EL DISEÑO DE LA CONTINUIDAD ELECTRICA EN SISTEMAS HOSPITALARIOS Juan Gallostra Isern, Luis de la Torre Caballero, Javier Goiricelaya Massobrio y Juan Manuel Blázquez Rodríguez. Grupo JG Ingenieros Consultores

ÍNDICE 0. RESUMEN ..................................................................................................................................... 4 1. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................... 4 2. INFRAESTRUCTURA ELECTRICA DE LOS SISTEMAS HOSPITALARIOS........................ 5 2.1 Doble acometida en media tensión. Redundancia. ................................................................... 5 2.2 Centros de transformación. Distribución de cargas. ................................................................. 6 2.3 Suministro complementario. Grupos electrógenos ................................................................... 7 2.4 Distribución en baja tensión ..................................................................................................... 7 2.5 Instalacio nes Prioritarias........................................................................................................... 8 2.6 Configuración de los sistemas. Esquemas Básicos................................................................... 9 Doble acometida en alta tensión. .................................................................................................... 9 Suministro normal y suministro complementario de reserva mediante grupos.............................. 9 Suministro normal y suministro complementario duplicado mediante grupos .............................. 9 Suministro a instalaciones prioritarias mediante sistemas de alimentación ininterrumpida................................................................................................................................. 9 Esquema eléctrico general infraestructura eléctrica ..................................................................... 10 3. ÁREAS DE RIESGO ................................................................................................................... 11 Definiciones Normativas .............................................................................................................. 12 Concepto de Receptor Invasivo .................................................................................................... 12 Aplicación del Sistema IT ............................................................................................................ 12 3.1 Riesgos eléctricos ................................................................................................................... 13 Riego de incendio y explosión...................................................................................................... 13 Choques Eléctricos. Contactos directos e indirectos .................................................................... 13 Defectos a Tierra........................................................................................................................... 14 Fallo de Suministro General o Local............................................................................................ 14 Riesgos eléctricos. Seguridad y fiabilidad .................................................................................... 14 3.2 Configuraciones Especiales en Áreas de Riesgo. Sistemas Aislados ..................................... 15 Sistema IT asilado......................................................................................................................... 15 Dispositivo de Vigilancia de Aislamiento .................................................................................... 16 Cuadro de Mando y Protección .................................................................................................... 17 Panel de Alarmas y Control.......................................................................................................... 18 Puestas a Tierra ............................................................................................................................. 18 Suministro Especial Complementario .......................................................................................... 19 ESQUEMA ELÉCTRICO TIPO DE QUIRÓFANO CON SAI CENTRALIZADO ...................... 21

ESQUEMA ELÉCTRICO TIPO DE QUIRÓFANO CON ACOMETIDA DESDE SUMINISTRO COMPLEMENTARIO Y SAI LOCAL PARA SISTEMA IT ............................... 22 3.3 Fichas resumen de criterios de diseño .................................................................................... 23 4. CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 24 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 25 ANEXO : FICHA DEFINICIÓN INSTALACIONES ELECTRICIDAD EN LOCALES HOSPITALARIOS CRÍTICOS........................................................................................................ 26

0. RESUMEN En la ponencia se aporta la visión de la ingeniería como proyectistas y diseñadores de sistemas técnicos en hospitales, en concreto sobre la posible influencia de las instalaciones eléctricas como factor de riesgo sobrevenido en estos edificios. Se presentan criterios concretos para el diseño de las infraestructuras de suministro, desarrollando especialmente el apartado referente a la fiabilidad de los sistemas en instalaciones prioritarias y en áreas criticas. También se comentan criterios actuales y de futuro respecto a los sistemas de transformadores separadores y de vigilancia de defectos de aislamiento. La ponencia se completa con un conjunto de criterios de diseño concretos y unas fichas resumen de datos para las instalaciones de electricidad aplicables a estas áreas de riesgo en hospitales.

1. INTRODUCCIÓN Se ha titulado esta ponencia como “El Diseño de la Continuidad Eléctrica...” para remarcar la importancia que adquiere en estos edificios un correcto suministro eléctrico sin fallos, defectos o interrupciones imprevistas. La importancia de la continuidad del suministro eléctrico no solo se debe a que estos edificios sean de pública concurrencia y tengan que contar con una infraestructura eléctrica para dos suministros, si no mas bien, a la actividad que se desarrolla en ellos y en gran medida en las zonas que llamamos áreas de riesgo. Dado que en un hospital se diagnostican y tratan enfermedades, se podría considerar que todas las áreas del hospital son áreas de riesgo, pues en todas las áreas se tratará con enfermos en mayor o menor grado. De un modo más estricto, podemos definir las áreas de riesgo en un hospital como aquellas en las que el paciente está en una situación más expuesta a peligros añadidos a su condición de enfermo, peligros que pueden ser debidos a defectos de funcionamiento en la instalación eléctrica que alimenta a los equipos de electromedicina con los que se diagnostica y trata al paciente (riesgos desde el punto de vista eléctrico). Se trata pues de apuntar criterios de diseño para la infraestructura eléctrica general y para las instalaciones de las áreas de riesgo. El objetivo fundamental de la infraestructura eléctrica será incrementar la disponibilidad de la energía garantizando la ausencia de interrupciones en los suministros. En las áreas de riesgo se tendrá que aumentar la seguridad y la fiabilidad de la instalación eléctrica en cuanto a eliminar o reducir los posibles riesgos eléctricos.

