Ingenieria Forense en Instalaciones Electricas: Que?, Cuando?, Donde?, Como? Y Porque?, Ocurrrio el Siniestro

INGENIERÍA FORENSE EN INSTALACIÓNES ELÉCTRICAS:
QUÉ?, CUÁNDO?, DÓNDE?, CÓMO? Y POR QUÉ?, OCURRIÓ EL SINIESTRO.

INGENIERÍA FORENSE EN INSTALACIÓNES
ELÉCTRICAS: QUÉ?, CUÁNDO?, DÓNDE?, CÓMO? Y
POR QUÉ?, OCURRIÓ EL SINIESTRO

Por: Ing. Augusto Abreu

Caracas, 15 de Octubre del 2010


Esquema
Introducción.
Metodología Forense.
Tipos de Siniestros.

• Lesiones Eléctricas (Electrocuciones).
• Daños de Materiales, Equipos y Lesiones No Eléctricas.
• Incendios.
Informe de Ingeniería Forense.
Conclusiones.
Recomendaciones.


Introducción

Lamentablemente
siniestros
existen muchos pero los mas
llamativos por su impacto son los
de aviación, automovilisticos,
nauticos, estructuras de edificios
entre otros. Asi como existen
todos estos tambien estan donde
esta involucrado la energía
eléctrica, equipos y materiales
asociados a estos.


Introducción (Cont…)
Que es la Ingeniería Eléctrica Forense?
Es una rama de la ingeniería forense la cual investiga fallas
donde se ve involucrada la electricidad o el equipamiento asociado,
mediante la observación, mediciones y pruebas con el objetivo de
determinar la causa.
Esta se sustenta en las diferentes ramas de la ingeniería
eléctrica como lo son: sistemas de protecciones, sistemas de
puesta a tierra, calidad de potencia, aislamiento eléctrico,
conexiones eléctricas, entre otras. Adicionalmente conocimientos
en materiales, corrosión, investigación de incendios entre otros.

Bibliografia

+

EXPERIENCIA
PRACTICA


Ingeniería Forense de Investigación
Evaluar
la
falla
funcionamiento errático
materiales o equipos.
Se evalúa
estadística.
Tipos de
Ingeniería Forense
(Experiencia de
ENELVEN)

una

o
de

muestra

Ingeniería Forense de Siniestros o Daños a Terceros

Investigar un hecho
imprevisto y puntual el
cual produjo daños a
seres vivos o materiales
y
con
posibles
implicaciones legales.


Como se Activa la Ingeniería Forense de
Siniestros o Daños a Terceros?
Usuarios o
Clientes

Ingeniero
Forense
Despacho de
Distribución

Asesor de
Seguridad
Industrial

Bomberos
Policía

Lugar del
Siniestro


Pueden Ocurrir Pérdidas
de Evidencias

Instalación en
Funcionamiento

Ocurre un
Siniestro

Instalación
Afectada

EL TIEMPO ES CLAVE PARA LA CALIDAD DE LAS EVIDENCIAS…!!!



Establecer
la causa
más probable
sobre
lo ocurrido

Qué?,
Cuándo?,
Dónde?,
Cómo? y
Por qué?,
ocurrió el siniestro

Aplicando la “Ingeniería
Forense” la cual
se basa en la
aplicación de principios
y métodos de ingeniería

“Establecer recomendaciones con el fin de evitar en lo posible
que el mismo no vuelva a repetirse y brindar así un servicio
eléctrico confiable y seguro”


Importancia de la Investigación del Siniestro:
Aprender y evitar en lo posible la repetición del siniestro.
Implicaciones jurídicas.

Consecuencias de abordar la Investigación del
Siniestro sin una Metodología:
No recolectar toda la información del siniestro.
Pérdida de tiempo en volver al sitio.
Existe una alta probabilidad de establecer una hipótesis equivocada.
Entregar un informe sin el sustento técnico requerido.


Metodología Forense
Identificar el
Siniestro

Que?

Recolección
de Datos
Básicos

Cuando?

Inspección
de la
Instalación

Donde?

Análisis
de Datos

Como?

Planteamiento
de Hipótesis

Porque?


