36
GVHD: PGS-TS NGUYN HOÀNG VIT SVTH: LÊ QUANG LONG MSSV: 41001755 Phn Nhận Xét, Đánh Giá Của Thy : TP. HChí Minh, ngày 8, tháng 12, năm 2013 TI U LU N MÔN H C LINH KI N VÀ S L P RÁP ĐỀ TÀI: AN TOÀN ĐIỆN

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT

SVTH: LÊ QUANG LONG

MSSV: 41001755

Phần Nhận Xét, Đánh Giá Của Thầy :

TP. Hồ Chí Minh, ngày 8, tháng 12, năm 2013

TI ỂU LU ẬN MÔ N H Ọ C

LINH K I ỆN V À

SỰ LẮP RÁP

ĐỀ TÀI: AN TOÀN ĐIỆN

Page 2: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

2

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………….......................................3

DANH MỤC HÌNH………………………………………………………………………………………...4

DANH MỤC BẢNG…………………………………………………………………….............................6

CHƢƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN ........................................................ 7

1.NGUYÊN NHÂN GÂY RA TAI NẠN VỀ ĐIỆN VÀ TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI

CƠ THỂ NGƢỜI : .................................................................................................................................... 7

1.1Nguyên nhân gây tai nạn về điện : ................................................................................................... 7

1.2Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể ngƣời: ............................................................................... 12

3.NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG NGUY HIỂM CỦA ĐIỆN GIẬT: ............. 12

3.1Điện trở của ngƣời: ........................................................................................................................ 13

3.2Cƣờng độ dòng điện qua ngƣời : .................................................................................................... 15

3.3Thời gian điện giật : ....................................................................................................................... 17

3.4Đƣờng đi của dòng điện qua ngƣời : .............................................................................................. 17

3.5Tần số dòng điện: ........................................................................................................................... 18

3.6Môi trƣờng xung quanh: ................................................................................................................ 19

CHƢƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ AN TOÀN .............................................................................. 20

1.BIỆN PHÁP TỔ CHỨC : .................................................................................................................... 20

1.1YÊU CẦU ĐỐI VỚI NHÂN VIÊC LÀM VIỆC TRỰC TIẾP VỚI THIẾT BỊ ĐIỆN: ................ 20

1.2TỔ CHỨC LÀM VIỆC: ................................................................................................................. 20

2.BIỆN PHÁP KỸ THUẬT: ................................................................................................................... 20

2.1CHỐNG TIẾP XÚC ĐIỆN TRỰC TIẾP: ...................................................................................... 21

2.2CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP VÀO ĐIỆN: ............................................................................. 23

2.3CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐIỆN TRỰC TIẾP VÀ GIÁN TIẾP KHÔNG

CẦN NGẮT MẠCH : ......................................................................................................................... 32

MỤC LỤC

Page 3: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

3

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Ngày nay nhu cầu sử dụng điện đang trở nên phổ biến. Để đảm bảo vận hành lƣới

điện và các thiết bị trong hệ thống điện đƣợc hiệu quả và an toàn thì cần thiết phải

đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn điện.” An toàn điện “ là đề tài khá rộng và phổ

biến, tuy nhiên ở đây tôi chỉ trình bày những vấn đề cơ bản nhất về an toàn điện và

các biện pháp đảm bảo an toàn điện. Trong bài tiểu luận này , tôi trình hai chƣơng

chính trong an toàn điện là :

Chƣơng 1 : Những khái niệm cơ bản về an toàn điện

Chƣơng 2: Các biện pháp bảo vệ an toàn

Trong tiểu luận này , tôi đã tham khảo các tiêu chuẩn an toàn của IEC , các tài liệu,

giáo trình an toàn điện của Ths. Phan Thị Thu Vân- đại học Bách Khoa thành phố

Hồ Chí Minh.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS-TS Nguyễn Hoàng Viêt là

ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn và bổ sung nhƣng thiểu sót trong quá trình làm đề tài

này.

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn lớp VP10VT đã chia sẽ kinh nghiệm và hổ trợ

tinh thần trong suốt quá trình học tập để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài này.

LỜI NÓI ĐẦU

Page 4: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

4

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

1. Hình 1.1 a : Nguyên nhân gây tại nạn điện do ngƣời tiếp xúc giữa một dây

pha và một dây trung tính

2. Hình 1.1 b : Nguyên nhân gây tại nạn điện do ngƣời tiếp xúc giữa hai dây

pha

3. Hình 1.2 a: Nguyên nhân gây tại nạn điện do ngƣời chạm giữa vào một dây

pha trong mạng điện ba pha trung tính nối đất

4. Hình 1.2 b: Nguyên nhân gây tại nạn điện do ngƣời chạm giữa vào một dây

pha trong mạng điện ba pha trung tính cách điện với đất

5. Hình 1.3: Sự phụ thuộc của điện áp bƣớc và điện áp tiếp xúc vào khoảng

cách từ chỗ ngƣời đứng đến chỗ dây chạm đát

6. Hình 1.4 : Phân bố điện thế của các điểm trên mặt đất

7. Hình 1.6: Sự phóng điện ở đƣờng dây cao thế

8. Hình 1.7: Hồ quang điện

9. Hình 2.1.1: Sơ đồ thay thế tƣơng đƣơng điện trở ngƣời

10. Hình 2.1.2 : Sự phụ thuộc của điện trở ngƣời vào áp lực tiếp xúc

11. Hình 2.1.3: Sự phụ thuộc điện trở ngƣời vào điện áp ứng với các thời gian

tiếp xúc khác nhau (0,015s và 3s).