2. INFRAESTRUCTURA ELECTRICA DE LOS SISTEMAS HOSPITALARIOS La configuración y distribución del suministro eléctrico en hospitales ha sufrido importantes cambios en los últimos años, debido en gran parte a las nuevas tecnologías de aplicación de equipos de electromedicina, unido a la mayor implantación de sistemas de soporte como la climatización, las comunicaciones y la aplicación de nuevas normativas. El resultado es que el suministro eléctrico en estos centros se ha convertido en una pieza fundamental para el desarrollo de la mayoría de sus actividades, por consiguiente, la implantación de una correcta infraestructura de la instalación de electricidad condiciona las actividades que se puedan realizar en estos centros. Existen diferentes factores que influyen en la definición de la infraestructura eléctrica, como pueden ser la disponibilidad de suministros de compañía o las necesidades y experiencia transmitida por el cliente, pero se dan otros factores técnicos que condicionan el desarrollo del proyecto de esta infraestructura: -

Todo centro hospitalario está sujeto, por ser un edificio de pública concurrencia, a la implantación de un suministro eléctrico normal y un suministro complementario (según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión ITC-BT-28).

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Debido al uso de estos edificios, las cargas eléctricas que se pueden considerar preferentes (servicios críticos que necesitan continuidad de suministro) y, por tanto, alimentados desde el suministro complementario, son normalmente superiores al 50 % del total, lo que influye en la elección del esquema de líneas eléctricas de distribución.

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Otro factor determinante en la definición de la infraestructura es el propio tamaño del centro hospitalario, ya que la ubicación de los consumos eléctricos en un edificio o en varios, determinará las posibles soluciones de distribución de la energía eléctrica, tanto en media como en baja tensión.

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Además de los suministros normal y complementario, existen necesidades de uso y reglamentación que hacen necesario un tercer sistema que garantice el suministro en un tiempo inferior a 0,5 segundos. Es el caso de los sistemas de alimentación ininterrumpida (S.A.I.).

Así pues, la infraestructura eléctrica del Hospital estará directamente ligada a cómo se resuelven estos aspectos y cuál es su configuración. A continuación se hace referencia a los principales apartados de esta infraestructura.

2.1 Doble acometida en media tensión. Redundancia. Como ya se ha mencionado estos centros deben contar con dos suministros, de forma que es posible, según el Reglamento, que el suministro complementario lo aporte otra compañía, o la misma, desde una línea independiente, mediante conmutación en media tensión.

En la mayoría de centros hospitalarios el suministro normal lo aporta una compañía suministradora en media tensión, y el suministro complementario se obtiene gracias a grupos electrógenos, por lo que la doble acometida no se tiene en cuenta para dar cumplimiento al suministro de reserva. La posibilidad de doble acometida se ha adoptado como una solución a los problemas que sufren las compañías, de manera que al aplicar esta redundancia se aumenta la disponibilidad de suministro en media tensión. La conmutación de líneas de media tensión se suele realizar mediante celdas de media tensión instaladas en centros de seccionamiento o en centros de reparto, locales que deben ser cedidos a la compañía eléctrica. En general se utilizan celdas de línea para dos bucles, con dos entradas y dos salidas, y una celda de conmutación colocada antes de las de medida de energía.

2.2 Centros de transformación. Distribución de cargas. El centro o centros de transformación serán locales pertenecientes al abonado, contaran en su interior con celdas de protección y medida en media tensión, y con los transformadores de tensión. Esta instalación es el corazón de la infraestructura eléctrica por lo que la fiabilidad, las posibilidades de ampliación y la capacidad nunca deben ir a mínimos. Al contrario, la reserva de espacios y el diseño holgado permiten prever a medio o largo plazo costosas ampliaciones futuras y justificar el esfuerzo inicial. A priori, la concentración de la potencia en pocos transformadores parece ser una opción acertada desde el punto de vista del coste y del mantenimiento, pero desde el punto de vista de la fiabilidad y disponibilidad del suministro, un diseño acertado sería la división de potencia en varios transformadores. Una configuración redundante posible sería N + N + 1R, con transformadores dimensionados para el 100 % de la carga, pero funcionando habitualmente al 50%, incluso con la incorporación de un transformador de reserva (o al menos espacio previsto para el). Además, es interesante que la división contemple la posibilidad de independizar los servicios principales de otros usos como la climatización. Con esto se consigue la total independencia de sistemas sin que estos se interfieran entre sí (a nivel de cargas, armónicos, etc.) y una mejor y más flexible infraestructura de baja tensión. En función del tamaño del sistema hospitalario, puede ser interesante realizar una implantación de centros de transformación por edificios o usos, mediante una distribución de energía en media tensión desde el centro de medida y reparto de abonado. Una posible configuración ya utilizada en centros hospitalarios es la de 2 x (2+1), en la que existen dos centros de transformación trabajando de forma independiente. Uno para dar suministro a la climatización y otro para el resto de cargas. Cada uno de ellos debería contar con espacio para un transformador de reserva.