Metodología Forense (Cont…)
Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis

Se han caracterizado tres tipos en función de las
consecuencias, estas son:
Lesiones Eléctricas
Daños de Materiales, Equipos
y Lesiones No Eléctricas
Incendios


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis

El objetivo es datos básicos como: hora, lugar, número de poste (UBT),
Numero de Medidor, entre otros (ver planilla).

Esto se hace mediante la observación, e interrogación de testigos presentes,
vecinos, bomberos, entre otros.
Toda esta información recolectada será el arranque para luego realizar la
inspección en sitio del siniestro.


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Instalación del Usuario

Inspección visual de las
conexiones
de
los
conductores.
Verificación de la presencia
de sistema de puesta a tierra,
y conexión en el tablero de
conductor de Tierra y Neutro.
Validad estado del tablero y
los interruptores de baja
tensión (Breaker).
Determinar la presencia de
fogonazos.
Entre otros.

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Instalación Empresa Eléctrica

Datos del transformador que
alimenta al usuario.
Numero del Medidor y su
estado.
Sistema de puesta a tierra
del transformador.
De ser posible el tipo de
fusible que posee instalado
el transformador.
Estado de Conductores y
conexiones.
Entre otros.

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis

En esta etapa de la metodología se procesan las evidencias.
Se debe descartar la información subjetiva o especulativa, y dejar solo
hechos que se puedan demostrar mediante evidencias tangibles,
observaciones o experimentación.
Puede darse el caso de encontrar evidencias ficticias, éstas pueden
surgir durante el siniestro por la actuación de un tercero, por ejemplo los
bomberos al momento de controlar el un incendio.
También puede ocurrir, por no llegar a tiempo antes de que se inicien las
reparaciones de la instalación eléctrica.


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Planteamiento
de Hipótesis

Durante esta etapa pueden surgir opiniones de muchos actores externos
tratando de establecer la causa de lo ocurrido en función de su opinión o
mediante una evidencia parcial.
Luego de filtrar las evidencias y contar solo con evidencias objetivas,
éstas conducirán a una explicación lógica de lo que sucedió, o lo que es lo
mismo, a establecer una hipótesis. Algunas de las evidencias encontradas
se pueden someter a pruebas de laboratorio con el fin de evaluar posibles
causas de deficiencias en la calidad de los mismos.


Identificar el
Siniestro

Recolección
de Datos
Básicos

Inspección
de la
Instalación

Análisis
de Datos

Conjunto de Evidencias
Hipótesis 1

Hipótesis 2

A
C

B
D

Hipótesis 3

Planteamiento
de Hipótesis


Tipos de Siniestros

Lesiones Eléctricas

Daños de Materiales, Equipos
y Lesiones No Eléctricas

Incendios


Tipos de Siniestros – Lesiones Eléctricas
Causas Típicas: En Baja Tensión
Este tipo de siniestro ocurre cuando se hacen
instalaciónes de cableado sin cumplir con el
Código Eléctrico Nacional.
Los interruptores de baja tensión (breakers) y
fusibles tienen la función de abrir un circuito o una
instalación eléctrica si se detecta corriente que
excede su valor de diseño o una corriente de falla,
con el fin de proteger a los seres vivos, equipos y
cableado de la instalación.
Un error típico es el de sobre dimensionar los
breakers, por lo cual si ocurre una falla este no la
despejará, aumentando la probabilidad de causar
daños a seres vivos y pudiendo causar hasta un
incendio.


Tipos de Siniestros – Lesiones Eléctricas (Cont…)
Causas Típicas: En Baja Tensión (Cont…)


Postes Inducidos:

Tomando en cuenta que la impedancia
de un adulto promedio es de
aproximadamente 1000 ohm (el valor
varía si la persona es gorda, flaca, bajita
o alta). Tomando en cuenta que se llegó
a medir 17 Voltios por lo cual si una
persona adulta toca dicho poste recibirá
aproximadamente unos 17 mA. Para el
caso de un niño, si estimamos la mitad
de la impedancia (500 ohm) de un adulto
con la tensión medida un niño podría
recibir unos 34 mA.



Adulto
Niño

IEEE 80-2000


Causas Típicas: En Media Tensión
Las causas típicas son:
Violación de servidumbre por
construcciones de terceros.
Hurto de materiales.
Poda de árboles por terceros.
Objetos extraños en la línea
(Ej.: Rabos de Volantín).

