Ensayos, Normas y Certificación de Seguridad Eléctrica para diseñadores de equipos electrónicos y eléctricos
Parte 1: lo que todo diseñador debe saber de la seguridad eléctrica y las normas IEC
1. Introducción a las normas IEC
El conocimiento sobre seguridad eléctrica, compatibilidad electromagnética y temas relacionados para el diseño y operación de sistemas, aparatos, equipos, tarjetas PCB y productos electrónicos, es esencial para profesionales, estudiantes, docentes, investigadores e ingenieros que se ocupan de su desarrollo utilizando electrónica de potencia, control, biomédica, instrumentación, automatización, seguridad, dado que el equipo electrónico tiene que cumplir los requisitos de ciertas normas de seguridad, tanto para los usuarios, como para el personal de mantenimiento.
No solamente se debe diseñar y hacer pruebas a productos en compatibilidad electromagnética CEM (Electromagnetic Compatibility – EMC), interferencia electromagnética EMI, sino que también los productos deben ser diseñados y evaluados desde el punto de vista de los riesgos de descarga eléctrica, es decir su Seguridad Eléctrica o SE, al igual que deben ser revisados los riesgos del equipo ante daños mecánicos, físicos o en caso de incendio.
Los ingenieros necesitan un entendimiento sólido sobre estos temas,a que la ausencia de estos, implican fallas de seguridad y factores de riesgo eléctrico de las personas que usan u operan los equipos diseñados en el campo, como son riegos de descargas, electrocución, quemaduras, calambres, fibrilación o hasta paro cardiaco.
2. Normas de seguridad eléctrica para productos eléctricos y electrónicos
Dado el gran surtido de organizaciones reguladoras, las normativas, y especificaciones asociadas, el cumplimiento normativo de los fabricantes de semiconductores y los proveedores de equipos pueden ser confusos.
El punto de partida para el cumplimiento de las normas es conocer la organización reguladora, la responsabilidad al diseñar e identificar el mercado al que se comercializará dicho producto, esto significa que si se va diseñar y fabricar un producto, o más aun, si se va exportar, se debe revisar desde el inicio del diseño, las normas relacionas de esos productos, en el mercado donde se venderá, para no perder tiempo, dinero y mala reputación.
Varias regiones del mundo determinan sus normas individuales, así como organizaciones que en países emiten aprobaciones o certificados para equipos y productos. Dado que los organismos de normalización comenzaron como organizaciones nacionales, muchos países tienen su propio entorno regulador. Hoy en día hay normativas estandarizadas o armonizadas a nivel de continente e internacional.
La Tabla 1 muestra una lista de organismos o cuerpos estandarizados importantes como UL, CSA y DKE, que tienen directrices similares como organizaciones nacionales. En general, cada organismo tendrá sus propias normas, su superposición y armonización.
| Nombre de la organización | Acrónimo | Capitulo |
|---|---|---|
| Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (en francés
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) | 
| Armonizado de estándares Europeos |
| Underwriters Laboratories |  | U.S. Standards |
| Canadian Standars Association |
 | Canadian Standards |
| German Electrotechnical Commission (Deutsche Elektrotechnik Kommission) | 
| German standards |
Tabla 1. Organismos de normalización para productos y equipos electrónicos.
Al diseñar y fabricar un equipo electrónico debemos acoger toda la regulación posible y el equipo debe salir al mercado cumpliendo esas normas para ser competitivos y ser distribuido en muchos países.
3. Normas en Latinoamérica para eléctrica, electrónica, mecatrónica
En Colombia, con respecto a equipos biomédicos, el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (INVIMA), recomienda que “el usuario sea advertido y prevenido de los posibles riesgos, con respecto a las medidas de protección y seguridad eléctrica” (INVIMA, 2009) de los equipos importados o fabricados en Colombia (esto incluiría a los diseñadores).
La normativa internacional adoptada en varios paises de latinoamerica es la IEC 60601 Medical Electrical Equipment es una serie de normas, cuyo primer apartado es la IEC 60601- Part 1: General requirements for basic safety and essential performance, esta da los requerimientos generales de los dispositivos médicos. Fue adoptada por el Instituto Colombiano de normas técnicas y Certificación ICONTEC bajo la norma NTC IEC 60601. Esta norma IEC ha sido adoptada por países como México y Perú, por la Comisión Nacional de Normalización.