2.3 Suministro complementario. Grupos electrógenos El REBT establece en el Art. 10 y en la ITC-BT-28, que estos edificios y usos deben contar con suministro complementario de reserva para un mínimo de 25 % de la potencia total contratada. En la mayoría de casos el suministro complementario se aporta mediante grupos electrógenos (alternador asociado a un motor diesel). Anteriormente la tendencia era utilizar este suministro en su mínima expresión de forma que únicamente se consideraban las cargas que, por normativa, fueran necesarias. Actualmente la tendencia es otra, en la que un suministro complementario pasa a ser considerado como un suministro duplicado. Este nuevo concepto prevé que se diseñe prácticamente para la totalidad de la potencia. Una configuración utilizada es la implantación de dos grupos electrógenos trabajando en paralelo al 50% de la carga, en redundancia N + N, de forma que si uno de ellos fallase el otro podría absorber la totalidad de la potencia. Para un correcto arranque y funcionamiento de los grupos se debe contar con un sistema de deslastre de cargas que permita mantener el suministro a las instalaciones que se consideren prioritarias. La utilización de sistemas de gestión o autómatas programables combinados con interruptores motorizados permite la entrada selectiva de cargas, con lo que el funcionamiento de los grupos se aprovecha al máximo.

2.4 Distribución en baja tensión La distribución en baja tensión se inicia a la salida de los transformadores de media tensión y a la salida de los grupos electrógenos, desde ambos, parten líneas eléctricas hasta los cuadros eléctricos de baja tensión. En función del tamaño del centro hospitalario suele existir un Cuadro de Distribución Principal que alimenta a los Cuadros Generales de Baja Tensión de los diferentes edificios o usos. El Cuadro de Distribución Principal es el punto de la instalación donde se realizan las conmutaciones entre las líneas de suministro normal procedentes de los centros de transformación y del suministro complementario de los grupos electrógenos. Es importante que el diseño de este esquema de baja tensión aporte la necesaria flexibilidad a la instalación eléctrica, de forma que cualquier maniobra de mantenimiento, reposición o ampliación futura que afecte a parte de las instalaciones, no comprometa el funcionamiento normal del resto de los servicios del centro hospitalario. Un diseño ya probado que ofrece flexibilidad a la explotación de las instalaciones, es el que realiza mas de una conmutación entre los diferentes suministros para cada edificio o uso.

Este sistema de distribución y asignación de cargas entre los centros de transformación o los grupos electrógenos requiere un control sobre maniobras de deslastre y entrada selectiva de cargas, que se puede realizar mediante autómatas programables o sistemas de gestión preferiblemente exclusivos para la instalación eléctrica. El sistema de control recibirá información de los analizadores de redes distribuidos en diferentes puntos de la instalación, sobre el estado de los suministros y de las cargas eléctricas y actuará sobre interruptores motorizados o sobre las conmutaciones a fin de prevenir interrupciones, sobrecargas y así optimizar el funcionamiento de la instalación.

2.5 Instalaciones Prioritarias Las instalaciones prioritarias son aquellas que prestan servicios esenciales en los que debe mantenerse la alimentación eléctrica de forma prioritaria frente a otros servicios en los que una interrupción momentánea no es tan importante. Ejemplos de instalaciones prioritarias comunes a muchas actividades, podrían ser, las instalaciones de seguridad, instalaciones informáticas, voz / datos, sistemas de gestión técnica de edificios... Mientras que en un hospital existen instalaciones prioritarias específicas, tales como las de áreas de riesgo, quirófanos, salas de intervención, UCIs... La principal necesidad de las instalaciones prioritarias es la continuidad del suministro eléctrico sin corte, sin pasar por “cero”, manteniendo la autonomía de funcionamiento necesaria en cada caso. Los sistemas de alimentación ininterrumpida se están convirtiendo en una solución estándar que garantiza la continuidad del suministro sin corte, existiendo diferentes posibilidades de alimentación e instalación. Para las cargas prioritarias habituales (Seguridad, V/D o sistemas informáticos), puede ser suficiente garantizar la autonomía necesaria para la transferencia sin corte desde que “cae” el suministro normal hasta el arranque de los grupos electrógenos, sin embargo, para las cargas prioritarias hospitalarias el REBT obliga a una autonomía de funcionamiento de dos horas en las salas de intervención. De esta forma se llega a definir dos sistemas de SAI independientes, uno para los servicios esenciales habituales ( seguridad, informática...) y otro para las salas de intervención. Es el caso, por ejemplo, de los quirófanos, en los cuales el suministro mediante SAI pretende cubrir la totalidad de la potencia. Esta circunstancia lleva a que la configuración de SAIs locales, esté dando a la configuración de SAI único redundante de mayor potencia. Otra posible solución al problema de la continuidad para estas instalaciones sería la utilización de SAIs dinámicos. Estos equipos utilizan inercia acumulada para realizar la función de SAI a la que se les añade la potencia de larga duración de un grupo electrógeno acoplado. Un sistema como éste, añadido al suministro complementario, cumpliría con los requisitos del reglamento.

2.6 Configuración de los sistemas. Esquemas Básicos Una vez que se han analizado las diferentes posibilidades de suministro se expondrán casos concretos de configuración. Doble acometida en alta tensión. Esta configuración se realiza en grandes centros hospitalarios donde la capacidad y su peso específico en el conjunto de hospitales son importantes. Este sistema no se utiliza como suministro complementario sino para asegurar una mayor fiabilidad y disponibilidad en el suministro. Suministro normal y suministro complementario de reserva mediante grupos El objeto de este sistema es cubrir las necesidades básicas del edificio desde un punto de vista normativo. La configuración en baja tensión es diferente, ya que quedan separadas las líneas de suministro norma l y de suministro preferente por lo que cambios de criterio en la categoría de la línea implican cambios en el cuadro general. Una variante económica de este sistema es mantener una única línea normal-preferente, pero con la salvedad de que, previa a la entrada del grupo, parte de la carga soportada por cada cuadro secundario se deslastra.