Distancias Mínimas de Seguridad

FONDONORMA 0734:2004


Causas Típicas: En Media Tensión (Cont…)
Distancias de Separación de Seguridad con Elementos
Energizados y Seres Vivos o Vegetación.

Medición de Distancias


Caso de Electrocutado por
Hurto de Material


Caso de Desplazamiento de Neutro por
Apertura de una Fase del Banco de
Condensadores Conectado en Estrella
Puesto a Tierra.
Si se desconecta una de las fase, y la
conexión entre neutro y tierra esta abierto
(por el hurto del conductor) se produce
entre el conductor de tierra cortado y
tierra un desplazamiento del neutro
obteniendo un valor de 6,9 kV entre
estas.
Si el banco de condensadores posee
dos fases desconectadas, la tensión de
desplazamiento entre el neutro y la tierra
será de 13,1 kV.


Tipos de Siniestros – Daños o Lesiones No Eléctricas
Causas Típicas: Explosión de
Transformador
Tipo Poste.
“Cuando existe una sobre carga prolongada en
el tiempo, se van produciendo elevaciones de
la temperatura, el cual va degradando el
aislante interno del transformador en especial
el papel y aceite. Esta combinación de factores
va produciendo la elevación de la presión en el
tanque hasta que explota, expulsando el aceite
caliente”.


Tipos de Siniestros – Daños o Lesiones No Eléctricas (Cont…)
Transformador (Cont…)
Tipo Pedestal (Pad Mounted).
“Para el caso de fallas internas el resultado es
más violento. Si se produce un punto caliente
(falso contacto) interno, en el que hubo un
desprendimiento, haciendo contacto con un
elemento energizado con el tanque, el cual se
encuentra puesto a tierra. Por lo cual se
producen arcos eléctricos internos, los cuales
comienzan a elevar la temperatura del aceite. Al
degradarse el aceite, se incrementa la
temperatura interna del tanque generando
gases, lo que a su vez conllevo a la explosión e
incendio del mismo”.


Pasos a seguir:

1.- Levantar el entorno del transformador, estado de sus protecciones (fusible y
descargador de sobre tensión).
2.- Cuantificar las instalaciones legales e ilegales que están conectadas al
transformador e identificar los contadores de energía (medidores).
3.- Si existe una instalación que no posea contador de energía, se puede estimar
su consumo promediando el resto de las instalaciones conectadas al mismo
transformador.
4.- Estimar la carga del transformador utilizando la ecuación:


Pasos a seguir (Cont…):

5.- De ser necesario y el caso así lo amerite por su gravedad se puede
gestionar realizar un chequeo de carga o la instalación de un registrador de
potencia por unos 3 días luego de haber reemplazado el transformador.
6.- Indagar en el sistema SAP el historial de avisos de la ubicación técnica
(UBT) donde hubo la falla.
7.- Si se descarta que pudo ser por sobre carga, entonces se recomienda abrir
el transformador, y examinar el estado de las bobinas, núcleo, aceite
(coloración, nivel, aislamiento, entre otros), superficie, fondo del tanque
(búsqueda de evidencia de lodo), y coloración de las conexiones internas.


Transformadores en Casetas
Una falla a nivel del cableado
secundario, lo cual origino
recalentamiento en los bushing
secundarios del transformador
perdiendo
el
aislamiento
causando un corto circuito con el
tanque generando la ignición del
aceite lo cual desencadeno el
incendio.


Causas Típicas: Caída de Postes por
Deficiencia o Corrosión
Los postes son las estructuras que
sostienen las líneas aéreas y soportan
equipos y materiales tales como:
conductores, aisladores, transformadores,
condensadores, seccionadores, entre
otros.
Los postes pueden ser construidos
típicamente de madera, concreto y acero.
Estos básicamente soportan una fuerza
mecánica en cumbre la cual es ejercida
por las líneas y el peso de los equipos.


Causas Típicas: Caída de Postes por
Corrosión (Cont…)


Causas Típicas: Conductores Partidos
La caída de un conductor primario
puede ocurrir por varias causas, entre
las cuales se encuentra:
Esfuerzo mecánico.
Objeto extraños (Rabo de
Volantín, Árboles, entre otros).
Punto caliente de un conector.
Fin de vida útil, entre otros.