12. Hình 2.2: Phạm vi ảnh hƣởng sinh học của dòng Ing theo biên độ và thời gian

tồn tại

13. Hình 2.3 :Sự nguy hiểm khi thời điểm dòng điện chạy qua tim trùng với pha

T của chu trình tim

14. Bảng 2.4 : Đƣờng đi của dòng điện ảnh hƣởng đến tỷ lệ dòng qua tim

15. Hình 2.5 : Đồ thị giới hạn nguy hiểm I=f(f)

DANH MỤC HÌNH

Page 5: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

5

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

16. Hình 2.1.2: Mô hình nguyên lý RCD 1 pha

17. Hình2.2.1a : Sơ đồ nối đất TN-S

18. Hình 2.2.1b : Sơ đồ nối đất TN-C

19. Hình 2.2.1c : Sơ đồ nối đất TN-C-S

20. Hình 2.2.2 : Sơ đồ nối đất TT

21. Hình 2.2.3a : Sơ đồ nối đất IT

22. Hình 2.2.3b: Sơ đồ kiểm tra chạm mass trong mạng IT

23. Hình 2.2.4: CB

24. Hình 2.2.5: ACB

25. Hình 2.2.6: MCB

26. Hình 2.2.7: MCCB

27. Hình 2.2.8 : RCCB

28. Hình 2.2.9: ELCB

29. Hình 2.3.2b: Điện áp thấp đƣợc lấy từ máy biến áp

30. Hình 2.3.2a :Sơ đồ mạng PELV

31. Hình 2.3.1 : Sơ đồ mạng SELV

Page 6: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

6

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

1. Bảng 2.1: Điện trở ngƣời phụ thuộc trạng thái của da

2. Bảng 2.2: Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể ngƣời

DANH MỤC BẢNG

Page 7: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

7

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

CHƢƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN

1. NGUYÊN NHÂN GÂY RA TAI NẠN VỀ ĐIỆN VÀ TÁC DỤNG CỦA

DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ THỂ NGƢỜI :

1.1 Nguyên nhân gây tai nạn về điện :

Phân tích các tai nạn điện thấy rằng, các nguyên nhân gây tai nạn về điện

là do :

1.Ngƣời tiếp xúc với một dây pha và dây trung tính ở vị trí lớp cách điện bị

hỏng:

Trƣờng hợp này điện áp đặt vào ngƣời là điện áp pha : Ung =UP (hình 1.1a)

2.Ngƣời tiếp xúc với hai dây pha khác nhau ở vị trí lớp cách điện bị hỏng: Lúc

này điện áp đặt vào ngƣời là điện áp dây : Ung =Ud = 3 UP (hình 1.1b)

3.Ngƣời đứng trên mặt đất (không cáh điện)

chạm vào một dây pha của mạng điện ba pha trung

tính nối đất (hình 1.2a) hoặc cách điện với đất

(hình 1.2b). Ở trƣờng hợp hình 1.2a, dòng điện qua

ngƣời từ dây pha xuống đất và về nguồn qua điện

trở nối đất của dây trung tính . Trong hình 1.2b

dòng điện đi qua ngƣời xuống đất và về nguồn qua

các điện trở cách điện (Rcđ) của dây dẫn nối với

đất.

Page 8: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

8

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

4. Điện giật do điện áp bƣớc Ub:

Khi một dây dẫn bị đứt và chạm

đất ( hoặc vỏ thiết bị có nối đất bị

chạm 1 pha ) thì dòng điện sẽ đi

vào trong lòng đất . Vì đất có điện

trở nên có sự phân bố điện áp.

Điện thế tại mỗi điểm trên mặt đất

giảm dần khi càng ra xa điểm

chạm đất . Ở ngoài phạm vi 20m

thì có thể xem nhƣ điện thế tại đó

bằng 0 . Đƣờng phân bố điện thế

có dạng hình hypecbol (hình

1.3). Nếu ngƣời đi vào vùng đất

mà trong đó có dòng điện chạy

qua thì giữa hai chân ngƣời có

một điện áp ,gọi là điện áp bƣớc

(Ub) .Dƣới tác dụng của

điện áp bƣớc, dòng điện đi

từ chân nọ qua ngƣời sang

chân kia gây ra tai nạn

điện giật.

Điện áp bƣớc có giá trị

phụ thuộc vào độ lớn của

bƣớc chân ngƣời, khoảng

cách x từ điểm chạm đất

đến ngƣời và phụ thuộc

vào điện áp của mạng

điện. Càng xa chỗ chạm

đất (x càng lớn ) thì Ub

càng nhỏ . Điện áp mạng

càng lớn thì Ub càng lớn.

Hình 1.4 : Phân bố điện thế

của các điểm trên mặt đất

Page 9: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

9

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Trên hình 1.4 vẽ sự phân bố thế của các điểm trên mặt đất lúc có pha chạm

đất (do dây dẫn 1pha rớt chạm đất hay cách điện một pha của thiết bị điện bị

chọc thủng...)

Ta biết điện áp đối với đất ở chổ trực tiếp chạm đất là :

Điện áp của các điểm trên mặt đất đối với đất ở cách xa chổ chạm đất từ

20m trở lên có thể xem bằng không.

Những vòng tròn đồng tâm (hay chính xác hơn là các mặt phẳng mà

tâm điểm là chỗ chạm đất chính là các vòng tròn cân) đẳng thế.

Khi ngƣời đứng trên mặt đất gần chổ chạm đất thì hai chân ngƣời

thƣờng ở hai vị trí khác nhau cho nên ngƣời sẽ bị một điện áp nào đó

tác dụng lên đó là điện áp bƣớc. Điện áp bƣớc là điện áp giữa hai chân

ngƣời đứng trong vùng có dòng chạm đất. Gọi Ub là điện áp bƣớc

ta có : Ub =Uch1 – Uch2

Trong đó : Uch1, Uch2 là điện áp đặt vào hai chân ngƣời.

Hay nếu chân thứ nhất đứng ở vị trí cách điểm chạm đất là x còn chân thứ hai

ở vị trí (x+a) thì :

Trong đó: a là độ dài khoảng bƣớc của chân ngƣời, thƣờng lấy a = 0,8 m.