Suministro normal y suministro complementario duplicado mediante grupos Se pretende mediante este sistema que el suministro complementario pueda suplir en su totalidad o en gran parte al suministro normal. Esto supone grandes grupos electrógenos conectados en paralelo. Es importante destacar que el funcionamiento en paralelo de grupos electrógenos requiere un cuidado especial pero que, salvando algunas consideraciones técnicas, está bien resuelto actualmente. Este sistema incorpora en el cuadro general varias conmutaciones e interruptores motorizados cuyo objetivo es cubrir el mayor número de cargas que el suministro complementario sea capaz de absorber. Otra consideración a tener en cuenta es la posibilidad de cambio rápido de interruptores de líneas comprometidas y la sectorización de los cuadros generales para evitar pasar por cero en labores de mantenimiento o avería.

Suministro a instalaciones prioritarias mediante sistemas de alimentación ininterrumpida La configuración del suministro permanente está conceptualmente aguas abajo de los sistemas para el suministro normal y complementario. Sin embargo, en un segundo escalón, es el que desarrolla un papel imprescindible en la calidad del suministro.

Esquema eléctrico general infraestructura eléctrica

3. ÁREAS DE RIESGO Una vez que se ha estudiado la infraestructura necesaria para garantizar la disponibilidad general de energía eléctrica, desarrollaremos en este capitulo la configuración de las zonas especificas de uso hospitalario.

Según el nuevo Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, el campo de áreas críticas o de riesgo ha sido ampliado con la inclusión de salas de intervención. No se especifican cuáles son, pero se hace mención de las características de la instalación. Los conceptos específicos que distinguen estas salas son la continuidad del suministro y la seguridad del paciente ante el choque eléctrico, por lo que los sistemas de alimentación ininterrumpida y la configuración IT, con lo que ello supone, cobran relevancia. Un primer paso será identificar cuales salas son consideradas como áreas de riesgo, bien sean quirófanos o más ampliamente salas de intervención.

Definiciones Normativas La norma UNE 20460-7-710 establece los criterios para determinar los sistemas de protección en salas hospitalarias, y establece para ello la siguiente clasificación: Salas Grupo 0 son aquellas en las que no se utilizan equipos de electromedicina aplicados al paciente, o se utilizan equipos de tipo portátil (que pudieran ser usados, por lo tanto fuera del recinto sanitario). Salas Grupo 1 son aquellas en las que se utilizan equipos de electromedicina aplicados al partes exteriores o fluidos corporales del paciente, pero no al corazon. Salas Grupo 2 son aquellas en las que se utilizan equipos electromédicos aplicados al o en el corazón por procedimientos intracardiacos.

Concepto de Receptor Invasivo Según el punto 3 de la ICT-BT-38 del REBT, “Se entiende por receptor invasivo eléctricamente aquel que desde el punto de vista eléctrico penetra parcial o completamente en el interior del cuerpo bien por un orificio corporal o bien a través de la superficie corporal...” Además, se define la posibilidad de riesgo eléctrico, “Esto es, aquellos productos que por su utilización endocavitaria pudieran presentar riesgo de microchoque sobre el paciente”. El REBT también cita algunos ejemplos como electrobisturis, equipos radiológicos de aplicación cardiovascular de intervención...

Aplicación del Sistema IT El nuevo Reglamento establece que los receptores invasivos deben alimentarse a través de un transformador de aislamiento. En los quirófanos y salas de intervención del grupo 2 se requieren condiciones especiales de seguridad del suministro por lo que se utilizan circuitos separadores mediante transformadores de aislamiento para aplicar el sistema IT. Existe una tendencia en considerar salas de grupo 2 a aquellas que podrían ser estrictamente consideradas como grupo 1, si en ellas existe la posibilidad de utilización de equipos considerados receptores eléctricamente invasivos, es decir, la tendencia es ampliar la utilización del sistema IT a las salas de grupo 1. Un planteamiento de este tipo hace la instalación eléctrica más compleja pero permite también una mayor flexibilidad en la utilización de los locales de riesgo.

Se propone la siguiente aplicación de sistemas IT: Precisa sistema IT: Quirófano, ante quirófano, paritorio, reanimación quirúrgica, uci, uvi, procedimientos cardiológicos especiales, hemodiálisis, radiodiagnóstico no convencional (tac, resonancia magnética), radioterapia, endoscopias. No precisa sistema IT: Pre-parto, dilatación, radiodiagnóstico convencional, rehabilitación por hidroterapia, ecografía convencional, hospitalización, electrocardiografía, electroencefalografía.

3.1 Riesgos eléctricos Se trata pues de identificar estos riesgos y ver la manera en que actualmente se está trabajando para controlarlo s o eliminarlos, y apuntar tendencias de futuro en el diseño de las instalaciones técnicas que intervienen en estas áreas.

Riego de incendio y explosión Según el REBT, debido a la posibilidad de utilizar mezclas anestésicas gaseosas o agentes desinfectantes inflamables, se clasifica en función de la ICT-BT-29 a las salas de intervención, como zonas de la clase 1,zona 1 y clase 1, zona 2. Las salas de intervención se podrán considerar como zonas sin riesgo de explosión aplicando una ventilación adecuada de 15 renovaciones por hora del volumen de aire de la sala.

