos valores Desde el punto (le vista técnico, cs más apropiado rcgistrrir h lectura en voltaje cuat;ido la resistenciii di. la fuente medida t's inenor que 1000 ohiris (por qeinplo. el diferencial de voltaje a lo largo dcl conductor de tierra) y la corriente de figs c n los demis casos ( tdcs corno las fuentes de corriente dc fuga de alta iinpcdaiiciri).

Todo hospital debe contar con sisterna de ticrra M c a , así como, sisttma aislado y piso conductivo en arcas de quiróthiios.

Tabla 2.1 Límites Seguros de Voltaje, Corriente y Resistencia

pacientes Valores máximos:condición sensibles de operaci6n nomal, sin fallas de tierra u otras

pacientes generales

pacientes generales Y p t I S O R a !

Valores de corriente para SP 10 60 Hz. Tolerancia 10%

GP 100 GP 500

Impedancia de entrada del 500 ohms 6 500 ohms 6 500 ohms 6 instrumento simulando la 1000 ohms 1000 ohms 1000 ohms impedancia del cuerpo

Corriente de fuga máxima 10 pA 100 pA

100 mV

500 pA

500 mV Voltaje mkximo 10 mV

Resistencia a tierra del equipo Chasis a conector .1 ohm de tierra en la clavija

.5 ohm .5 ohm

Resistencia a tierra entre tierras de contactos

.O5 ohm .1 ohm .1 ohm

Impedancia a tierra de los contactos a el punto de sujeción de la entrada (para 20A)

.2 ohm .2 ohm .2 ohm

Resistencia a tierra de metal muerto

10 ohm

100 pA

5 ohm

100 pA

5 ohm

500 pA Corrientes de fuga del equipo. Alambre verde a tierra

Corriente de fuga del chasis del equipo o de las conexiones al paciente

10 FA 50 pA

Resistencia de aislamiento Lado de alimentación

vivo a tierra; Neutro a ?ierra

> 1Mohrri 100 pA

>1 Mohm 100 pA

> 5Mohm 200 pA

Tierra Física

Todos los contactos para equipo médico deben estar polarizados, esto es, tener los cables respectivos para vivo, neutro y tierra.

El vivo es la línea con tensión o volt-le.

El neutro es la linea de retorno de todos los circuitos electricos y aunque generalmente se conecta a tierra en la subestación, por asimetría en las cargas que se conectan a cada fase, el voltaje de neutro no es necesariamente igual a tierra en €3 plinto de utI1ización por las caíadas que producen las corrientes asimktricas.

La linea de tierra es un conductor independiente del neutro por el cual no circula corriente normaliriente y en el que por lo tanto no hay caídas y tbrma una malla al potencial de la tierra fisica, un electrodo que hace contacto con la tierra dentro del inismo predio. Muchos de los hospitales mexicanos no cuentan con una instalación de tierra tlsica aceptable y en algunos de estos casos se hace conexión a tierra por medio de la tubería de la instalación hidrosanitaria. Esto no es rt'coineridahle debido a que no se asegura u n a resistencia tan baja que la corriente pretiera segiiir este camino que el del paciente.

Algunas de las fiiiiciones que deseinpeiía la conexión a tierra en sistemas electricos son

1 . Mantener el poteiicial de cualquier parte del sistema en un valor definido (cero) con respecto a una referencia.

7 . I'erinitir el retorno de l a corrientc en el caso de una falla, de tal modo que la protección opere (fusible) y el circuito no se aisle.

3 .4segurar en el caso de una fal la que el equipo inactivo no alcance un potencial peligroso arriba del nivel de tierra.

4. Permitir la disipación en el sueEo de corrientes asociadas a descargas atmosféricas (pararrayos). Para este fin se debe utilizar una instalación complementaria independiente.

5 . Impedir la acuinula,ción de electricidad estática.

6. Establecer un escudo metálica al Inisiiro potenciai al que se encuentran las personas que puedieran llegar a tocar los equipos para iiiipedir que se haga contacto con partes metálicas que presenten tciisiones previstas o accidentales que impliquen peligro dt: choque clcc tr ico.

Para llenar satisíictoriamente las funciones mencionadas mturiorinento, es necesario que la conexión tenga una baja resistencia a tierra y sea capaz de llevar una gran corriente sin deteriorarse.

i,os electrodos de tierra forman una conexión eléctrica y deben ser por si inisinos buenos conductores, capaces de resistir la corrosión y la abrasion de objetos estrailos, tener uti área suficiente de contacto con el terreno. y peririanecer constante en las diferentes estaciones del aiio.

h-;i el sistema de tierra no basta con "enterrar varillas" o conectarse a un tubo. La resistericia a tierra de cualquier sisteriia de electrodos ria puede calcularse por las espresioncs clásicas de circuitos .

I-,n efecto, la ccuación para la trayectoria dc la resistencia a tierra de varios sisteiiias de electrodos es bzistaiite coinpl icada y en algunos casos no puede expresarse fhcilinente por lo que debe recurrirse zt una determi nac ion expermental de su valor. Es aconsejable encargar esta instalación a algiin especialista y que el Ingeniero Clínico participe en su ver i f i c x ió n .

43

Es pertinente considerar que..

- La resistividad del terreno depende del material, contenido de humedada y temperatura. El rango de resistividad usual varía entre 500 y 50000 Ohms por centímetro.

Cualquier parte del equipo elkctrico conectado a tierra debe poder conducir la corriente eléctrica impuesta al circuito sin cambiar sustancialmente la resistencia. Eh paso de corriente a través de una conexión a tierra, produce una reducción en la resistencia: la elevación en la temperatura causa una pérdida de humedad en el terreno variando la rcsistividad del mismo e incrementandose la resistencia de la coricsión a tierra.

Algunos tipos de electrodos de conesion a tierra : en forma de "V'g invertida, varillas de cobre y condensador.

Para conectar los contactos a tierra se pueden usar tres tipos básicos dc configuraciones: (7)

- De "bus de tierra" (un sólo circuito dcl cual se toma la tierra de todos los contactos),

- De centro único,

- De copo de nievc.

El sistema de aterrizqe se debe probar antes de su uso, y después con intervalos menores a un alio, porque la resictividad del terreno varía por t'iictores como cambios en SI constitución o disolución de sales, entre otros. El mantenimiento de la instalacihn puede determinar que sea necesario enriquecer el suelo, cambiar los electrodos o simplemente añadir humedad.

Sistema eléctrico aislado

En algunas áreas críticas como quirófanos y terapia intensiva, se utilizan sistemas de alimentación aislados. En estos sistemas ninguno de los dos conductores de alimentación está conectado a tierra y se denominan simplemente conductores.

El sistema aislado tiene como tin reducir los peligros de explosión C) choque eléctrico (i2), causados por chispas, fallas de tierra y corrientes de fuga. En efecto, una falía que ponga a tierra cualquiera de los dos conductores, simplemente define cual de ellos está a tierra, tiaciendolo similar a un sistema aterrizado. Se necesita una segunda falla a tierra del otro conductor para que circulen corrientes riesgosas, pero estas fallas son raras y hacen que operen los protectores del circuito (breakers).

'Transformador de aislamiento

Un transformador de aislamien to tiene t i s icatnen te separados sus ticvariados primario y secundario. Acopla inductivamcnte al secundario no aterrizado, con el sistema aterrizado de ülitnentacicín que energiza ai pritnario. El secundario se divide: en varios devanados, con el fin de manejar distintos circuitos para los equipos utilizados.

El primario debe estar conectado a una fuente de poder ttnergizaúa con menos de 600 V de voltaje nominal con el neutro aterrizado. (4)

TRANSFORMADOR DE AISLAbIENT.0

1 1 :I

8 m

LIM

MONíiOR D E -0 DE LF(IA

TIERRA

FIG. 2.5 Sistema de h e n t a c i h aislado

Monitor de aislamiento de la línea

Para detectar la primer falla de tierra clue sc presente de cualquiera de los dos conductores en un sistema aislado, se utiliza iin monitor de aislamiento de línea, antes llainado monitor de hllas de tierra, de operac i On continua.

Este monitor, conocido como "LIM" por sus siglas en inglés, mide y despliega las corrientes de fuga capacitiva y resistiva (total de corrientes de riesgo) que pudieran circular í1 traves de u n conductor de baja impedancia si éste se conectara entre cualquiera de los conductores J' tierra.

El límite para el total de corrientes de riesgo es entre .7 y 1 mA. (2) Cuando se excede este límite, se indica una "falla de tierra" con un tono audible y una luz roja. En condiciones normales permanece encendida una luz verde.

Pisos conductivos

Otro tipo de sistema de seguridad es el piso conductivo que se coloca en áreas de quirófanos y salas de terapia intensiva y nos ayuda para evitar cargas electrostáticas generadas.

Para que los pisos coiitluctivos puedan cumplir con óptima eficiencia, proporcionando los medios de seguridad adecuados en éstas areas, deben poseer las características siguientes: (2)

11) Ser impermeables

b) El piso no debe ocasionar retltjos

c) La resistencia eléctrica sobre la superficie del piso no debe ser mayor de 1 000 O80 ni menor de 25 O 0 0 d i m s

d) El zoclo debc instalarse integraiinentc

e) Las uniones eii el piso deben ser iiriptrceptibies para evitar zonas de con tam i nac i ó n .

f) La superficie del piso debe tener una terstura tal. que evite el acumulamiento de polvo y grasa que afecten su resistencia.

