Assajos i manteniment de transformadors
Les empreses que es dediquen al muntatge de transformadors els han de fer assajos normalitzats abans de lliurar-los als clients per comprovar que acompleixen les característiques nominals demandades. Tanmateix, l’empresa que compra el transformador pot fer els assajos normalitzats per comprovar la qualitat del producte que està adquirint
Assajos normalitzats aplicats a transformadors
Encara que hi ha molts tipus d’assajos que es poden fer als transformadors (escalfament, dielèctric, etc.), n’hi ha dos de molt importants que són no destructius, i que aporten dades que es fan servir per als càlculs de rendiments, caigudes de tensió i connexió en paral·lel. Aquests assajos són:
- Assaig de buit
- Assaig de curtcircuit
Assaig de buit del transformador
Es pot fer aquest assaig des de qualsevol bobinatge. En el cas que una de les tensions sigui molt gran es tria el bobinatge de tensió més baixa, tenint en compte que al bobinatge d’alta tindrem tota la tensió nominal i, per tant, s’han de prendre totes les mesures de seguretat.
Funcionament en buit d’un transformador
Un transformador funciona en buit quan no té cap càrrega connectada al circuit secundari. En aquest cas absorbeix una intensitat I0 que fa que s’estableixi el flux magnètic per tot el ferro del transformador. Entre el flux magnètic i la tensió connectada s’estableix la relació següent:
en què:
- E = tensió a la qual es connecta el transformador, en V.
- f1 = freqüència en Hz
- N1 = nombre d’espires del debanat primari
- Φ = flux magnètic en Wb
Els assajos s’han de fer amb el procediment i calibratge d’aparells de mesura estandarditzats en diferents normes.
Un transformador en buit té un cos φ molt baix. Això es pot observar en el circuit equivalent d’un transformador en buit.
El corrent d’engegada d’un transformador pot ser de més 8 cops el corrent nominal del transformador. Els diferencials i magnetotèrmics de protecció han de poder diferenciar el corrent d’arrencada del d’una sobrecàrrega o un curtcircuit.
L’establiment d’aquest flux Φ implica unes pèrdues en el ferro que es poden trobar aplicant l’expressió següent:
en què:
- PFe = pèrdues en el ferro, en W
- B = inducció magnètica en G (1 T = 10.000 G)
- V = volum del ferro
- f = freqüència en Hz
- k = constant que depén de la resistivitat del ferro i del gruix de les xapes magnètiques
El circuit equivalent del transformador en buit és una resistència que representa les pèrdues en el ferro, per la qual passa una intensitat IFe, en paral·lel amb una bobina per la qual passa una intensitat Iμ, la intensitat de magnetització que fa que s’estableixi el flux magnètic. A la figura (esquerra) es pot veure aquest circuit equivalent.
Si dibuixem en un gràfic la tensió aplicada i les intensitats que passen al circuit, veiem que la IFe està en fase amb la tensió, mentre que la Iμ està endarrerida 90° (figura dreta).
I per tant, la I0, que és la suma de IFe i Iμ, està endarrerida un angle φ0 respecte a la tensió. Aquesta és la intensitat total d’un transformador en buit i representa una petita part de la intensitat nominal (entre el 0,6% i el 8% de la IN en els transformadors moderns de gra orientat).
Realització pràctica de l'assaig de buit del transformador monofàsic
Per fer l’assaig en buit d’un transformador monofàsic s’ha de muntar el circuit de la figura amb els aparells de mesura indicats, i alimentar-lo amb la tensió U1N.
L’amperímetre dóna la I0, que és la intensitat de buit del transformador; el wattímetre dóna la P0, que és la potència de pèrdues en el ferro (ja que no es lliura potència al secundari i les pèrdues en el coure es poden negligir en aquest assaig) i el voltímetre ha de marcar la U1N.
Amb aquestes mesures tenim les relacions següents:
D’on podem trobar:
i ara:
i per tant:
i per tant:
A més, podem obtenir la relació de transformació de les mesures dels voltímetres de l’assaig:
L’assaig de buit del transformador s’ha de fer a la tensió nominal, i obtenim les pèrdues en el ferro (PFe) i la relació de transformació (m).
A més, es poden deduir els valors de la resistència RFe i de la reactància de magnetització Xμ.
Si l’assaig en buit d’un transformador no es fa a tensió nominal, s’hauran de corregir els valors mesurats de P0 i I0 obtinguts, per referenciar-los a la tensió nominal.
Assaig en buit d’un transformador trifàsic
El transformador trifàsic es considera com si fossin 3 transformadors monofàsics connectats en estrella. Es busca l’equivalent de cada fase.
Per a l’assaig d’un transformador trifàsic s’ha de fer el circuit de la figura.
En aquest cas, dels aparells de mesura obtenim:
- A1 = I0 del transformador
- W1 + W2 = PFe = pèrdues en el ferro del transformador
- U1 = tensió nominal del primari del transformador
- U2 = tensió nominal del secundari del transformador
Es pot referir aquest assaig al d’un transformador monofàsic adoptant les tres normes següents:
- Agafar les tensions de fase. Com si el transformador estigués connectat en estrella (encara que estigui en triangle): U0F = UL / √3.
