Hexafluoruro de azufre: riesgos, prevención y medidas de seguridad y ambiente en instalaciones eléctricas

1. Introducción

El hexafluoruro de azufre (SF₆) es un gas de gran relevancia en la industria eléctrica. Desde hace décadas, se utiliza como medio aislante y de extinción de arcos eléctricos en equipos de alta y media tensión. Su éxito radica en sus propiedades dieléctricas y de estabilidad, que permiten construir instalaciones más compactas y seguras que las convencionales en aire.

Sin embargo, su uso no está exento de riesgos. El SF₆ no es tóxico en condiciones normales, pero puede provocar atmósferas peligrosas si se libera en recintos cerrados, además de generar compuestos secundarios muy dañinos en situaciones de fallo eléctrico o incendio.

El objetivo de este artículo es explicar de manera clara cuáles son esos riesgos, diferenciando entre instalaciones convencionales en aire (AIS), celdas con aislamiento integral en Gas y subestaciones con tecnología GIS (Gas Insulated Switchgear), y mostrar qué medidas de prevención y protección resultan adecuadas y proporcionales en cada caso.

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2. Qué es el SF₆ y por qué se utiliza

El SF₆ es un gas sintético compuesto por un átomo de azufre y seis de flúor. A temperatura y presión ambiente es incoloro, inodoro, insípido y no inflamable, es decir, difícilmente detectable por los sentidos.

Estas características, sumadas a su gran rigidez dieléctrica, lo convierten en un medio aislante excepcional. Gracias a ello, ha desplazado en muchos entornos a los sistemas tradicionales basados en aire o aceites aislantes.

En el ámbito eléctrico, se utiliza sobre todo en:

• Celdas de media y alta tensión.
• Interruptores automáticos.
• Equipos GIS (Gas Insulated Switchgear).
• Transformadores y seccionadores especiales.

Su empleo ha permitido reducir los riesgos de incendio, mejorar la fiabilidad de las maniobras y optimizar el espacio en las subestaciones.

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3. Propiedades físico-químicas relevantes para PRL

Al analizar el SF₆ desde la prevención de riesgos laborales, hay varias propiedades que conviene destacar:

• Alta densidad: a 25 °C y 1 atm, su densidad es de aproximadamente 6,1 kg/m³, es decir, más de cinco veces la del aire (aprox. 1,2 kg/m³). En caso de fuga, el SF₆ tiende a acumularse en las zonas bajas, desplazando el oxígeno hacia arriba, de manera similar a como el agua llena una piscina. Con el tiempo y dependiendo de la ventilación, puede ir mezclándose con el aire circundante, aunque este proceso no es inmediato ni uniforme.
• Estabilidad química: en condiciones normales es un gas inerte, que no reacciona con facilidad y no se degrada espontáneamente. Esto hace que durante el funcionamiento habitual no genere productos secundarios tóxicos.
• No inflamable ni explosivo: una de sus grandes ventajas frente a aceites aislantes, ya que no contribuye a incendios ni explosiones.
• Gas comprimido: se almacena en botellas a presión. Si se libera bruscamente, se expande de forma importante, pudiendo causar congelación por frío en la piel o los ojos.

Estos aspectos son los que explican tanto su utilidad técnica como los riesgos que deben considerarse en PRL. Es importante recordar que los valores concretos pueden variar según la pureza del gas y las condiciones de almacenamiento, por lo que siempre se debe verificar la información en la Ficha de Datos de Seguridad (FDS) del fabricante.

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4. Riesgos en celdas y subestaciones

El análisis de riesgos asociados al hexafluoruro de azufre (SF₆) depende del tipo de instalación. No es lo mismo trabajar en celdas convencionales aisladas en aire (AIS), donde no hay gas presente, que en celdas compactas con aislamiento integral en SF₆ o en subestaciones GIS de alta tensión.