Từ công thức trên ta thấy càng xa chỗ chạm đất thì điện áp bƣớc càng bé (khác

với điện áp tiếp xúc). Ở khoảng cách xa chỗ chạm đất 20m trở lên có thể xem điện

áp bƣớc bằng không.

Ví Dụ : Nếu có sự chạm đất với dòng chạm đất Iđ =100A ở nơi có điện trở

suất của đất là ρ=104 Ohm. Thì điện áp bƣớc đặt vào ngƣời khi ngƣời đứng cách

Page 10: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

10

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

chỗ chạm đất 2,2m (220cm) là :

Nhận xét :

Điện áp bƣớc có thể bằng 0 mặc dầu ngƣời đứng gần chỗ chạm đất, đó là

trƣờng hợp khi hai chân ngƣời đều đặt trên cùng một vòng tròn đẳng thế.

Điện áp bƣớc có thể đạt đến trị số lớn vì vậy mặc dù không tiêu chuẩn hoá

điện áp bƣớc nhƣng để bảo đảm an toàn tuyệt đối cho ngƣời, quy định là khi có

xảy ra chạm đất phải cấm ngƣời đến gần chổ bị chạm khoảng cách sau :

Từ 4÷5 m đối với thiết bị trong nhà.

Từ 8÷10 m đối với thiết bị ngoài trời.

Ngƣời ta không tiêu chuẩn hoá điện áp bƣớc nhƣng không nên cho rằng điện

áp bƣớc không nguy hiểm đến tính mạng con ngƣời. Dòng điện qua hai chân ngƣời

thƣờng ít nguy hiểm nhƣng với trị số lớn ( trên 100V) thì các bắp cơ của ngƣời có

thể bị co rút làm ngƣời ngã xuống và lúc đó sơ đồ nối điện sẽ thay đổi nguy hiểm

hơn.

5.Điện giật do điện áp tiếp xúc Utx: Khi ngƣời chạm vào vật mang điện, giữa tay

và chân ngƣời có một điện áp đặt vào ngƣời ( hình 1.3) gọi là điện áp tiếp xúc.

Dòng điện chạy qua ngƣời trong trƣờng hợp này bằng :

Trong đó : Ung =Utx là điện áp tiếp xúc

Rng là điện trở ngƣời

Page 11: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

11

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách y từ chỗ ngƣời đứng tới chỗ nối đất (

y càng lớn thì Utx càng lớn ), phụ thuộc vào điện áp của mạng (Umạng càng lớn thì

Utx càng lớn ).

6.Phóng điện do điện áp cao: Đối với

đƣờng dây cao áp hay điện áp cao, khi

ngƣời đến gần, mặt dù chƣa tiếp xúc trực

tiếp, nhƣng ở khoảng cách đủ nhỏ thì sẽ

có hiện tƣợng phóng điện do cao áp.

Dòng điện đi qua cơ thể rất lớn và gây ra

tai nạn nghiêm trọng,.

Hình 1.6: Sự phóng điện ở đƣờng dây cao thế

7. Tai nạn do hồ quang điện :Khi

đóng cắt các máy cắt điện, các cầu dao

có phụ tải lớn , hay khi ngắn mạch … thì

hồ quang sẽ phát sinh. Nhiệt độ của tia

hồ quang rất lớn (3000÷60000C) và nếu

ngƣời ở trong tầm hoạt động của hồ

quang thì sẽ bị tai nạn do hồ quang sinh

ra. Một phần hay toàn bộ cơ thể bị hủy

hoại do bỏng nặng, vết thƣơng do hồ

quang gây ra thƣờng sâu và khó chữa trị.

8.Tai nạn cũng có thể xảy ra khi ngƣời tiếp xúc với các phần tử đã đƣợc cắt điện

ra khỏi nguồn nhƣng vần còn điện tích (do điện dung). Trƣờng hợp này thƣờng xảy

ra đối với đƣờng dây cao áp trên không, cáp ngầm cao áp hoặc hạ áp, tuy đã cắt

điện nhƣng vẫn còn điện áp do điện dung của đƣờng dây gây nên. Để tránh tại nạn,

ngƣời ta dùng tiếp đất di động để nối đất đƣờng dây sau khi đã ngắt điện, sau đó

mới tiếp xúc vào dây.

Nhƣ vậy: Phần lớn các trƣờng hợp tai nạn về điện xảy ra do chạm phải vật dẫn

điện hoặc vật có điện áp xuất hiện bất ngờ và thƣờng xảy ra đối với ngƣời không

có chuyên môn hoặc không tuân theo các nguyên tắc về kỹ thuật an toàn điện. Có

thể nói nguyên nhân chính của tai nạn là do trình độ tổ chức quản lý chƣa tốt, do

Hình 1.7: Hồ quang điện

Page 12: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

12

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

quy phạm quy định về kỹ thuật an toàn, kết quả là thao tác, vận hành thiết bị không

đúng quy trình,…

1.2 Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể ngƣời:

Khi ngƣời tiếp xúc mới mạng điện sẽ có dòng điện chạy qua ngƣời và ngƣời sẽ

chịu tác dụng của dòng điện. Có thể chia tác dụng của dòng điện đối với cở thể

ngƣời thành hai loại:

1. Tác dụng kích thích: Phần lớn các trƣờng hợp chết vì điện giật là do tác

dụng kích thích của dòng điện gây nên. Đặc điểm của nó là dòng qua ngƣời

bé (25÷100mA) , điện áp đặt vào ngƣời không lớn lắm, thời gian dòng điện

qua ngƣời tƣơng đối ngắn ( vài giây). Khi ngƣời mới chạm vào điện, vì điện

trở ngƣời còn lớn, dòng điện qua ngƣời bé, tác dụng của nó chỉ làm bắp thịt

tay, ngón tay co quắp lại. Nếu nạn nhân không rời khỏi vật mang điện thì

dòng điện qua ngƣời sẽ dẫn tăng lên. Hiện tƣợng co quắp càng tăng . Thời

gian tiếp xúc với vật mang điện càng lâu càng nguy hiểm vì ngƣời không

còn khả năng rời khỏi vật mang điện, dãn đén tê liệt tuần hoàn và hô hấp.

