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ESTUDIO DE DISEÑO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DEL

HOSPITAL SAN RAFAEL DE LETICIA MEDIANTE LA APLICACIÓN DEL RETIE

JESUS ANDRES ACOSTA

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTA D.C.

2007

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UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

JESÚS ANDRÉS ACOSTA WIHILER2

ESTUDIO DE DISEÑO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DEL

HOSPITAL SAN RAFAEL DE LETICIA MEDIANTE LA APLICACIÓN DEL RETIE

JESUS ANDRES ACOSTA

Proyecto de grado presentado como requisito para optar al título de

Ingeniero Electricista

DIRECTOR

ING. DAVID APONTE GUTIERREZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLE

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA

BOGOTA D.C.

2007

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Nota de aceptación

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

___________________________________

Director. Ing. David Aponte Gutiérrez

___________________________________

Firma del jurado

___________________________________

Firma del jurado

Bogotá D.C. Abril del 2007

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Agradezco a Dios, luz divina que guía mi camino, el cual me llevó de la mano

durante mi carrera, a mi madre Maritza Elizabeth Wihiler que con sacrificio me

ayudó en esta etapa de mi vida, a mi abuela carmen Bautista que con sus

consejos y oraciones iluminó mi vida, a Maria Fernanda Castillo y Henry Alberto

Castillo, niños que fueron una fuente de motivación durante este proceso, y a

todas las personas que con su apoyo económico y moral lograron que sea posible

este triunfo.

JESÚS ANDRÉS ACOSTA WIHILER

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................8

1. CONCEPTOS GENERALES Y LEGALES DE LAS INSTALCIONES DEL

SISTEMA HOSPITALRIO ..............................................................................10

1.1 DEFINICIONES........................................................................................10

1.2 MARCO LEGAL........................................................................................13

1.2.1 Niveles de Atención..................................................................................18

1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS ÁREAS O UNIDADES HOSPITALARIAS.......20

1.3.1 Urgencias ..........................................................................................20 1.3.2 Unidad de cuidados intensivos (UCI) .......................................................21

1.3.3 Cirugía...............................................................................................22

1.4 DIAGNOSTICO GENERAL DE LA INFRAESTRUCTURA FISICA

HOSPITALARIA .......................................................................................22

1.4.1 Estadísticas del sector salud en Colombia ...............................................24

2. DIAGNÓSTICO DEL HOSPITAL SAN RAFAEL DE LETICIA ......................25

2.1 NECESIDAD DE MEJORAR LA CALIDAD Y FIABILIDAD DEL

SUMINISTRO DE ENERGÍA ....................................................................31

2.2 SISTEMA DE REGULADO DEL HOSPITAL ............................................32

2.2.1 Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) de c.c............................32

2.2.2 Implementación de una UPS en el nuevo diseño de la red .....................34

2.3 SISTEMAS DE TRANSFERENCIA ..........................................................35

2.3.1 Funcionamiento de un sistema de transferencia ......................................35

3.3.2 Diagrama de bloques de un sistema de transferencia..............................36

3. DISPOSICIÓN DEL RETIE PARA INSTALACIONES HOSPITALARIAS .....37

4. DISEÑO DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS .....................................43

4.1 UNA BUENA COMUNICACION...............................................................43

4.2 PLANEAMIENTO DE LA INSTALACIÓN .................................................43

4.3 SISTEMAS ELECTRICOS ESCENCIALES..............................................48

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5. EQUIPOS DE IMÁGENES DIAGNÓSTICAS.................................................54

5.1 UBICACIÓN DEL EQUIPO.......................................................................54

5.2 DIAGRAMA ELÉCTRICO DE UN TAC O ESCANER...............................55

6. CÁLCULO DE CARGA PARA EL HOSPITAL .............................................56

7. VENTAJAS DEL NUEVO DISEÑO ...............................................................60

CONCLUSIONES .................................................................................................61

BIBLIOGRAFÍA .....................................................................................................63

ANEXOS................................................................................................................65

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Cargas de alumbrado general por tipo de ocupación ..............................44

Tabla 2. Factores de demanda para alimentadores de carga................................56

Tabla 3. Factores de demanda para instalaciones no residenciales......................57

Tabla 4. Aire acondicionado ..................................................................................57

Tabla 5. Radiología................................................................................................58

Tabla 6. Unidad de cuidados intensivos (UCI) .......................................................59

Tabla 7.Salas de Cirugía .......................................................................................60

Tabla 8. Hemodinamia y rayos X fijo .....................................................................60 Tabla 9. Laboratorio...............................................................................................61

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INTRODUCCIÓN

La energía eléctrica ocupa lugar primordial entre los factores necesarios para un

funcionamiento óptimo en el desarrollo de las actividades humanas en una

sociedad moderna.

El suministro constante y confiable de energía resulta entonces de gran

importancia en las industrias, comercio y servicios, donde las deficiencias en la

calidad de la potencia, origina grandes pérdidas económicas. De otra parte, en

hospitales y centros de asistencia medica, una eventual suspensión del servicioeléctrico produciría además de las pérdidas económicas, la posibilidad de pérdidas

de vidas humanas.

El crecimiento de los sistemas eléctricos, hace que se presenten mayor número de

fallas y accidentes de origen eléctrico, por lo que el tema de la calidad y la

seguridad en las instalaciones ha sido preocupación del Estado, universidades y

empresas del sector. La expedición de normas técnicas y el Reglamento Técnico

de Instalaciones Eléctricas – RETIE – dan cuenta de esto .e intentan que se

construyan instalaciones eléctricas seguras y confiables, para todas las personas.

Esta investigación se orienta a las instalaciones hospitalarias, por los efectos

que pueden producir en los pacientes y personal en general, los diferentes

equipos utilizados en los centros de salud, que se alimentan de fuentes

eléctricas. Así como los efectos de corrientes en los pacientes sometidos a

intervenciones quirúrgicas. Igualmente la ausencia de energía o un sistema de

suplencia inadecuado en áreas críticas del hospital, resulta de alto riesgo en

cualquier procedimiento médico y/o quirúrgico,

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La presencia de productos de alta volatilidad como los anestésicos, alcoholes y

otros gases de uso hospitalario puede ocasionar incendios o explosiones que se

deben evitar con una instalación debidamente protegida.

Este estudio pretende presentar un diseño de las instalaciones eléctricas del

Hospital San Rafael de Leticia, de tal forma que se adecue al cumplimiento del

RETIE.

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1. CONCEPTOS GENERALES Y LEGALES DE LAS INSTALCIONES DEL

SISTEMA HOSPITALRIO.

1.1 DEFINICIONES

NORMA TÉCNICA

Documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido,

que suministra, para uso común y repetido, reglas, directrices y características

para las actividades o sus resultados, encaminados al logro del grado óptimo de

orden en un contexto dado. Las normas técnicas se deben basar en losresultados consolidados de la ciencia, la tecnología, la experiencia y sus objetivos

deben ser de beneficios óptimos para la comunidad.

REGLAMENTO TÉCNICO

Documento en el que se establecen las características de un producto, servicio o

los procesos y métodos de producción, con inclusión de las disposiciones

administrativas aplicables y cuya observancia es obligatoria.

ÁREA DE CUIDADO DE PACIENTES: Parte de una institución de asistencia

médica en la que se examina o trata los pacientes. Las áreas de una institución de

asistencia médica en las que se administran cuidados a los pacientes se

clasifican en áreas de atención general o de atención crítica. Cualquiera de ellas

puede clasificarse como un lugar mojado.

ÁREAS DE ATENCION GENERAL: Son las habitaciones de los pacientes, salas

de reconocimiento, salas de tratamiento, clínicas y áreas similares en la que está

previsto que el paciente pueda entrar en contacto con artefactos eléctricos

normales, como timbres para llamar a las enfermeras, camas eléctricas, lámparas

de examen, teléfonos, radios y televisores.

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ÁREAS DE ATENCION CRÍTICA: Son las unidades de cuidados especiales,

unidades de cuidados intensivos, unidades de cuidado coronario, laboratorios

angiográficos, laboratorios de cateterismo cardiaco, salas de partos, quirófanos y

áreas similares en las que se prevee que los pacientes puedan estar sometidos a

procesos invasivos y en contacto con artefactos de electromedicina conectados a

la red.

CLÍNICA: Institución prestadora de servicios médicos y/u hospitalarios, creados

por normas de gestión empresarial privada, con o sin ánimo de lucro,

independiente de la colaboración gubernamental

CONTACTO DIRECTO: Es el contacto de personas o animales con conductores

activos de una instalación eléctrica.

