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Prestaciones de los EPI usados por los bomberos para la protección global de la cabeza ‘por encima del cuello’ contra los riesgos eléctricos

Nuevo riesgo para los bomberos: protección frente a vehículos eléctricos o híbridos

Ramón Torra Piqué, Dr. Ingeniero Industrial06/08/2021

Para los bomberos se comercializan en el mercado cascos conforme a EN443 y EN16473, que incorporan pantallas y accesorios externos o integrados al casco, los cuales garantizan el aislamiento cuando se está en contacto con un cable de baja tensión, pero no protegen frente al peligro de una descarga producida por el arco eléctrico generado en un cortocircuito. En este artículo se describen las prestaciones que satisfacen los sistemas de EPI utilizados para la protección global de la cabeza ‘por encima del cuello’ contra los riesgos potenciales que pueden estar presentes en las actividades del personal bombero, en incidentes distintos a la propia extinción de incendios. Actualmente estos son más del 80% de las intervenciones, por ejemplo, cuando en una estructura se debe desconectar el suministro eléctrico, rescates frente a cables en tensión y en accidentes de tráfico con el nuevo riesgo que presentan los vehículos eléctricos.

Para centrar la problemática de los riesgos eléctricos para los bomberos que, por lo general, no son expertos en peligros eléctricos derivados de los servicios de suministro de electricidad, se han producido a menudo lesiones (< 80% en manos, brazos y cabeza) por deficiente protección. Los principales riesgos eléctricos son:

  • Descargas eléctricas: contacto breve accidental de conductores eléctricos bajo tensión, con quemaduras en los puntos de entrada-salida de corriente, asfixia, alteraciones del ritmo cardíaco.
  • Arco eléctrico (figura 1): cortocircuito a través del aire de uno o dos conductores al suelo y el arco eléctrico cuya descarga implica: altas temperaturas (19.000°C), fuerzas explosivas (ondas de presión), proyección de residuos (principalmente a la cara) e intensa radiación UV, que puede lesionar la visión. En consecuencia, las lesiones pueden incluir quemaduras de segundo grado, ceguera, daños pulmonares y lesiones por traumatismo
  • Riesgo eléctrico: en las intervenciones de rescate en accidentes de tráfico con vehículos de nueva energía. Más adelante desarrollaremos este concepto.
Figura 1: Riesgo contra el arco eléctrico en operaciones para el auxilio/rescate en accidentes de tráfico con vehículos de nueva energía...
Figura 1: Riesgo contra el arco eléctrico en operaciones para el auxilio/rescate en accidentes de tráfico con vehículos de nueva energía.

Por consiguiente, la estructura del artículo es la siguiente:

  • Análisis de los primeros auxilios/rescates en vehículos de nueva energía.
  • Normativa y ensayos vigentes en la UE, aplicables a los EPI de protección completa de la cabeza para los cascos de bombero.
  • Conjunto de casco y accesorios externos acoplados, para los bomberos y cuerpos de seguridad, en intervenciones de rescate y tareas anexas.
  • Sistema de casco, con accesorios integrados, para los bomberos estructurales frente a riesgos eléctricos.

Cuando corresponda, se indica un ejemplo típico del marcado del EPI para la identificación de las prestaciones del producto, según define la norma mediante ensayos específicos. Para simplificar el contenido de la marca CE en el texto se omitirá, en cada caso, el número y año de la norma y obviamente también, (cuando sea pertinente) fabricante, fecha de fabricación, modelo, tallas, material de la copa y peso, que siempre la complementa.

Análisis de los primeros auxilios/rescates en vehículos de nueva energía

Los vehículos con nueva energía, híbridos o eléctricos (figura 2), contienen sistemas eléctricos especiales de 100V a 600V (en el caso de los camiones eléctricos). Estos bloques de baterías suelen estar ubicados en la parte trasera del vehículo o debajo del asiento trasero. La alimentación al motor del vehículo se transmite a través de unos cables de media tensión, debajo del suelo del vehículo. Los bomberos deben prestar atención para no cortar, aplastar o tocar estos cables durante las operaciones de rescate o remolque. Antes de disponerse a rescatar a una persona de un vehículo híbrido o eléctrico, deben desconectar las baterías. Algunos vehículos incorporan un sistema automático que desconecta las baterías en caso de colisión, pero en otros vehículos la desconexión se realiza a través de un conector manual. Generalmente, la mayoría de los fabricantes de vehículos eléctricos publican guías para los servicios de emergencia, disponibles en internet, describiendo si hay un conector de servicio, así como su ubicación

Figura 2: Esquemas de detalle para vehículos con nueva energía, arriba un vehículo eléctrico y abajo uno híbrido
Figura 2: Esquemas de detalle para vehículos con nueva energía, arriba un vehículo eléctrico y abajo uno híbrido.