Một đặc điểm của tác dụng kích thich là không thấy rõ chỗ dòng điện vào

ngƣời và ngƣời bị nạn không có thƣơng tích.

2. Tác dụng gây chấn thƣơng: Tác dụng gây chấn thƣơng thƣờng xảy ra khi

ngƣời tiếp xúc với điện áp cao. Khi ngƣời đến gần vật mang điện(6kV hay

lớn hơn), tuy chƣa chạm phải, nhƣng vì điện áp cao sinh ra hồ quang điện,

dòng điện hồ quang chạy qua ngƣời tƣơng đối lớn. Do phản xạ tự nhiên của

ngƣời rất nhanh, ngay lúc ấy ngƣời có khuynh hƣớng tránh xa vật mang

điện, kết quả là hồ quang chuyển qua vật nối đất gần đấy, vì vậy dòng điện

qua ngƣời trong thời gian rất ngắn, tác dụng kích thích không đƣa đến tê liệt

tuần hoàn và hô hấp, nhƣng ngƣời bị nạn có thể bị chấn thƣơng hoặc chết

do đốt cháy da thịt.

3. NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG NGUY HIỂM CỦA

ĐIỆN GIẬT:

Dòng điện chạy qua cơ thể con ngƣời sẽ làm co giật các bắp thịt, phá hoại các quá

trình sinh lý bên trong cơ thể dẫn tới tê liệt thần kinh, tê liệt tuần hoàn và hô hấp.

Tính chất tác hại của dòng điện và hậu quả của nó phụ thuộc vào nhiều yếu

Page 13: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

13

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

tố: trị số của dòng điện giật (cường độ dòng điện), loại dòng điện, điện trở của cơ

thể ngƣời, đường đi của dòng điện qua cơ thể người, thời gian tác dụng của dòng

điện, môi trƣờng xung quanh và tình trạng sức khỏe của con ngƣời

3.1 Điện trở của ngƣời:[1]

Cơ thể ngƣời có thể xem nhƣ một điện trở. Lớp sừng trên da (dày

khoảng 0.05-0.2mm ) có điện trở suất lớn nhất, xƣơng cũng có điện trở

tƣơng đối lớn, còn thịt và máu có điện trở bé. Khi ngƣời tiếp xúc vào vật

mang điện, nếu da khô ráo và không có thƣơng tích gì thì điện trở của

ngƣời có thể lên đến 10.000 hay 100.000 Ohm. Nếu mất lớp sừng trên

da thì điện trở của ngƣời còn 600÷800 Ohm.

Bảng 2.1: Điện trở ngƣời phụ thuộc trạng thái của da

Qua nghiên cứu rút ra một số kết luận cơ bản về giá trị điện trở cơ thể

ngƣời nhƣ sau:

Điện trở cơ thể ngƣời là một đại lƣợng không thuần nhất. Thí

nghiệm cho thấy dòng điện đi qua ngƣời và điện áp đặt vào có sự

lệch pha. Sơ đồ thay của điện trở ngƣời có thể biểu diển bằng hình

vẽ sau:

Page 14: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

14

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Hình 2.1.1: Sơ đồ thay thế tƣơng đƣơng điện trở ngƣời

Trang 14 tài liệu [1]

Vì thành phần điện dung rất bé nên trong tính toán thường bỏ qua

Điện trở của ngƣời luôn luôn thay đổi trong một phạm vi rất lớn từ vài chục

ngàn Ω đến 600Ω. Trong tính toán thƣờng lấy giá trị trung bình là 1000Ω.

Khi da bị ẩm hoặc khi tiếp xúc với nƣớc hoặc do mồ hôi đều làm cho điện

trở ngƣời giảm xuống.

Điện trở của ngƣời phụ thuộc vào

áp lực và diện tích tiếp xúc. Áp lực

và diện tích tiếp xúc càng tăng thì

điện trở ngƣời càng giảm. Sự thay

đổi này rất dễ nhìn thấy trong vùng

áp lực nhỏ hơn 1kG/cm2 (hình

2.1.2).

Hình 2.1.2 : Sự phụ thuộc của điện trở ngƣời vào áp lực tiếp xúc

kG/cm2

Page 15: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

15

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Điện trở ngƣời phụ thuộc điện áp đặt

vào vì ngoài hiện tƣợng điện phân còn

có hiện tƣợng chọc thủng. Khi điện áp

đặt vào 250V lúc này lớp da ngoài cùng

mất hết tác dụng nên điện trở ngƣời

giảm xuống rất thấp.

Hình 2.1.3: Sự phụ thuộc điện trở

ngƣời vào điện áp ứng với các thời gian

tiếp xúc khác nhau (0,015s và 3s).