CONTACTO INDIRECTO: Es el contacto de personas o animales con elementos

puestos accidentalmente bajo tensión o el contacto con cualquier parte activa a

través de un medio conductor.

CORRIENTE DE RIESGO DE FALLA: Es la corriente de riesgo de un sistema

eléctrico aislado con todos sus dispositivos conectados, excepto el monitor de

aislamiento de línea.

FALLA: Degradación de componentes. Alteración intencional o fortuita da la

capacidad del sistema, componente o persona, para cumplir una función

requerida.

FIBRILACIÓN VENTRICULAR: Contracción espontánea e incontrolada de las

fibras del músculo cardiaco, causada entre otros, por una electrocución.

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FUENTE DE ALIMENTACIÓN ALTERNATIVA: Uno o más grupos electrógenos o

grupos de baterías, cuando este permitido, destinados para suministrar energía

eléctrica durante el corte del servicio normal o los servicios de la compañía

eléctrica suministradora destinados para dar la suplencia durante el corte del

suministro que normalmente proveen grupos de generación en el predio.

HOSPITAL: Institución prestadora de servicios médicos y hospitalarios, creados

por un acto legislativo de un ente territorial: del nivel Municipal (Acuerdo del

consejo), del nivel Departamental (Ordenanza de la asamblea) o del nivel Nacional

(Ley del Congreso de la República). Actualmente toman el nombre de Empresassociales del estado E.S.E., con personería jurídica, con capital suficiente para

desempeñarse como empresa de salud y capacidad operativa para vender

servicios a otras EPS/IPS. Deberán subsistir y competir en el mercado de la salud,

de lo contrario podrán fusionarse a otras más desarrolladas o liquidarse.

INSTALACIÓN ELÉCTRICA: Conjunto de aparatos eléctricos y de circuitos

asociados, previstos para un fin particular: generación, transmisión, distribución o

utilización de la energía eléctrica.

LUGAR O LOCAL MOJADO: Instalación expuesta a saturación de agua u otros

líquidos, así sea temporalmente o durante largos períodos. Las instalaciones

eléctricas a la intemperie deben ser consideradas como lugares mojados, así

como el área de cuidado de pacientes que está sujeta normalmente a exposición

de líquidos mientras ellos están presentes. No se incluyen los procedimientos de

limpieza rutinarios o el derrame accidental de líquidos.

NIVEL DE RIESGO: Valoración conjunta de la probabilidad de ocurrencia de los

accidentes, de la gravedad de sus efectos y de la vulnerabilidad del medio.

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NTC: Norma técnica colombiana aprobada como tal por el organismo nacional de

normalización.

SISTEMA DE EMERGENCIA: Un sistema de potencia destinado a suministrar

energía de respaldo a un número limitado de funciones vitales, dirigidas a la

protección de vidas humanas y la seguridad.

SISTEMA ELÉCTRICO ESENCIAL: Sistema compuesto por fuentes de

alimentación alternativas y todos los sistemas de distribución y equipos auxiliares

conectados y necesarios para asegurar la continuidad del suministro eléctrico adeterminadas áreas y funciones de una institución de asistencia médica durante

un corte del suministro normal y diseñado además para minimizar las

interrupciones dentro del sistema interno de alambrado.

1.2 MARCO LEGAL

Al trabajar en proyectos hospitalarios se debe prever un impacto social, por esta

razón es necesario ubicar el proyecto dentro de las políticas existentes del estado

respecto a la salud. Los servicios médicos prestados en Colombia por los años 60,

se encontraban en manos de organizaciones privadas y religiosas, donde el

estado subsidiaba pero no controlaba los servicios de salud y no existía una

veeduría integral.

El Gobierno Nacional creó el fondo Nacional Hospitalario mediante la aprobación

de la Ley 39 de 1967 como un organismo adscrito al Ministerio de Salud, con el

objetivo de controlar el desarrollo de la infraestructura médico hospitalaria.

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Mediante este organismo se estructura el Primer Plan Hospitalario con 55

proyectos de hospitales, ubicados en capitales de departamentos, para ser

ejecutados cada dos años. El sistema nacional de salud sufrió una reorganización

por medio de la ley 10 de 1990, lo que permitió replantear conceptos negativos

con planteamientos modernos como:

• Descentralización administrativa, financiera y fiscal.

• Participación comunitaria y ciudadana, planteando deberes y derechos de los

usuarios.

• Definición de los sistemas de referencia y contra-referencia, para la atención

integral del paciente.

• Eliminación de subsidios de salud al sector privado y mixto

• Posibilidad de administración del Hospital por otro profesional diferente al

médico.

• Creación de la carrera de la salud pública, como carrera administrativa

obligatoria.

Para reafirmar los puntos esenciales de la descentralización de la salud se aprobó

la ley 60 de 1993, donde se plantean aspectos como:Las responsabilidades y obligaciones de cada ente territorial con los servicios de

salud y el sistema de financiamiento a través de transferencias de la nación a los

departamentos y municipios, completando con recursos propios de que recaudan.

Los municipios deben prestar servicios de salud al primer nivel de atención con

población menor a 50000 habitantes, los departamentos les corresponden la salud

del segundo y tercer nivel de atención a usuarios, y a la nación le corresponde la

prevención y promoción, red cancerológica, dermatológica y lepra.

Conociendo el origen legal, unas son entidades públicas o del gobierno (estado)

que se denominan HOSPITALES y las otras, entidades privadas de personas

naturales o jurídicas, que corresponden a las CLÍNICAS, que por ley, ya no

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reciben auxilios económicos del gobierno, aunque si se les puede vender sus

servicios de salud, mediante convenios y tarifas pactadas.

Es conveniente diferenciarlas por su origen legal desde el enfoque de su creación

como empresa, ya sea con o sin ánimo de lucro. De acuerdo a la Ley 100 de

1993, los unos como las otras, son llamadas I.P.S., instituciones prestadoras de

salud, públicas o privadas; sociedades con ánimo de lucro: Limitada, autónoma y

en comandita. Con utilidades; sociedades sin ánimo de lucro: Fundaciones,

corporaciones, cooperativas, ONGs, cajas de compensación familiar, etc. Las

utilidades llamadas rendimientos deben ser reinvertidas en la entidad.

La ley 100 de 1993 se estructuró, para dar una gran cobertura de salud a

trabajadores de las empresas y trabajadores independientes, se planteó el sistema

contributivo y subsidiado, por medio de las empresas promotoras de salud (EPS) y

administradoras de régimen subsidiado (ARS) respectivamente. Adicionalmente,

apareció la propuesta de las empresas sociales del estado (ESE), las cuales

prestarían atención médica, subsidiada por el estado a la población de escasos

recursos y seleccionada por un estudio socio-económico estudiado por el SISBEN.El plan obligatorio de salud o POS, indica los tipos de atención en cada nivel y

define las instituciones prestadoras de salud IPS tanto privadas como públicas.

Los recursos se asignan de acuerdo a la demanda efectiva y real de usuarios del

servicio médico, cuantificada cuando el paciente solicita los servicios de la IPS.

A partir de la ley 100 de 1993, el sector de la salud en Colombia, se divide entre

sectores, que indican el origen local. Legal y la responsabilidad de servicios que

prestan así: Sub-sector Oficial Directo: Consta de 650 hospitales con 29000

camas y cubre el 50% de la población. Sub-sector Oficial Descentralizado:

compuesto por 150 clínicas, 11600 camas y cubre el 16% de la población. Sub-

sector Privado: Con 200 clínicas, 9400 camas y cubre el 12% de la población.

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La ley 400 de 1997 y N.S.R. de 1998 contiene legislación relacionada con el

cálculo y manejo de las estructuras físicas de las edificaciones, las Normas Sismo

Resistentes, con más exigentes técnicas para las instituciones médico-

hospitalarias en el territorio Colombiano. Se pretende que las edificaciones

hospitalarias sean las que permanezcan con mayor resistencia ante cualquier

desastre de la naturaleza, para poder atender a los afectados, y se disponga de

normas especiales para el diseño y construcción de elementos componentes de

las fachadas, luces ventanales, portales, terrazas, sótanos y tanques de concreto

para depósitos de agua1.

1.2.1 NIVELES DE ATENCIÓN

Teniendo en cuenta la magnitud de la oferta de los servicios médicos y

hospitalarios, de distinta índole legal y complejidad médica, ante la imprevisible

demanda, el Ministerio de Salud, a través del Sistema Nacional de Salud en sus

respectivas actualizaciones, estructuró el sistema de ACCESO a dichos servicios,

con el fin de que se utilizaran en forma racional, eficaz y oportuna. Al establecerlos niveles de atención, se creó tres niveles, con base en la complejidad de los

servicios Médicos y Hospitalarios.