Normativa y ensayos vigentes en la UE

La normativa EN exige el uso de pantallas a los bomberos, para su protección facial frente al arco eléctrico, puesto que los cascos para bomberos solamente se ensayan, para garantizar el aislamiento eléctrico, cuando se está en contacto con cables energizados. Por consiguiente, es preciso recurrir a otras normas específicas e incluso a ensayos complementarios.

  • EN16473 2014 - Cascos de bombero para rescate técnico, solo contempla un requisito obligatorio, frente al contacto accidental a corto plazo, con conductores eléctricos de baja tensión, hasta 440 Vca. El ensayo se efectúa, bajo 2 condiciones reales de riesgo, con una tensión de prueba de 1200 Vca para verificar el aislamiento.
  • EN443:2008 - Cascos de bombero estructural, solo contempla un requisito opcional, frente al contacto accidental a corto plazo, con conductores eléctricos de baja tensión, hasta 440 Vca. El ensayo se efectúa, como en la norma anterior, para verificar el aislamiento.
  • EN50365:2003 - Cascos dieléctricos para usos en instalaciones de baja tensión, desarrolla un requisito adicional contra descargas eléctricas de hasta 1000 Vca o 1500 Vcc. Las pruebas se efectúan a 10.000V, pudiendo marcar el producto con doble triángulo y ‘Clase eléctrica 0’.
  • EN14458:2004 - Pantallas faciales y visores para cascos de bomberos, define el visor con rendimiento mejorado frente a peligros térmicos y adicionalmente proporciona resistencia y/o protección, en nivel mayor que el básico, frente a calor y la llama, pero no aporta requisitos frente al arco eléctrico, aunque incluye requisitos opcionales a satisfacer que le permiten acoplarse al casco que los disponga.
  • GT-ET-29 - Requisitos complementarios frente al arco eléctrico en pantallas, publicada por DGUV en 2010, incluye un ensayo de ‘arco en caja’ con parámetros de 440 Vca, 50/60 Hz durante 500 ms y define dos ensayos para la Clase 1: 4 kA, 135 kJ/m³ y la Clase 2: 7 kA, 423 kJ/m³. Los ensayos se efectúan con una descarga de arco y se determinan las temperaturas, detrás de la pantalla, al nivel de los ojos, la boca y la barbilla en el cabezal de pruebas, para garantizar la ausencia de lesiones en los usuarios (figura 3).
  • EN61482-1-2 - Prendas de protección contra peligros térmicos del arco, para prendas textiles, siendo el ensayo de ‘arco en caja’ similar al de pantallas. La norma ASTM F 1959/F 1959 M-06 es asimismo válida para determinar la protección de prendas textiles frente al arco de 8 cal / cm².
Figura 3...
Figura 3: Fotos descriptivas del ensayo frente al arco eléctrico, señalando arriba la distancia al peligro para realizar el ensayo y abajo el estado del casco antes y después del ensayo.

Conjuntos de casco con accesorios externos acoplados

En el mercado actualmente se presentan soluciones, para paliar los riesgos que pueden estar presentes en las actividades desarrolladas por los bomberos en operaciones técnicas. Básicamente la solución está formada por un casco de bomberos (no estructurales) al que se acoplan accesorios compatibles (pantalla, marco, etc), para la protección facial, en caso de prevenir el riesgo que comporta el arco de cortocircuito. A continuación, se describen las características y protecciones de los EPI utilizados:

  • Casco de bombero conforme a EN 16473 (figura 4), sin ranuras ni elementos metálicos para la fijación/acoplamiento de componentes y accesorios y, por norma, superar el ensayo de aislamiento eléctrico que protege frente al contacto accidental de un cable energizado y requisitos opcionales. Marcado:-30°C, LD, 440Vca, MM.

Nota: '-30°C' (Impactos/perforación a temperaturas bajas), 'LD' (Deformación lateral), '440Vca' (Aislamiento eléctrico), 'MM' (salpicaduras metales o sólidos calientes).