La norma RETIE en Colombia, Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, en el capítulo 2 artículo 15, manifiesta las reglas y medidas básicas de seguridad eléctrica: “…Toda instalación eléctrica cubierta por el Reglamento… debe disponer de un sistema de puesta a tierra, de tal forma que cualquier punto del interior o exterior, no estén sometidas a tensiones de paso, de contacto o transferidas, que superen los umbrales de soportabilidad del ser humano cuando se presente una falla”.
La norma ICONTEC NTC-2050 – 1998, expresa que las instalaciones eléctricas deben contar con un conductor puesto a tierra identificado apropiadamente (Medical & Electric, 2018). También lo expresa la NFPA (NFPA, National Fire Protection Association) 70E para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo.
4. Otras normas IEC y certificación para productos eléctricos y electrónicos
| Normas de seguridad eléctrica | Voltaje | Tipos de equipos |
|---|---|---|
| UL 60335-1 e IEC 60335-1: Safety of Household and Similar Electrical Appliances – Seguridad de electrodomésticos y similares | De 250 V monofásico a 480 V | Aparatos de limpieza para uso industrial y comercial, electrodomésticos. |
| UL60950 e IEC60950-1: General Requirements for Safety of Information Technology Equipment (ITE) – Equipo de tecnología de la información | No más de 600V | Equipos de tecnología de la información alimentados por la red o por batería, incluidos los equipos comerciales eléctricos y el equipo asociado |
| IEC 60065-1: Video/Audio Equipment General Safety Requirements – Equipo de video / audio | Productos de video tales como reproductores / grabadoras de DVD, televisores LCD / LED / de plasma, amplificadores de audio y estéreos | |
| EN 50091 Sistemas de energía interrumpida (UPS – Uninterruptible Power System) | UPS | |
| EN 50144 hand-held motor-operated electric tools – Seguridad de herramientas manuales de motor eléctrico | Pulidoras, taladros | |
| EN 60034 Máquinas eléctricas rotatorias | Tornos, fresas, similares. | |
| EN 60968 Lamparas para el alumbrado general | Lámparas de balastro | |
| EN 61010 Requerimientos de seguridad para equipo eléctrico de medición, control y laboratorio. | Equipos laboratorio, tarjetas y equipos de control, automatización, instrumentación | |
| EN 60204 Seguridad de equipos eléctricos en maquinaria | Maquinaria con electrónica, o controlada con partes eléctricas |
Escrito por: Ing. Virgilio Silvera VBS Lab.
Continua en la parte 2: Consideraciones de diseño
Te interesa:
Compatibilidad electromagnética
Bibliografía
Chroma Usa INC. (2017). Importancia de las pruebas de Seguridad Eléctrica en productos eléctricos/electrónicos en el Mercado Mundial. Chroma USA.com , 10.
ICONTEC – Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. (1998). NTC-2050 Código Eléctrico Colombiano. Bogotá: ICONTEC.
IEC. (2011). IEC 60601 – 1 Medical electrical equipment – Part 1: General requirements for basic safety and essential performance . Geneva, Switzerland: International Electrotechnical Commission.
INVIMA. (2009). ACTA No. 06 SALA ESPECIALIZADA DE DISPOSITIVOS MÉDICOS Y PRODUCTOS VARIOS .
Lohbeck, D. (2003). Safety Design and Certification For Test and Measurement Products. www.evaluationengineering.com– National Instruments , 5.
Medical & Electric. (22 de 1 de 2018). Obtenido de https://www.medicalelectric.com.co/blog/seguridad-electrica-en-la-uci
NFPA . (2015). NFPA 70E – Standard for Electrical Safety in the Workplace. Quincy, Massachusetts : NFPA – National Fire Protection Association.
Sharp, l. (22 de 1 de 2018). Evaluation Engineering. Obtenido de https://www.evaluationengineering.com/the-why-when-and-how-of-electrical-safety-testing.php
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