Primer Nivel: Caracterizado por instituciones de menor tamaño donde asiste al

médico general para cumplir con el servicio social obligatorio y en el cual se

dispensa la atención ambulatoria hospitalaria, principalmente de consulta externa,

urgencias y hospitalización para entidades de menor severidad. Está en capacidad

de resolver hasta el 60% de las situaciones solicitadas a través del médico

general, el resto de pacientes, el 40% debe ser REMITIDO, de acuerdo al criterio y

valoración del médico general, a instituciones de mayor complejidad.

1 INFRAESTRUCTRURA FÍSICA HOSPITALARIA. Mayo de 2006, ACIEM

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Segundo Nivel: Atiende situaciones de mayor complejidad o de remisión de

instituciones de primer nivel. Compuesto por instituciones hospitalarias de mayor

magnitud y que cuenten con especialidades básicas: Medicina interna, cirugía,

pediatría, anestesiología, gineco-obstetricia, psicología, rehabilitación y línea de

trauma: ortopedia y traumatología. Se puede considerar que satisface una

demanda del 30% de una forma oportuna y eficiente.

Tercer Nivel: Atiende situaciones de pacientes que requieren cuidados y

procedimientos especiales, que sean remitidos de los dos niveles inferiores con

sus respectivos diagnósticos, para proceder a ejecutar los procedimientos con

tecnología de punta. Puede atender el 10% restante de la red, para una atención

integral de los pacientes. El tercer nivel se encuentra dividido en dos gradientes:

• Caracterizado por la presencia de sub-especialidades tales como cardiología,

neumonía, nefrología, dermatología, endocrinología, cirugía cardiovascular,

pediátrica, maxilofacial, etc.

• Caracterizado por la presencia de subpra-especialidades, este nivel es de

máxima sofisticación, donde aparecen, además, técnicas de óptimo desarrollotanto en el campo quirúrgico: microcirugía y láser, en el campo de imágenes

diagnósticas: Escáner resonancia magnética, radiología digital entre otras;

como en el campo de laboratorio clínico y de anatomía patológica. Técnicas de

radio-inmunoanálisis, microscopía electrónica.

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1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS ÁREAS O UNIDADES HOSPITALARIAS

ÁREAS MÉDICAS:

Las áreas caracterizadas en un hospital son de tres tipos: Médica, administrativa y

de apoyo, dentro de las cuales establecen las áreas críticas en relación directa a

la atención y cuidado del paciente, funcionarios y visitantes.

SERVICIOS HOSPITALARIOS UNIDADES HOSPITALARIAS

ADMINISTRATIVOS Dirección administrativa, Presidencia y

oficinas.

AMBULATORIOS Consulta externa y urgencias

INTERMEDIOS Laboratorios, banco de sangre. Imagenología,

Rehabilitación y Farmacia

HOSPITALIZACION Por especialidades, Aislados, Estación de

enfermería

QUIRURGICOS

OBSTETRICOS

Quirúrgicos, Obstetricia, Cuidados Intensivos,

Recuperación, Central de Esterilización,

Anestesiología, NeonatologíaGENERALES Cocina y nutrición, Lavandería, Talleres,

Mantenimiento, Morgue, Transporte, Vigilancia

COMPLEMENTARIOS Auditorios, Sala de Juntas, Cafetería, Salas de

espera.

1.3.1 URGENCIAS

Unidad encargada de prestar atención médica inmediata, que cuenta con médicos

generales y especializados, odontólogos y enfermeras. Los procedimientos

realizados en esta área son: estabilización del paciente, valoración, reanimación,

cirugía, partos entre otros.

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URGENCIAS

U.C.I.

Deben tener una ubicación cercana a las vías de acceso de la ciudad y a las vías

de acceso al Hospital, una entrada diferente a la principal con acceso vehicular y

de ambulancia. Las unidades de apoyo deben estar relacionadas directamente en

el mismo piso, sin barreras que demoren el recorrido del paciente, con asensores

y/o rampas.

LAB CLINICO CIRUGIA

BANCO DE SANGRE PARTOS

CONSULTA EXTERNA U.C.I.

FARNACIA HOSPITALIZACION

MORGUE IMAGENOLOGIA

1.3.2 UNIDAD DE CUIDADOS INTENSIVOS (U.C.I.)

En esta área se da tratamiento a los pacientes en estado crítico que exige

atención especializada de medicina y enfermería; cuenta con personal médico y

enfermeras intensivistas. Deben tener equipos médicos de alta tecnología y de

monitoreo. La ubicación debe ser preferiblemente en área quirúrgica, restringida ycon equipo quirúrgico, aséptica, con control de acceso a visitantes. La estación de

enfermeras debe tener una visión directa hacia los pacientes, quienes no deben

tener cerramientos en los frentes de los cubículos.

LAB. CLINICO URGENCIAS

BANCO DE SANGRE CIRUGIA

REHABILITACION HOSPITALIZACION

ESTERILIZACION PARTOS

FARMACIA IMAGENOLOGIA

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CIRUGÍA

1.3.3 CIRUGÍA

Es la unidad encargada de realizar procedimientos e intervenciones quirúrgicas

que requieren total asepsia. En ella se encuentran médicos cirujanos,

instrumentadotes, y enfermeras. Esta es el área de mayor exigencia de asepsia,

la temperatura debe ser alrededor de los 21 grados centígrados, los pisos deben

ser conductivos y cuenta con variedad de recursos tecnológicos como: lámparas

cielíticas de techo fijas, máquinas de anestesia, gases medicinales y rayos x

portátiles.

LAB CLÍNICO URGENCIAS

IMAGENOLOGÍA PARTOS

FARMACIA BANCOS SANGRE

MORGUE HOSPITALIZACIÓN

ESTERILIZACIÓN ANESTESIOLOGÍA

1.4 DIAGNÓSTICO GENERAL DE LA INFRAESTRUCTURA FISICAHOSPITALARIA

Con la aplicación de todas estas normas y leyes para todo el sector salud, tanto

públicas como privadas, las instituciones al gobierno, llamadas hospitales, centros

y puestos de salud, salieron mal libradas, puesto que la mayoría de ellas, cuando

se aplicaron todas estas normas, no estaban preparadas para competir con el

sector de las instituciones privadas llamadas clínicas.

Aproximadamente, solo el 35% de esa infraestructura, estaba en condiciones

favorables para ofrecer servicios medico-hospitalarios de buena calidad en franca

competencia con las clínicas. El 25% requiere de una adecuación técnica en su

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planta física y mejora de su dotación, para un total de un 60%, considerada como

infraestructura aceptable dentro del mercado de la salud. El 40% faltante, requiere

de atención inmediata para una adecuada rehabilitación, de lo contrario, se daría

origen a la suspensión de sus servicios, o hasta llegar a su cierre definitivo. Gran

parte de los problemas detectados, son de alto grado de deterioro u obsolescencia

de la edificación o de la dotación, así como las grandes fallas y deficiencias en el

sistema estructural, frente a las normas sismo resistentes vigentes.

A partir de la expedición de la nueva constitución del año 1991 y de la ley 100 de

1993, las entidades privadas dejan de recibir auxilios del gobierno y las entidades

públicas con la liquidación del fondo nacional del ahorro, pasan a ser

desarrollados y manejados por los alcaldes y gobernadores, sin los recursos

financieros para adecuarlos a las nuevas necesidades que impone los rápidos

avances de la ciencia y la tecnología médica, contraste a los escasos recursos y el

débil control de los entes territoriales, que generaba los conceptos de la

descentralización en todo el país. Esta situación hace que prospere la creación de

las empresas promotoras de salud E.P.S. en las grandes capitales de los

departamentos como: Bogotá, Medellín, Cali, Barranquilla y Bucaramanga,afiliando clientes y pacientes que dejaban los vacíos de las otras entidades de

salud2.

1.4.1 ESTADISTICAS DEL SECTOR SALUD EN COLOMBIA

En nuestro país existe un total de 1484 instituciones hospitalarias con 72700

camas; la población de Colombia es de 42’000.000 de habitantes que cuentan con

1.4 camas por cada 1000 habitantes; esta infraestructura se encuentra instalada

en 32 departamentos, 1 distrito y 1099 municipios.

2PLUTARCO CORTÉS TRIANA ARQUITECTO HOSPITALARIO

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2. DIAGNÓSTICO DEL HOSPITAL SAN RAFAEL DE LETICIA

El Hospital San Rafael de Leticia, único que existe en esta ciudad, perteneciente al

segundo nivel, fue damnificado con la promulgación de las nuevas leyes y estuvo

condenado a desaparecer haciéndose necesario la inyección de recursos por

parte del gobierno el cual exigió el cumplimiento de reestructuración de la planta

de personal para poder garantizar su competitividad en la prestación de servicios

de salud. Además de la infraestructura física que se requiere ampliar para tener

las áreas necesarias, se requiere urgentemente la revisión del sistema eléctrico

punto neurálgico de dicho hospital.