Choques Eléctricos. Contactos directos e indirectos Frente a la posibilidad de aparición de choques eléctricos se prescribe la utilización de alimentación mediante transformador separador a todos los receptores invasivos. Así mismo se hace necesaria una correcta protección contra sobreintensidades tanto en el transformador como en los circuitos que alimenta, de forma que deben coordinarse estas protecciones para evitar que cualquier fallo en la instalación deje fuera de servicio toda la sala. En los circuitos no alimentados desde el transformador de separación, el REBT permite la utilización de otros sistema de régimen de neutro, que deberán incorporar las necesarias protecciones. En el caso de mantener el sistema TT deberán ser diferenciales de clase A para un máximo de 30 mA ya que se pueden dar corrientes diferenciales residuales pulsantes. Para favorecer una reposición rápida del suministro en caso de que fallen las protecciones se propone la utilización de interruptores extraíbles.

Defectos a Tierra La alimentación mediante transformador de aislamiento, también es un medio eficaz de evitar los posibles defectos a tierra en la instalación de una sala de intervención. Pero debe complementarse con la instalación de un dispositivo de vigilancia de nivel de aislamiento y con una correcta puesta a tierra de la instalación. Se utilizaran embarrados de puesta a tierra de protección y conexión de equipotencialidad para las masas metálicas de la sala.

Fallo de Suministro General o Local Las soluciones previstas para el fallo de suministro general, ya se han estudiado en el capitulo anterior, siendo las siguientes, implantación de suministro normal y complementario y la utilización de SAIs. Para las áreas de riesgo el REBT especifica que en las salas de intervención, la lámpara de quirófano y los equipos de asistencia vital deben contar con una autonomía de 2 horas de funcionamiento.

Riesgos eléctricos. Seguridad y fiabilidad Una vez identificados los riesgos eléctricos y aportado las posibles soluciones que los eviten en la fase de diseño, se debe tener en cuenta otros factores que pueden incrementar la seguridad y fiabilidad de las instalaciones, tanto en su puesta en marcha como a lo largo de su vida operativa. En el momento de ejecutar las instalaciones e implantar los equipos se debe tener en cuenta la calidad de los materiales, así como si diseño y dimensionado adecuados. La puesta en marcha de la instalación, deberá realizarse según el REBT, previa inspección y control de diferentes elementos de la instalación eléctrica como los suministros complementarios, los dispositivos de vigilancia de aislamiento y los dispositivos de protección. También se establece la realización de mediciones para la comprobación de continuidad y resistencia de aislamiento El Personal de mantenimiento deberá encargarse de la conservación y mantenimiento de equipos según las prescripciones del fabricante y de las Normas UNE de aplicación, así como de realizar una revisión anual y de llevar un libro de mantenimiento. La reparación es una tarea del mantenimiento que también se ve afectada por las decisiones tomadas en la fase de diseño de la instalación, por ejemplo, la previsión de utilizar conmutaciones permitirá reponer los elementos defectuosos de una parte de la instalación sin afectar a la totalidad, o la utilización de interruptores extraíbles reducirá el tiempo de interrupción mientras se realiza la reparación.

3.2 Configuraciones Especiales en Áreas de Riesgo. Sistemas Aislados Sistema IT asilado La aplicación del sistema IT persigue una mayor seguridad en la instalación eléctrica mediante la utilización de transformadores de aislamiento o de separación de circuitos.

Éstos proporcionan protección contra los contactos indirectos, sin ininterrumpir el circuito al primer defecto a tierra y, por tanto, son adecuados en aquellas instalaciones en las que una interrupción imprevista de servicio podría ocasionar graves problemas durante una intervención. Este sistema de conexión se caracteriza por no distribuir el conductor neutro y por una puesta a tierra diferente a la habitualmente utilizada en otras instalaciones. En este esquema ningún punto de la alimentación esta conectado directamente a tie rra y sin embargo las masas de la instalación receptora si están puestas directamente a tierra. Con este esquema de conexión se consigue que el primer defecto a tierra tiene una intensidad de valor reducido que no provoca tensiones de contacto peligrosas.

Ahora bien, este sistema requiere unas medidas adicionales que ya en el antiguo reglamento se recogían (conexión equipotencial, vigiladores y monitores de aislamiento, etc.). Sin embargo, y debido a avances en la tecnología, dichas medidas se pueden comp lementar con otras que hagan mas fiable la instalación.

Una limitación que tienen estas salas es la de la potencia del transformador de aislamiento (7,5 kVA). Nuevas tendencias y la consecuencia de la aparición de nuevos equipos de electromedicina de mayor potencia, han provocado que ya se esté hablando, por ejemplo, de 2 transformadores de 7,5 kVA por quirófano. También se está planteando que se pueda alimentar toda la sala desde el sistema IT o bien, que se solicite una línea externa al sistema IT para líneas de hasta 63 Amperios. Circunstancias que ponen de manifiesto que las necesidades de estas salas no van acompañadas de una reglamentación armonizada.