Đƣờng đi của dòng điện tay – tay

-------- Đƣờng đi của dòng điện tay - chân

3.2 Cƣờng độ dòng điện qua ngƣời :

Nhƣ đã phân tích ở trên ta thấy rằng, cƣờng độ dòng điện là một yếu tố

ảnh hƣởng đến mức độ nguy hiểm của dòng điện qua ngƣời. Qua kết

quả phân tích các tai nạn về điện đã xảy ra trên thực tế chúng ta rút ra

đƣợc tác dụng của dòng điện đối với cơ thể ngƣời nhƣ sau :

Page 16: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

16

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Bảng 2.2: Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể ngƣời

(Trang 45- Giáo trình An Toàn Điện của ThS. Phạm Thị Thu Vân- Đại học Bách

Khoa tp HCM)

Tiêu chuẩn IEC 479-1 xác định phạm vi vùng tác hại của dòng điện

qua ngƣời theo quan hệ biên độ Ing/thời gian tồn tại , trong đó mô tả

các ảnh hƣởng về mặt sinh học trong từng vùng theo đồ thị sau:

Hình 2.2: Phạm vi ảnh hƣởng sinh học của

dòng Ing theo biên độ và thời gian tồn tại

Trang 44 [2] ( theo tiêu chuẩn IEC 479-1)

Trên hình 2.2: Vùng 1 : ngƣời chƣa có cảm giác bị điện giật

Vùng 2: bắt đầu thấy tê

Vùng 3:bắp thịt bị co rút

Vùng 4:mất ý thức – choáng hoặc ngất

Page 17: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

17

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Đƣờng cong C1: Giới hạn trƣờng hợp chƣa ảnh hƣởng tới nhịp tim

Đƣờng cong C2:Giới hạn trƣờng hợp 5% bị ảnh hƣởng tới nhịp tim ( nghẹt tâm

thất).

Đƣờng cong C3: giới hạn trƣờng hợp 50% bị ảnh hƣởng tới nhịp tim

Hiện tượng nghẹt tâm thất làm tim không hoạt động bình thường được và do đó

làm ngừng quá trình tuần hoàn máu khiến nạn nhân có thể chết sau thời gian ngắn

3.3 Thời gian điện giật :

Khi thời gian dòng điện chạy qua ngƣời tăng lên, do ảnh hƣởng của dòng

điện → phát nóng, lớp sừng trên da có thể bị chọc thủng làm cho điện trở

của ngƣời bị giảm xuống, do đó dòng điện qua ngƣời sẽ tăng lên và càng

nguy hiểm .

Khi thời gian tác dụng của dòng điên càng lâu thì xác suất trùng hợp với

thời điểm chạy qua tim với pha T (là pha dể thƣơng tổn nhất của chu

trình tim) tăng lên. Hay nói một cách khác trong mỗi chu kỳ của tim

kéo dài độ một giây có 0,4s tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co và

giãn) ở thời điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện đi qua nó.

Hình 2.3 :Sự nguy hiểm khi thời

điểm dòng điện chạy qua tim trùng

với pha T của chu trình tim.

a. Điện tâm đồ của ngƣời khoẻ

b. Đặc tính phụ thuộc giữa xác

suất xảy ra tai nạn và thời điểm dòng

điện chạy qua tim

3.4 Đƣờng đi của dòng điện qua ngƣời :

Page 18: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

18

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Đây là yếu tố có mức độ ảnh hƣởng đến sự nguy hiểm của nạn nhân nhiều

nhất vì nó quyết định lƣợng dòng điện đi qua tim hay cơ quan tuần hoàn

của nạn nhân.

Các thí nghiệm trên động vật cho thấy :

Đƣờng đi của Ing Tỷ lệ Ing qua tim

Tay-thân-tay 3,3%

Tay phải-thân-chân 6,7%

Tay trái-thân-chân 3,7%

Chân-thân-chân 0,4%

Bảng 2.4 : Đƣờng đi của dòng điện ảnh hƣởng đến tỷ lệ dòng qua tim

3.5 Tần số dòng điện: Trang 51 [2]

Tần số dòng điện xoay chiều

cũng có ảnh hƣởng nhiều đến

tai nạn về điện. Qua các

nghiên cứu cho thấy , tần số

50-60Hz là nguy hiểm nhất

đối với ngƣời. Nếu tần số lớn

hơn tần số này thì mức độ

nguy hiểm giảm còn nếu tần

số bé hơn thì mức độ nguy

hiểm cũng giảm. Tần số trên

500.000 Hz thì sẽ không gây

giật nhƣng có thể gây bỏng

cho ngƣời .

Hình 2.5 : Đồ thị giới hạn nguy hiểm I=f(f)

Ngƣời ta làm thí nghiệm trên động vật và có đƣợc mối quan hệ giữa

Igiới hạn nguy hiểm và tần số nhƣ hình 2.5

Giải thích :

Khi đặt điện áp một chiều lên các tế bào, các phần tử trong tế bào bị

phân cực thành các ion trái dấu và bị hút ra phía ngoài tế bào. Vậy do

Page 19: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

19

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

các phần tử bị phân cực hóa và kéo dài thành ngẫu cực. Nên các chức

năng hóa sinh của tế bào bị phá hủy ở một mức độ xác định phụ

thuộc độ lớn điện áp DC và thời gian tồn tại.

Khi đặt nguồn áp AC vào tế bào, các ion cũng chạy theo hai chiều

khác nhau ra phía ngoài màng tế bào. Nhƣng do dòng điện AC đổi

chiều theo thời gian nên các ion sẽ chuyển động theo chiều ngƣợc lại.

Ứng với một tần số nào đó ( theo thí nghiệm là 50-60Hz ), tốc độ của

ion đủ để trong một chu kỳ điện, các ion này chạy đƣợc hai lần bề

rộng tế bào. Do đó, số lần va đập vào màng tế bào trong trƣờng hợp

này lớn nhất và sẽ làm cho chức năng hóa sinh của tế bào bị phá hủy

nhiều nhất.

Khi tần số dòng điện tăng lên đƣờng đi của ion đƣợc rút ngắn , mức

độ phá hủy của tế bào giảm đi. Khi tần số rất cao, các ion này không

chuyển động kịp theo sự biến thiên của nguồn điện, các tế bào hầu

nhƣ không bị phá hủy.

3.6 Môi trƣờng xung quanh:

Nhiệt độ và đặt biệt là độ ẩm cũng có ảnh hƣởng đến điện trở của ngƣời và

các vật cách điện, do đó của làm thay đổi dòng điện qua ngƣời .