CAPITULO I11

ANALISIS DEL INSTITUTO NACIONAL DE PEDXATRIA

3.1 INSTALACXÓN DE GASES

Sin duda alguna, el oxígeno es el gas más usado en un hospital. El coiisumo diario apróximado de oxígeno por cada 10 camas de hospitalización, según lo establece el IMSS. es de 6 metros cúbicos. La demanda de oxígeno en el Instituto Nacional de Pediatria se cubre con un deposito estacionario de oxígeno líquido (termotanque) con capacidad de de 15 000 Kg, para 350 camas se consume diario aproximadamente 1300 Kg. También se tiene un banco de reserva del6 cilindros de 275 Kg cada uno.

Ida presión que maneja a la salida es de 6-7 Kg/rnin cm2. Esta reguiado a esta presión debido a que las tonias están selladas ermLítPcamcnte y s i se aumenta la presión se botarían.

El óxido iiitroso se suministra por medio de un banco de 8 cilindros (manifold) de 275 Kg cada uno a quirófiinos, medicina núclear y rayos X. Estos cilindros trahajrin a 3 Kg/miti/cmZ de presibn.

El suininistro de aire comprimido se hace por medio de dos compresoras de 1 O caballos HP. LA presión tambien est& regulada de 6-7 Kg/inin a n 2 . Las compresoras traba-jan alternadamente, es decir. Jriicntras esta funcionando una la otra se encuentra en reposo y viceversa

En esta institución no se cuenta con instalación de vacio, por lo que se produce utilizando las tornas de aire por medio del efecto Vent Li r i .

i>espuSs de los sistemas de suministro las tuberias entran en ductos. se distribuyen por plafon y alimeiita a las toiníis por muro.

EI hospital se encuentra dividido en dos piirtes. una es el área 1lriinad;i SADYTR4 ( Servicios ArisE1iarc.s dc Diagnóstico 1'

Tratamiento) aquí están incluidos los quirófanos. La otra área corresponde a hospitalización. Así mismo, cada una de estas áreas se encuentran divididas de acuerdo a los puntos cardinales.

En los pasillos de cada uno de los pisos existen -juegos de válvulas tanto para aire como para 0 2 Estas válvulas se utilizan cuando surge alguna eniergeiicia, por e-jemyio, que se rompa alguna tuberia. que algiina de las válvulas se bote por exceso de presión o también se cierran para cambiar los filtros de metal sinters. También se cuenta con filtros de carbón activado, estos sirven para retener las impurezas de aceite que vienen directamente de las compresoras.

El hospital cuenta con válvulas de seccionainiento en cada uno de l os pisos. Cada una de las viilvulas cuenta con su filtro de carbón activado y un tiltro separador de aire condensado. Las válvulas de seccionamiento se encuentran distribuidas en cada uno de los pisos de la siguien te manera:

- Planta baja, existen dos -juegos de válvulas que van a seccionar una el área de consultorios dentales y la otra urgencias.

- ler piso, existen dos juegos de válvulas, una para seccionar el area riortc y otra para el área sur.

- 2' piso , aquí igualmente existen los dos -juegos de válvulas para el hrea norte y sur, aparte se tieiit' otra viilvula exclusiva para las areas de inhaloterapia y terapia intermedia En este mismo piso. por medio de otro -juego de válvulas se secciona el área nortc y sur de terapia i n t en s iv a.

Eii este mismo piso del lado de SADYTRA se encuentran los quirófanos, aquí igualmente se tienen válvulas seccionadoras para las diferentes salas. Aquí aparte se tiene otra válvula seccionadora para controlar el osido nitroso.

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En quirófanos, independientemente de las toinas, se tiene un brazo giratorio para suministrar los gases. Por medio del brazo se tienen cuatro salidas, para aire. oxígeno, oxido nitroso 1' otra de reserva.

4' Piso

- 3erPiso

29 Piso

K ..'i Planta -. ' J Baja

Fig. 3.1 Díapuna Esqemküco del Sistcniu de Distribución de C a s e s en el WP

-3er piso, aquí se tienen viivulas scccionadoras para separar las áreas riorte y sur. Aparte se tienen válvulas para scparar exclusivamente e1 área de neonatologh

-4' piso. igualmente sc tienen dos \dvuias seccionadoras para separar consulta externa y hospitaiizacióii.

Es muy importante que todas estas válvulas tengan algun letrero indicando a que gas pertenecen y deben estar pintadas de acuerdo al código de colores ilustrado en el capitulo 1. En el INP no se encuentran identificadas las vilvulas ni por color ni con algún letrero, soictinente el personal de mantenimiento por la experiencia distingue a que gas pertenece cada toma.

En la figura 3.1 se observa i.in diagráma esquemático del sistema de distribución de gases, aquí se indica la distribución de las válvulas seccionadoras por piso. Como se puede observar Sstas únicamente se encuentran localizadas después de los puntos de utilizacih.

3.2 EVALl~A( ’ I0N DE LA INS‘I’ALACION DE GASES

í>e acuerdo a las norrnas de instalación de gases enunciadas en el capitulo I , el INP cumple en general con éstas, sin embargo, a lo largo del ticinpo han ido surgiendo problemas. primero porque esta iristitución, corno ya se había mencionado antes, fué creada para una cantidad de población detertniiiada y ahora se reciben muchos más pacientes de los que se tenían contctnplados y segundo porque tiace 24 silos que se creó y en ese entonces no se tomarón en cuenta probien-ias que fuerón surgiendo con el paso de los años.

Como se mencionó antes, en cada piso existen válvulas seccionadoras que separan algunas áreas de otras. Si en algiin momento existieran fugas después de alguna de estas válvulas no hay ningún problema porque únicamente se cierra la válvula correspondiente y se hace la reparación sin afectar otras áreas. En esta institución no existen vhlvulas seccionadoras inmsdiatamerite después del sistema de suministro y esto provoca que si existe una fuga en esta parte de la tubería- que es algo que ya sucedió - se tiene que cerrar el suministro desde su origen. Lo que se hizó en esa ocasión fué contratar una compañía que alquilara tanques de oxígeno y pequeñas coinpresoras de aire para que durante el tiempo que durara el trabajo, se tuviera abastecimiento de ambos gases.

Esto resultó poco práctico y muy costoso, es niuy recomendable que se coloquen válvulas seccionadoras en estos puntos para que en el momento de que se quiera hacer algún traba-jo en alguna de las tuberías de cualquier piso solamente está area sea la atectada y no todos los pisos.

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, R r n c f O L 0 c L a 4' Piso i

3er Pisa

K &A K I.. A L.' U 2' Piso

- ler Piso -.7

\*

Fig. 3.2 Diagrama Esquemático del Sistema de DistríbuciÓn de gases con Váivulas en la entrade

'I'arnbitin es importante que la presión en las tomas sea lit

adecuada, (aptindice B) ya que de esto depende que la succión sea efictivri y que los equipos que necesitan de estas instalaciones, trabajen de manera adecuada.

Se deberán colocar rnanóinetros en los pisos para verificar que tficti\anente la presión es la adecuada. Los tnanórnetros que se tienen están ubicados únicamente a la salida dcl sistema de distribución pero no se tiene la certeza de que en las toinas sea la presión requerida.

Esta presión también depende de la cantidad de equipos que st' coloquen en las tomas. Debido a la gran demanda. se han tenido que hacer adaptaciones a las tomas tanto de oxígeno como de aire, ya que en todas Pas ireas del hospital sólamente existe una toma de cada gas por cuna.

,

Estas adaptaciones consisten cn colocar adaptadores tipo "T" que convierten una salida en dos Esto aparentemente resuelve el problema de escases de tornas, sin embargo, cuando se colocan dos equipos a estas tomas duplicadas l a presibn disminuye notoriamente y se tienen problemas con los equipos por disminución de Ia presibn.