En la revisión de la instalación realizada en dicha institución se observan las

siguientes deficiencias:

• El 30% de los tomacorrientes se encuentran deteriorados y no cuentan con

las tapas de estos elementos, quedando los conductores expuestos, siendo

de alto riesgo en la producción de incendios por cortocircuito, y

electrocuciones por contacto directo del personal médico, pacientes yvisitantes.

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• Los tomacorrientes del área de hospitalización fueron pintados del mismo

color de la pared siendo difícil su reconocimiento, lo que se suma a que no

son tomacorrientes para uso hospitalario.

• Existen dos tomacorrientes de 50 amperios en deterioro y uno de ellos

contiene un conductor entre dos de sus terminales, formando un

cortocircuito el cual se considera de alto riesgo de contacto con las

personas.

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• Las áreas húmedas no cuentan con una protección diferencial de falla a

tierra presentando de esta manera un peligro inherente para todas las

personas que interactúen con ella.

• En el área de máquinas se encontró que algunos empalmes son de baja

calidad presentando pérdidas por calentamiento de los conductores y siendo

causal de riesgo eléctrico al presentarse contacto con las personas.

• La sección de facturación del área de urgencias fue instalada en un cuarto

sin las condiciones requeridas (no tienen tomas de corriente para la

instalación de los equipos de computación necesarios para esta actividad).

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• En el área de cirugía los ductos por donde pasan los conductores que

alimentan, tanto los tomacorrientes como los interruptores, son de PVC a la

vista, al igual que las luminarias.

• La lámpara cielítica del área de cirugía tiene expuesto en la parte de arriba

los conductores que la alimentan, originando de esta manera un alto riesgo

para el paciente y para el personal médico.

• Los equipos de aire acondicionado no son conectados de una forma

correcta, alimentándose de tomacorrientes que no están fijos y de

extensiones inadecuadas para estos tipos de equipos.

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• Los equipos de aire acondicionado deben estar conectados en circuitos

separados y no se deben incluir a los demás circuitos.

• Los interruptores del área de lavandería no cumplen con los requisitos de

instalación propios de estos elementos de protección, y los conductores

están expuestos al contacto de cualquier persona que interactúe con ellos.

• Se encontraron en el hospital extensiones eléctricas inadecuadas para estos

lugares, y en algunos casos, estas extensiones pasan de un área a otra sin

ningún tipo de protección para el caso.

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2.1 NECESIDAD DE MEJORAR LA CALIDAD Y FIABILIDAD DEL

SUMINISTRO DE ENERGIA

Como aparece en un texto de grupos electrógenos “Un suministro de energía

inadecuado en un hospital y especialmente en las áreas consideradas criticas,

puede significar la pérdida de vidas de pacientes, personal medico, auxiliares o

visitantes”3.

Los sistemas hospitalarios dependen cada vez más de la energía eléctrica, dado

el alto número de equipos que desempeñan funciones vitales y se alimentan de la

energía eléctrica de alta calidad. Problemas de la calidad de energía como los

expuestos a continuación, pueden convertirse en factores críticos para la

seguridad de pacientes y personal médico:

• Las fluctuaciones de tensión.

• Las variaciones de frecuencia.

• Los transitorios causados por otras cargas con la misma alimentación.

• La suspensión del servicio.

• Fallas en el sistema debido a fenómenos naturales en las líneas de distribución

(descargas eléctricas, acción del viento y de animales etc.).

3Implementación de grupos electrógenos de confiabilidad para casos de emergencia Pag 5

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Esto hace que en la reglamentación (RETIE) se de un tratamiento muy especial

a este tipo de instalaciones, especificando requisitos de cumplimiento obligatorio,

tendientes a que se tomen todas las medidas necesarias para solucionar tales

problemas. De lo anteriormente expuesto se desprende la necesidad de disponer

en el hospital de unos sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) y circuitos

de alimentación con suplencias que garanticen tanto la calidad, como la

continuidad del suministro de energía a las cargas críticas.

2.2 SISTEMA REGULADO DEL HOSPITAL

Para obtener un sistema regulado de energía eléctrica, que sea confiable, para lo

cuál se debe tener por lo menos dos fuentes de alimentación conectada al ramal

crítico, la cual consta de una UPS conectada a la red local y otra fuente

alternativa, que para este caso es de una planta de generación propia, que ya

existen, en el sistema actual de la red eléctrica del hospital. La principal

característica de la UPS es el trabajo ininterrumpido cuando se presentan fallas en

la red normal debido a variaciones de tensión, descargas atmosféricas,

sobretensiones debido a maniobras realizadas en la red y ruidos en el sistema

eléctrico.

2.2.1 SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN ININTERRUMPIDA (SAI) DE C.C.

Dada su simplicidad y elevada fiabilidad, este tipo de equipos se viene utilizando

desde hace mucho tiempo. Entre sus principales aplicaciones se encuentran:

• Industrias químicas

• Instalaciones telefónicas y telegráficas

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• Iluminación de emergencia de c.c.

• Sistemas auxiliares en producción de energía y en subestaciones de

distribución y transformación.

Un SAI de c.c. consta de un rectificador cargador, una batería de acumuladores y,

a veces, de un grupo electrógeno con los correspondientes interruptores de

maniobra.

Funcionamiento: Cuando hay un corte en la red o el rectificador se avería, la

batería pasa sin discontinuidad a alimentar la carga y el interruptor 1 se abre. Elgrupo electrógeno se pone entonces en funcionamiento y el interruptor 2 se cierra,

con lo cual la batería vuelve a cargarse y el receptor se alimenta a expensas del

grupo. Restituida la red de c.a. o reparado el rectificador se efectúa la

transferencia inversa: primero se abre el interruptor 2 e inmediatamente después

se cierra el interruptor 1, con lo que se vuelve a las condiciones iniciales.

De la batería se dice que funciona en tampón, es decir, está en paralelo con la

fuente de alimentación y con la carga. Su capacidad en amperios-hora debe ser tal

que permita holgadamente la transferencia de la alimentación por red a la

alimentación por el grupo (hay que tener en cuenta el tiempo de detección de la

falta y del arranque del grupo).

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El rectificador debe ser de tipo semicontrolado con regulación de su tensión de

salida y sus dos limitaciones de intensidad: una intensidad de carga de la batería,

como protección de la misma, y la otra de intensidad total que sirve de

autoprotección. Cuando se superan los valores de intensidad límite, la señal de

error generada por los limitadores se superpone a la del regulador de tensión y

hace que la tensión de salida descienda a un valor tal que las intensidades se

mantienen dentro de los límites prefijados.

El grupo electrógeno está constituido por un motor de combustión interna que

arrastra a un generador de c.c. con excitación en derivación, que es la más

apropiada para estos fines. El sistema descrito es muy sencillo y de fácil

mantenimiento, prácticamente su fiabilidad está dada por la batería que es

elevadísima, por lo cual suele despreciarse el riesgo de fallo4.

2.2.2 IMPLEMENTACIÓN DE UNA UPS EN EL NUEVO DISEÑO DE LA RED

ELÉCTRICA DEL HOSPITAL

En el diseño del nuevo sistema eléctrico se tendrá una UPS tipo ON LINE (en

línea) el cual siempre estará suministrando potencia al ramal crítico. Cuando se

presente algún tipo de problema con la red normal, la alimentación de la carga de

este circuito es suministrada por el inversor sin interrupción, mientras entra en

funcionamiento el generador, cuando esta fuente alterna ya se encuentre

alimentando todos los circuitos del Hospital, cargará también el sistema de

baterías de la UPS el cual seguirá entregando potencia al ramal crítico.

4Tomado de un documento de la cátedra de Electrónica Industrial de la Universidad de la Salle

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2.3. SISTEMAS DE TRANSFERENCIA

Las transferencias eléctricas se utilizan para garantizar el suministro de energía en

cargas eléctricas críticas en equipos que nunca deben dejarse de operar, como

por ejemplo las máquinas de un proceso industrial continuo, la iluminación y los

equipos de una sala de cirugía o los ascensores de un edificio muy concurrido.

Un equipo de transferencia automática se compone básicamente de un interruptor

conmutable, un circuito de control o inteligencia, un panel de mando y un

cableado. Adicionalmente puede ser montado en una caja metálica opcional.

