CURSO NR 10 - MODULO 2 – RISCO EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS COM ELETRICIDADE - PARTE 3

2 – RISCO EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS COM ELETRICIDADE – PARTE 3

Efeitos da Eletricidade no Corpo Humano

Efeitos de choques elétricos em função de tempo de contato de corrente.

A relação entre tempo de corrente e intensidade  de corrente é um agravante nos acidentes por choque elétrico. Como podemos observar no gráfico,  norma NBR 6533, da ABNT, define cinco zonas de efeitos para corrente alternadas de 15 a 100 Hz, admitindo a circulação entre as extremidades do corpo em pessoas com 50 kg de peso.

Gráfico – ABNT – NBR 6533

Resistência elétrica do corpo humano

A resistência que o corpo humano oferece à passagem da corrente é quase que exclusivamente devida à camada externa da pele.

Esta resistência está situada entre 100.000 ohms e 600.000 ohms ohms, quando a pele encontra-se seca e não apresenta cortes, e a variação apresentada é função da sua espessura.

Quando a pele encontra-se úmida, condição mais facilmente encontrada na prática, a resistência elétrica do corpo diminui. Cortes também oferecem uma baixa resistência elétrica.

A resistência oferecida pela parte interna do corpo, constituída, pelo sangue, músculos e demais tecidos, comparativamente à da pele é bem baixa, medindo normalmente 300 ohms em média e apresentando um valor máximo de 500 ohms.

As diferenças da resistência elétrica apresentadas pela pele à passagem da corrente, ao estar seca ou molhada, podem ser grande, considerando que o contato foi feito em um ponto do circuito elétrico que apresente uma diferença de potencial de 120 volts, teremos:

Quando pele seca, = 120/400000 = 0,3mA

 

Quando pele molhada, = 120/15000 = 8mA 

Espraiamento

Os efeitos térmicos são mais intensos nas regiões de alta intensidade de corrente, podendo produzir queimaduras de alto risco. A concentração de energia elétrica numa determinada área corporal determina o Potencial de risco em função da densidade de corrente. Os efeitos da passagem de corrente elétrica no corpo humano provocada por um choque elétrico são bastante complexos e envolvem efeitos físicos, químicos e biológicos. Com bastante freqüência os efeitos de um Choque Elétrico tornam-se fatais. Mesmo quando a vítima sobrevive, corre riscos graves em função das patologias que derivam do acidente.

O espraiamento pode ser na forma de macrochoque ou microchoque:

Macro choque: É definido quando a corrente entra, pela pele, invade o corpo e sai novamente pela pele (choque comum).               

 Micro choque: É o que ocorre no interior do corpo humano, provocado por defeito em equipamento médico-hospitalar. (equipamento invasivo).

Sintomas do choque no indivíduo.

• Parada respiratória - inibição dos centro nervosos, inclusive dos que comandam a respiração;
• Parada cardíaca – alteração no ritmo cardíaco, podendo produzir fibrilação e uma conseqüente parada cardíaca;
• Necrose – resultado de queimaduras profundas produzidas no tecido;
• Alteração no sangue – provocada por efeitos térmicos e eletrolíticos da corrente elétrica;
• Perturbação do sistema nervoso;
• Seqüelas em vários órgãos do corpo humano.

Parada cardíaca é a falta de funcionamento do coração. Quando ele está efetivamente parado. O sangue não é mais bombeado, a pressão cai a zero e a pessoa perde os sentidos. Nesse estado as fibras musculares estão inativas, interrompendo o batimento cardíaco.

Fibrilação ventricular no coração humano é um fenômeno diferente da parada cardíaca, mas com conseqüências idênticas. Na fibrilação ventricular as fibras musculares do coração ficam tremulando desordenadamente, havendo, em conseqüências, uma total ineficiência no bombeamento do sangue. 

Queimaduras devido ao choque elétrico.

Quando uma corrente elétrica passa através de uma resistência elétrica é liberada energia calorífica, denominado efeito Joule, conforme indica a equação.