- Agafar la potència de cada fase: PFe /3.
- Calcular els valors com si fos monofàsic.
I ara:
i per tant:
I per tant:
A més, podem obtenir la relació de transformació de les mesures dels voltímetres de l’assaig:
Assaig de curtcircuit d’un transformador
Els assajos de buit i de curtcircuit es poden fer des de qualsevol bobinatge del transformador. Si la intensitat nominal del transformador és molt gran, es pot fer des del bobinatge de més alta tensió o utilitzar un transformador d’intensitat, si és necessari adequar el valor del corrent del transformador al corrent que poden mesurar els nostres aparells de mesura.
Funcionament d’un transformador en càrrega
Quan es posa una càrrega al secundari d’un transformador, es produeixen els efectes següents:
- En connectar el primari del transformador a una tensió U1 hi passa una I0 i s’hi estableix un flux Φ. Per a un transformador ja fet, el valor del flux depèn només de la tensió U1. Aquest flux genera una tensió a la bobina del primari E1 aproximadament igual a U1 i una tensió a la bobina del secundari de valor E2.
- Si es connecta una càrrega al secundari, hi passarà una intensitat I2 que genera una força magnetomotriu proporcional al producte N2·I2. Com el flux total Φ ha de ser constant, el primari reaccionarà fent passar una intensitat que generi la mateixa força magnetomotriu, denominada I2’.
O sigui, que:
i per tant,
Ara pel primari passa una intensitat que val la de buit més la que compensa la força magnetomotriu del secundari, o sigui:
Muntatge pràctic per a l'assaig de curtcircuit d’un transformador monofàsic
En un circuit en càrrega podem trobar els fenòmens següents:
- Resistències dels bobinats primari i secundari que produeixen caigudes de tensió i pèrdues de potència (R1 i R2)
- Fluxos magnètics que es produeixen a cada bobinat i que es tanquen per l’aire, i per tant, que no concatenen l’altre bobinat (fluxos de dispersió ΦDP i ΦDS). Aquests fluxos produeixen caigudes de tensió.
- Fluxos magnètics que es produeixen a cada bobinat i que es tanquen pel material ferromagnètic, i que, per tant, són comuns als dos bobinats. Son els que permeten el traspàs d’energia entre els bobinats i produeixen la transformació de la tensió (ΦC).
Si modelem el ΦDP amb una bobina LDP i el ΦDS amb una bobina LDS, i a més tenim en compte que cada bobinatge té una resistència (R1 i R2), podem posar el circuit equivalent del transformador de la manera indicada a la figura.
en què:
- U1 = tensió a la qual es connecta el primari del transformador, en V.
- I1 = corrent pel circuit primari, en A
- ΦC = flux comú al primari i al secundari, en Wb
- ΦDP = flux de dispersió del primari (que s’estableix per l’aire), en Wb.
- ΦDS = flux de dispersió del secundari (que s’estableix per l’aire), en Wb.
- E1 = tensió generada a la bobina del primari, en V.
- E2 = tensió generada a la bobina del secundari, en V.
- U2 = tensió a la sortida del secundari, en V.
Es pot veure que la diferència entre U i E de cada bobinatge és la caiguda de tensió en la resistència i l’autoinducció del bobinatge.
Els valors de R1 i R2 es poden trobar mesurant les resistències dels bobinatges 1 i 2, respectivament, amb un òhmmetre.
Per fer l’assaig de curtcircuit s’ha d’efectuar el muntatge de la figura.
L’assaig es fa incrementant des de 0 V la tensió del generador fins que per l’amperímetre passi la intensitat nominal del primari. En aquest moment es llegeixen la resta d’aparells, que ens donaran:
- A1 = intensitat nominal del primari, en A
- U1 = tensió de curtcircuit, en V
- W1 = pèrdues en l’assaig de curtcircuit (PCC), en W
- A2 = intensitat nominal del secundari, en A
L’assaig de curtcircuit es fa a la intensitat nominal, i ens dóna les pèrdues del coure. A més, ens permet trobar els valors de RCC i XCC.
Si l’assaig de buit no es fa a la intensitat nominal, caldrà adaptar els valors de UCC, i PCC per adaptar-los a la referència de la intensitat nominal.
Com que el valor de U1CC és molt més petit que el de U1N, podem negligir les pèrdues que es produeixen en el ferro, i per tant considerar que W1 ens dóna les pèrdues en els debanats primari i secundari, o les pèrdues en el coure. Dit d’una altra manera, els valors de RFe i Xμ són molt grans, i per tant hi passa una intensitat negligible quan fem l’assaig de curtcircuit.
El circuit equivalent del transformador en curtcircuit es pot posar com una bobina en sèrie amb una resistència, com es mostra a la figura.
en què:
- RCC és la resistència equivalent dels bobinatges primari i secundari.
- XCC és la reactància equivalent dels bobinatges primari i secundari.
- UCC és la tensió de curtcircuit.