Algunos cascos satisfacen la EN 50365 (a 10.000 V), lo cual se distinguen al añadir al marcado un doble triángulo con 1.000Vca en la base del inferior

  • Pantalla facial para casco de bomberos conforme a EN 14458, aparte de proteger contra los riesgos típicos del bombero, debe incluir requisitos opcionales para permitir su acoplamiento al casco. En nuestro caso se dispone de la pantalla con el marco de acoplamiento: Marcado (+), -30°C, 120°C, T, (marco) y (+), -30°C, 120°C, 2C-1,2, T, R, N, K, ?).

Notas: (+) (uso bomberos), -30°C, 50°C (temperaturas extremas), 2C-1,2 (protección UV conforme a EN 170), T (impactos partículas media energía a temperaturas extremas), R (resistencia incrementada al infrarrojo), N (resistencia al empañamiento), K (resistencia a la abrasión) y ? (propiedades eléctricas aislantes).

  • Conjunto premium de pantalla contra el arco eléctrico (conforme a EN EN (14458) y GS-ET-29), como kit recomendado para bomberos debido a su experimentada protección frente al arco eléctrico, con cobertura facial definida sin metales, disponiendo de pantalla conformada con un marco para el acoplamiento al casco. Marcados: (+), -30°C, 50°C, T 1-09, (marco) y (+), ?, -30°C. 50º, 2C-1,2, T, -1-0,9 N, K, (pantalla).

Nota: Los símbolos del marcado se describen en la Nota precedente. Los nuevos significan: '1' la Clase 1 (GS-ET-29) y '0' mejor clase de transmisión de la luz = VLT> 75% (GS-ET-29)

Figura 4: Foto de casco conforme a EN 16473, adecuado para rescates técnicos que incorpora una típica pantalla adosada
Figura 4: Foto de casco conforme a EN 16473, adecuado para rescates técnicos que incorpora una típica pantalla adosada.

Conjunto de casco con accesorios externos integrados

El casco de bombero con protección facial integrada, es una ventajosa alternativa frente a los cascos de bombero con pantalla adosada, para el uso en entornos donde es preciso aislamiento eléctrico y principalmente si existe el riesgo del arco eléctrico.
  • Casco de bombero estructural, conforme a EN 443 (figuras 5 y 6), diseño envolvente, estilista y equilibrado, con copa en material termoplástico resistente a la temperatura. El diseño de los componentes es el siguiente:
    • La banda de cabeza y nuca acolchada (en cuero o Nomex), se ajusta a la talla de cabeza (desde 52 a 63 mm), mediante trinquete accionado por volante, incluso con guantes.
    • Incorpora enganches para el acoplamiento de la máscara, que evita tener que quitase el casco y ajustarlo de nuevo a la cabeza.
    • La protección contra impactos dispone de dos elementos. Una amplia capa amortiguadora (PU), en el interior de la copa y una cofia, formada por tiras de poliéster fijadas a la banda de cabeza.
    • La protección frente al calor radiante, mediante una capa de aramida pegada a la de PU, con eficacia extraordinaria.
    • El diseño de la banda de cabeza permite un ajuste del casco en altura, realizado una vez por el usuario. Asimismo, es posible un deslizamiento horizontal hacia delante ó atrás, para acomodar la distancia al rostro del protector facial.
    • Además satisface la EN 50365 para electricistas. Marcado: -30°C, LD, 440Vca, MM, 1.000Vca.

Nota: '-30°C' (Impactos/perforación a temperaturas bajas), 'LD' (Deformación lateral), '440Vca' (Aislamiento eléctrico), 'MM' (salpicaduras metales o sólidos calientes) y '1.000Vca' conforme a EN 50365'

Figura 5: Foto de bombero en acción para realizar un rescate, provisto de casco integral conforme a EN 443, con visor replegable en su interior...
Figura 5: Foto de bombero en acción para realizar un rescate, provisto de casco integral conforme a EN 443, con visor replegable en su interior.
Figura 6...
Figura 6: Esquemas de las partes internas del casco integral, mostrando arriba la mayor superficie de la capa elástica amortiguadora frente a impactos con la extensión normal de otros cascos del mercado. Abajo se muestra la capa de aramida aislante contra el calor radiante, señalando el excelente rendimiento que ofrece.
  • Visores y pantallas faciales para casco de bomberos s/EN14458, la norma, aparte de proteger contra los riesgos típicos del casco al que se integra, debe incluir requisitos opcionales para poder acoplarse al mismo. En nuestro caso se dispone de pantalla integrada en el casco. Marcado: (+), ☺, -30°C, 120°C, 2C-1,2, T, N, K, R, Ω.