Page 20: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

20

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

CHƢƠNG 2: CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ AN TOÀN

1. BIỆN PHÁP TỔ CHỨC : Trang [2]

1.1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI NHÂN VIÊC LÀM VIỆC TRỰC TIẾP VỚI

THIẾT BỊ ĐIỆN:

Về tuổi : ≥18 tuổi

Về sức khỏe:phải qua kiểm tra đủ sức khỏe, không bị tim, mắt nhìn

rõ .

Phải có kiến thức, hiểu biết về điện, hiểu rõ các sơ đồ điện và có khả

năng ứng dụng các quy phạm về kỹ thuật an toàn điện, hiểu biết cấp

cứu ngƣời bị điện giật.

Ví dụ : công nhân bậc thợ và bậc an toàn cao mới có quyền thao tác một

mình ( bậc thợ tƣơng đƣơng trình độ hiểu biết về sơ đồ, thiết bị ; bậc an

toàn về an toàn điện).

1.2 TỔ CHỨC LÀM VIỆC:

Phải có phiếu giao nhiệm vụ (có ký giao nhận ), ghi rõ làm việc gì, nơi

làm việc, thời gian, yêu cầu bậc thợ, số ngƣời cùng làm việc, phạm vi…

Ghi rõ điều kiện an toàn điều kiện an toàn (phải đi ủng, mang gang tay,

sào cách điện, nối đất…)

Kiểm tra trong thời gian làm việc: Đối với tất cả các công việc cần tiếp

xúc , cần trèo cao, làm việc trong phòng kín thì phải có ít nhất hai ngƣời,

ngƣời lãnh đạo là thợ bậc cao chỉ huy, theo dõi và kiểm tra công việc.

Tuy nhiên, khi công việc quá phức tạp, cần thợ bậc cao tiến hành thì

ngƣời lãnh đạo phải tiến hành công việc và cử ngƣời khác trong tổ giám

sát theo dõi. Trong thời gian tiến hành công việc, ngƣời theo dõi không

phải làm bất cứ công việc gì mà chỉ chuyên trách về các nguyên tắc kỹ

thuật an toàn cho tổ.

2. BIỆN PHÁP KỸ THUẬT:

Page 21: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

21

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

2.1 CHỐNG TIẾP XÚC ĐIỆN TRỰC TIẾP: Trang 81 [2]

2.1.1 Bảo vệ chính:

Đảm bảo mức cách điện cần thiết : Tạo Rcđ thích hợp theo cấp điện

áp, đƣợc thực hiện thông qua các lớp bọc bằng giấy cách điện,

nhựa PVC,…

Bảo vệ bằng cách sử dụng rào chắn các phần mang điện, đặt chúng

trên cao ở các vị trí không với tới, hoặc đặt trong tủ kín…

Ví dụ: dây dẫn trần treo trên cao cso sứ cách điện; các tủ hợp bộ

bên trong có các thanh cái đặt trên sứ đƣợc khóa kín, tủ chỉ đƣợc

mở sau khi đã cắt nguồn bằng cách sử dụng các chìa khóa đặt biệt.

Bảo vệ bằng cách sử dụng điện áp cực thấp (24V, 12V hoặc 6V).

Trƣờng hợp này công suất của mạng cực thấp nên chỉ đƣợc áp

dụng ở nơi đặt biệt nguy hiểm ví dụ hầm mỏ, phòng nha khoa,

phòng mổ…

2.1.2 Bảo vệ phụ:

Các biện pháp ngăn ngừa chạm điện trực tiếp nêu trên có thể đã

đủ để bảo vệ chống chạm điện trực tiếp. Tuy vậy, đôi khi vẫn có

thể xảy ra tai nạn chạm điện trực tiếp do sai sót, nhầm lẫn…( ví

dụ: hƣ hỏng lớp bọc cách điện do tác động cơ, nhiệt, do lão

hóa…)Trong những trƣờng hợp này ngƣời ta sử dụng them biện

pháp bảo vệ phụ bằng cách đặt thêm các thiết bị chống dòng rò

RCD ( Residual Current Device).

RCD là thiết bị bảo vệ có độ nhạy cao, tác động theo dòng rò với

dòng tác động cắt (I_cut) ≥ vài mA (5, 10, 20, 30 mA, …) Trang

3 [3]

Dòng rò trong RCD đƣợc hiểu đúng nghĩa là dòng không cân

bằng (imballanced current) đƣợc sinh ra khi dòng điện trong các

dây chạy qua nó không bằng nhau.

Page 22: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

22

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Mô hình nguyên lý RCD 1

pha.

1. Bộ khuếch đại so lệnh và cơ

cấu tác động cơ-điện

2. Các vòng dây (thứ cấp)

3. Lõi từ

4. Tiếp điểm thƣờng mở, để

tạo dòng rò giả tạo (để kiểm tra).

Hình 2.1.2: Mô hình nguyên lý RCD 1 pha

Nguyên lý:

- Bình thƣờng, dòng điện trong dây L và dây N là bằng nhau →

tổng từ thông móc vòng lên cuộn dây (2) là bằng không → sức

điện động cảm ứng/ dòng điện sinh ra trong cuộn dây (2) là bằng

không.

- Do một nguyên nhân nào đó, Ví dụ: do chạm vỏ kim loại của

thiết bị → thiết bị đang tồn tại một điện áp nguy hiểm.

- Nếu thiết bị có trang bị nối đất hay khi có ngƣời chạm vào thiết

bị thì một phần dòng điện qua dây L sẽ chạy qua vỏ thiết bị qua

dây nối đất ( hoặc thân ngƣời) chạy xuống đất để khép kín mạch

mà không đi qua dây N để trở ngƣợc về nguồn → Dòng điện trong

dây L và N không bằng nhau nữa (mất cân bằng) → tồn tại suất

điện động cảm ứng (nhỏ) trong quộn dây (2). Sức điện động cảm

ứng này tỷ lệ thuận với giá trị dòng rò.