- URcc és la caiguda de tensió a RCC.
- UXcc és la caiguda de tensió a la XCC.
Si dibuixem el gràfic d’impedància del circuit veiem que la impedància XCC i la resistència RCC estan a 90°, i per tant la impedància ZCC està a un angle φCC de la tensió UCC. La figura mostra el diagrama d’impedàncies del transformador en curtcircuit.
En aquest circuit tenim les lectures del wattímetre, l’amperímetre i el voltímetre, que ens donen la potència, la intensitat i la tensió del circuit, respectivament. La relació entre les tres magnituds es pot posar com:
d’on:
i ara podem trobar les caigudes de tensió a cada component:
d’on trobem:
d’on trobem:
Assaig en curtcircuit d’un transformador trifàsic
Per a l’assaig de curtcircuit d’un transformador trifàsic s’ha de fer el circuit de la figura. Es parteix de U = 0 i s’incrementa el seu valor fins que per l’amperímetre A1 passi la I1N.
En aquest cas, dels aparells de mesura obtenim:
- A1N = I1N del transformador
- W1N + W2N = PCC = pèrdues en el coure del transformador
- V1N = UCC1 tensió de curtcircuit del primari del transformador
- A2N = I2N del transformador
Es pot referir aquest assaig al d’un transformador monofàsic transformant les tres normes següents:
- Agafar les tensions de fase, com si el transformador estigués connectat en estrella (encara que estigui en triangle): UF = UL / √3.
- Agafar la potència de cada fase (Ptrifasic / 3).
- Calcular els valors com si fos monofàsic.
En aquest cas la relació és:
i d’aquí podem deduir:
i ara:
i d’aquí:
i d’aquí:
Aquests valors de caiguda de tensió a la resistència RCC i la reactància inductiva XCC es poden donar amb valors absoluts o valors relatius a la tensió nominal del transformador. En aquest cas es denominen amb una ε:
i en percentatge:
i en percentatge:
i en percentatge:
Els valors relatius són més representatius que els absoluts. Penseu que no és el mateix una caiguda de tensió de 20 V en un transformador de U1N = 100 V que en un transformador de 2.000 V.
Amb les dades obtingudes de l’assaig de buit i curtcircuit del transformador obtenim les dades per dibuixar el circuit equivalent del transformador.
Valors d'impedàncies referits a tensions diferents
Els assajos en buit i en curtcircuit d’un transformador trifàsic ens proporcionen mesures que ens permeten calcular els valors de les resistències i inductàncies equivalents del transformador que mostra la figura.
En aquest circuit tenim tots els valors dels components referits a la tensió del primari.
En algunes ocasions es disposa dels valors absoluts de les resistències i inductàncies dels sircuits primari i secundari per separat. Quan el transformador es connecta a un circuit extern, tots dos bobinats estan connectats a tensions diferents. Per facilitar el càlcul, es solen referir els valors de totes les resistèncie i inductàncies a una sola tensió (la del primari o la del secundari)
Si tenim les resistències i inductàncies del bobinatge primari a una tensió U1, mentre que les del secundari estan a una tensió U2, podem referirles a una mateixa tensió de referència de la forma següent: Una impedància Z2 que estigui a una tensió U2 consumirà la mateixa potència que una impedància Z’2 que estigui connectada a una tensió U’2 d’un valor donat per:
O sigui, que en el cas del transformador, on :
ZCC1 és la impedància de curtcircuit del transformador referida a la tensió del primari.
Si volem referir la impedància de curtcircuit a la tensió del secundari posarem:
D’aquesta manera es poden sumar les impedàncies del primari i del secundari del transformador, ja que les tenim referenciades a la mateixa tensió (en aquest cas la tensió del primari).
De l’assaig de curtcircuit podem obtenir dades molt importants per a l’explotació del transformador, com són:
- Pèrdues al coure
- Caiguda de tensió
- Corrent de curtcircuit
- Rendiment
- Índex de càrrega de màxim rendiment
Pèrdues en el coure d'un transformador
Com RCC representa la resistència dels bobinatges del transformador referida al primari, tenim:
Si pel transformador passa la I1N:
En general, si pel transformador passa una I1 diferent de la I1N:
en què c és índex de càrrega:
O sigui, que si per un transformador passa la meitat de la intensitat nominal (c = 0,5), s’hi produeixen unes pèrdues en el coure de:
Una quarta part de les pèrdues en condicions nominals.