2.3.1 FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE TRANFERENCIA

El interruptor conmutable se conecta a dos fuentes de potencia eléctrica que

eventualmente suministrarán energía a la carga crítica. Una de ellas, la fuente

llamada Normal usualmente es la empresa electrificadora local; la otra fuente

denominada Emergencia generalmente proviene de una planta eléctrica instalada

en la edificación.

El circuito de control comanda de manera automática las acciones que ejecuta el

interruptor conmutable y el arranque y apagado de la planta eléctrica. Por último,

el panel de mando, permite establecer una comunicación entre el usuario y el

equipo mismo indicando cual fuente está alimentando la carga (la red normal o la

de emergencia) y permitiendo además seleccionar a voluntad la fuente desde la

cual el usuario desea alimentar su carga en un momento dado, entre otras

opciones posibles.

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En el evento que el suministro de energía se pierda desde la fuente normal, el

circuito de control ordena a la planta eléctrica que arranque y al interruptor

conmutable que transfiera la carga a la fuente de emergencia. La carga es

trasferida nuevamente a la fuente normal cuando el suministro es restablecido y

posteriormente la planta eléctrica se apaga.

Existen algunas opciones adicionales, o variaciones al funcionamiento descrito

anteriormente, como es la adición de otos elementos de apoyo al circuito de

control: Relés de tensión, (función 25/79).

2.3.2 DIAGRAMA DE BLOQUES DE OPERACIÓN DE TRANSFERENCIA

INTERRUPTORAUTOMÁTICO

PLANTAELECTRICA

CIRCUITODE CONTROL

PANEL DEMANDO

CARGA ELECTRICACRITICA

FUENTE NORMAL

OPERADOR DE RED

FUENTE

EMERGENCIA

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3. DISPOSICIÓN DEL RETIE PARA INSTALACIONES HOSPITALARIAS

“ ARTÍCULO 41º REQUISITOS PARA INSTALACIONES HOSPITALARIAS

Aunque las instalaciones hospitalarias se clasifican como instalaciones especiales,

la mayor importancia de este tipo de instalación radica en que los pacientes en

áreas críticas pueden experimentar electrocución con corrientes del orden de

microamperios, que pueden no ser detectadas ni medidas, especialmente cuando

se conecta un conductor eléctrico directamente al músculo cardíaco del paciente,

por lo que es necesario extremar las medidas de seguridad.

El objetivo primordial de este apartado es la protección de los pacientes y demás

personas que laboren o visiten dichos inmuebles, reduciendo al mínimo los riesgos

eléctricos que puedan producir electrocución o quemaduras en las personas e

incendios y explosiones en las áreas médicas.

Las siguientes disposiciones se aplicarán tanto a los inmuebles dedicados

exclusivamente a la asistencia médica de pacientes como a los inmuebles

dedicados a otros propósitos pero en cuyo interior funcione al menos un área para

el diagnóstico y cuidado de la salud, sea de manera permanente o ambulatoria.

Adicionalmente, las instalaciones hospitalarias, clínicas odontológicas, clínicas

veterinarias, centros de salud y en general aquellos lugares en donde se haga

inserción de equipos electromédicos en pacientes, deben cumplir los requisitos

siguientes:

a. Para efectos del presente Reglamento, en las instalaciones hospitalarias se

debe cumplir lo establecido en la norma NTC 2050 del 25 de noviembre de

1998 y particularmente su sección 517, Igualmente, se aceptarán instalaciones

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hospitalarias que cumplan la norma IEC 60364-7-710. No se aceptará la

combinación de normas que haga peligrosa la instalación.

b. El adecuado diseño, construcción, pruebas de puesta en servicio,

funcionamiento y mantenimiento, debe encargarse a profesionales

especializados y deben seguirse las normas exclusivas para dichas

instalaciones.

c. Debe haber suficiente ventilación en los laboratorios para la extracción de los

gases y mezclas gaseosas para análisis químicos, producción de llamas yotros usos. Igualmente, para los sistemas de esterilización por óxido de etileno

ya que por ser inflamable y tóxico, debe tener sistema de extracción de gases.

d. Se debe efectuar una adecuada coordinación de las protecciones eléctricas

para garantizar la selectividad necesaria, conservando así al máximo la

continuidad del servicio.

e. Las clínicas y hospitales que cuenten con acometida eléctrica de media

tensión, preferiblemente deben disponer de una transferencia automática en

media tensión que se conecte a dos alimentadores.

f. En todo centro de atención hospitalaria de niveles I, II y III, debe instalarse una

fuente alterna de suministro de energía eléctrica (una o más plantas de

emergencia) que entren en operación dentro de los 10 segundos siguientes al

corte de energía del sistema normal. Además, debe proveerse un sistema de

transferencia automática con interruptor de conmutador de red (by pass) que

permita, en caso de falla, la conmutación de la carga eléctrica al sistema

normal.

g. En las áreas médicas críticas, donde la continuidad del servicio de energía es

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esencial para la seguridad de la vida, debe instalarse un sistema ininterrumpido

de potencia (UPS) para los equipos eléctricos de asistencia vital, de control de

gases medicinales y de comunicaciones.

h. Debe proveerse un sistema de potencia aislado o no puesto a tierra

(denominado IT) en áreas médicas críticas, donde una falla en la alimentación

pone en riesgo la vida del paciente; es decir, en salas de cirugía, de

neonatología, unidades de cuidados intensivos, de procedimientos

intracardíacos y salas de cateterismo, así como en áreas donde se manejen

anestésicos inflamables (áreas peligrosas) o donde el paciente esté conectadoa equipos que puedan introducir corrientes de fuga en su cuerpo y en otras

áreas críticas donde se estime conveniente. Este sistema, que debe quedar

cerca de las áreas críticas, comprende un transformador, un monitor de la

resistencia de aislamiento y un indicador de alarma audible, además de los

conductores respectivos; todas estas partes deben ser perfectamente

compatibles, máxime si no son ensambladas por un mismo fabricante. Dicho

sistema de potencia aislado debe conectarse a los circuitos derivados

exclusivos del área crítica, los cuales deben ser construidos con conductores

eléctricos de muy bajas fugas de corriente.

i. El transformador de aislamiento del sistema de potencia aislado, no debe tener

una potencia nominal inferior a 0,5 kVA ni superior a 10 kVA, la tensión en el

secundario no debe exceder 250 V, debe tener un control de temperatura y no

debe tener interruptor automático en el secundario, pues con una primera falla

de aislamiento no debe interrumpirse el suministro de energía. El monitor de

aislamiento debe dar alarma si la resistencia de aislamiento entre fase y tierra

es menor de 50 kΩ.

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j. En las áreas húmedas donde la interrupción de corriente eléctrica bajo

condiciones de falla pueda ser admitida, como en piscinas, baños y tinas

terapéuticas, debe instalarse un interruptor diferencial de falla a tierra para la

protección de las personas contra electrocución, así como junto a los

lavamanos, independientemente de que estos se encuentren o no dentro de un

baño.

k. Con el fin de prevenir que la electricidad estática produzca chispas que

generen explosión, en las áreas médicas donde se utilicen anestésicos

inflamables y en las cámaras hiperbáricas, donde aplique, debe instalarse unpiso conductivo. Los equipos eléctricos no podrán fijarse a menos de 1,53 m

sobre el piso terminado (a no ser que sean a prueba de explosión) y el

personal médico debe usar zapatos conductivos.

l. Igualmente se debe instalar piso conductivo en los lugares donde se

almacenen anestésicos inflamables o desinfectantes inflamables. En estos

lugares, cualquier equipo eléctrico a usarse a cualquier altura debe ser a

prueba de explosión.

m. Para eliminar la electricidad estática en los hospitales, debe cumplirse lo

siguiente:

Regular la humedad tal que no descienda del 50%.

Mantener un potencial eléctrico constante en el piso de los quirófanos y

adyacentes por medio de pisos conductivos.

El personal médico que usa el quirófano debe llevar calzado conductor.

El equipo a usarse en ambientes con anestésicos inflamables debe tener

las carcasas y ruedas de material conductor.

Los camisones de los pacientes deben ser de material antiestático.

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n. En todas las áreas de cuidado de pacientes, para dar protección contra

electrocución, los tomacorrientes y equipos eléctricos fijos deben estar

conectados a un sistema de puesta a tierra redundante, conformado por:

Un conductor de cobre aislado debidamente calculado, instalado junto con

los conductores de suministro del circuito derivado correspondiente y

conectado tanto al terminal de tierra del tomacorriente como al punto de

tierra del panel de distribución.