Causas Típicas: Conductores Partidos (Cont…)
Falla por Punto Caliente en
Conector a Compresión

Instalación no Adecuada de
Conector Tubular (Efecto “Banana”)

Huellas de
Descargas
en el
Concreto


Falla Mecánica (Efecto
“Punta de Lápiz”)



Objeto arrojado a la línea

Aluminio
derretido

Corte
transversal


Causas Típicas: Desprendimiento de Otros
Materiales de la Red de Distribución
En la red existen otros materiales tales como: cortacorrientes, aisladores,
herrajes, entre otros los cuales bajo una condicion de falla puediesen
desprender algun elemento y causar daños a terceros.
En estos casos es muy importante validar en los elementos metálicos
rastros como corrosión, o posibles daños por otros objetos.
De no encontrar un evidencia tangible de su falla entonces es
recomendable hacer un análisis de calidad de materiales si así lo requiere
la criticidad del caso.


Tipos de Siniestros – Incendios

El informe técnico de los bomberos es el documento legal ante un juicio.
La función del Ingeniero Forense de ENELVEN es dar su punto de vista
del análisis del fenómeno eléctrico.


Tipos de Siniestros – Incendios (Cont…)
Origen
Eléctrico: Tablero Principal,
Secundario,
Toma
Corriente,
Cableado, Artefactos Eléctricos.
No Eléctrico: Papeleras, Pisos,
Alfombras, Entretecho, Tabique,
Cocina Eléctrica o Gas, Velas,
Cama, Cortinas, Escritorio, Mesa,
Sillones,
Closet,
Mostrador,
Estantería, Cigarrillos, Hollín,
Grasas, Aceite, Derrame de
líquidos combustibles, Basuras,
Pesechos,
Pastos,
Arbustos,
Matorrales, Etc, Etc, Etc….


Origen (Cont…)


Origen (Cont…)

1

2

3

4


Análisis de Marcas de Fuego
La principal herramienta es la observación e identificación de estas marcas, con el
objetivo de establecer la propagación del fuego, la identificación de la zona de daños y
punto de origen.
El fuego siempre tiende a subir porque al liberarse la energía de la combustión entre el
carbono (C) y oxigeno (O) se libera energía en forma de calor y luz. Al calentarse el aire
este es menos denso y pesa menos que el aire alrededor al fuego y por esto la llama del
fuego siempre tiende a subir.


Tableros de Baja Tensión
Validar si en el tablero hay presencia de fogonazos presencia de algún
animal el cual pudo causar la falla.


Interruptores de Baja Tensión
Partiendo de la premisa: Si los bomberos solicitaron
a ENELVEN desenergizar la instalación completa
bajando el corta corriente que alimenta al
transformador de distribución, y nadie manipulo los
breakers es importante indagar lo siguiente:
Si durante la inspección se encuentra el
conmutador del breaker en una posición en “ON”,
este es un indicativo que el mismo no operó al
momento de la corriente de falla producido por el
corto circuito.
Si por el contrario el conmutador del breaker se
encuentra en una posición intermedia y flojo, es un
indicativo que el breaker actuó por una corriente de
falla.


Interruptores de Baja Tensión (Cont…)

CERRADO (ON)

ABIERTO (OFF)

ACTUADO

Tomado de la NFPA 921


Sobre Tensiones
Si un artefacto eléctrico (Televisor,
DVD, entre otros), recibe un nivel
de tensión el cual es mayor al
cual este pueda resistir entonces
el aislamiento interno de estos
puede
ceder
o
perforarse
generándose un corto circuito
interno. Y si aunado a esto las
protecciones tanto interna del
artefacto eléctrico (fusible) y de la
instalación (breakers) no son las
adecuadas,
existe
la
alta
probabilidad de que se genere un
incendio por la energía del arco
eléctrico al no despejar la falla.

“ITIC” (Información Tecnology
Industry Country)


Sobre Tensiones (Cont…)

Desplazamiento del neutro por desconexión del mismo:


Infografías
La hipótesis del caso:
El incendio se inicia por un corto
circuito en la cabina del
ascensor (1), el interruptor
(Breaker) actúa pero se produce
la
ignición
del
material
decorativo adyacente generando
fuego (2), el cual se encuentra a
su paso con las paredes y techo
de madera propagándose el
fuego hasta el área del arbol de
navidad (3) y hacia las escaleras
que conducen al primer piso (4)
afectando las fachadas de los
apartamentos de dicho piso.