Esta disrniniición de la prchión iambién se ha detectado que se debc a que no existe un control en el que se establezcan las fechas de cambio de los filtros de metal sinters, ya clue estos se llenan de impurezas y no permiten el paso del gas con la misma presión. El cambio de estos tiltros se debe hacer con regularidad en un periodo no mayor de 3 ineses para asegurar quc e1 gas suministrado está librc de iinpurems y con Iri presión adecuada. (8)

Con mucha frecuencia las enfermeras se quejan de que no hay presión suficiente en las tonias y que de éstas sale agua, esto es un prohiema clue st: debc al sistema dt: purgado de¡ aire condensado En el JNP cl purgado st' hace de inodo manual, csto implica que se tengan clue revisar los tiltros mínimo dos veces al día para verificar el nivel del agua en los filtros y purgar antes de quc lleguen o sobrepasen el nivel marcado en estos

Como no existe un sistema por nicdio del cual el agua que se tbrrria del conderisado del aire .;alga dfrectarnente hacía algún dcsaguc, se colocarón unos depósitos deb;ijo de cada una de las válwlas en donde cae toda el agua condensada con residuos de aceite de las compresoras cuando se purgan Este no es un sistema adecuado para 1111

hospital, debido a que en estos depósitos se encuentra el agua estancada creando un foco de contaminación

Para evitar que se presenten estos problemas existe un sistema de purgado :iuton~ritico de drenado (6), este sistema cuenta con dos sensorcs dc riivel y una trampa de agua, si el nivel uno no es alcanzado la trampa se cierra, en el momento en que se alcanza el segundo nivcl ici

trampa abre una válvula lo que da paso al separador de agua-aceite. despues el nivel baja y no hay baja de presión en la linea.

l,a eliininación del agua-aceite se puede hacer utilizando e¡ principio de secado del aire. mediante este se enfria el agua y se condensa tiactendo que la humedad relativa se vuelva aire saturado Ida humedad SL' condensa enfriando m i s el aire. Existen cuatro metodos por rnedio dc los cuales se pude lograr la eliminación del agua-aceite (6)

- Sistema químico (silica-gel), se utiliza iin tanque donde se pasa aire hurnedo y éste es absorbido por la silica. La desventa-ja de este inétodo es el costo.

- Sistema para graves problemas de humedad, se mete aire a presión a un cilindro el cual tiene un elemento químico que se transforma v absorbe el agua. La desventaja es que consume mucho aire.

- Ssparador centrifugo, el aire gira por dos capas metálicas con oriticios, separa las gotas de aire y aceite y por medio de una malla de fibra de vidrio con resina elimina partículas de hasta 34 m.

- Secador refrigerativo (más utilizado), se hace por medio de intercambio de temperatura, es decir. enfria el aire que viene por medio del que va saliendo, se utiliza una válvula automática para la eliminación del agua.

En ei área de quirófatios, las mangueras que salen del brazo giratorio para el suministro de gases no tienen la resistencia necesaria para soportar las presiones a las que llegan los gases. Por esto, en poco tiempo sc deterioran y se salen de las tomas, esto se debe a que las rnangiieras se expanden por la presión. Esto resulta un peligro i ~ i u y

grande tanto para el paciente coino para el personal medico. Es recon?enciable que las mangueras que st: compren sean de uso rnkáico (rigidas o retractiles) para evitar que se provoquen accidentes, ya que si no es así, estas mangueras pueden expanderce tanto hasta reventar y ocasionar i i i i problema inayor. En CASA PLAKRE. se consiguen inangueras de uso inkdico que pueden soportar hasta IS Kg'cm2 de presión, es decir, rebasan en gran cantidad la presión que se tiene en las tomas

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En esta misma área se instaló una red para la eliminación de gases que desprende el paciente hacia el exterior del hospital. Este sistema funciona de la siguiente manera: en el piso de cada sala se encuentra una toma de cobre a la cual se conecta una de las salidas del circuito de paciente de la miiquina de anestesia. AI abrir la llave de la toma los gases saldrán por aquí en lugar de quedarse en el medio ambiente. Según l a información que se recabó, este sistema núnca fué utilizado, debido a que por medio de esta red las salas quedarón comunicadas entre sí y no existe alguna válvula que las separe, al utilizar este sistema en alguna de las salas los gases pasan hacía otra de las salas antes de salir al exterior. Esto es un probietna muy grande, puesto que los gases de desecho de un paciente se mezclarán con los gases de otro paciente pasando por las máquinas de anestesia.

Actualmente se utiliza un purificador de aire por cada sala, sin embargo, estos no han recibido el mantenimiento adecuado, como cambio de filtros lo cual debería realizarse con periodicidad

Lo más recomendable para la purificación del ambiente de cada una de las salas de quirófatios es la colocación de un estractor por sala que lleve los gases hacia el exterior del hospital.

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Requerimentos de instalación de gases por servicio

Las salas de operaciones son sin duda, los locales del hospital donde se usan más tipos de gases y en mayor cantidad. Entre los equipos que ahí se utilizan y que requieren alguna instalación de gas para su funcionamiento están:

- Máquha de anestesia: utilizan óxido nitroso, oxígeno y algunas veces aire

- Ventilador de anestesia: Se conecta al oxígeno a través de la máquina de anestesia para ciclar su funcionamiento.

- Succionadortis: Se conectan a la toma de vacío y regulan la presión de succibn. Idos succioiiadores se usan con botellas coicctoras y con trampas de seguridad y sobreflujo que evitan el paso de lo aspirado a la linea de vacío

- Equipos de endoscopia como laparoscopios. artroscopios, etc: que requieren insutlar algún gas inerte (como COZ o N2 ) para ampliar la cavidad esain inada.

- Laser qiiiriirgico: Para su funcionamiento ciertos tipos de laser utilizan mezclas especiales que se suministran por medio de diiidros. Algunos utilizan nitrbgeno puro o aire para impedir cl paso del humo producido por el corte hacia la lente.

Los quirófanos son salas siempre saturadas de personal y equipo Los cables y mangueras por el piso y atravesando ci ciiarto se deben arttar ai inriwno. para lo que se colocan las toinas en ci techo cerca de donde cc' iis;in. Existen diversos tipos de monturas de techo corno las de placa, rieles. colurnnas y brazo surtidor a-justable (pendant).

La in i s sencilla de las monturas es en placa y de las tomas se conectan rnangueras en carrete.

Los rieles con manifolds móviles situados en el techo paralelos a la mesa de cirugía. permiten que las mangueras se muevan de un extremo a otro. para conectar los equipos. Sin embargo, la construcción misma de los rieles y la altura a la que se colocan dificulta el aseo, por lo que en ellos se puede acumular la suciedad, creando fuentes de infección indeseables en el quirófano. Además, ocpan mucho m i s espacio sobre el plafón lo que implica rodeos en ductos como los de vent i 1 ac i On o el ec t r i c id ad.

I ,us coluninas se posicionan generalmente en el techo sobre los extremos de l a mesa. Pueden ser rígidas o retráctiles. En ellas se conjuritan los servicios de gases y electricidad en un área bien localizada y de Gcil acceso. 'Tienen además la venta-ja que para realizar actualizaciones, la adición de inódulos eléctricos y de gases se facilita. De las columnas rígidas que dejan una altura libre adecuada a l a estatura dcl persond, se conectan mangueras de longitud constante.

I .os brazo5 surtidores ajustables sostienen una cabeza rotatoria autonivelablc cuya parte superior es una charola para soportar dispositivos especiales como monitores. bornbas de infusión, etc. SI: puedcri tener salidas de cualquier gas así como conexiones eléctricas en las ciiras inferior y laterales de la cabeza Incorpora un manómetro para cada uno de los gases que surte. por lo qire se puede conocer la presión que llega a el en el imomento, facilitando la detección de tallas El brazo pucde moverse verticalmente y girarse horizontalmente para tener h s salidas siempre accesibles. Los más modernos se mueven por tnedio de i i i i motor con control portitií o de pared p tienen sensorcs que evitan que objetos que encuentre a su paso sufran daños.

Eri l a tabla 3.1 se muestran los requerimentos de instalación por servicio que recomiendan algunas asociaciones y la instalacibn del INP.

1 Urgencias

Q \J I16f 3 nos

UTI

' Ne on at olog i a

1 toma de oxígeno 1 toma de oxígeno, 1 de 2 tornas de oxígeno

y 1 de aire aire y 1 de vacío y 2 de aire

1 toma de oxígeno y 1 de aire

2 tomas de 2 tornas de oxígeno,l de 2 tomas de oxigeno 1 toma de oxígeno. oxígeno 2 de aire y 1 de oxido nitroso oxído nitroso oxído nitroso oxido nitroso

aire, 3 de vacío y 1 de 2 de aire y I de 1 de aire y una de

1 toma de oxígeno 2 tomas de oxígeno. 1 de

y 2 de aire aire y 3 de vacio

2 tornas de oxígeno

y 2 de aire

1 toma de ox ig era o y 1 de aire

1 tomade

. y una de aire

1 toma de oxígeno 2 tomas de oxígeno, 1 - _ - - - - - - - - - de oxígeno aire y 3 de vacío y 2 de aire

Tabla 3.1 Requerimientos de Instalación de gases por Servicio

En el timen una

INP cn todos los servicios encontrados en la tabla solo se toma de oxígeno y una toma de aire a excepcih de

qiiirófinos qut: tiene aparte una tonia de osído nitroso. Estas tomas sencillas las vuelven dobles con un adaptador que convierte l a salida de sencilla a doble.

\lantenimiento de la instalación de gases

Para que e1 mantenimiento de la red de distribución de gases sea realizada en forma mas completa y eficiente se debería de contar con un sisteina de seccioriamiento (a bust. de válvulas de zona), este sistcma se encuentra omitido en la instalación de esta rcd. para el caso INP, además esto daría por resultado una separación adecuada de los pisos, Arcas, para dar mantenimiento por zonas y no tener que detener el suministro en todo el hospital.

El departamento de mantenimiento cuentan con un programa de conservación para la red de distribución de gases; este programa tiene una periodicidad diaria, semanal, mensual, trimestral, semestral y anual > con d, se cubre por completo la revisión de todos los elementos de las instalaciones de gases. es decir, revisión del tanque termo, compresoras, filtros, posibles existencias de fuga, etc.