Ε térmica = R. corpo humano . I² choque . T choque

Ε térmica         = energia calorífica liberada no corpo humano (J).

R                        = Resistência elétrica (Ω) do corpo humano.

I choque          = corrente elétrica de choque (A)

t choque          = tempo de choque (S).

O calor liberado aumenta a temperatura da parte atingida do corpo humano, podendo produzir vários efeitos e sintomas, tais como:

• Queimaduras de 1º, 2º ou 3º graus nos músculos do corpo;
• Aquecimento do sangue, com sua conseqüente dilatação;
• Aquecimento podendo provocar o derretimento dos ossos e cartilagens;
• Queima das terminações nervosas e sensoriais da região atingida;
• Queima das camadas adiposas ao longo da derme, tornando-se gelatinosas.

As condições acima não acontecem individualmente, mas sim associadas. Como o efeito térmico depende da corrente ao quadrado, e a corrente para o choque de alta tensão é grande, seu poder de queima é bastante grande. O choque em alta tensão queima, danifica, fazendo buracos na pele, nos pontos de entrada e saída de tensão da corrente pelo corpo humano. As vítimas de choque de alta tensão morrem devido, principalmente, às queimaduras, e as que sobrevivem ficam com seqüelas, tais como:

• perda da massa muscular;
• perda parcial dos ossos;
• diminuição e atrofia muscular;
• perda da coordenação motora;
• cicatrizes, etc.

Proteção contra os efeitos térmicos.

As pessoa, os componentes fixos de uma instalação elétrica, bem como os materiais fixos próximos, devem ser protegidos contra os efeitos prejudiciais do calor ou irradiação térmica produzidos pelos equipamentos elétricos, particularmente quanto a:

•  riscos de queimaduras;
• Prejuízos no funcionamento seguro de componentes da instalação;
• Combustão ou deterioração dos materiais.

Os efeitos térmicos produzem queimaduras internas, no corpo humano de difícil diagnóstico, produzindo necrose, com conseqüente gangrena, devendo ser extirpado. Toda queimadura facilita a infecção, pois abaixa a imunidade da pele. Choques elétricos em baixa tensão tem pouco poder térmico.

Proteção contra queimaduras.

As partes acessíveis de equipamentos elétricos situados na zona de alcance normal, não devem atingir temperaturas que possam causar queimaduras em pessoas, e devem atender aos limites de temperaturas, ainda por  curtos períodos, determinados pela NBR 14039 e devem ser protegidos contra qualquer contato acidental.

Tabela NBR 14039 – Temperatura máximas das superfícies externas dos equipamentos elétricos dispostos no interior da zona de alcance normal. 

TIPO DE SUPERFÍCIE	TEMP. MÁXIMA (ºC)
Superf. de alavancas, volante ou punhos de dispositivos de controle manuais:  metálicas:  não metálicas.	55 / 65
Superf. previstas para serem tocadas em serviços normal, mas não destinados a serem mantidas á mão de forma contínua;  metálicas;  não metálicas.	70 / 80
Superf. acessíveis, mas não destinadas a serem tocadas em serviço normal:  metálicas;  não metálicas.	80 /90

Tensão nominal

A tensão nominal de um circuito é a tensão de linha pela qual o sistema é designado e à qual são referidas certas características operacionais do sistema. De acordo com os padrões atuais norte-americanos, as tensões nominais dos sistemas são classificados em :

BAIXA TENSÃO	MEDIA TENSÃO	ALTA TENSÃO	EXTRA ALTA TENSÃO
0 – 1000 V	> 1000 - < 72500 V	> 72500 - <242000V	> 242000 – 800000 V

Partindo das premissas que os efeitos danosos ao organismo humano são provocados pela corrente e que esta pela Lei de Ohm é tanto maior quanto maior for a tensão, podemos concluir que os efeitos do choque são mais graves à medida que a tensão aumenta, e pela mesma Lei de Ohm quanto menor a resistência do circuito maior a corrente, portanto concluímos que não existem valores de tensões que não sejam perigosas. Para condições normais de influências externas, considera ser perigosa uma tensão superior a 50 Volts, em corrente alternada e 120 Volts em corrente continua, o corpo humano possui em média uma resistência na faixa de 1300 a 3000 Ohms, assim uma tensão de contato no valor de 50 V, resultará numa corrente de :