Infografías (Cont…)
La hipótesis del caso:
el incendio se inicia por un corto circuito
en una de las conexiones de las
luminarias (EVIDENCIA #1), en ese
instante el interruptor (breaker) no actúa
(EVIDENCIA #2) por lo cual se genera una
fluctuación en la tensión el cual es
percibida por uno de los empleados de la
mueblería (aprox. 2:30 pm). A raíz del
corto circuito aumenta la temperatura
produciéndose la ignición del material
aledaño. Al encontrarse el fuego con los
muebles almacenados (EVIDENCIA #3),
esto provoca que se desencadene el
incendio en todo el local.


Informes de Ingeniería Forense
I. Antecedentes.
• Descripción de lo ocurrido.
• Datos básicos:
Fecha y Hora del Evento.
Dirección de la instalación afectada.
Circuito y subestación
UBT del poste.
# del Medidor de la instalación afectada.
# del Transformador, KVA, nivel de tensión.
# del Reclamo.
II. Datos y Evidencias Recabadas.
• Inspección de la Instalación de la Empresa Eléctrica.
• Inspección Instalación Eléctrica del Usuario (Es recomendable hacerla en conjunto con los bomberos).
• Puntos críticos (donde aplique):
Levantamiento fotográfico de evidencias.
Identificar el punto de origen del incendio y Validar si este tubo un origen No Eléctrico.
Validar el estado de las protecciones (breaker).
Validar el estado de las conexiones eléctricas y su cumplimiento con el CEN.
Validar Operaciones instantáneos y temporales del circuito asociado. (Estadístico)
Validar el plan de mantenimiento (SAP) para la UBT o equipo de ENELVEN asociado.
Revisar las mediciones de tensión del circuito que alimenta al usuario afectado (SCADA) a fin de
validar una posible sobre tensión.
Cumplimiento del Código Nacional de Seguridad (Distancias mínimas de separación entre la red
primaria y edificaciones de terceros)
Validar el cumplimiento de las especificaciones técnica del material o equipo afectado.


Informes de Ingeniería Forense (Cont…)
II. Datos y Evidencias Recabadas. Continuación
De ser un transformador se debe evaluar si el mismo presentaba sobre carga (estimación a través
de los Kwh), revisar el historial en SAP de la UBT y de ser necesario abrirlo para ahondar en la
causa de la falla.
En función del tipo de falla, de ser posible tomar una nuestra del material y hacerla llegar a
Ingeniería de Distribución, quien determinará posibles acciones.
III. Análisis e Hipótesis de lo ocurrido.
Preparar una infografia, donde se indiquen las evidencias encontradas y el posible origen del
incendio.
Establecer la mejor Hipótesis y que la misma tenga sustento en las evidencias encontradas.
IV. Conclusiones.
• Establecer la responsabilidad del siniestro.
V. Recomendaciones.
• Estas deben indicar los responsable de las recomendaciones, cuando aplique.


Conclusiones
La mayoría de los siniestros que ocurren en instalaciónes eléctricas son por el
incumplimiento del Código Eléctrico Nacional y del Código Nacional de Seguridad
en Instalaciónes Eléctricas y de Comunicaciones.
Se demostró que con un enfoque práctico y basado en la experiencia se logró
desarrollar una metodología de ingeniería forense aplicado a instalaciónes
eléctricas, el cual sirve de guía para conducir a determinar la mejor hipótesis
posible que expliquen las causas de un siniestro donde se vio involucrada la
electricidad.
A través de la investigación forense se pueden establecer recomendaciones
con el fin aprender y evitar en lo posible que dicho siniestro vuelva a repetirse y
brindar así un servicio eléctrico confiable y seguro.


Recomendaciones
Conocer los puntos débiles de las instalaciones eléctricas y establecer
estrategias para evitar que ocurra un siniestro.
Realizar campañas de concientización a todos los diseñadores y mantenedores
de instalaciónes eléctricas donde se enfatice en la importancia del cumplimiento
de las diferentes normas técnicas Nacionales e Internacionales referente a
instalaciónes eléctricas.
Se recomienda adoptar esta metodología y experiencia ya que permite
documentar siniestros el cual sirve para tomar correctivos y evitar en el futuro la
afectación de terceros.


Gracias por su
Atención…!

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