Una canalización metálica que aloje en su interior al circuito derivado

mencionado y conectada en ambos extremos al terminal de tierra.

o. Los tableros o paneles de distribución de los sistemas normal y emergencia

que alimenten la misma cama de paciente deben conectarse

equipotencialmente entre sí mediante un conductor de cobre aislado de calibre

no menor al 5.5 mm2 (10 AWG).

p. Los tomacorrientes que alimenten áreas de pacientes generales o críticos

deben diseñarse para alimentar el máximo número de equipos que necesiten

operar simultáneamente y deben derivarse desde al menos dos diferentes

fuentes de energía o desde la fuente de energía de suplencia (planta de

emergencia) mediante dos transferencias automáticas. Dichos tomacorrientes

deben ser dobles con polo a tierra del tipo grado hospitalario. En áreas de

pacientes generales debe instalarse un mínimo de cuatro tomacorrientes y en

áreas de pacientes críticos un mínimo de seis tomacorrientes, todos

conectados a tierra mediante un conductor de cobre aislado.

q. En áreas siquiátricas no debe haber tomacorrientes. Para protección contra

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electrocución en áreas pediátricas, los tomacorrientes de 125 V y 15 ó 20 A

deben ser del tipo a prueba de abuso, o estar protegidos por una cubierta de

este tipo. (No se aceptarán otros tomacorrientes o cubiertas en estas áreas).

r. Todos los tomacorrientes del sistema de emergencia deben ser de color rojo y

estar plenamente identificados con el número del circuito derivado y el nombre

del tablero de distribución correspondiente. Todos los circuitos de la red de

emergencia deben ser protegidos mecánicamente mediante canalización

metálica no flexible.

s. No se deben utilizar los interruptores automáticos, como control de encendido y

apagado de la iluminación en un centro de atención hospitalaria.

t. En áreas donde se utilicen duchas eléctricas, estas deben alimentarse

mediante un circuito exclusivo, protegerse mediante interruptores de protección

del circuito de falla a tierra y su conexión deberá ser a prueba de agua.

u. Los conductores de los sistemas normal, de emergencia y aislado no puesto a

tierra, no podrán compartir las mismas canalizaciones.

v. Deberá proveerse el necesario número de salidas eléctricas de iluminación que

garanticen el acceso seguro tanto a los pacientes, equipos y suministros como

a las salidas correspondientes de cada área. Deben proveerse unidades de

iluminación de emergencia por baterías donde sea conveniente para la

seguridad de las personas y donde su instalación no cause riesgos.5”

5Todo este capítulo fue tomado del anexo general del RETIE sin modificaciones ya que es un

reglamento y se debe expresar en su versión original.

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4. DISEÑO DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

En este capítulo se proponen algunos conceptos que deben ser de pleno

conocimiento por parte del diseñador, para facilitar sus labores en el proceso de

diseño de un sistema de distribución eléctrico hospitalario.

4.1 Una buena comunicación con el personal que administra y opera el

hospital

Es un error común de los diseñadores creer que conocen todo respecto a las

exigencias del usuario final, por tal razón se deben tener en cuenta las opinionesde los especialistas de cada área del hospital y evaluar según su criterio las

necesidades de éstas áreas en conformidad con la normatividad vigente.

4.2 PLANEAMIENTO DE LA INSTALACIÓN

Para realizar el diseño de un sistema eléctrico se deben tener en cuenta los

diferentes factores que intervienen en la construcción, operación y mantenimiento

de la instalación. El análisis de riesgos eléctricos para cada una de las áreas del

hospital, debe hacerse cuidadosamente, para determinar el grado de seguridad

que se debe implementar en cada caso.

Definición de las áreas y su nivel de seguridad : con el plano arquitectónico

deben identificarse plenamente las diferentes áreas o unidades para definir los

grados de seguridad y tipo de instalación que debe tener cada una de ellas.

Indague sobre los requerimientos reales de carga: Se deben identificar los

diferentes equipos o aparatos de consumo eléctrico, tales como:

a. Carga del alumbrado: La carga del alumbrado se puede establecer mediante

un conteo previo de salidas, estimada con base en los planos arquitectónicos

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existentes o con base en el área a construir, buscando los niveles de iluminación

exigidos en el RETIE. Según lo recomendado en la tabla 220-3b del Código

Eléctrico Nacional las cargas de alumbrado general por tipo de ocupación se

mencionan a continuación:

Tabla 1 Cargas de alumbrado general por tipo de ocupación

Tipo de ocupación Carga unitaria (VA/m2)

Cuarteles y auditorios 10

Bancos 38

Barberías y salones de belleza 32Iglesias 10

Clubes 22

Juzgados 22

Unidades de vivienda 32

Garajes públicos (propiamente dichos) 5

Hospitales 22

Hoteles y moteles, incluidos bloques de

apartamentos sin cocina

22

Edificios industriales y comerciales 22

Casas de huéspedes 16

Edificios de oficinas 38

Restaurantes 22

Colegios 32

Tiendas 32

Depósitos 2.5

6Fuente NTC Tabla 220-3 b) Pag 29

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b. Carga por cama: El número de camas de la institución de asistencia médica es

un buen parámetro de diseño, para estimar la potencia total que se va a necesitar

y suplir las necesidades de dicha institución.

c. Carga de equipos y características de la carga: Se debe consultar con los

fabricantes de los equipos que se dispusieron en el proyecto , o las placas o

manuales de los ya existentes. Estos deberán proporcionar las potencias, los

niveles de tensión, y el tiempo de trabajo continuo e intermitente de los equipos.

Analizar las fuentes de energía: Se deben analizar las fuentes de suministrode energía eléctrica y la disponibilidad de combustibles para las plantas de

emergencia:

Red Local: Con el valor de la carga establecida se debe consultar en la empresa

de energia, la disponibilidad y condiciones técnicas de los circuitos que

alimenten el sector, la empresa debe informarle bajo que condiciones le pueden

suministrar la alimentación para la carga requerida.

También le indicará el punto de alimentación, el nivel de tensión primario, si la

alimentación va a realizarse de forma aérea o subterránea, calibre del conductor y

demás condiciones que son propias de la reglamentación del operador de red.

Generación propia: Como la confiabilidad para el suministro de energía por

parte de la red de servicios públicos no es totalmente confiable, el RETIE exige

un sistema de generación propia (artículo 41 sección f), por este motivo se debe

realizar un estudio económico sobre la fuente alterna que mas se ajuste a las

necesidades requeridas.

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Suplencias: La suplencia debe ser solicitada a la empresa de energía, lo ideal es

que no provenga de la misma subestación. Sin embargo, la empresa de servicios

indicará las condiciones para dicha suplencia.

Analice el sistema en su conjunto: Cuando se realiza el censo de carga con

base al número de equipos, y la carga estimada del sistema ya se pueden dar las

alternativas de diseño sobre capacidad de transformación, tipos de tableros de

distribución, número de circuitos requeridos, se procede a realizar diagramas

unifilares con varias alternativas de diseño, con el objetivo de escoger la soluciónidónea desde el punto de vista de la ingeniería y de las necesidades requeridas.

Análisis de cont ingencia: Teniendo identificadas las alternativas de solución

para las fallas en los circuitos ramales. Se procede a hacer un análisis de cada

una de ellas, respondiendo:

¿Qué sucede si la red normal falla?

¿Qué sucede si determinado elemento de la red falla?, En cuanto puede afectar el

resto del sistema?

¿Que áreas quedan sin servicio en cada caso?

¿La integridad de las personas que están en esas áreas se vería amenazada?

Diseñe el sistema atendiendo las necesidades de cada área y la

prospectiva de una futura expansión:

En el diseño de todos los sistemas eléctricos se deben tener en cuenta cada uno

de los requerimientos actuales y las ampliaciones razonables que se darían en

el futuro, por este motivo, se debe diseñar un diagrama unifilar que pueda

atender posibles cambios en un futuro, sin importar el momento en que se

realicen.

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Análisis de costos , En la evaluación económica no se debe escatimar las

medidas que se deban implementar ya que una vida humana vale mucho mas

que cualquier inversión que se haga para garantizar la seguridad en la

instalación.

Proyecte para un mantenimiento económico y seguro:

Se debe buscar que los elementos de protección y de distribución eléctrica,

tengan accesibilidad, pero se restrinja a operarios calificados. Las áreas de trabajo

donde se alojen equipos eléctricos como subestación y tableros, deben ser

amplias, cumplir con el código en cuanto a distancias libres de trabajo y si esnecesario, con vías de escape. Art 110-16 NTC 2050

Flexibilidad en la operación: Se deben emplear sistemas que permitan el rápido

traslado de una carga de un barraje a otro, o que en un mantenimiento no sea

necesario desenergizar grandes áreas de trabajo.