El programa de mantenimiento que se tiene para las compresoras cs el siguiente:

Revisar el nivel de aceite. purgar tanque y linea de presión, revisar la tensign de las bandas, hacer prueba manual de trabajo. purgar los \ ~ s o s portafiltros en todas las estaciones del hospital y SADYTRA.

S em ana I

Probar por accionamiento manual las válvulas de alivio. obser vat- el funcioiiainiento general, valorar la vibración y ruido, revisar ei programador obsenmdo su secuencia y operando el simultaneador. rc\'Isar los tlltros de zona verificando la presión contra el flujo en los rainales corrrespondientes controlados por válvulas de retención y filtro, sopletar los filtros de aspiración de aire

hl en s u a I

Revisar el banco de filtros del cuarto de compresores, revisar 1 ilvulas y estoperos en la misma área, revisar as conexiones de la tubería de interconexión de tanques, serpentín condensador, banco de filtros . revisar los interruptores de seguridad, irnpiar las aletas disipadoras de los tubos de descarga

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Trimestral

Revisar los controles de presión, limpiar interiormente la linea de presión del sistema de control, hacer el servicio completo al arrancador, limpiar el con-junto de la válvula centrífuga del compresor, revisar la \ i lwla iinidireccional "Check" de entrada al tanque de almacenamiento, cambiar el aceite y buscar partículas terrosas en el aceie usado, reajustar las condiciones de operación.

S c iiie s t ra I

i,avar el tanque de almacenamiento de aire, revisar las cinpaquetadairas de las bridas y conexiones, revisar el sistema de ancla-je > el estado de las bases de concreto armado, empacar los purgadores i~~rinurnles de las estaciones, hacer servicio completo al programador, inedir l a resistencia de aislamiento del motor.

Recorrer lit red de distribuciOn cn busca de fugas de aire, cambiar Iris \ i l \~ l : i s de scgiiridad de la cabeza del compresor, revisar el corripresor y establecer su estado general dando especial atención a la presiwi negativa de aspiración, anular el interruptor de presión y hacer subir la presibn hasta la apertura de la válvih de alivio, verificar dcspiiés la presion de cierre (no permitir qiic se rebase la presión de apertura), rwissr la instalación elkctrica de fuerza, midiendo la caída de potencial desde el transformador seco de 440/220 V hasta el motor.

Segiiii datos recopilados, para el mejor funcionamiento de las compresoras. se le tiene que hacer un a-jiiste a los cabezales anualmente > se detectan retrasos en su e-jeciición para esta frecuencia es decir se rcbasa el limite anual de mantenimiento. De la misma manera, los filtros de carbon acti\.ado que sirven para retener las impurezas de aceite que \ iciieri directaniente de las cornpresoras se deben cambiar cada tres

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mcses y también se detectó un retraso continuo para con este punto del mantenimiento.

Diariamente se revisa el tennotanque, verificando la presión, y capacidad en la que se encuentra y se deshiela el serpentin. De manera similar, diariamente se verifica la presión a la salida de los tanques de oxido nitroso que debe ser de 3.25 kg/im2

A las tomas se les debt: cambiar peribdicarriente (cada 3 meses) los tiEtros dc: metal sinters los cuales retienen grasas, polvo y bacterias qiic: pudieran llegar al paciente. En el INP no se tiene un control exacto dc este tipo de mantenimiento, el cambio de filtros se realiza cuando se dctccta falta de presión en alguna de las tornas.

Para rcalizar un buen mantenimiento de las tomas tanto de aire corno de o?tigerio. se debe contar con míinómetros, análizador de 02 , empaques, filtros, lubricante especial.

El departamento de inantenirniento debe contar a su servicio con iina instalación especial de alarmas, colocadas cn la red de distribución, y en los plintos claves como serían oficina de inantenimiento, n conato1 og i a, y LJ i rb fan os, tera pi a i ri ten s i va. u rgenc i as. Los parárnetros que se pueden monitorizar con estas alarmas sori los siguientes: Alta y baja presión de oxígeno, bajo nivci de oxígeno, reserva de oxígeno en LISO, baja presión de la reserva de oxígeno, alta y baja presión de aire comprimido, alta temperatura en cl motor de los compresores, alta y baja presión de oxido nitroso, y finalrneiits para reserva de oxido nitroso en uso

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3.3 Instalación Eléctrica

El Instituto Nacional de Pediatría es un centro hospitalario y de investigación de importancia nacional, atiende a cientos de miles de infaníes anualmente, cuenta con un númeroso grupo de personal en todas sus áreas y secciones, no es difícil vislumbrar que el hablar de su instalación eléctrica es hablar dc un punto complejo y muy basto, es entonces importante indicar que se tomará un panorama más bien global

de puntos de la red, estratcigicos y la atención hacia las áreas críticas a las cuales interesa tocar en el presente trabajo. En sum, hablando de sus riodos principales, se busca lograr tener un panorama integral de la coriipic-ja red de distribución eléctrica del INP.

Para el suministro de energía eléctrica, el INP cuenta con dos acometidas una que es preferente y otra emergente. Estas estan controladas por medio de un sistema de transferencia en alta tensión (23 KV).

-+A

SISTEMA DE DISIHI8UIiTJN A i R;

C

Fig. 3.3 Diagrama General Unifilar de la Red de Distribucion Electrica del IIVP

El Instituto Nacional de Pediatría es un complejo hospitalario que se puede entender como dos grandes secciones operativas SADYTRA y Hospitalización, dentro de las cuales se analizaran con detalle las áreas críticas, que realmente son las de interés del presente trabajo. La siguiente descripción abarca la totalidad de areas ubicadas en cada sección del instituto; el hospital cuenta literalmente con 3 cuartos de rnáqiimas, importantes de tnencionar porque en ellos se localizan equipos de interés de análisis posterior. Por comodidad en el desarrollo sc nombrarán a dichos cuartos de miquinas corno A, B, y C.

~- que protege

Yapacidad Kw I Ila 1 uirófanos /'Cuarto B /sí

* Se refiere a cuarto de máquinas

Tabla 3.2 Organización de las Plantas de Emergencia en el INP

El cuarto A se encuentra ubicado en la planta baja del hospital, aqui se encuentra Iri doble acometida. una subestación de 300 KVA. una planta de emergencia de 50 KW-62.5 KVA. el tablero y transfer de AT. El cuarto de máquinas B se localiza en la azotea del área de SADYTRA, aquí se encuentran dos subestaciones la primera de 1000 KVA. a continuación una de 400 KVA, asi coino dos plantas de emergencia de I50 KW-187 KVA y otra de 40 KW-50 KVA. El cuarto C se encuentra ubicado en la azotea del área de hospitalización, localizando en este una subestación de 750 KVA una planta de eniergencia de 100 KW-125 KVA, cada una con sus respectivas transferencias, además de los correspondientes interruptores y tableros de distribución.

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Kg. 3.4 Ubicación Física de las Secciones I y I1 y de los Cuartos de Máquinas A, B y C

Iniciando con el desarrollo para las áreas de la institución se indicará lo siguiente.

IJbicadri en un amplia superficie de operación, dentro de cada sccci0n se ubican los siguientcs servicios: Audiología y Foniatría. Banco de Leches, CEYE, Laboratorios, Quirhhnos. Terapia Intensiva, Radiología e Irnagenología, Rehab¡ 1 itación.

Las áreas de interés son indiscutiblemente Quirófanos y Terapia Intensiva, su distribución eléctrica sería la siguiente.

Area de Quircífanos

Los quirófarios no requieren una explicación especial de porque es una área muy importante de esta y cualquier institución hospitalaria, ubicada en el 20. piso de SADYTRA cuenta con once salas de operaciones, una sala de recuperación. una área de esterilización y algunas de uso general. En equipo se cuenta con dos autoclaves, monitores, equipos de electrocirugía, inicroscopio de cirugía, ináquinas de anestesia entre los niás significativos.

Por ser una área crítica para un hospital se debe de contar con una serie de consideraciones adicionales en todos los ámbitos donde esta incluida la distribución t‘ instalación elkctrica.

La descripción de la maiiera en que el flujo eléctrico esta direccionado hacia esta área, sus controles. y equipos dedicados sería como sigue.

El tlu.jo inicia con la Doble acoincitida de AT, pasando por el interruptor general y el tablero de distribución di: AT, posteriormente el i1i~l0 se direcciona hacia una subestación AT-BI’ dedicada al área de quiriifimos con una capacidad de 400 KVA, ubicada físicamente en el ccirirto de máquinas R. en el cuál se localiza la planta general dora de cincrgencia de 1 SOKMT. 187 KVA, q w por cstar exclusivamente a scrvicio de esta área se le Ilamarii dedicada, eii este punto es adecuado mencionar y a la vez resaltar la iitilitación de otra planta generadora de emergencia corno protcccion en caso de falla de la primera de operación iionnal, esta planta que podríamos decir es de reserva, y funge como una sobreprotección para el área especiilca que solo opera a falla de la anterior: esta planta cuenta con tina capacidad de 40 KW de potencia ekctiva y 50 KVA de aparente.