Notas: (pantalla larga). Los otros símbolos se han identificado anteriormente.

  • Pantalla y visor integrados en el casco, según EN14458 y GT-ET-29, con adecuada cobertura facial y amplio campo de visión, fácilmente deslizable por raíl hacia el interior del casco y totalmente abatible, agarrando el reborde, incluso llevando guantes. Cuyas características son (figura 7):
    • Permiten que el usuario pueda utilizar sus gafas correctoras, actuando sobre el ajuste horizontal del casco, sin afectar en la eficacia de la cobertura facial.
    • El sistema pivotante (PA) incorpora el conjunto de pantalla en material termoplástico y visor en policarbonato transparente o dorado (3 mm de espesor), recambiable sin herramientas. Protege frente a impactos, salpicaduras de sustancias químicas y metales fundidos, resiste la descarga del arco eléctrico y dispone de recubrimientos protectores, conforme a EN (14458), pero además cumple con los requisitos del ensayo 'arco en caja' exigidos en GS-ET-29. Marcados: (+), ☺, -30°C. 50º, 2C-1,2, T, -1-0,9 N, K, R, Ω, (pantalla). Visor: +), -30°C. 50º, 2C-1,2, T, K, Ω

Nota: Significado del marcado igual que en los apartados anteriores.

Figura 7...
Figura 7: Esquemas que exponen arriba la cobertura del visor y sus ajustes y abajo las dimensiones extra de la pantalla, respecto a las exigidas en la norma, que supone una mayor protección.
  • Certificaciones adicionales del sistema de casco integral, El sistema de casco con pantalla integrada supera asimismo los ensayos siguientes:
    • EN13463-1, relativos a descargas electrostáticas, por lo cual se autoriza el uso seguro en áreas clasificadas (ATEX) con polvo o gas explosivo.
    • Para incrementar la protección frente al arco se dispone de capuz, certificado conforme a EN 61486-1-2, con requisitos a satisfacer por las prendas textiles de protección contra la acción térmica del arco.

El sistema de casco con pantalla integrada es compatible para el acoplamiento de protectores auditivos (orejeras con adaptadores a casco), capuces contra el frío, protectores de nuca y almohadillas refrigerantes, así como sistema integrado de comunicación e iluminación.

Comentarios

Cuanto antecede hace referencia a las actividades normalmente realizadas por los bomberos en instalaciones de baja tensión, hasta un máximo de 1000 Vca o 1500 Vcc, así como frente a la descarga del arco eléctrico en caso de cortocircuito. La protección para los trabajos en líneas y/o estaciones de transformación de alta tensión requiere otros tipos de EPI y protocolos de actuación específicos.

En los trabajos llevados a cabo por los profesionales bomberos es preciso utilizar, además de la 'protección por encima del cuello', otros EPI para proteger las partes del cuerpo que pueden sufrir también lesiones importantes. No son objeto de este artículo, pero, para tensiones hasta 1.000 V ca, cabe aportar la siguiente información:

  • Protección de las manos y brazos: mediante guantes aislantes para trabajos eléctricos (EN60903).
  • Protección de los pies: usando calzado de seguridad aislante para trabajos en instalaciones de baja tensión (EN20344).
  • Protección del cuerpo: las prendas de vestuario utilizadas deben proteger para trabajos en baja tensión (EN50286).

La protección necesaria para estos EPI se reconoce por el correspondiente marcado: Clase 00 y doble triángulo. Es preciso señalar que el calzado y la ropa que se use deben ser conductoras, para disipar a tierra las cargas electrostáticas que se generen.

Bibliografía

  • EN50365: Cascos aislados eléctricamente para uso en instalaciones de baja tensión.
  • EN13463-1: Equipos no eléctricos para uso en atmósferas potencialmente explosivas- Parte 1: Método básico y requisitos.
  • GT-ET-29.- Supplementary requirements for the testing and certification of face shields for electrical Works.
  • Documentación gráfica gentilmente cedida por MSA Spain.

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