Caiguda de tensió d’un transformador
Si observeu el circuit equivalent del transformador podreu veure que si per un transformador fem passar una intensitat I1N (o sigui, si treballa en condicions nominals) s’hi produeix una caiguda de tensió igual que la de l’assaig en curtcircuit UCC. Si hi passa una intensitat diferent de la nominal, la caiguda de tensió serà:
en què:
- ΔU1 = caiguda de tensió referida al primari
- c = índex de càrrega
Si volem referir aquesta caiguda de tensió a la tensió del secundari, hem de posar:
Intensitat de curtcircuit
Si en el secundari d’un transformador es produeix un curtcircuit, pel primari del transformador passarà una intensitat de curtcircuit, que està determinada per:
I pel secundari un altre corrent determinat per:
Rendiment d’un transformador
Els grans transformadors són màquines d’un rendiment molt gran. Per avaluar-lo hem de tenir en compte que les pèrdues que s’hi produeixen són les del ferro i les del coure. Les pèrdues en el ferro depenen de la tensió del primari i les podem considerar com a constants, mentre que les del coure depenen de l’índex de càrrega. El rendiment d’un transformador el podem posar com:
Pout és la potència de sortida i PL la potència de pèrdues. Podem treballar aquesta fórmula:
Índex de càrrega de màxim rendiment
L’índex de càrrega que dóna el rendiment màxim l’obtenim amb la fórmula següent:
Exemple de càlcul de l'índex de càrrega
S’assaja un transformador de 200 kVA, 25.000 / 400 i n’obtenim P0 = PFe = 1.100 W i PCC = 6.000 W. Calculeu l’index de càrrega que dóna el rendiment màxim.
Solució
L’index de càrrega que dóna el rendiment màxim és:
c = 0,4281
O sigui, que el rendiment màxim s’obté quan el transformador treballa a un 42,8% de la seva intensitat nominal.
El rendiment òptim es dóna si c és el de rendiment màxim i cos φ2 = 1.
Manteniment i reparació de transformadors
Un transformador és una màquina elèctrica cara i pesada. Si es limiten els valors de treball dintre dels valors nominals i se’n fa un manteniment correcte, se n’assegura un funcionament estable i prolongat al llarg del temps. Per tant, el manteniment és una eina essencial per aconseguir un funcionament òptim del transformador i la continuïtat del subministrament essencial per a la producció industrial, la seguretat, etc.
Documents utilitzats per al manteniment de transformadors
Un bon servei de manteniment ha esdevingut una eina fonamental per assegurar la continuïtat i la qualitat en la fabricació.
-
- Símbol de certificació de qualitat
Per a empreses dedicades al manteniment industrial, l’obtenció d’una certificació de qualitat que acrediti el servei que ofereixen és una bona carta de presentació a l’hora de competir per obtenir un contracte de manteniment.
El tècnic de manteniment ha d’assegurar que la màquina o instal·lació faci la seva funció de manera contínua, fiable i que acompleixi totes les mesures de seguretat establertes per la legislació vigent.
-
- Símbol de certificació mediambiental
Tot i que cada empresa té els seus protocols d’actuació i els seus documents de manteniment, hi ha una sèrie d’actuacions comunes que s’han de portar a terme quan s’ha de fer una operació de manteniment.
El manteniment pot ser de tipus preventiu o correctiu.
El manteniment preventiu està destinat a evitar que el deteriorament habitual d’alguns components de les màquines n’afecti el funcionament, i es fa de manera programada.
Si la reparació requereix l’aturada no programada per efectuar una substitució imprevista d’alguna part (reparació d’avaries), direm que es tracta d’una intervenció de manteniment correctiu.
Totes les màquines tenen certes parts que, a causa de la fricció en el moviment rotatiu o per estar sotmeses a escalfament, tensions o esforços mecànics, pateixen un deteriorament que n’aconsella la substitució periòdica. El manteniment preventiu s’encarrega de l’observació sistemàtica d’aquestes parts de la màquina i de la mesura periòdica de magnituds elèctriques i mecàniques per deduir una possible disfunció que aconselli la reparació o substitució d’algun component. Algunes operacions de manteniment preventiu es poden fer sense aturar la màquina, i d’altres requereixen una aturada programada.
Les intervencions de manteniment correctiu solen ser degudes a una disfunció imprevista o un accident del sistema.
Tant en el manteniment preventiu com en el correctiu, les mesures de seguretat i protecció mediambientals han esdevingut prioritàries.
Les intervencions de manteniment poden ser complexes i requerir la col·laboració de més d’un tècnic. L’hàbit del treball en equip és una eina bàsica per a qualsevol tècnic.
Elaboració de plans de manteniment
En l’elaboració de plans de manteniment s’han de tenir en compte la planificació tècnica de materials i personal especialitzat, els permisos administratius, la temporització i les operacions que s’hi han de fer. A més a més, s’han de prendre les mesures de seguretat i mediambientals reglamentàries a cada operació.
Fases del manteniment preventiu de transformadors
En tot manteniment preventiu s’han de dur a terme com a mínim les fases següents per a assegurar la qualitat en tot el procés:
- Planificar el treball amb antelació. Si s’ha de produir l’aturada i desconnexió del transformador de la xarxa, s’han de sol·licitar tots els permisos i fer els avisos reglamentats.
- Recopilació d’informació tècnica de la màquina: manuals i plànols de situació, esquemes de connexió.
- Llista d’operacions de manteniment i periodicitat exacta.
- Llista de material necessari per efectuar les operacions habituals, i també la indicació del temps previst per a l’operació de manteniment.
- Mesures de seguretat personals i mediambientals que s’han de prendre en cada cas.
- Formulari en què s’indica l’estat de les parts observades de la màquina i les operacions que s’hi han fet.