I

IC

Estas plantas tienen con transferencia automática para proporcionar energía en caso de falla de la línea principal, su tiempo transferencia cs de menos de 5 segundos (la transfixencia nomial es de 1 0 segundos para areas no críticas) , la planta cuenta con una demanda de carga del 45 al 60%, y la de reserva solo cubre el 50Y0 de lo que cubriría la planta normal, traba-jan a tres fases. cuatro hilos. bajo sicteina de combustión a base de Diesel, su consumo de combustible (diesel) es de 10 a 30 litros/h (planta de 150 KW), según la carga, y estar1 concctadas al tablero de la línea de emergencia, que opera solo ba-jo la falla de la doble acometida.

I , ; i líiiea principal llega a un tablero de distribución principal y a los interruptores principales ( de BT), conectandose al nivel o piso del hospital donde se encuentra el área de qiiirofanos.(2o. piso) llegando a un tablero de distribución secundario, este es claramente visualizado por niedio de sus partes tableros, alimentación y circuitos derivados, proporcionando. por medio de los circuitos derivados la energía e1t;ctric.a iiecesariri para hacer funcionar. esta irea de la seccióii 1.

Fig. 3.5 Diagrama linifilar de la Distribución Eléctrica hacia el Area de Quirófhnos

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Area de Terapía intensiva

Terapia Intensiva o UTI (Unidad de Terapia Intensiva), área de atención a pacientes en estado crítico. terminales 4 de crísis severas da la sencilla explicación de la seleccibn de esta área como crítica: ubicada en el 3er. piso de la sección de SADY'TRA, cuenta con lo siguiente: dispone de ocho camas, cuatro cunas térmicas, con equipamiento de mon i tores, bombas de infusión. ventiladores, desfibriladores, electrocardiográfos y otros que requiren de un adecuado servicio eléctrico y su pronto respaldo.

El flujo inicia, con ¡a Doble acometida de AT, pasando por el interruptor general y el tablero distri buci6n de AT, posteriormente el flujo se direcciona hacia una subestación AT-HT dedicada a SADYTRA con una capacidad de 1000 KVA, ubicada físicainentc en el cuarto de mitquinas B, en el cuál se localiza \a planta generadora de ernergencia no dedicada ISOKW, 187 KVA en potencia aparente, conectada a la liiiea de emergencia y a los interruptores y tablero de distribución para el segundo piso de esta sección, donde encontramos a Terapía In tensiva.

Existe irn tablero de distribucicin securidiirio para este piso, ya que se encuentran en el otras áreas y el tlu-jo dt: energía tanto de l a iínea principal como de la línea de emergencia esta dirigida a ella desde el tahlcro principal de BT.

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SISTEMA PE UiSTRIBVCKIN

LllW pMrp.l PRINCIPAL HOSPITAL I /------------i

CIRCUITOS

-1 CENTROSOE 1 DSTRIBUCION r- CIRCU'TOS I OERI ' rMOS j - --....l i

Fig. 3.6 Diay,rarna tínifilar de la Distribución Eléctrica hacia el Area de Terapia Intensiva

SECCION I1 H OS P I ?'A L, I LAC I O N

IJbica ircas de intéres general. para personal. técnico, rrikdico, usuarios 2 incluso administrativos,, es el área de principal operatividad de los hospitales y claramente del INP, dentro de csta sección se ubican las siguicntes áreas: Hernodiálisis, Infectologia, Inhaloterapia, N conato I og í a. Urgencias y otras especialidades ped i citr icas .

I .as lireas de inter& serían Neonatología, Urgencias, y su distribución eléctrica sería la siguiente.

Area de Neonatología

151 (irea de neonatología ubicada en el 3er. piso de la sección de hospitrilización. cuenta con cuatro incubadoras, ocho cunas de fototerapia. cinco cunas tkrrnicas. doce monitores de signos vitales, osímetros. bornbas de infusicin, ventiladores y equipos anexos que representan el respaldo a la atencihn a neonatos

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El flujo inicia, como se ha desarrollado para las secciones anteriores con l a Doble acometida de AT, pasando por el intemptor general y el tabiers de distribución de AT, posteriormente el flujo se direcciona hacia una subestación AT-BT dedicada a Hospitalaclcin con una capacidad de 750 KVA, ubicada fisicamente en el cuarto de máquinas C, en el cuál se localiza la planta generaúora de emergencia dedicada, de 100KW, 125 KVA de potencia aparente, conectada a la línea de ernergencia y a los interruptores y tablero dc distribución para el tercer piso de esta sección: esta planta como las anteriores tambien se puede reportar corno sobrada, donde encontramos a neonatslogía. Existe tin tablero de distribución secundario para este piso. ya que se cnciientrati en el otras áreas y el flujo de energía tanto de la línea principal coino de la línea de emergencia esta dirigida a ella desde el tablero principal de BT. Se puede mencionar que desde los tableros de distrihucióii secundarios, se pueden tomar una, dos o tres fases para los circuitos derivados y su llegada a interruptores y conectores y a la carga corno punto final.

L v r n pnncicai .

Fig. 3.7 Diagrama linifilar de la Distribución Electrica hacia el Area de Neonatologia

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Area de Urgencias

El área de urgencias ubicada en la PH de la sección de hospitalización, un área con la obligación de resolver casos de gravedad inesperados y de inminente riesgo para los usuarios a atender, requiere considerarse crítica y de ahí la necesidad de tener u n flujo eléctrico con fiable y con protecciones adecuadas, esto se describe a continuación. 191 realidad el sistema de iluminación aquí es de amplia importancia, al igual quc los equipamientos, y su flujo lleva la siguiente trayectoria, pasando por los controles que se mencionan

Ilabie acometida de AT, pasando por el interruptor general y el tablero de distribución de AT. posteriormente el flu-jo se direcciona tiaciü una subestación AT-BT dedicada a Hospitalación con una capacidad de 750 KVA, ubicada fisicaniente en el cuarto de máquinas C , en el cuál se localiza la planta generadora de emergencia no dedicada, de IOOKW, 125 KVA, corno es iiorinal, conectada a la línea de crnergencia y a los interruptores y tablero de distribución para PI3 de estí1 sección, donde encontramos a urgencias.

Existe un tablero de distribucion secundario para la planta baja, y cl tliijo de energía tanto de la lírica principal como de la línea de crncrgcncia esta dirigida a ella desdc e l tablero principal de B1'. AI igual que en todas las rireas de las sccciones desde los tableros de distribución secundarios, se pueden tornar una. dos o tres fases para 10s circuitos derivados y su llegada a interruptores. concctores y a la carga f 1 nal ni en te.

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Fig. 3.8 Diagrama Unifilar de la Distribucilón Eléctrica hacia el Area de Urgencias

Areas no críticas con respaldo eltktrico.

El área de Radiología e Imageneología cuenta con una protección contra apagones y falla de Ict doble acometida, aunque en el presente análisis no se considera crítica, es adecuado mencionarse por ser una parte del complejo eléctrico que se ha explicado en forma global, y en sus nodos principales.

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Esta área de ubicada en el ler piso de l a sección I o SADYTRA , es alimentada desde el tablero de distribución principal del ciiarto de máquinas B, por la subestación de 400 KVA, que tambien se considerará dedicada para esta área, su planta que la aiimenta es de 100 KW-125 KVA y se surte desde el centro de distribución secundario del ler. piso.

KVA 1 Emergencia KW

__ . - - - I _____ ________ - - - __ Area Critica T Proteccianes rSobreprotecciones 1 Piso de 1

,Neorratalogía I Doble Acometida, planta 1 No ,QuirBfanoc 1 Doble Acometida, planta p n t s de emergenciy _ _ 2 1

-1 ___.I___

1 PB - __ No

2 Doble Acometida, planta 2

Urgencias UTI

c- _________

Tabla 3.3 Representacion de la red eléctrica en las áreas críticas

En la figura 3.9 se observa un diagrtlrna a bloques del suministro de energía eléctrica en el INP.

I& 23 KV

A

Fig 3.9 Snigtnlstrs de E;ner#s Elkctrlca en el INP

3.4 Evaluacion de la Red de Distribution Electrica del INP

Evaluar la instalacibn. equipamiento, inctodus de operatividad de la Red del INP se antoja un piimto dc dimension adecuada para ingenieros electricistas y de cvaluaciones en obras. iricluso peritos de la inateria que confirmai-i en un porcenta-je alto la normatividad de la misinci. sin embargo, aunque el alcance cid prcst'r-ite es definitivamente limitado y no busca sustituir otros tipos de arialisis y evaluaciones especializadas, logra cubrir las riecesidades cognoscrtivas de un ingeniero bioinédico, clínico e incluso de otros profesionales con intromisión en el sistema hospiialario y cula especialidad no es el campo eléctrico.

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La red eléctrica del INP, cuenta con una adecuada acometida y tiel a la norma de l a Direccion General Electricidad y su reglamento, cumpliendo una doble acometida. La cobertura de una amplia superficie de construccion, áreas especializadas de atencion y desarrollo y ser una institucion de importancia nacional provocan que desde el diseño se procedan a colocarse cinco subestaciones de AT/BT repartiendose el trabajo de surtir a todo el instituto, se reconoce una operation adecuada de estas ya que el área de mantenimiento cuenta con un plan de amplia frecuencia de conservación para estas y sus partes.