Diseñe para mantenimiento en frío: Es muy complicado en un hospital realizar

un corte de energía para un mantenimiento pero se debe procurar que el

intercambio de equipos sea lo más fácil posible para reducir los tiempos del

mantenimiento y no someter a un posible peligro al sistema y a los operarios para

trabajar en caliente.

Use solamente equipos normalizados: Un equipo normalizado presenta grandes

beneficios como la confiabilidad, económicos puesto que su mantenimiento es

más fácil y se consiguen los repuestos, y no se requiere poner partes de un equipo

en otro y de esa manera disminuir la seguridad de funcionamiento del mismo.

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SISTEMA ELÉCTRICO ESENCIAL

SISTEMA DE EQUIPOS SISTEMA DE EMERGENCIA

RAMAL VITAL RAMAL CR TICO

4.3 Sistemas Eléctricos Esenciales: El sistema eléctrico de los hospitales debe

constar de dos sistemas independientes: Estos dos sistemas deben ser el de

equipos y el de emergencia

El sistema de equipos debe alimentar los principales equipos para la atención al

paciente y funcionamiento básico del hospital. El sistema de emergencia se debe

limitar a los circuitos esenciales de asistencia vital y de atención crítica a los

pacientes, denominados ramal vital y ramal crítico).

El Ramal Vital, alimenta lo siguiente:

• Señales y alumbrado de los medios de salida,(evacuación)

• Sistemas de alarma y alerta.

• Sistemas de Comunicaciones.

• Cuartos de Generadores.

• Ascensores.

El Ramal Critico alimenta los siguientes subsistemas:

Alumbrado de trabajo y tomacorrientes seleccionados, tales como áreas de

Neonatos, despacho de farmacia, Puestos de enfermeras, Laboratorios, Salas y

Áreas de Urgencia y Unidades de cuidados intensivos.

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• El Ramal crítico se puede subdividir en varios ramales para evitar que una

falla en una parte del ramal lo afecte en su totalidad.

• Los tomacorrientes del ramal crítico deben ser fácilmente identificados.

El ramal vital y el ramal crítico del sistema de emergencia deben mantenerse

totalmente independientes de cualquier otro alambrado y no deben estar en las

mismas canalizaciones, cajas o armarios.

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4.3.1Conexión del Sistema de equipos a la fuente de alimentación

alternativa:

La coordinación de las protecciones debe permitir la entrada en funcionamiento de

los equipos con una secuencia tal que no genere complicaciones a los pacientes

y no se produzcan sobrecargas, se deben distinguir los de conexión automática

retardada y los de conexión automática con retardo manual.

Deben ser conectados automáticamente con retardo, los siguientes equipos: Los

sistemas de succión para funciones medicas o quirúrgicas, con sus sistemas de

control, puede estar conectado al ramal crítico, las bombas de aspiración ysistemas de aire comprimido, sistemas de extracción de humos. Con retardo

automático manual, se den instalar equipos de aire acondicionado de quirófanos,

salas de partos, unidades de cuidados intensivos, salacunas, salas para

aislamiento de infecciones, salas de recuperación de pacientes, salas de

tratamiento de pacientes y área general de pacientes.

4.3.2Áreas de atención General de pacientes:

Conexión y puesta a tierra: Según lo establecido en el artículo 517-13 de la NTC

2050, todos los tomacorrientes que estén expuestas al contacto con las personas

y que funcionen a más de 100v, se deben poner a tierra con un conductor de

cobre aislado. El conductor debe estar instalado en canalizaciones metálicas con

los conductores de los circuitos ramales que suministran corriente a los

tomacorrientes.

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No es necesario poner a tierra mediante un conductor aislado de puesta a tierra

los aparatos de alumbrado e interruptores que estén a más de 2.3m sobre el piso.

Conexión equipotencial de los paneles de distribución: Las conexiones

terminales de puesta a tierra de los equipos en los paneles de distribución de los

circuitos ramales normales, se deben conectar equipotencialmente con un

conductor continuo de cobre aislado de sección no menor al 5.25 mm2 (10AWG).

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Áreas de camas de los pac ientes: Cada área de cama de pacientes debe estar

servida por lo menos por dos circuitos ramales, uno procedente del sistema de

emergencia y otro conectado a la red. Esta parte no se aplica a oficinas, pasillos,

salas de espera y similares en las clínicas, consultas médicas y dentales e

instalaciones ambulatorias.

Tomacorr ientes en las áreas de camas de los pacientes: En estas áreas deben

existir como mínimo cuatro tomacorrientes. Estos pueden ser de tipo sencillo,

doble o una combinación de ambos y deben estar certificados como de “t ipohospitalario” e identificados Hospital Grade.

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La violación se da porque los tomacorrientes se alimentan de diferentes tableros

de distribución.

4.3.3 Áreas de Cuidados Críticos: En cada área de los pacientes debe haber

como mínimo seis tomacorrientes, uno de los cuales debe estar conectado a

algunos de los siguientes circuitos:

a. Ramal del sistema normal

b. Ramal del sistema de emergencia alimentado por un conmutador de

transferencia diferente del de los otros tomacorrientes en el mismo lugar.

Los circuitos de emergencia no se deben compartir

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RECOMENDACIONES

De las fotografías, se puede apreciar que las instalaciones eléctricas del Hospital

San Rafael de Leticia y en especial de algunas áreas no son las adecuadas para

este tipo de aplicaciones, porque violan las normas mínimas de seguridad que

debe tener según lo especificado el RETIE. Se debe proceder a cambiar todos los

tomacorrientes por unos que sean de HOSPITAL GRADE con tierra

independiente, en aquellas áreas en donde sea exigida su utilización como lo son

las áreas de las camas de los pacientes y las áreas de cuidados críticos. De otraparte, el sistema de transferencia con que cuenta actualmente el Hospital solo

funciona en modo manual y no funciona en modo automático como debería

funcionar; por este motivo se debe realizar una revisión al sistema de transferencia

y evaluar si se deberá cambiar por otro. El generador que actualmente está en el

hospital es obsoleto, fue instalado hace mas de 20 años por la firma Isolux de

Colombia mediante un convenio colombo español que actualmente ya no existe y

los repuestos para este generador (PEGASO) son escasos y no se justificaría

arreglarlo. El problema del generador es que demora 90 segundos en empezar a

suministrar carga y lo exigido por la NTC 2050 es que la transferencia se debe

realizar en 10 segundos; por este motivo se debe instalar otro generador que

pueda suplir la carga en situaciones de contingencia.

Por otra parte, en el diagrama unifilar se planteará la instalación de 4 UPS de tipo

on line de marca POWERSUM con una autonomía de 10 minutos desde el

momento en que se suspenda el servicio por parte de la red normal. Según lo

expuesto por el jefe del Área administrativa de Hospital el señor Juan Pablo

Santos “el Hospital San Rafael de Leticia consume en promedio 100 kVA por mes

y el transformador se encuentra sobredimensionado” por este motivo se planteará

la adquisición de nuevos equipos que se podrían instalar sin afectar la carga, se

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deberá revisar la subestación para ver si está cumpliendo la normatividad y se

procederá a realizar las correcciones pertinentes. Aunque ese estudio al igual que

el sistema de tierras no será contemplado en este proyecto, se sugiere al director

del Hospital que tenga en cuenta estas recomendaciones y el diagrama unifilar

para una futura ampliación y modernización del sistema eléctrico hospitalario. El

diseño también comprende la adquisición de dos transformadores de distribución

en baja tensión y otro sistema de transferencia, los cuales son necesarios para el

correcto funcionamiento del sistema, ya que uno es para los equipos de imágenes

diagnósticas el cual funciona a un nivel de tensión diferente (440V), y el otro se

encuentra a la salida del generador en el cual el nivel de tensión también es de440V y su objetivo es reducir la tensión a 220 para suplir el resto del sistema

eléctrico.

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5. EQUIPOS DE IMAGENES DIAGNOSTICAS

5.1 Ubicación del equipo: se debe tener en cuenta el área para ubicar los

equipos de imágenes diagnósticas. Aunque es obra civil, el ingeniero eléctrico

debe estar al tanto de lo que se plantea en los planos arquitectónicos ya que un

error de carácter civil puede afectar su instalación eléctrica y generar posibles

riesgos. A continuación se muestra un esquema con las áreas para la instalación

de un equipo de Hemodinamia.