Operacions habituals en el manteniment de transformadors
Encara que cada instal·lació tingui característiques específiques, habitualment s’han de fer les operacions següents:
- Desconnectar l’equip de la xarxa, prenent totes les mesures de seguretat oportunes.
- Comprovar la temperatura.
- Comprovar la pressió interna del transformador.
- Comprovar totes les proteccions de sobrecorrent, fugues a terra i diferencial.
- Comprovar l’estat de tots els indicadors i alarmes.
- Revisar el nivell d’oli i les possibles fugues.
- Comprovar, netejar i ajustar totes les connexions elèctriques, fixacions, suports, etc.
- Comprovar i netejar els aïlladors i observar possibles esquerdes.
- Comprovar i netejar el sistema de refrigeració, ventiladors i radiadors.
- Netejar els elements externs, en especial aquells que es poden oxidar.
- Prendre una mostra de l’oli per ser analitzada.
L’oli passa per totes les parts del transformador. Si com a conseqüència d’un accident es produeix una elevació de temperatura més enllà de 140 °C, l’oli es descompon. Amb una anàlisi d’aquest oli es pot determinar la causa de l’accident. La norma de la Comissió Electrotècnica Internacional (CEI) 599 estableix la guia d’interpretació dels resultats de les anàlisis, que permet la identificació del tipus de defecte en transformadors amb oli mineral. En totes les intervencions en les quals es manipuli l’oli i, per tant, es pugui vessar, s’han de prendre totes les mesures de seguretat i mediambientals que marqui la normativa vigent.
Una de les operacions més delicades des del punt de vista mediambiental és la recollida de mostres d’oli del transformador, per la possibilitat que es produeixi un vessament. L’operació s’ha de planificar acuradament, i s’han prendre les mesures adients per evitar aquest possible vessament. Una revisió prèvia de l’estat de la vàlvula de sortida de l’oli i un recipient contenidor de l’oli que es pugui vessar, de dimensions adients, poden prevenir accidents.
Qualitat en l’elaboració de documentació tècnica de transformadors
Tota operació de manteniment s’ha de documentar emplenant un formulari estandarditzat. Tot i que cada empresa sol tenir els seus formats de documents interns, el formulari acostuma a tenir, com a mínim, els apartats següents:
- Placa de característiques:
- Fabricant
- Número de sèrie
- Potència
- Nombre de fases
- Connexions
- Intensitats
- cos φ
- Data en què s’efectua l’operació de manteniment
- Inspecció visual de les parts actives:
- Indicació del nivell d’oli
- Termòmetres
- Estat de les bornes
- Estat del ventilador
- Estat del radiador
- Vàlvula de seguretat
- Mesures d’aïllaments i resistències.
- Anàlisi de les vibracions i sorolls
- Si s’ha observat alguna fallada, les possibles causes
- Presa de mostra d’oli per analitzar-la al laboratori
A la figura podeu observar un possible formulari diagnòstic del transformador després de la inspecció visual.
Un cop fet el diagnòstic en l’operació de manteniment, s’emplena un formulari amb els treballs que cal fer. A la figura podeu trobar un exemple d’aquest tipus de formulari.
Eines i equips per al manteniment dels transformadors
Un bon manteniment requereix disposar d’eines de qualitat adients per a cada operació de manteniment. Tot i això, és habitual disposar d’eines generals o polivalents, com clau anglesa o alicates universals. Actualment es disposa d’aparells sofisticats, com visors d’infrarojos per veure els punts calents d’una màquina, i programes de manteniment per ordinador, amb bases de dades incloses per documentar les intervencions.
Com més va esdevé més important la utilització de l’ordinador amb programes de manteniment per diagnosticar les màquines, i el diagnòstic a distància per Internet. No obstant això, després del diagnòstic, la major part d’intervencions pròpiament dites se solen fer amb eines convencionals.
-
- Eines per a mesures i anàlisi termogràfica: càmeres tèrmiques (imatge cortesia de http:www.pce-iberica.es
Les eines i aparells de mesura habituals per a les operacions de manteniment de transformadors són:
- Joc de claus més habituals.
- Tornavisos de diferents mides.
- Equip d’eines per a la reparació de connexions elèctriques i material aïllant.
- Megaòhmmetre per mesurar l’aïllament.
- Polímetre per mesurar tensions, intensitats i continuïtats de debanats.
- Tubs d’assaig o ampolles per posar les mostres d’oli i contenidor per recollir les possibles pèrdues d’oli en la presa de mostres.
- Càmeres termogràfiques.
- Ordinador amb programa de diagnosi i gestió.
Prevenció de riscos laborals i protecció ambiental en les operacions de muntatge i manteniment de màquines elèctriques
Tant la Direcció General de Relacions Laborals adscrita al Departament de Treball de la Generalitat de Catalunya com l’Institut Nacional de Seguretat i Higiene han publicat treballs amb la finalitat de difondre els procediments per identificar els riscos laborals i incrementar la cultura de la seguretat al lloc de treball.