Manten irn ien to Diario.

* Verificacion switch de enlace. * Lectura de temperatura del transforinadores * Lecturas de voltmetros y amperíinetros. * Posición de interruptores de AT/RT

Mantenimiento Semanal

* Revision de valvulas niuestre;idoras de transfbrmadores. * Revisión de alumbrado eltktrico del ambiente de l a subestación.

Mari t en i m i en to Mens uü 1.

* Limpieza del área contigua y equipo. * Kevisión de fusibles e interruptores de bancos de capacitores. * Veriikación instrumentos de los tableros, voltmetros, amperimetros.

Man ten i m ien to 'I'r i me s tral .

* Revisión de nivel de aceite dc transformadores. * Medición de corriente de los capacitores.

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Mantenimiento semestral.

* Medición de rígidez dielectrica de los transformadores. * Medición de aislamiento de los transformadores y respectivos ajustes. * Limpieza del área contigua y aspiración de los gabinetes de AT y BT. * Revisión de conexiones de fuerza de BT. * KeLisicin. limpieza y relubricación de los interruptores de BT lado norte

* Accionamiento manual de prueba de cuchillas de AT. * Revisión de conexiones de AT.

y sur .

Manten iniiento Anual.

* Limpieza general especial de mecanismos de operacihn y reajustes. * Limpieza de cuchillas y receptores. * Medicibn de resistencia de aislamiento de cables de AT. * Medición de resistencia de debanados de transformadores. * Regeneración de aceite de transformadores y pruebas de laboratorio de

* F’raieba dc dispositivos de seguridad de interuptotes de AT. * Rea-jute de mecanismos de disparo de cuchillas. * Veriiicación de tierra f’isica de seguridad.

este.

El tener personal suficiente, un programa de mantenimiento y el seguiinients de éste, garantiza el adecuado iuncionamierito de las su hes tac ioiies .

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Una de las protecciones basicas, a falla de la doble acometida, es las plantas generadora? de emergencia, con ya un tiempo de vida considerable, pero con un tiempo de vida esperado mayor al nominal, gracias a un mantenimiento muy cercano y una carga mucho inenor a la que en forma común respaldaría una planta de emergencia en uso en otros centros, ya que se puede manejar la carga del SO% (recoinendación de fabricantes y empresas espec ial izadas), estas plantas en e1 instituto reportan una carga de 6OYO menos SLI fixtor de demanda (resulta alrededor del 50%), por cierto las plantas de einergencia todas de una misma marca productora.

Mantenimiento Diario.

* Revisión de Temperatura. refrigerantes, tensión de. bandas, combustible lubricantes, electrolitos, cargador y funcionamiento general. * Purga de vaso portafiltro.

.Mari t en im iento Semanal.

* 1 ubricar generador y marcha * Revisión tensión y tiecuencia gcricrada * Riisqiieda de fugas de diesel, aceite, agua por sistema de escape. * Rwisión de elementos de amortigiiacibn de vibraciones. * Revisión de elementos externos de los acumuladores

Mantenimiento Mensual

* Revisión de maiígiieras, bandas, turbo. tubo de escape y silenciador. * Sopletear filtro de aire. * Lubricación de balet-os del generador de potencia y del tensor de

* Tratainiento al sistema de enliiamiento

* Deterininacih por corto del estado de los acumuladores.

bandas.

R4edición de densidad de electrolitos de los acumuladores.

7K

* Purgar tanque de retorno a Diesel * Limpieza de área y miiquina.

Mantenimiento Trimestral

* Verificación de sistema eléctrica * Verificación de emisiones de gascs. * Revisión de estado del aceite. * Revisión de estado y nivel de aceite del gobernador hidráulico. * Revisión de dispositivos de paro por alta temperatura, baja presión de

* Cambio de agua. *Revisián de conexiones eltictr icas e interruptor termomagnétrco montado en el generador de potencia.

aceite y sobrevelocidad.

Mantenimiento semestral.

* Verificación de estado de la bomba dc agua. * Cambio de aceite y filtro. * Cambio dc tiltro de combustible. * Cambio de tiltro de aire. * Verificación de instrumentos montados eri el generador de potencia y el motor. * Revisión del excitador-regulador del generador de potencia y rangos de operación. * Re\.isiSn de baleros dcl generador de potencia * Revisión del factor de potencia de la red eléctrica que protege la p 1 anta.

Mantenimiento Anual.

* Medición de resistencia de debanados del generador de potencia, y la

* Medición de resistencia de, las conexiones a la red de tierra ikka . * Medición de resistencia de la instalación electrica de fueria entre el

* Veritlcacióri del sistema de inyección de combustible. * Reajuste de parámetros de operación. * Limpieza de tanque de retorno y Iineas de alimentación de coin bust i b 1 e * Rwsión de rectiticadores del generador de potencia.

resistencia de aislamiento entre estos y tierra.

generador de potencia y la transferencia .

Concentrando ya, directamente las siguientes líneas a las áreas de principal interes y que se Ilamarón críticas podríamos decir lo que sigue.

La calidad de l a seilal que fluye hacia estas zonas scría aprobada, ya que pasa por diferentes controles, de seguridad (interruptores), distintos puntos de localización de cargas (centros de distribución principal y secundarios), protecciones contra apagones y ba-jo voltaje (plantas dc cincrgencia), sobreprotecciones a puntos realmente críticos (doble planta para quirófanos) y una aceptable forma de oiida, permaneciendo en la mayoría de las tnediciones en un rango de +/- 7%0 a I S 0 VCA, eii una fase.

1 _. * -_ ----- 1 Vivo-Neutro 120V15%7 126 4V I 109V T-iK' , llOV

No se pudo medir porque no existe otra tiena para tomarla como referencia

Tabla 3.4 Reparte de Polaridad en Receptáculos para Cargas Monofásicas en Areas Criticas

En la inspección de estas áreas son detectables situaciones como, cantidad de receptáculos torna corrientes insuficientes en quirófanos y urgencias. en la práctica se utilizan conexiones o extensiones domésticas lo que resulta inipráctico e incluso riesgoso para provocar alguna falla de sobrecargas y hasta C O I ~ O S que de simples eventos, probabilísticamente es aceptable que pueden generar eventos mayores. La polaridad de los receptaculos result6 erronea en un porcentaje que se estima del 60041 en las áreas criticas. esto al cuantizar las pruebas hechas, se requiere una apropiada revisión de los circuitos derivados y desde ahí corregir esta situación.

Para yiiirbfanos, se puede sugerir un punto que se clasitlcaría coino me-jorü, es el simple hecho de incluír switches o interruptores de uso cotidiano para las lamparas de las salas de operaciones, cuyos retlectores perinanecen en operación aún no siendo requeridos o utiliíl*zdos. desperdician Iitermente energía, aumentan la temperatura de la sala, aumenta e1 uso de bombillas de repuesto que realmente tinen un desuso.

En todas las áreas existe una total falta de idei-ititicación, rótulos o simples serlalizaciones de indicación j correspondencia en los circuitos derivados, operativümeiite localizar esta falla y omitirla resulta una ine-lora adicional para incrementar el buen funcionainiento del instituto.

Es adecuado evaluar al instituto desde el punto de vista de su actualizacion. solicitud y aceptación de innovaciones. en equipamiento y medidas de seguridad.

Sistema de %lonitoreo y Control de Energía Eléctrica

Esisten disposi t ¡vos canerc ialrnente disponi bies para esta fLinción y los cuales proporcionan la siguiente utilidad en aplicaciones i n d u s t r i al es, c om erc i al es e i 11 s t i t uc ion al e s.

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Este sistema consiste en un equipo (hardware) llamado monitor y que se instala en un sistema de distribución de tres fases, este proporcionari una cantidad de parámetros importantes, corriente por fase, THD (distorsión annónicu total), corrientes de neutro, detección de armónicos, factor de potencia, factor de potencia, captura de forma de onda y alarmas por rebase de parhrnetros nominales.

El monitoreo también proporcionará picos de demanda de energía, eventos de conexión y desconexión de cargas, sobrevoltajes y desvalanceo de faes.

Este sistema de monitorco se sugiere para rescatar problemas concretas, y se puede conectar en 10s sistetnas de distribución secundarios.

Los problemas que se peden resolver con este sistema son

- Determinación de problemas por arinbnicos. - Determinación de problemas por factor de potencia. - Capacidad de inonitoreo de interruptores del sisteina de distribución - Capacidad de inonitoreo de cargas. - Adaptable a las partes principales dt: la red elkctrica

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3.5 Analisis de la Seguridad Eléctrica en el INP

En los últimos años ha tenido lugar un incremento muy notorio en l a cantidad y complejidad de los equipos médicos en uso dentro de las instituciones hospitalarias.