 I = 50 / 1300 = 38,5 mA

O valor de 38,5 mA em geral não é perigoso ao organismo humano, abaixo apresentamos o valor de duração máxima de uma tensão em contato com o corpo humano, os valores indicados baseiam - se em valores limites de corrente de choque e correspondem a condições nas quais a corrente passa pelo corpo humano de uma mão para outra ou de uma mão para a planta do pé, sendo que a superfície de contato é considerada a pele relativamente úmida :

Duração máxima da tensão de contato CA

TENSÃO DE CONTATO V	DURAÇÃO MAX. (SEG.)
<50	INFINITO
50	5
75	0,60
90	0,45
110	0,36
150	0,27
220	0,17
280	0,12

Duração máxima da tensão de contato CC

TENSÃO DE COMANDO(V)	DURAÇÃO MAX. (SEG.)
<120	INFINITO
120	5
140	1
160	0,5
175	0,2
200	0,1
250	0,05
310	0,03

Intensidade da corrente

As perturbações produzidas pelo choque elétrico dependem da intensidade da corrente que atravessa o corpo humano, e não da tensão do circuito responsável por essa corrente. Até o limiar de sensação, a corrente que atravessa o corpo humano é praticamente inócua, qualquer que seja sua duração, a partir desse valor, á medida que a corrente cresce,                a contração muscular vai se tornando mais desagradável.

Para as freqüências industriais ( 50 - 60 Hz ), desde que a intensidade não exceda o valor de 9 mA, o choque não produz alterações de conseqüências graves, quando a corrente ultrapassa 9 mA, as contrações musculares tornam - se mais violentas e podem chegar ao ponto de impedir que a vítima se liberte do contato com o circuito.

se a zona torácica for atingida poderão ocorrer asfixia e morte aparente, caso em que a vítima morre se não for socorrida a tempo. Correntes maiores que 20 mA são muito perigosas, mesmo quando atuam durante curto espaço de tempo, as correntes da ordem de 100 mA, quando atingem a zona do coração, produzem fibrilação ventricular em apenas 2 ou 3 segundos, e a morte é praticamente certa. Correntes de alguns Ampéres, além de asfixia pela paralisação do sistema nervoso, produzem queimaduras extremamente graves, com necrose dos tecidos, nesta faixa de corrente não é possível o salvamento, a morte é instantânea.

Duração do choque

O tempo de duração do choque é de grande efeito nas conseqüências geradas, as correntes de curta duração tem sido inócuas, razão pela qual não se considerou a eletricidade estática, por outro lado quanto maior a duração mais danosos são os efeitos.

Resistência do circuito

Quando o corpo humano é intercalado ao circuito elétrico, ele passa a ser percorrido por uma corrente elétrica cuja intensidade de acordo com a lei de Ohm é em função da tensão e da resistência. Dependendo das partes do corpo intercalados ao circuito a resistência do conjunto pode variar, e com isso a corrente também será alterada.

Freqüência da corrente

O Limiar de Sensação da corrente cresce com o aumento da freqüência, ou seja, correntes com freqüências maiores são menos sentidas pelo organismo, estas correntes de altas freqüências acima de 100.000 Hz, cujos efeitos se limitam ao aquecimento são amplamente utilizadas na medicina como fonte de febre artificial. Nessas condições pode se fazer circular até 1 A sobre o corpo humano sem causar perigo. O quadro abaixo lista diversos valores de Limiar de Sensação em função do aumento da freqüência da corrente elétrica.

Freqüência da Corrente Elétrica

FREQÜÊNCIA (Hz)	50 – 60	500	1.000	5.000	10.000	100.000
LIMIAR  DE SENSAÇÃO (Ma)	1	1,5	2	7	14	150