4.1 Celdas convencionales (AIS)

En las celdas aisladas en aire (AIS, Air Insulated Switchgear) el medio dieléctrico es simplemente el aire, por lo que no existe riesgo derivado del SF₆.
Los peligros principales son los habituales de la instalación eléctrica:

• Arcos eléctricos expuestos, con proyección de calor, partículas y sobrepresión.
• Riesgos eléctricos directos, como contactos energizados o sobretensiones.
• Condiciones de espacio confinado en salas subterráneas o recintos reducidos.
• Mayor necesidad de mantenimiento, ya que el aire como aislante es más sensible a la humedad, polvo o contaminación.

En este caso, la prevención se centra en la seguridad eléctrica clásica, sin implicación del SF₆.

4.2 Celdas con aislamiento integral en gas (SF₆)

En las celdas compactas, todo el conjunto (interruptor, barras, seccionadores) está sellado dentro de un compartimento metálico presurizado con SF₆. Estas son muy comunes en redes urbanas de media tensión.

Los riesgos específicos son:

• Fugas de SF₆ (reducción de oxígeno): este es el riesgo más relevante en operación normal. Al ser más de cinco veces más denso que el aire, el gas tiende a acumularse en zonas bajas en caso de fuga, pudiendo generar atmósferas pobres en oxígeno en recintos subterráneos o poco ventilados.
• Subproductos tóxicos en fallos eléctricos: si se produce un arco interno por fallo significativo, el SF₆ se descompone en compuestos peligrosos como HF o SO₂. Estos no aparecen en el uso rutinario, sino solo tras incidentes visibles.
• Degradación en incendios: aunque el SF₆ no es inflamable, las altas temperaturas lo descomponen en gases corrosivos.
• Otros riesgos técnicos: quemaduras por frío en fugas rápidas, y riesgos mecánicos derivados de botellas presurizadas.

La prevención se basa en la medición previa de oxígeno, la ventilación adecuada y el uso proporcional de EPIs: guantes y gafas en mantenimiento rutinario, protección respiratoria solo en caso de fallo, y equipos autónomos en emergencias.

4.3 Subestaciones GIS (Gas Insulated Switchgear)

En las subestaciones GIS de alta tensión el principio es el mismo, pero a mayor escala: todo el conjunto de equipos principales de la subestación está aislado en compartimentos llenos de SF₆.

Los riesgos son idénticos a los descritos en las celdas compactas, pero amplificados por la mayor cantidad de gas presente y el entorno en el que suelen ubicarse (instalaciones subterráneas o urbanas):

• Riesgo más probable: fugas de SF₆ y desplazamiento de oxígeno.
• Riesgos menos frecuentes, pero graves: subproductos tóxicos tras fallos eléctricos con arco o en incendios.
• Otros riesgos asociados: quemaduras por frío, sobrepresión en botellas y efecto invernadero del gas.

En este tipo de instalaciones, el control se apoya en sistemas de monitoreo fijo y portátil (detectores de oxígeno, detectores de fugas de SF₆, y sensores de SO₂ como indicador de fallo).

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5. Valores de exposición y relevancia práctica

El hexafluoruro de azufre (SF₆) en sí mismo es un gas estable y de baja toxicidad, pero su uso en instalaciones eléctricas justifica la existencia de valores límite de exposición. Más críticos aún son los subproductos de descomposición —como el dióxido de azufre (SO₂) y el fluoruro de hidrógeno (HF)— que pueden generarse en fallos eléctricos con arco o en incendios.

Los valores de exposición profesional varían entre países, siendo de referencia en España los VLA (INSST, 2025) y en Argentina los CMP (Decreto 351/79, Anexo III).

5.1 Límites para el hexafluoruro de azufre (SF₆)

• España (LEP – INSST 2025):
  • VLA-ED (8 h): 1000 ppm (6075 mg/m³)
  • VLA-EC: no establecido
• Argentina (CMP – Decreto 351/79):
  • CMP-TWA (8 h): 1000 ppm (6000 mg/m³)
  • CMP-CPT: no especificado

Interpretación: estos valores son altos, lo que confirma que el SF₆no es tóxico en sí mismo en condiciones habituales. El riesgo principal en PRL es que, por ser más denso que el aire, puede desplazar oxígeno y generar atmósferas hipóxicas.