La publicació de la Llei 31/1995, de 8 de novembre, de prevenció de riscos laborals (LPRL) va introduir, entre d’altres, l’obligació de l’empresari d’avaluar els riscos derivats del treball.
L’article 4.2 de la Llei de prevenció de riscos laborals defineix com a risc laboral la possibilitat que un treballador pateixi un dany derivat del treball.
Per qualificar el risc des del punt de vista de la seva gravetat, s’haurà de valorar conjuntament la probabilitat que es produeixi aquest dany i la seva severitat. En una primera aproximació a la tècnica de l’avaluació de riscos, el mes d’agost de 1996 el Departament de Treball va editar una metodologia d’avaluació, la Guia d’avaluació de riscos per a petites i mitjanes empreses, que, en l’essencial, continua essent vàlida. No obstant això, d’acord amb la sol·licitud de les organitzacions sindicals i empresarials, es van iniciar els treballs d’elaboració d’una guia amb un abast més ampli, que inclogués metodologies per avaluar riscos de seguretat, higiènics, ergonòmics i psicosocials.
Identificació de riscos
Actualment es reconeix que l’avaluació de riscos és la base per a una gestió activa de la seguretat i la salut en el treball. De fet, la Llei 31/1995 de prevenció de riscos laborals, que trasllada la Directiva marc 89/391/CEE, estableix com una obligació de l’empresari:
- Planificar l’acció preventiva a partir d’una avaluació inicial de riscos.
- Avaluar els riscos a l’hora de triar els equips de treball, substàncies o preparats químics i del condicionament dels llocs de treball.
L’avaluació dels riscos laborals és el procés dirigit a estimar la magnitud d’aquells riscos que no s’hagin pogut evitar, i s’obté la informació necessària perquè l’empresari estigui en condicions de prendre una decisió apropiada sobre la necessitat d’adoptar mesures preventives i, en tal cas, sobre el tipus de mesures que s’han d’adoptar.
En sentit general i admetent un cert risc tolerable, mitjançant l’avaluació de riscos s’ha de donar resposta a la pregunta: és segura la situació de treball analitzada?
El procés d’avaluació de riscos es compon de les etapes següents:
- Anàlisi del risc, mitjançant el qual s’identifica el perill o s’estima el risc, valorant conjuntament la probabilitat i les conseqüències que es materialitzi aquest perill. L’anàlisi del risc proporcionarà l’ordre de magnitud del risc.
- Valoració del risc: amb el valor del risc obtingut, i comparant-lo amb el valor del risc tolerable, s’emet un judici sobre la tolerabilitat del risc en qüestió. Si de l’avaluació del risc es dedueix que el risc és no tolerable, caldrà controlar aquest risc. El procés conjunt d’avaluació del risc i control del risc se sol denominar gestió del risc. A la taula podeu veure la relació entre la probabilitat i les conseqüències per determinar la tolerabilitat del risc.
Conseqüències | |||
---|---|---|---|
Lleugerament danyós | Danyós | Extremadament danyós |
|
Probabilitat baixa (B) | Risc trivial T | Risc tolerable TO | Risc moderat MO |
Probabilitat mitjana (M) | Risc tolerable TO | Risc moderat MO | Risc important I |
Probabilitat alta (A) | Risc moderat MO | Risc important I | Risc intolerable IN |
En la Norma EN 1050:1997 (Seguretat de les màquines. Principis per a l’avaluació del risc, d’aplicació a l’avaluació del risc en màquines) s’aplica un model com el descrit en el paràgraf anterior. D’acord amb el que es disposa en el capítol VI de l’RD 39/1997, l’avaluació de riscos solament podrà ser feta per personal professionalment competent. S’ha de fer amb una bona planificació i mai no s’ha d’entendre com una imposició burocràtica, ja que no és una finalitat en si mateixa, sinó un mitjà per decidir si cal adoptar mesures preventives. Si de l’avaluació de riscos es dedueix la necessitat d’adoptar mesures preventives, s’haurà de fer el següent:
- Eliminar o reduir el risc, mitjançant mesures de prevenció en l’origen, organitzatives, de protecció col·lectiva, de protecció individual o de formació i informació als treballadors.
- Controlar periòdicament les condicions, l’organització i els mètodes de treball, i l’estat de salut dels treballadors. D’acord amb l’article 33 de la Llei de prevenció de riscos laborals, l’empresari haurà de consultar els representants dels treballadors, o els treballadors mateixos en absència de representants, sobre el procediment d’avaluació que cal fer servir en l’empresa o centre de treball.
L’avaluació de riscos ha de ser un procés dinàmic. L’avaluació inicial s’ha de revisar quan així ho estableixi una disposició específica i quan s’hagin detectat danys a la salut dels treballadors, o bé quan les activitats de prevenció puguin ser inadequades o insuficients. Per a això s’haurien de considerar els resultats del següent:
- Investigació sobre les causes dels danys per a la salut dels treballadors
- Les activitats per a la reducció i el control dels riscos
- L’anàlisi de la situació epidemiològica
A més del que hem descrit, les avaluacions s’haurien de revisar periòdicament, amb la periodicitat que s’acordi entre l’empresa i els representants dels treballadors.