Dispositivo de Vigilancia de Aislamiento Según el REBT y la Norma UNE 20460-7-710 el sistema IT debe ir acompañado de la utilización de dispositivos de vigilancia de aislamiento que actúe limitando la corriente del primer fallo por debajo de 0,5 mA. El dispositivo debe emitir una alarma acústica y visual en el interior de la sala diferenciada para cuando la resistencia de aislamiento disminuya pro debajo de 50 kohm o para cuando se haya interrumpido el cable de tierra o el de conexión. Otra aplicación, muy utilizada en el ámbito industrial y aplicable a estas salas es la implantación de sistemas de localización de corriente diferencial y de localización de fallos de aislamiento por línea individual. Esto permite, gracias a un bus interno, que rápidamente se pueda identificar el equipo que ha producido el fallo con lo que la pérdida de tiempo es mucho menor. Es el caso de los sistemas de transmisión de datos en bus entre vigiladores y monitores de aislamiento que permite, entre otras cosas, la centralización de señales de aviso o el testeo remoto del sistema. Una tendencia extendida es la de protege r el transformador en el primario con interruptores con capacidad superior a la del propio transformador. Esto se traduce en una desprotección del transformador ante sobrecargas. Principalmente ha sido debido a la consideración de “robustez” de los transformadores para uso médico o para asegurar que el interruptor no abriese. Ante este problema, una medida que se puede aportar es la lectura de la temperatura del transformador que puede dar señal de aviso de sobrecarga antes de que se produzca el fallo o la apertura del interruptor.

(cortesía de Bender Iberia, S.L)

Por último, una de las posibles mejoras en el control del aislamiento (no existencia de derivaciones a tierra) de las líneas eléctricas es la implantación de sistemas de vigilancia para circuitos que están “off- line”, esto es, normalmente desconectados. Tal es el caso de las líneas de grupos electrógenos ó de equipos redundantes. Se genera en este caso una pequeña corriente de prueba de forma periódica, que es la que permite comprobar el estado de la línea.

Cuadro de Mando y Protección Se deberá instalar un cuadro de mando y protección por quirófano o sala de intervención, incluyendo en su interior las correspondientes interruptores de protección eléctrica, el transformador separador y el dispositivo de vigilancia de aislamiento.

Un problema que aparece en las salas de intervención es la ubicación del cuadro eléctrico y del sistema de alimentación ininterrumpida. Principalmente se instalan en el pasillo de sucio del bloque quirúrgico junto a cada quirófano o en segundo lugar en una sala específica.

Panel de Alarmas y Control En el interior de quirófano o sala de intervención, en un lugar fácilmente visible y accesible, se situará un panel de alarmas y control. En este panel se integran las alarmas de los dispositivos de vigilancia junto con otros elementos de control de otras instalaciones, de forma que su diseño permita una facil limpieza y sustitución de sus elementos.

Puestas a Tierra El REBT establece la instalación de dos embarrados de puesta a tierra dentro de la sala de intervención, uno para la tierra de protección y otro para la conexión de equipotencialidad. Al embarrado de protección (PT) se conectaran todas las masas de los receptores eléctricos y al embarrado de equipotencialidad (EE) el resto de las masas metálicas de elementos no receptores de electricidad.

El embarrado de equipotencialidad (EE) se conecta al de protección (PT) y este al del cuadro eléctrico de sala de forma que la impedancia no supere los 0.2 ohmios. Un aspecto que va ligado al sistema IT, en el que interviene el transformador separador, es la línea de puesta a tierra. A veces, la implantación de los quirófanos u otras salas en las que se instalan vigiladores de aislamiento quedan relativamente lejos de la ubicación del cuadro eléctrico. Esta situación puede implicar que aparezcan problemas en el cumplimiento de las medidas exigidas en el reglamento. Una posible solución es trazar el recorrido hasta el cuadro des de la barra de puesta a tierra con un cable de mayor sección (por ejemplo de 35mm2 ).

Suministro Especial Complementario El REBT establece la obligatoriedad de un suministro especial complementario para la lámpara de quirófano o sala de intervención y para los equipos de asistencia vital, debiendo entrar en servicio en menos de 0.5 segundos y con una autonomía de 2 horas. Parece que los equipos apropiados para este suministro son lo SAIs, si bien la autonomía de 2 horas, pone de manifiesto la limitación para este sistema. Y es que la capacidad del SAI está limitada a la de las baterías y en el caso de quirófanos y salas de intervención se exige que se cubra la lámpara y los equipos de asistencia vital con esa autonomía. Dicho así parece que no hay demasiado problema pero técnicamente la solución plantea varias incógnitas. La primera de ellas es ¿qué equipos se consideran como de asistencia vital? Según se ha manifestado desde las Entidades de Control de la Administración, se deberían considerar aquellos equipos que el médico cree imprescindibles para desarrollar la operación con total seguridad. No existe actualmente un listado de equipos que dé respuesta a la pregunta por lo que el texto está sujeto a interpretaciones. La segunda sería ¿cómo se garantiza una autonomía para dos horas sin conocer las potencias de consumo? Suponiendo que el planteamiento fuese para la totalidad de la potencia capaz de darse a través del transformador de aislamiento (7,5 kVA en España), el tamaño de las baterías para una autonomía de dos horas aumentaría entre un 150 y un 200% por transformador. Está claro que este planteamiento tiene grandes pretensiones con el objetivo de mejorar el servicio final, pero no acaba de estar bien resuelto. De todas formas los SAI son necesarios en cualquiera de sus configuraciones pero su capacidad y autonomía son susceptibles de conseguir mejoras. Una de ellas es la introducción de los sistemas de transferencia de cargas que permite la utilización de un SAI de menor tamaño para usos que aparentemente necesitan de gran potencia. Es el caso de las salas de hemodinámica. En condiciones normales de red, el sistema de transferencia de cargas alimenta la máquina de hemodinámica y el resto de la sala se alimenta a través del SAI. Ante fallo de red, el sistema desconecta la parte de alto consumo de la máquina de hemodinámica pero mantiene los sistemas críticos tanto de la sala como de la máquina. Esto supone que la potencia necesaria del SAI es un 20% de la que se cubriría para toda la potencia de la máquina.