- Khối khuếch đại – so sánh (1) sẽ khuếch đại tín hiệu điện áp này

và so sánh giá trị đó với một ngƣỡng giá trị đặt trƣớc nào đó.

Page 23: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

23

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

- Nếu giá trị dòng rò (dòng điện chạy ra vỏ, qua ngƣời, <) lớn hơn

ngƣỡng đặt trƣớc ( ngƣỡng cho phép) , thì cơ cấu tác động cơ-điện

sẽ tác động, xuất tín hiệu để ngắt nguồn điện (Ví dụ: ngắt CB) .

Nếu sử dụng RCD có dòng tác động cắt (Icut) ≤ 30mA sẽ đảm

bảo cắt nhanh nguồn điện, không gây nguy hiểm chết ngƣời.

Tiêu chuẩn IEC 364-4-471 khuyến cáo sử dụng RCD có độ nhạy

cao trong các trƣờng hợp sau:

Các ổ cắm ngoài trời có dòng định mức 32A ở các vị trí đặc

biệt nguy hiểm

Các ổ cắm ở nơi ẩm ƣớt với bất kỳ dòng định mức nào.

Mạch cấp điện cho các công trƣờng, xe cắm trại, du thuyền,

hội chợ du lịch. Bảo vệ này có thể áp dụng cho mạng độc

lập hoặc từng nhóm.

Các ổ cắm ngoài trời có dòng định mức ≥ 20A cấp cho các

thiết bị cầm tay.

2.2 CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP VÀO ĐIỆN:

Đặt vấn đề : Xét mạng hạ áp U≤ 1kV, tiếp xúc vào điện xảy ra khi ngƣời

sờ và vật mang điện áp do vật đó bị chọc thủng lớp cách điện ( chạm

pha, vỏ) hoặc ngƣời đi vào vùng đất nhiễm điện ( vùng đất có dòng điện

chạy qua). Trong các xí nghiệp sản xuất, số lƣợng thiết bị là rất lớn , do

đó các công nhân vận hành có nhiều nguy cơ tiếp xúc gián tiếp vào điện

do sự cố chạm vỏ.

Chống tiếp xúc

gián tiếp vào

điện

Sử dụng các thiết bị

bảo vệ thích hợp

Thực hiện hình

thức nối vỏ ( sơ đồ

nối đất ) thích hợp

Page 24: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

24

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

2.2.1 TRANG BỊ HỆ THỐNG NỐI ĐẤT : Trang 5 [3]

Tiêu chuẩn quốc tế IEC 60364 quy định 3 hệ thống nối đất (nối

mát) nhƣ sau:

1. Mạng TN: Trong mạng TN, nguồn đƣợc nối đất, vỏ các thiết bị

đƣợc nối đất thông qua dây nối đất. Có các loại mạng nối đất TN

sau:

a. Mạng TN-S : (S - separate, riêng biệt) – 3 pha 5 dây

Dây trung tính (N) và dây nối đất thiết bị (PE – Protective

Earth) là tách biệt nhau. Vỏ các thiết bị đƣợc nối đất an toàn

thông qua dây PE đó.

Hình2.2.1a : Sơ đồ nối đất TN-S

b. Mạng TN-C: (C – Common, chung) –3 pha 4 dây

Page 25: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

25

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Dây PE và dây trung tính (N) là một, gọi tắt là dây (PEN). Nối

mass bảo vệ của thiết bị đƣợc nối vào dây PEN này.

Hình 2.2.1b : Sơ đồ nối đất TN-C

c. Mạng TN-C-S :

Là dạng phức hợp giữa mạng TN-C và TN-S.

Tại đầu nguồn hay đầu đƣờng dây truyền tải,

phân phối điện, nơi chƣa phải nối đất cho thiết

bị, ngƣời ta dùng dây trung tính và dây nối đất

chung làm một để cho tiết kiệm, đoạn đầu đó là

sơ đồ TN-C. Khi đến các trạm phân phối cụ thể

(nhƣ tới trạm phân phối của tòa nhà, văn phòng,

nhà xƣởng), ngƣời ta tách riêng dây trung tính

hệ thống và dây nối mass riêng ra (thành dây N

và dây PE).

Hình 2.2.1c : Sơ đồ nối đất TN-C-S

Để an toàn, khi sử dụng sơ đồ này,theo ủy ban an toàn điện quóc tế IEC quy định

sơ đồ TN-C không đƣợc nằm sau sơ đồ TN-S.

2. Mạng TT:

Page 26: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

26

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Hình 2.2.2 : Sơ đồ nối đất TT

Phƣơng pháp nối đất: điểm nối sao-trung tính cuộn sơ sấp MBA phân phối

hay máy phát sẽ đƣợc nối trực tiếp với đất. Các bộ phận nối đất và vật dẫn tự

nhiên sẽ đƣợc nối chung đến cực nối đất riêng biệt của lƣới. Điện cực này có

thể độc lâp hoặc có liên hệ về điện với điện cực của nguồn, hai vùng ảnh

hƣởng của hai điện cực này có thể bao trùm lẫn nhau mà không liên quan

đến tác động của các thiết bị bảo vệ.

Bố trí dây PE : dây PE đƣợc bố trí riêng biệt với dây trung tính và đƣợc xác

định theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra.