Finalment, l’avaluació de riscos ha de quedar documentada, i s’ha de reflectir, per a cada lloc de treball, l’avaluació del que posi de manifest la necessitat de prendre una mesura preventiva, amb les dades següents:
- Identificació de lloc de treball
- Risc o riscos existents
- Relació de treballadors afectats
- Resultat de l’avaluació i les mesures preventives procedents
- Referència als criteris i procediments d’avaluació i dels mètodes de mesurament, anàlisi o assaig utilitzats, si escau.
A les publicacions de la Direcció General de Relacions Laborals es poden trobar diversos models de fitxes per poder documentar la informació necessària en relació amb:
Mesures de seguretat i protecció
Com a criteri general primaran les proteccions col·lectives enfront de les individuals. A més, s’hauran de mantenir en bon estat de conservació els mitjans auxiliars, la maquinària i les eines de treball. D’altra banda, els mitjans de protecció hauran d’estar homologats segons la normativa vigent.
Tanmateix, les mesures relacionades s’hauran de tenir en compte per als treballs posteriors previsibles (reparació, manteniment…).
Són mesures de protecció col·lectiva:
- Organització i planificació dels treballs per evitar interferències entre les diferents feines i circulacions dins l’obra.
- Senyalització de les zones de perill.
- Respectar les distàncies de seguretat amb les instal·lacions existents.
- Els elements de les instal·lacions han d’estar amb les seves proteccions aïllants.
- Revisió periòdica i manteniment de maquinària i equips d’obra.
- Col·locació de baranes de protecció en llocs amb perill de caiguda.
- Col·locació de xarxes en forats horitzontals.
- Protecció de forats i façanes per evitar la caiguda d’objectes (xarxes, lones).
- Ús de canalitzacions d’evacuació de runes, correctament instal·lades.
- Ús d’escales de mà, plataformes de treball i bastides.
- Col·locació de plataformes de recepció de materials en plantes altes.
Són mesures de protecció individual:
- Utilització de caretes i ulleres homologades contra la pols o projecció de partícules.
- Utilització de calçat de seguretat.
- Utilització de casc homologat.
- A totes les zones elevades on no hi hagi sistemes fixos de protecció caldrà establir punts d’ancoratge segurs per poder subjectar el cinturó de seguretat homologat, la utilització del qual serà obligatòria.
- Utilització de guants homologats per evitar el contacte directe amb materials agressius i minimitzar el risc de talls i punxades.
- Utilització de protectors auditius homologats en ambients excessivament sorollosos.
- Utilització de davantals.
- Sistemes de subjecció permanent i de vigilància de més d’un operari en els treballs amb perill d’intoxicació. Utilització d’equips de subministrament d’aire.
Són mesures de protecció a tercers:
- Tancament, senyalització i enllumenat de l’obra. En cas que el tancament envaeixi la calçada s’ha de preveure un passadís protegit per al pas de vianants. El tancament ha d’impedir que persones alienes a l’obra puguin entrar.
- Preveure el sistema de circulació de vehicles tant a l’interior de l’obra com en relació amb els vials exteriors.
- Immobilització de camions mitjançant falques o topalls durant les tasques de càrrega i descàrrega.
- Comprovació de l’adequació de les solucions d’execució a l’estat real dels elements (subsòl, edificacions veïnes).
- Protecció de forats i façanes per evitar la caiguda d’objectes (xarxes, lones).
Protecció enfront el risc elèctric
El Reial decret 614/2001 de 8 de juny marca les disposicions mínimes per a la protecció de la salut i la seguretat dels treballadors davant el risc elèctric (BOE 148, de 21-6-2001).
Aquest Reial decret estableix:
- Obligacions de l’empresari: l’empresari ha d’adoptar les mesures necessàries perquè de la utilització o la presència de l’energia elèctrica als llocs de treball no derivin riscos per a la salut i la seguretat dels treballadors o, si això no és possible, perquè aquests riscos es redueixin al mínim.
- Instal·lacions elèctriques:
- El tipus d’ instal·lació elèctrica d’un lloc de treball s’ha d’adaptar a les condicions específiques del lloc.
- Als llocs de treball només es poden utilitzar equips elèctrics per als quals el sistema o el mode de protecció previstos pel seu fabricant sigui compatible amb el tipus d’instal·lació elèctrica existent.
- Les instal·lacions elèctriques dels llocs de treball s’han d’utilitzar i mantenir de manera adequada.
- En qualsevol cas, les instal·lacions elèctriques dels llocs de treball i el seu ús i manteniment han de complir la normativa aplicable.
- Tècniques i procediments de treball: les tècniques i els procediments emprats per treballar en instal·lacions elèctriques, o a la seva rodalia, s’han d’establir tenint en consideració l’avaluació dels riscos que pugui comportar la feina. Qualsevol feina en una instal·lació elèctrica, o a la seva rodalia, que comporti un risc elèctric, s’ha d’efectuar sense tensió, excepte en els casos que s’indiquen seguidament:
- Les operacions elementals, com per exemple connectar i desconnectar, en instal·lacions de baixa tensió amb material elèctric concebut perquè el públic en general l’utilitzi immediatament i sense riscos.