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5.2 Diagrama eléctrico de un tac o escáner de 64 cortes: Todos los

fabricantes tienen esquemas eléctricos diferentes para sus equipos y personal

especializado que se encarga de su instalación. Sin embargo, como objeto de

estudio se presenta a continuación el esquema tipo de un escáner y sus

características eléctricas:

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6. CÁLCULO DE CARGA PARA EL HOSPITAL SAN RAFAEL DE LETICIA

6.1 Carga para alumbrado:

Como ya se especificó anteriormente en la tabla 1, las cargas de alumbrado para

los Hospitales es de 22 (VA/m2). En algunos sectores, no se debe aplicar un factor

de demanda, debido a que se utiliza la iluminación al mismo tiempo, como por

ejemplo La Sala de Cirugía y la UCI. En los demás sectores se aplica un factor de

demanda según lo establecido en el artículo 220-11 de la norma NTC 2050

expuesta en (tabla 2).8

Tabla 2 Factores de demanda para alimentadores de cargas de alumbrado Tipo de ocupación Parte de la carga de

alumbrado a la que se aplica

el factor de demanda (VA)

Factor de demanda

Unidades de vivienda Primeros 3 000 o menos De 3

001 a 120 000

A partir de 120 000

100

35

25

Hospitales * Primeros 50 000 o menos Apartir de 50 000

4020

Hoteles y moteles, incluidos

bloques de apartamentos sin

cocina *

Primeros 20 000 o menos De

20 001 a 100 000 A partir de

100 000

50

40

30

Depósitos Primeros 12 500 o menos A

partir de 12 500

100

50

Todos los demás VA totales 100

8 Los factores de demanda de esta Tabla no se aplican a la carga calculada de los alimentadoresa las zonas de hospitales, hoteles y moteles en las que es posible que se deba utilizar toda lailuminación al mismo tiempo, como quirófanos, comedores y salas de baile.

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Tabla 3 Factores de demanda para cargas de tomacorr ientes en edificaciones

no residenciales

Parte de la carga del tomacorriente a la que

se aplica el factor de demanda (VA)

Factor de demanda %

Primeros 10 000 VA o menos

A partir de 10 000 VA

100

50

6.2 Alambrado de las instalaciones eléctricas del Hospital

Tabla 4 Aire acondicionado

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA

VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA

VA

Unidad acondicionada UCI 4000 100 4000

Unidad del Dpto de cirugía 2500 100 2500

Unidad acondicionada

Laboratorios

2000 100 2000

Recalentador de cirugía 1 2500 100 2500

Recalentador de cirugía 2 2500 100 2500

Cirugía 1 2500 100 2500

Cirugía 2 2500 100 2500

Unidad Acondicionada cuarto

de máquinas

1500 100 1500

Extracción cirugía 1 1500 100 1500Extracción cirugía 2 1500 100 1500

Extracción aislados 500 100 500

Carga total 23500

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Tabla 5 Carga de equipos para radiología

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA

VA

Gama cámara 5000 100 5000

Tomoscán 4000 100 4000

Cámara láser de revelado 1000 100 1000

Carga total a 10000

Tabla 6 Unidad de cuidados intensivos UCI

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA

VA

Manta eléctrica 800 100 800

Fancoils 200 100 200

Ventilador 120 100 120Máquina de infusión 400 100 400

Desfibrilador 600 100 600

Monitor signos vitales 120 100 120

Carga total 2240

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Tabla 7 Sala de ci rugía (2 Salas)

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA VA

Láser 8400 100 8400

Microscopio 1200 100 1200

Desfibrilador 1200 100 1200

Pendant 6000 100 6000

Electro bisturí 3000 100 3000

Calentador de

sangre

2200 100 2200

Maquina de

infusión

800 100 800

Intercambiador de

calor

80 100 80

Sierra eléctrica 2400 100 2400

Manta eléctrica 1600 100 1600

Fancoils 600 100 600Bomba circulación

extracorpórea

660 100 660

Negatoscopio 300 100 300

Lámpara cielítica 600 100 600

Monitor de signos

vitales

240 100 240

Monitor decorrientes de fuga

15000 100 15000

Carga total 29280

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Tabla 8 Hemodinamia y Rayos X fijo (440V)

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA VA

INTEGRIS H5000C

marca Philips

75000 100 75000

EASY DIAGNOSTIC

marca Philips

35000 100 35000

Carga Total a 110000

Tabla 9 Laboratorio

EQUIPOS

CARGA

INSTALADA VA

FACTOR DE

DEMANDA

CARGA

DEMANDADA VA

Autoclave 1 2000 100 2000Autoclave 2 2000 100 2000

Congelador 750 100 750

Nevera 1 750 100 750

Nevera 2 750 100 750

Horno 1500 100 1500

Incubadora de

bacterias

4000 100 4000

Centrifuga 750 100 750

Carga total 12500

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7. VENTAJAS DEL NUEVO DISEÑO

Aplicando los conceptos del reglamento técnico de instalaciones eléctricas

“RETIE” a la infraestructura del Hospital San Rafael de Leticia en conjunto con las

necesidades arquitectónicas, civiles y hospitalarias se obtendrá los siguientes

beneficios:

1. Una instalación eléctrica más segura para las personas y los equipos, la cual

minimice los riesgos de origen eléctrico que puedan causar algún tipo deelectrocución.

2. Cubrir las necesidades médicas en cada área especializada con la instalación

adecuada, generando más confianza al personal médico y a los pacientes.

3. Obtener un servicio ininterrumpido de energía a todas las áreas en las cuales

una eventual suspensión del servicio resultaría de alto riesgo para la vida de

los pacientes.

4. Tener los equipos médicos que requiere un Hospital de segundo nivel,

abarcando todas las especialidades médicas y quirúrgicas para satisfacer las

necesidades de toda la población Amazonense.

5. Mejorar la calidad en la prestación de los servicios médicos.

6. Las áreas de los pacientes en los dos ramales tendrán una instalación

redundante, con todos los tomacorrientes necesarios para una atención

completa y eficiente.

7. El sistema de transferencia será de forma selectiva, actuando de forma

retardada en áreas específicas del Hospital.

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CONCLUSIONES

• Cuando se realiza el diseño de las instalaciones de un centro de asistencia

médica no se deben escatimar costos, ya que su incidencia en el valor total

del proyecto es mínima, y se está garantizando una instalación segura y

confiable para todas las personas que interactúen directa e indirectamente

con ella.

• Es necesaria la inmediata corrección de las actuales instalaciones del

hospital, ya que su presencia genera un alto riesgo para los pacientes, quepueden ser objeto de electrocución y en otros casos, cuando la instalación

no sirve, dificulta el llamado y el servicio por parte del personal médico al

presentarse una emergencia.

• Ya que el Hospital san Rafael de Leticia es el único en la región y el más

cercano es la capital del país, es de suma importancia que se amplíe a un

segundo nivel, mejorando así la calidad en la prestación del servicio. Paraefectos de asegurar la cooperación con la hermana ciudad de tabatinga

(Brasil), se podría presentar un proyecto conjunto entre las dos ciudades las

cuales aportarían para obtener mayores beneficios para los habitantes.

• Aunque este proyecto se realizó para un Hospital en particular, este puede

servir de base para el diseño de cualquier centro de asistencia médica. No

es necesario seguir los pasos de este proyecto, ya que cada diseñador

cuenta con su propio criterio, pero si se deben tener en cuenta todo lo

expuesto en el RETIE y la NTC 2050, garantizando de esta manera la

confiabilidad en el diseño.

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• Los reglamentos y las normas técnicas están haciendo un gran esfuerzo

para lograr minimizar los riesgos de origen eléctrico que se presentan en

las instalaciones eléctricas. Esto debe ir en conjunto con las instituciones

educativas como las universidades, las cuales deberían prestar mayor

atención a las instalaciones industriales y especiales ya que el estudio de

estos temas es demasiado bajo para lo que representan.

• Obteniendo un registro de los consumos por parte del Hospital, la carga

consumida es de 50kVA, lo cual indica que una posible ampliación en la red

eléctrica se puede realizar sin afectar la carga instalada, pero teniendo unespecial cuidado con los equipos de imágenes diagnósticas.

• Cuando se instala un equipo de imagen diagnóstica, generalmente los

fabricantes tienen su personal especializado para la realización de estos

procedimientos y los esquemas no son siempre los mismos. Sin embargo,

en este proyecto se muestran algunos esquemas de un fabricante como

guía para los diseñadores e instaladores que quieran consultar como sonlas conexiones de estos equipos especiales.

• Se debe tener una cooperación entre todo el personal involucrado en el

proyecto de un centro de asistencia médica, ya que un error civil,

arquitectónico o hidráulico, puede afectar la instalación eléctrica y

viceversa, por eso se debe tener una buena comunicación durante el

diseño y la construcción y estar preparados para cualquier cambio

imprevisto, sin afectar en lo posible a las demás componentes del proyecto.

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BIBLIOGRAFÍA

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REGLAMENTO TECNICO DE INSTALACIONES ELECTRICAS (RETIE). Libro.

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