La instrumentación niédica en uso dentro de los hospitales debe operar siempre bajo las mejores condiciones, para disminuir de esta inanera, los peligros potenciales de las corrientes eléctricas involucradas tanto para el operador como para e1 paciente. Para lograr estas óptimas condiciones de operación sc requiere de la intervención de personal calificado tecnológicamente para poder adoptar e implantar normas y procedimientos de seguridad elkctrica.

Sólo de esta manera es posible disminuir al mínimo los riesgos de choque eléctrico y aumentar, paralelamente, la conflabdidad de las mediciones diagnósticas y de las medidas terapkuticas.

Los riesgos de accidentes eléctricos en la inayor parte de las áreas de los hospitales, como son los pabellones generales, laboratorios, salas de csperrj. oficinas, etcktera, son los norrniilcs del uso de l a energía elkctrim en la vida moderna. Por lo tanto, cn estas Areas se aplican las norinas y códigos vigentes para instalaciones domésticas. La situación cs radicalmente diferente en las Arcas de hospitalización en donde los pacientes en estado crítico estiii siqetos ;f un moiíitoreo intensivo de diversas variables fisiológicas.

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La situación es especialmente delicada en aquellos pacientes a quienes se ha practicado venoclísis para la inserción de catéters llenos de solución salina o electrodos de marcapasos. A este tipo de pacientes se les denomina eléctricamente suscepti bIes, puesto que la barrera natural al paso de la corriente eléctrica al interior del cuerpo (es decir la resistencia cutánea) ha sido rota por alguno de los procedimientos incncionados.

A u n cuando no se trate de pacientes eléctricamente susceptibles, cl tiecho de usar equipos diversos de inonitoreo operados con ;iliint.ntación eléctrica de la línea, que muchas veces conectan ctiictivriiiientc' al paciente a la tiena de la instalaci0n eléctrica, hace que l o 5 riesgos de choque eléctrico aumenten notorianiente.

Aparte de las áreas de terapia intensiva, rnerecen consideración especial los quirótanos, ya que además del uso extensivo del equipo de inonitoreo se utilizan en ellos equipos de electrocirugía que presentan riesgos cspeciales. También deben tomarse en cuenta los peligros de explosion de gases anestdsicos provocados por chispas de origen clcc t r ico

Los riesgos anteriores se ven complicados por- cl hecho de que, en gcncral, los médicos y enferrneras eiicargados del manejo e iiiterconexión de1 equipo eléctrico en contacto con el paciente elkctricamente susceptible carecen de los conocimientos técnicos necesarios para entender el origen dc los peligros a los qui; esta expuesto dicho paciente y ellos inisrnos; por lo tanto. no puederi toinlir las medidas adecuadas de control preventivo

Por todos estos riesgos. c es iinpor-taiite llevar acabo una revisión periódica tanto de las instalaciones como del equipo médico, ya que es fundamental garantizar la seguridad eltktrica dentro de los hospitales y cerciorarse que los equipos médicos estkn opcrariúo dentro de los iiiargenes adecuados y permitir realizar en ellos niantenimiento preventivo que ekite l a oc1irrt':icia de fallas potencialmente cat as t rbíi cas.

Corno se mencionó en el capitulo I1 la importancia de los sistemas drx tierra fisica en una institución hospitalaria son de vital importancia debido a que su función es drenar las corrientes de fuga o falla que se puedan presentar y sirven como medio de protección tanto para la integridad física de los pacientes y personal médico como para el equipo médico. En esta institución no se cuenta con una tierra fisica adecuada para el hospital, lo que aquí conocen como tierra fisica no segura una resistencia tan ba-ja que permita que la corriente prefiera stguir este camino que el del paciente.

Es muy importante que se instale un sistema de tierras sobre todo quc cubra las áreas críticas, que como se mencion0, es en donde existe inayor probabilidad de riesgo debido a la diversidad de equipo médico qiie se utiliza en cstas áreas. Es conveniente que antes de instalarla se coiisulte a personal calificado ya que se tienen que tomar en cuenta diversos í-actores como tratamiento, resistividad . temperatura y humedad del terreno para calificar que tipo de tierra fisica conviene miis a esta institución.

En el INP es el departaniento de electroiiicdicina, quien st' encarga del mantenimiento correctivo de los equipos inkdicos y se rcsiiclven algunos problemas de instalaiicines electricas y de gases. Sin embargo. no existe en la actualidad un programa de actividades en las que se realicen protocolos de revisión periódica. mantenimiento preventivo, seguridad eléctrica 1, capacitación de los equipos electromédicos, que corno se nienciono antes. son de vital importancia para tener siempre en buen funcioriamiento los equipos.

Se debe realizar un análisis de la instalacióri elkctrica existente, para realizarlo todos los dispositivos y aparatos operados con al iinentación de la línea deben estar desconectados > los receptáculos libres. Posteriormente. se deben seguir los siguientes pasos, utilizando para ello una forma de control en donde se anoten todos los datos obtenidos.

a) Hacer un esquema del cuarto, anotando su localizacióii y función. En este esquema se debe mostrar la localización de cada receptáculo, indicando donde existen condiciones de falla. b) Los interruptores de luz se deben revisar para verificar que funcionen correctamtmte. Los interruptores defectuosos se anotan en el esquema.

c ) Se debe inedir la terisión mecánica de los receptáculos. La terisión miniinii aceptable es de 500 g.

d) Verificar clue los receptáculos esten alambrados correctamente; es decir. que no haya conexiones invertidas. Esto se hace con un milimdor de polaridades. Los alarnbrados incorrectos se indican en el esqucma del cuarto.

e) Sc: debe seleccionar una tierra del receptáculo desde l a cual medir los voltajes ct las demás tierras, para veriflcar que todas las superficies conductoras aterrizadas sean equipotenciales. Esta tierra se denomina tierra de referencia y es conveniente que est6 localizada en el centro del cuarto para hacer las mediciones con el mínimo posible de longitud de c 2 b I e s

t) III volta.je másimo tolerable es de 5 m V a 60 i-lz y de 25 mV a CD. E3tasmediciones deben hacerse con los rocepticulos abiertos, es decir, sin alirnentar ningún aparato.

.- E ) Por íiltimo, se debe medir la resistencia de la tierra de referencia, ;I

todoslos conductores conectados íi tierra; debe ser miior o igual a O I Ohms. Esto es para garantizar que la tierra ofrece una vía de mínima resistencia al paso de la corriente. Esta medición se debe hacer a 60 Hz, utilizaiido una corriente de prueba de 20 Amperes.

Esta revision se debrá efectuar con una periodicidad de tres veces por ario.

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Como ya se mencionó, el otro elemento fundmental para .% oarantizar la seguridad eléctrica dentro del hospital es el estado del equipo medico operado desde la línea de alimentación. Estos equipos deben ser sometidos a una revisión periódica utilizarido un equipo de prucha, para cerciorarse que estén operando dentro de los margenes adecuados y permitir realizar en ellos manteiiimiento preventivo que evite la ocurrencia de fallas potencialmente catastróticas.

Fsta revisión periódica deberá estar enrnarcada dentro de un prograrna gcneral de seguridad eléctrica. Se deberá llevar uiiü hoja de rqystro individual para cada equipo, en donde se consignarán tres tipos de datr,:;:

a) Llatos de identiticación del equipo.

b) Resultados de una inspección preliminar.

c ) Resultados de una inspección detallada.

c. 1 ) Mediciones de resistencia.

c.2) Mediciones de corrientes dc fiigri.

A continuación se detallan los elementos de esta revisión:

it) Z/kto.s de identificacicín: Aquí deberari incluirse datos generales como el tipo de equipo. la marca. el modelo. el número de serie. inventario y localización usual.

b ) /nspc.cción preliminar: Se debe realizar una inspección preliminar, obsenmdo la condición en que se encuantran los cables, los protectores, las clavi-las, fusibles. controies. rnedidores y lámparas iridladoras. Los resultados se deben anotar en la hoja de inspección.

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c . 1 ) Mediciones de resistencia: La resistencia del chasis a tierra debe ser inenor o igual a 0.1 ohms. Este aterrizaje tiene dos fiinciones: la primera es permitir que las corrientes de fuga o las corrientes en caso de f'alla fluyan directamente a tierra, evitando el peligro de choque eléctrico. Este peligro se favorece cuando se utilizan adaptadores de 3 a 2 patas, por lo que niinca se deben utilizar en un hospital.

La segunda función del aterrizaje del chasis es evitar la iritttrferencia producida por la radiación electromagnética.

¡.a resistencia de la terminal de tierra a los cables del paciente debe ser mayor o igual a lOM ohms. Esto asegura que el paciente esta protegido del cualquier falla en el circuito de alimentación del i tis t r u nien to.

c 2 ) íLlediciones de corriente deB4ga: Es necesario saber la inágnitud de corriente que fluye del chasis a tierra para asegurar que esta no sea peligrosa para el paciente en caso de que se pierda la conexión a tierra. Asi msmo, es importante conocer la cantidad de corriente que h v t a trrivks de los cables del paciente para evitar utilizar equipos con corrientes de fuga peligrosa para Sste. Los valores permisibles de la corriente de fuga en áreas críticas sori de IO pA o inenorcs para tiecuencia de CD a 1 KHz.