5.2 Límites para subproductos de descomposición

Dióxido de azufre (SO₂)

• España (LEP – INSST 2025):
  • VLA-ED: 0,5 ppm (1,32 mg/m³)
  • VLA-EC: 1 ppm (2,64 mg/m³)
• Argentina (CMP – Decreto 351/79):
  • CMP-TWA: 2 ppm (5 mg/m³)
  • CMP-CPT: 5 ppm (13 mg/m³)

Interpretación: gas muy irritante. Aun pequeñas concentraciones tras un fallo eléctrico pueden superar los valores legales.

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Fluoruro de hidrógeno (HF)

• España (LEP – INSST 2025):
  • VLA-ED: 1,8 ppm (1,5 mg/m³)
  • VLA-EC: 3 ppm (2,5 mg/m³)
• Argentina (CMP – Decreto 351/79):
  • Notación C3 (Ceiling): significa que no debe superarse en ningún momento, sin especificar un valor numérico.

Interpretación: gas muy corrosivo y tóxico. Su control requiere ventilación inmediata y, si se sospecha presencia, uso de protección respiratoria autónoma.

5.3 Relevancia práctica para PRL

• SF₆: los valores altos de referencia indican baja toxicidad directa. El riesgo se da por desplazamiento de oxígeno en fugas.
• SO₂ y HF: límites muy bajos; pequeñas fugas tras un arco pueden producir concentraciones críticas.
• Medidas recomendadas:
  • En operación normal: control atmosférico mediante medición de oxígeno y ventilación adecuada.
  • En fallos eléctricos o incendios: ventilar, medir SO₂ y HF si es posible, y usar equipo de respiración autónoma (ERA) hasta confirmar condiciones seguras.
• Enfoque legal: aplicar siempre la normativa del país donde se realiza la tarea (España: LEP del INSST; Argentina: CMP del Decreto 351/79).

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6. Medición y detección en campo

El control atmosférico es la medida más eficaz para anticipar riesgos en trabajos con SF₆. La selección de los instrumentos de medición debe estar alineada con el escenario más probable y con los posibles eventos extraordinarios.

6.1 Medición de oxígeno: la primera barrera

• Fundamento: el riesgo más frecuente en operación normal no es la toxicidad del SF₆, sino el desplazamiento del oxígeno.
• Equipo recomendado: detectores portátiles de oxígeno (electroquímicos), preferentemente con bomba de aspiración para muestrear el ambiente antes de ingresar.
• Criterio de seguridad: no ingresar a recintos con niveles < 20,5 % O₂.
• Alarmas: los equipos suelen configurarse para aviso inmediato a 19,5 % O₂.

6.2 Detectores de fugas de SF₆

• Tecnología: equipos basados en espectroscopia infrarroja no dispersiva (NDIR) o cámaras de imagen óptica para localizar escapes en válvulas y conexiones.
• Aplicación práctica: útiles en inspecciones preventivas y mantenimiento programado, más que en seguridad personal inmediata.
• Ventaja: permiten detectar fugas pequeñas antes de que supongan un problema de acumulación.

6.3 Detección de subproductos de descomposición

• Indicador más usado: el dióxido de azufre (SO₂), que se genera tras arcos eléctricos y puede detectarse en ppm.
• Instrumentación: analizadores multigás para SO₂ y HF, a veces integrados en equipos portátiles de análisis de SF₆.
• Relevancia práctica: solo es necesario tras fallos visibles o incendios, no en operación rutinaria.

6.4 Estrategia de medición integrada

• En operación normal: medición de oxígeno como control básico universal.
• En mantenimiento programado: comprobación adicional de posibles fugas con detector de SF₆.
• En post-fallo o incendio: detección de SF₆ y HF como trazadores de descomposición antes de permitir el acceso.

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7. Estrategia preventiva y medidas proporcionales

La gestión del riesgo en instalaciones que utilizan SF₆ debe basarse en un principio de proporcionalidad: aplicar el nivel de protección adecuado según el escenario. No todos los trabajos requieren equipos de protección complejos, pero tampoco se debe subestimar la posibilidad de una atmósfera peligrosa en casos excepcionales.