- Les feines en instal·lacions amb tensions de seguretat.
- Les maniobres, els mesuraments, els assajos i les verificacions la naturalesa dels quals ho exigeixi.
- Les feines en instal·lacions o prop d’instal·lacions les condicions d’explotació o de continuïtat del subministrament de les quals ho requereixin.
- Les maniobres, els mesuraments, els assajos i les verificacions elèctriques.
- Les feines que s’efectuïn prop d’elements en tensió s’han de considerar com a feines en tensió i aplicar-hi les disposicions corresponents.
- Les feines que es duguin a terme en emplaçaments amb risc d’incendi o explosió, com també els processos en què es pugui produir una acumulació perillosa de càrrega electrostàtica, s’han d’efectuar prenent les mesures pertinents.
- Formació i informació dels treballadors: de conformitat amb els articles 18 i 19 de la Llei de prevenció de riscos laborals, l’empresari ha de garantir que els treballadors i els representants dels treballadors rebin una formació i una informació adequades sobre el risc elèctric, com també sobre les mesures de prevenció i protecció que s’han d’adoptar.
Per a més informació sobre aspectes normatius a escala europeu es pot consultar el lloc web d’Europa. Aneu a la secció “Adreces d’interès” del material web.
- Compliment de la normativa de protecció ambiental, de prevenció de riscos laborals i de seguretat enfront el risc elèctric: totes les activitats industrials s’han de portar a terme amb el compliment estricte de la normativa vigent, tant en l’aspecte de seguretat personal com mediambiental. La gestió de residus especials de laboratori està perfectament reglamentada en l’àmbit de la Unió Europea mitjançant les directives següents:
- Directiva comunitària 91/156/CEE, de classificació de residus.
- Directiva 91/689/CEE, de residus especials perillosos modificada per la Directiva 94/31/CE del Consell, de 27 de juny.
Per a més informació sobre aspectes normatius es pot consultar la web de l’Agència Catalana de Residus, l’organisme competent dels residus que es generen a Catalunya. Aneu a la secció “Adreces d’interès” del material web.
A Espanya hi ha diverses lleis i reials decrets relacionats amb els residus:
- Llei d’aigües 29/1985, que reglamenta el domini públic hidràulic i estableix els límits d’abocament.
- Llei 20/1986, bàsica de residus tòxics i perillosos, desenvolupada en el Reial decret 833/1988, de 20 de juliol, per la qual s’aprova el Reglament per a l’execució, i la modificació posterior pel Reial decret 952/1997, de 20 de juny.
- Llei 10/1998 de residus.
- Ordre de 13 d’octubre 1998 que determina el mètode per a la caracterització de residus perillosos.
Classificació dels residus generats per a la retirada selectiva
Tant en la fabricació com en el manteniment de màquines elèctriques es generen residus que poden ser perillosos per al medi ambient i, per tant, s’han de preveure procediments per minimitzar l’impacte ambiental que poden generar. Amb aquesta finalitat s’han d’habilitar mesures per dur a terme totes les fases de la gestió de manera controlada i segura. Aquestes fases poden variar en funció de les disponibilitats de cada empresa, però en general consten dels procediments següents:
- Classificació i etiquetatge dels residus
- Emmagatzematge dels residus
- Retirada dels residus
Classificació i etiquetatge dels residus
Amb aquesta instrucció es defineix el procés per fer la classificació de residus perillosos generats en les operacions de manteniment i fabricació de màquines elèctriques, amb la finalitat de minimitzar el risc d’accident com a conseqüència d’una inadequada o incompatible agrupació en l’envasat de residus perillosos (taula). També es defineixen el procés i la metodologia d’acompliment, impressió i adhesió als envasos i de les etiquetes identificatives corresponents als residus perillosos.
Grup genèric | Denominació |
---|---|
Grup 1 | Dissolvents halogenats |
Grup 2 | Dissolvents no halogenats |
Grup 3 | Solucions aquoses |
Grup 4 | Àcids |
Grup 5 | Sòlids |
Grup 6 | Olis |
Grup 7 | Especials |
Grup 8 | Vidre contaminat |
Grup 9 | Sanitaris |
Emmagatzematge dels residus
En el procediment d’emmagatzematge de residus es defineix la sistemàtica per a un emmagatzematge correcte dels residus, que minimitzi els riscos sobre la seguretat i salut de l’usuari i sobre el medi ambient.
Tanmateix, es defineix el procés per fer una planificació correcta de la recollida de residus i la petició d’envasos i etiquetes, basada en l’acompliment dels registres per tal de conèixer la tipologia dels residus, i també el nombre i tipus d’envasos per part de les unitats productores que seran objecte de retirada.
Retirada dels residus
Es defineix el procés de retirada per fer un lliurament correcte dels residus a l’empresa gestora:
- On s’han de lliurar.
- En quines condicions s’ha de fer.
- Com s’ha de documentar aquest lliurament.