Existen dos tipos de configuración: distribuida o centralizada. La primera consta de múltiples equipos de poca potencia, normalmente ubicados junto a los consumos (quirófanos, UCI, área administrativa, etc.). La segunda, está formada por un único equipo de gran potencia ubicado en un área de instalaciones, preferentemente junto al cuadro general. Una configuración complementaria a la anterior es la instalación de sistemas redundantes. La elección depende de muchos factores: la propia instalación, flexibilidad perseguida, presupuesto económico, espacio, etc. En cuanto al coste de los equipos, aumenta considerablemente con la descentralización. Un equipo de 400 kVA puede costar la mitad que 10 equipos de 40 kVA. A estos costes habrá que añadir los de instalación eléctrica y mantenimiento. En un planteamiento con SAIs redundantes centralizados se tendrán dos líneas de distribución (una por SAI), hacia el conjunto de los consumos a alimentar. En cada uno de los consumos (en cada quirófano, por ejemplo) se tendrán las dos acometidas de los SAIs que acaban en un conmutador estático (“static switch”), que permite la conmutación de uno a otro SAI sin interrupción del suministro. Otra consideración a tener en cuenta es que se debe situar fuera de la sala de intervención, habitualmente en el pasillo de sucio. Se deben tener en cuenta determinados requerimientos en el diseño de las salas donde se instalen, ya que tanto las baterías como los propios SAIs necesitan unas condiciones de temperatura que obligan a climatizar estos espacios.

Esquema eléctrico tipo de quirófano con SAI centralizado

Esquema eléctrico tipo de quirófano con acometida desde suministro complementario y SAI local para sistema IT

3.3 Fichas resumen de criterios de diseño Se presentan en el anexo fichas resumen de criterios de diseño de las instalaciones eléctricas en áreas hospitalarias de riesgo. En la ficha de criterios para instalación eléctrica se propone su clasificación de acuerdo con la norma UNE 204607-710, y se proporcionan los siguientes datos: -

niveles de iluminación generales y específicos potencias eléctricas y tomas de corriente necesarias tipos de suministro eléctrico sistema de protección eléctrica

4. CONCLUSIONES Son áreas críticas aquellas en las que el paciente del hospital está más expue sto a peligros añadidos. En estas áreas es esencial controlar los riesgos asociados a la instalación eléctrica (fallos de suministro ó defectos a tierra), Como resumen de tendencias actuales y de futuro para las instalaciones eléctricas en las áreas de riesgo podemos presentar las siguientes:

Instalación eléctrica: -

Acometida en media tensión: doble acometida y doble estación transformadora con dos transformadores en paralelo y espacio para uno de reserva en cada estación.

-

Grupos electrógenos: redundantes, dos equipos del 100% de capacidad trabajando cada uno al 50%, con interruptores motorizados para deslastre de cargas.

-

SAIs: centralizados y redundantes, interruptores estáticos en cada cuadro.

-

Transformadores separadores: se instalan en más salas, que podrían ser clase 1 pero se diseñan como clase 2: salas de partos, hemodiálisis, hospital de día quirúrgico, endoscopias. Aumento de número y potencia.

-

Vigilancia de aislamiento: vigilancia individual de circuitos, comunicación en bus, vigilancia de circuitos “off- line”.

BIBLIOGRAFIA “Norma UNE 20460-7-710: Instalaciones eléctricas en edificios, parte 7: reglas para las instalaciones y emplazamientos especiales, sección 710: locales de uso médico”, junio 1998, AENOR. “Norma UNE-EN 60601-1-1: “Requisitos de seguridad para sistemas electromédicos”, marzo 2002, AENOR. “Norma UNE 20615-78: “sistemas con transformador de aislamiento para uso médico y sus dispositivos de control y protección”, febrero 1978, AENOR. “Descripción del proyecto de instalaciones del Hospital Sant Pau”, revista Manteniment, de la AJEM (Asociación de Jefes de Mantenimiento), noviembre 2003 “Norma DIN 1946 parte 4: Sistemas de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado en Hospitales”, 1999 “Principios guía técnicos, organizativos y de gestión para la realización y gestión de hospitales de alta tecnología y asistencia”, proyecto reinvestigación de la Agencia Italiana de Servicios Sanitarios Regionales, octubre 2003 “Guidelines for the Design and Construction of Hospital and Health Care Facilities”, 2001, The American Institute of Architects Press, Washington D.C. “Protective Measures with Insulation Monitoring”, Wolfgang Hofheinz, Ed. VDE Verlag, 2000, Berlin. “Fiabilidad eléctrica: Sistemas de alimentación ininterrumpida. Hospitalarias”. Información técnica de Chloride Protection.

Instalaciones

“Sistema inteligente de vigilancia y conmutación”. Información técnica de Bender – Medics “Prevention is better than cure”. Stephen Kennet, Building Services Journa l: the magazine of CISBE, septiembre 2004.