7.1 Operación normal y mantenimiento rutinario

• Riesgo más probable: fugas pequeñas de SF₆, con posible acumulación en espacios cerrados.
• Medidas preventivas:
  • Ventilar el recinto antes de ingresar.
  • Medir oxígeno en la zona de trabajo.
  • Permitir acceso solo si el nivel es menor a 20,5 % O₂.
• EPIs: ropa de trabajo y guantes aislantes básicos; protección respiratoria no necesaria si la medición de O₂ es correcta.

7.2 Trabajos en recintos subterráneos o de difícil ventilación

• Riesgo: acumulación localizada de SF₆ que pueda reducir el oxígeno sin que sea perceptible.
• Medidas preventivas:
  • Uso de detectores portátiles de O₂ durante toda la permanencia en el recinto.
  • Ventilación forzada si hay valores próximos al límite (19,5–20,5 % O₂).
• EPIs: igual que en escenario 1, salvo que la evaluación indique riesgo residual.

7.3 Fallo eléctrico significativo (arco interno en interruptor)

• Riesgo: generación de subproductos tóxicos (HF, SO₂, SO₂F₂, etc.).
• Medidas preventivas:
  • Evacuar y ventilar el recinto antes de cualquier intervención.
  • Medir oxígeno, y si es posible, verificar trazas de SO₂/HF.
  • Esperar el tiempo recomendado por fabricante antes de abrir celdas contaminadas.
• EPIs: en caso de acceso necesario, equipo de respiración autónoma (ERA/SCBA) y protección química ligera (guantes/gafas).

7.4 Incendio en la instalación

• Riesgo: descomposición masiva de SF₆ y liberación de humos corrosivos.
• Medidas preventivas:
  • Solo brigadas entrenadas o bomberos deben intervenir.
  • Uso obligatorio de ERA/SCBA y trajes de intervención estructural.
• EPIs: se aplican los protocolos de emergencias contra incendios, no los de mantenimiento.

7.5 Gestión ambiental del SF₆

• Riesgo: emisiones de un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global aproximadamente 23.500 veces mayor que el CO₂.
• Medidas preventivas:
  • Recuperación obligatoria del gas en operaciones de mantenimiento o desmantelamiento, mediante equipos certificados.
  • Registro y trazabilidad de todas las operaciones con SF₆.
• Contexto regulatorio: la Unión Europea regula el uso del SF₆ a través del Reglamento (UE) n.º 517/2014 (F-Gas), y en España mediante el Real Decreto 115/2017, que desarrolla los requisitos de comercialización, manipulación y certificación del personal técnico.
  • Estas normas no prohíben el uso en instalaciones existentes, pero obligan a que el gas sea recuperado y, cuando corresponda, regenerado o reciclado.
  • En situaciones de emergencia se permite la recarga o reposición de SF₆ para restituir la operatividad de un equipo, siempre que intervenga personal certificado y quede documentado en los registros oficiales.
  • La tendencia a medio plazo es la reducción progresiva de equipos nuevos con SF₆, promoviendo alternativas tecnológicas más sostenibles.

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8. Buenas prácticas de mantenimiento y emergencias

El trabajo seguro en instalaciones con celdas aisladas en SF₆ requiere una combinación de procedimientos preventivos, equipos de detección y protocolos de emergencia. Estas son las recomendaciones más relevantes:

8.1 Antes de intervenir en la instalación

• Planificación: revisar la documentación del fabricante y la ficha de datos de seguridad (FDS) del gas.
• Verificación atmosférica: medir concentración de oxígeno en el recinto y asegurar un nivel menor a 20,5 %.
• Ventilación previa: forzar la renovación del aire en recintos subterráneos o mal ventilados antes de permitir el acceso.
• Control de fugas: realizar inspección visual y, cuando sea posible, usar detectores específicos de SF₆ en válvulas y conexiones.

8.2 Durante trabajos de mantenimiento rutinario

• Supervisión continua: mantener encendido un detector portátil de oxígeno mientras se trabaja en el recinto.
• EPIs básicos: ropa de trabajo, guantes y gafas de seguridad. Protección respiratoria no es necesaria si la atmósfera es normal.
• Manipulación de botellas: seguir normas de seguridad para gases comprimidos (sujeción, almacenamiento vertical, protección de válvulas).