En las áreas críticas del hospital se sugiere que se realice una rtxisión del tipo anterior cada dos meses, mientras se procede a red im- L I ~ programa de eduoacibn en seguridad eléctrica y operación de los equipos para el personal en istas áreas. Posteriormente, la frecuencia de las revisiones puede ser menor', hasta realizarse cada 6 meses.

Existen eti cl inercado analizadores de seguridad elkctrica los cuales son muy necesarios para la realización de todas las pruebas antes i n en c ion ad as

P

KX

El analizador de seguridad eléctrica es un instrumento de medición de autoajuste, de precisión, portátil, diseñado para que el usuario sea capaz de investigar y registrar datos de peligros eléctricos en el hospital. Es capaz de ejecutar pruebas de seguridad en equipo operando con energía eléctrica y su instalación alambrica a tierra, así como en sistemas de energía aislados. Puede simular probables condiciones de falla, tales como pérdida de tierra en el equipo y polaridad del receptáculo de energía invertida.

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CONCLIJSIONES

Durante el transcurso del presente trabajo se pretendió hacer notar la iinportancia que tiene que los Ingenieros Clínicos adopten conocimientos sobre características en instalaciones tanto de gases coino eléctricas y aplique sus conocimientos desde el punto de vista de los equipos médicos y la seguridad de los pacientes.

€3 miiy importante hacer notar que para qiic los equipos médicos fiineionen siempre en las mejores condiciones se debe contar con una adccurida instalación, El Ingeniero Clinico debe conocer las características de la instalación en forma general. cs decir, no desde el punto dc vista de diseño de instalaciones, sino como usuario de éstas. I > t k saber la capacidad de carga que pucden demandar para que no se sritiircn e incluso sean dañadas cuando se instale algún equipo.

III análisis en el Instituto Nacional de Pediatría tué una forma de aplicar las bases teóricas mencionadas en el propósito principal que es e1 q u i p 0 inkdico y la seguridad de los pacientes.

Para cubrir el objetivo principal de este trabalo st) recurrió a la brisqiicda de bibliografia afín ii cstos teinüs para cubrir los conocimientos teóricos. Para el análisis st: hicieron varias visitas a las iiIstalücioi1es del hospital verilícando que cuinplierm con lo establecido en las diterentes normas que existen sobre instalaciones Se tuvierón eiitrevistas con las diferentes personas del dqmtamento de Iiiaiitcniiniento que son las encargadas dc las instaimones haciendoles preguntas concretas que cubrieran las necesidades para el desanolio del análisis Se hicierón mediciones de los parametros de interks para \.criticar que los puntos de utilización cumplen con lo requerido cn las normas para tener en buen funcionamiento el equipo y contar con un airibiente seguro para los pacientes.

Si se hace una similitud de las instalaciones (gas y eléctrica) de que en general ambas cuentan con un sistema de suministro, un sistema de distribución y puntos de utilización, se puede decir que el INP es una institución que con lo que respecta a la instaiación de gases cumple satisfactoriamente con las normas citadas en el punto de suministro. sin embargo se empiezan a tener problemas desde el sistema de distribución hasta los puntos de utilización. La iristalación eléctrica cumple satisfactoriamente con las normas desde el sistema de suministro hasta c.1 sistema de distribución, sin embargo, en los puntos de utilización que son sobre todo los de incumbencia del ingeniero C h i c o , donde existen diversas deficiencias que no protegen de riesgos tanto a los equipos corno a íos pacientes y personal medico

Sc mencionarón con detalle todas las fallas detectadas en esta institucián y se intenth no dejar escapar explicaciones y posibilidades de so1ucic)n de grandes y pequcnas situaciones.

Sin duda la posibilidad de scr utilizado el material como guía para desarrollar análisis sirnilares en divcrsas instituciones, esta implicitamsnte cubierto, únicamente por tratarse de un análisis dedicado.

AI transcurrir el proceso de información que se realizo en todo el testo. se consideró e1 poder ser accesible cstc rnaterial a otros profesionales anexos y con relaciones hospitalarias. a di tkrentes niveles, de ahí se considera la información tan accesible que puede ser consultada y ser útil a otras áreas profesionales.

El iNP es uní1 institucióin en espera de fuertes mejoras y modernización, compararla con otras, resulta adecuado e inocuo y da la posibilidad de acelerar los procesos de correcciones, cambios y moyimientos necesarios en todos los niveles para lograr elevar el servicio en cuando menos algunos piintos, que pudiera el usuario coinún notar y aprovechar.

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APENDICE A

UNIDADES DE PRESIOW

(Conversión Aproximada)

UNIDADES DE FLUJO (Conversión aproximada)

l'sig (pound per square inch gauge); es la unidad de presión medida di tixncialmente con respecto a la atInosférica.

Psis (pound per square inch absolute); es la unidad de presión medida dit¿.rencialniente con respecto a la presión de cero dxoluto.

CFM- pie cúbico por minuto

tZCFM (Actual cubic feet per minute): es l a unidad usada para expresar la medidad de volumen de un gas que tluye a temperatura y presión de operación.

SCFM (Standard cubic feet per minute); es la unidad usada para expresar la medida del volumen de un gas que tl~~'e a temperatura y presión estándar, a temperatura de 68" y presión de una atmósfera

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APENDiCE B

Caida de presión en psig

por metro de tuberia

@ 55 pdg (3.87 Kg/crnZ)

Presión nominal al inicio : 55psig (3.87 kglcm?) Presión permitida en la última toma: 5Opsig (3.5 kglcm') Caida máxima permitida: Spsig (.35 kgicm')

APENDICE C

Organo rector de Instalaciones Eléctricas de lMización

- Secretaria de Comercio y Fomento Industrial - Secretaria de Coinercio Interior - Dirección General de Nomas - Dirección de Electricidad y Gr is - Subdirección de Electricidad

- Departitinento de Autorizaciones Electricas - Departamento de Autorizacion de Proyectos Eléctricos - Departamento de Responsables en lristalacicsnes

Eléctricas

Funciones y €acultades de ia SECOFI en materia de electricidad

*VVei-iíicar que los proyectos eléctricos ase apeguen a la reglamentación vigente (Revisión y estudio de proyectos). *Veriticar que las instalaciones eléctricas sean seguras. (Inspeccibn y revistcin de instalaciones). "Registrar y controlar las actividades de las personas registradas como res po n sa b 1 es en m at e I i a e 1 éc t r i c a. *'Actualizar las normas tkcnicas y demás disposicioncc rclacionadas con la seguridad elkctrica.

Leg is lació n E Iéct rica

Le!. del Servicio PUblico de Energía Eléctrica

L\rticiilo 28.- Debt. existir un proyecto debidamente elaborado, prs\riamente a la e-jccución de las instalaciones elkctricas. Se requiere la autorizacion de la SECOFI para contratar el servicio elkctrico con la CFE los siguientcs tipos de instalaciones. industrias, alta tensión. loc~i1t.s de concentracibn pública y con ambientes peligrosos, edificios

con dos o más usuarios. L a Comisión Federal de Electricidad no proporcionará el servicio si las instalaciones del tipo anterior no cuentan con la autorización de la SECOFI.

Articulo 29.- Sólo podrán ponerse a la venta o utilizarse los equipos y componentes eléctricos autorizados por la secretaría. venta-las:

-Mayor confianza en su buen funcionamiento -Mayor seguridad para el usuario -Brinda protección al contratista -Refacciones y folletos instructivos -Define campos de responsabilidad

Normas Tknicas del reglarnerito de Instalaciones Eléctricas

Son de observancia obligatoria en todo el país.

PropOsito.- Establecer los requisitos que deben satishcer las instalaciones eléctricas a fín de que ofrezcan condiciones de seguridad para las personas

Contenido de las Normas ‘í‘kcnicas

-General idades -Proyecto y proteccibn de instalaciones eléctricas -Métodos de instalación, ctsnduitores y canalizaciones - E ~ L I I P Q electric0 diverso -Instalaciones especiales -Subestaciones

Objetivos de las Normas Técnicas

-Establecer criterios básicos de diseño -Fijar requisitos técnicos y de seguridad -Su obsenmcia evita daños a la integridad fisica de las personas y a las propiedades

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AYENDICE D

I’oteiicia Media. Es la potencia eikctivci desarrollada por una corriente o volt-le periódicos. sus unidades son los watts.

Potcnc‘ia ,4p:ircntc. Eis el producto del volta-je y la corriente rms por el coseno del hngiilo entre sus t‘risores, sus unidades sori l o s Volt-Ainperes, (VA) .

I’otciicia Kcxtivii 1.3 la potencia quc proporcionm los elementos capacitivos e inductivos dc una red, sus unidades son l o s Volt-Amperes rc;ictrvos. (VAr )

I’otciicia C’oinpicy;i 1:s l a potencia desnrrollxia ;i tracVCs de iina red coinpiicstii por diversos dc cornporientcs \ ret2rida a través de su irnpcdanciii (1). sus cornponcritcs son l a potencia inedia (Pin). coi i io coiiiponentc real. y l a potciicia rcactii ;i (0) c o iiw c om pori ente I ni agi ti íi r i o. Pc= Pin + (1 Siis unidades s o n los VA o K V A

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97

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