ANEXO : FICHA DEFINICIÓN INSTALACIONES ELECTRICIDAD EN LOCALES HOSPITALARIOS CRÍTICOS

CIRUGÍA

CIRUGÍA

CIRUGÍA

CIRUGÍA

CIRUGÍA

UCI

Quirófano alta tecnología

Quirófano convencional

Sala partos y cirugía ambulatoria

Ante quirófano

Reanimación post operatoria

Boxes

2

2

2

2

2

2

300 si

300 si

300 si

ELECTRICIDAD Descripción general del sistema eléctrico (n1)

Clasificación del local según UNE 204607-710 Iluminación Iluminación general del local

Nivel de iluminación Regulación

1.000 si

1.000 si

1.000 si

Iluminación específica

Nivel de iluminación Regulación Autonomía

30.000 si 2 horas

30.000 si 2 horas

10.000 si

Iluminación vigilancia/nocturna

Nivel de iluminación Regulación

1.000 no

20 no

Tomas de corriente y maquinaria

En torretas / cabeceros En pared Equipos específicos

Otros Potencia total de la zona

cirujano: 5 de 2 anestesista: 4 de 2

cirujano: 5 de 2 anestesista: 4 de 2

8

4 de 6

2 de 6

3 de 2

puertas automaticas, mesa operaciones, puertas automaticas, lámpara quirófano, mesa operaciones, toma trifásica de 63 A lámpara quirófano

12 2 de 2

cama

12 2 de 2

cama

cama

16 kVA

8 kVA

5 kVA

3 kVA

3 kVA

3 kVA

todos lámpara y otros vitales

todos lámpara y otros vitales

todos

todos

todos

todos

si si

si si

si si

si si

si si

si, boxes alternos si

Suministro eléctrico Circuitos alimentados en suministro normal Circuitos alimentados en suministro normal - emergencia Circuitos alimentados en suministro ininterrumpido Sistemas de protección a tierra Utilización de transformadores separadores Red equipotencial

TRATAMIENTO Hemodialisis

TRATAMIENTO Medicina Nuclear: radioterapia y quimioterapia

TRATAMIENTO

TRATAMIENTO

DIAGNÓSTICO

DIAGNÓSTICO

Hospital de día médico

Hospital de día quirúrgico

Hemodinámica

Radiodiagnostico convencional

ELECTRICIDAD Descripción general del sistema eléctrico (n1)

Clasificación del local según UNE 204607-710

1o2

1

1

1ó2

2

1

400 si

400 si

300 no

300 no

1.000 si

300 no

1.000 no

1.000 no

10.000 si 2 horas

50 en control no

8

8 4 de 6 50 kW control: 1 de 6

2 de 4 15 kW control: 1 de 6 2 + 1 kW control

Iluminación Iluminación general del local

Nivel de iluminación Regulación

Iluminación específica

Nivel de iluminación Regulación Autonomía

Iluminación vigilancia/nocturna

Nivel de iluminación Regulación

Tomas de corriente y maquinaria En cabeceros En pared Equipos específicos Otros Potencia total de la zona

8 1 para TV

3 kVA por cama

3 de 2, 9 de 1 80 kW monitores: 4 de 4 4 + 4kW monitores

3 kVA por cama

3 kVA por cama

4 + 2 kW control

todos

todos

todos lámpara y otros vitales

no no

si, camas alternas si

si si

Suministro eléctrico Circuitos alimentados en suministro normal Circuitos alimentados en suministro normal - emergencia

todos todos

todos

Circuitos alimentados en suministro ininterrumpido Sistemas de protección a tierra Utilización de transformadores separadores Red equipotencial

si, camas alternas si

no no

no no

LABORATORIOS

LABORATORIOS Anatomía patológica

ESTERILIZACIÓN

OTROS

Central

Autopsia

Convencional

Infecciosos

0

0

0

0

1

1

300 no

300 no

200 no

200 no

10.000 SI

500 no

500 no

20 no

20 no

3 más 3

3 más 3

4 de 2, estancas

1 de 2

1 de 2

cámaras cama

1 para TV

1 para TV

3 kW

1 kW por cama

1 kW por cama

Análisis

HOSPITALIZACIÓN HOSPITALIZACIÓN

ELECTRICIDAD Descripción general del sistema eléctrico (n1)

Clasificación del local según UNE 204607-710 Iluminación Iluminación general del local

Nivel de iluminación Regulación

500 no

500 no

Iluminación específica

Nivel de iluminación Regulación Autonomía

1.000 no

1.000 no

Iluminación vigilancia/nocturna

Nivel de iluminación Regulación

Tomas de corriente y maquinaria En cabeceros

En pared Equipos específicos Otros Potencia total de la zona

canal: 3 por metro (sum.normal) y 1 por metro (sai) neveras, congeladores

canal: 3 por metro (sum.normal) y 1 por metro (sai) neveras, congeladores

según equipo

0,5 kW por metro

0,5 kW por metro

fuerza alumbrado tomas específicas canal

fuerza alumbrado tomas específicas canal

todo

general cámaras

general tomas médicas

general tomas médicas

no no

no no

no no

no no

no no

no no

Suministro eléctrico Circuitos alimentados en suministro normal Circuitos alimentados en suministro normal - emergencia Circuitos alimentados en suministro ininterrumpido Sistemas de protección a tierra Utilización de transformadores separadores Red equipotencial

NOTAS: (n1)

0 - no equipos electromedicina aplicados al paciente o uso de equipos autónomos 1 - equipos aplicados a partes exteriores o fluidos corporales del paciente. 2 - equipos aplicados al corazón.