8.3 Tras un fallo eléctrico con arco interno

• Evacuación inmediata: no intervenir hasta ventilar el recinto.
• Tiempo de espera: permitir la disipación de gases secundarios, según indicaciones del fabricante.
• Medición complementaria: además de oxígeno, comprobar SO₂ como trazador de descomposición si se dispone de equipos.
• EPIs avanzados: en caso de apertura de compartimentos contaminados, usar guantes resistentes a productos químicos, gafas cerradas y equipo de respiración autónoma (ERA/SCBA).

8.4 En caso de incendio

• Procedimiento de bomberos: la intervención corresponde exclusivamente a brigadas entrenadas.
• Protección obligatoria: ERA/SCBA y trajes de intervención estructural.
• Medidas posteriores: ventilar completamente y verificar la atmósfera antes de permitir el ingreso del personal de mantenimiento.

8.5 Gestión ambiental y de residuos

• Recuperación del SF₆: en cualquier operación de mantenimiento o desmantelamiento el gas debe ser recuperado en su totalidad, sin liberación al ambiente.
• Reutilización o regeneración: el gas recuperado puede reutilizarse en la misma instalación, o bien ser enviado a plantas autorizadas para su regeneración y retorno al mercado.
• Reposición en emergencia: la normativa (Reglamento (UE) 517/2014 y RD 115/2017) permite la recarga de equipos existentes tras fugas o incidencias, siempre bajo control de personal certificado y con registro de la intervención.
• Trazabilidad: se exige un control documental estricto de las cantidades cargadas, recuperadas o destruidas, y de las empresas que intervienen.
• Concienciación: aunque el SF₆ no sea tóxico en operación normal, su gestión ambiental es prioritaria por su elevado impacto climático, y se considera un vector clave de transición hacia tecnologías libres de gases fluorados.

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9. Conclusión

El hexafluoruro de azufre (SF₆) es un gas de gran utilidad en la ingeniería eléctrica gracias a sus propiedades dieléctricas y de extinción de arcos, lo que explica su presencia en celdas y subestaciones tanto convencionales como GIS. Desde la perspectiva preventiva, el riesgo en operación normal es principalmente la fuga y el consiguiente desplazamiento de oxígeno, un peligro silencioso por tratarse de un gas incoloro, inodoro e insípido.

Otros riesgos, como la presencia de subproductos tóxicos (SO₂, HF, entre otros), solo aparecen en condiciones excepcionales: fallos eléctricos graves con arco o incendios. En estos escenarios, la estrategia debe ser clara: ventilar, medir y, si es necesario, intervenir únicamente con equipo de respiración autónoma (ERA/SCBA).

La prevención, por tanto, debe ser proporcional:

• En operación normal y mantenimiento rutinario, basta con asegurar la ventilación y controlar la concentración de oxígeno.
• En emergencias, las medidas se intensifican con EPIs avanzados y protocolos específicos.

A ello se suma la dimensión ambiental: el SF₆ es uno de los gases de efecto invernadero más potentes, con un potencial de calentamiento global 23.500 veces superior al CO₂. Por eso, la Unión Europea (Reglamento (UE) 517/2014) y España (RD 115/2017) exigen su recuperación, trazabilidad y, en caso de ser necesario, su regeneración o reposición controlada. El futuro apunta a una reducción progresiva de su uso en equipos nuevos, promoviendo alternativas más sostenibles.

En definitiva, conocer bien las características del SF₆ permite a trabajadores, supervisores y directores adoptar medidas realistas, seguras y alineadas con las regulaciones. El objetivo no es “llenar de EPIs” cada tarea, sino evaluar el riesgo real, aplicar controles proporcionales y garantizar tanto la seguridad laboral como el compromiso ambiental.

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Hexafluoruro de azufre: riesgos, prevención y medidas de seguridad y ambiente en instalaciones eléctricas © 2025 by Gustavo Fornés is licensed under CC BY-NC-ND 4.0    

Este artículo se ha elaborado con el apoyo de IA para estructurar su contenido, pero la redacción, análisis, datos y conclusiones han sido diseñados y revisados por el autor. A pesar de ello, siempre consulte con un profesional en la materia antes de implementar cualquier medida.