Bố trí bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: dòng điện sinh ra do hiện tƣợng

chạm đất hoặc chạm vỏ thiết bị có thể sẽ không đủ lớn để các thiết bị bảo vệ

quá dòng tác động. Do đó, để bảo vệ an toàn, ngƣời ta dùng RCD để bảo vệ

khi có hiện tƣợng chạm vỏ, dòng rò,…

3. Mạng IT: (hệ thống trung tính cách ly, vỏ nối đất)

Page 27: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

27

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Hình 2.2.3a : Sơ đồ nối đất IT

Sơ đồ này, trung tính nguồn sẽ đƣợc cách lý với đất (không đƣợc

nối đất), hoặc đƣợc nối đất thông qua một điện trở và bộ hạn chế

quá áp. Vỏ các thiết bị và các vật dẫn tự nhiên đƣợc nối đất tới

điện cực nối đất riêng.

Xét về khả năng cung cấp điện liên tục, sơ đồ này là tốt nhất so với

đồ TN, TT. Do đó, những công trình, khu vực nào cần khả năng

cung cấp điện một cách liên tục, ngƣời ta dùng sơ đồ nối đất IT.

Hệ thống điện động lực (thƣờng là hệ 380V-50Hz, 440V-60Hz)

trên các loại tàu biển, giàn khoan, công trình biển, … rất thƣờng

dùng sơ đồ IT này.

Lý do: Kết cấu của tàu, giàn khoan, … đa phần là kim loại nên

điện trở là rất nhỏ. Nếu sử dụng sơ đồ TN hay TT thì khi có sƣ cố

một pha nào đó chạm đất, hay chạm vỏ thiết bị, vô tình sẽ trở thành

sự cố ngắn mạch (giống nhƣ chạm dây pha và dây trung tính).

Dòng điện do sự cố đó sẽ rất lớn làm thiết bị bảo vệ ngắn mạch

(quá dòng ) sẽ tác động bảo vệ và nguồn điện bị ngắt ngay lập tức.

Hoặc khả năng gây hỏa hoạn là rất cao do dòng ngắn mạch sự cố

này rất lớn. Nếu ta áp dụng sơ đồ IT, trung tính cách ly, thì khi xảy

ra sự cố chạm mát chỉ ở một pha nào đó thì dòng ngắn mạch sự cố

là rất nhỏ, hoặc bằng không (nếu cách cách điện của MF, MBA,

Page 28: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

28

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

dây cáp, ..lý tưởng thì dòng ngắn mạch này bằng không). Dòng

ngắn mạch sự cố có giá trị nhỏ này không đủ làm các thiết bị bảo

vệ quá dòng tác động bảo vệ → hệ thống điện vẫn hoạt động, vẫn

cung cấp điện cho thiết bị. Các thiết bị bảo vệ ngắn mạch (quá

dòng ) chỉ tác động bảo vệ khi có sự cố chạm mass trên một pha

tiếp theo.

Vì đặc thù này nên trong mạng IT, ngƣời ta trang bị các thiết bị

báo động và kiểm tra chạm đất để báo động ngay khi có sự cố

chạm đất pha thứ I để ta kịp thời xử lý. Một trong những thiết bị

đơn giản hay đƣợc dùng là sơ đồ đèn kiểm tra chạm mass sau:

Nguyên lý :Các đèn D1, D2, D3 là các đèn

giống nhau

Ở trạng thái bình thƣờng thì cả 3 đèn đều sáng

nhƣ nhau. Nếu không nhấn nút ET mà đèn

nào đó sáng hơn, mờ hơn so với các đèn còn

lại thì do điện áp giữa các pha không cân

bằng ( xét các bóng đèn hoạt động tốt).

Khi xảy ra sự cố chạm đất (hoặc cách điện

của 1 pha nào đó xuống thấp) – Ví dụ : pha

L1, thì khi nhấn nút thử ET, đèn D1 sẽ bị mờ

đi và các đèn D2, D3 sẽ sáng hơn. Nhƣ vậy,

bằng cách quan sát trạng thái của các đèn này,

ta có thể xác định đƣợc pha nào bị chạm mát

để có biện pháp xử lý kịp thời.

Hình 2.2.3b: Sơ đồ kiểm tra chạm mass trong mạng IT

Các vấn đè khác :

Một trong những nhƣợc điểm của mạng IT là vấn đề quá áp

sảy ra khi có sự cố chạm vỏ một pha nào đó. Ví Dụ: mạng

điện 3 pha 380V, lúc bình thƣờng, điện áp chịu đựng của

cách điện Pha-Vỏ của thiết bị sẽ là tƣơng đƣơng 220V,

nhƣng khi một pha nào đó bị chạm vỏ, thì điện áp cách điện

Page 29: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

29

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

của 2 pha còn lại với vỏ sẽ tăng lên 380V. Chính vì vấn đề

này mà ta cần phải tính toán trƣớc khả năng cách điện của

cáp điện, các cuộn dây của động cơ, của thiết bị so với vỏ để

tránh hiện tƣợng phá hỏng cách điện do quá áp từ giai doạn

thiết kế, lựa chọn thiết bị phù hợp lúc mua thiết bị.

Các loại thiết bị xử lý thông tin cũng sử dụng sơ đồ IT để cấp

nguồn (theo IEC 60950). Các thiết bị này thƣờng có biến áp

cách ly và nối đất theo chuẩn IT.

Xét về khả năng chống điện giật: Nếu cách điện của các pha

(kể cả dây trung tính (N)) của mạng IT là tốt, thì khả năng bị

điện giật khi chạm trực tiếp là rất nhỏ (về lý thuyết là không

xảy ra), Vì lúc đó chỉ tồn tại điện áp tiếp xúc nhƣng dòng

điện đi qua cơ thể là rất nhỏ, vài mA. (về lý thuyết là bằng

không – không có dòng điện chạy qua cơ thể).

Lƣu ý vấn đề kiểm tra có điện (Energy checking): Trong thực

tế, khi sử dụng bút thử điện để kiểm tra có điện trong mạng

IT, thì dây nào của mạng cũng đều “có điện”, kể cả dây trung

tính. Nếu đặt đầu bút thử điện vào bất kỳ chỗ nào của mạng

điện IT, bút thử điện đều sáng, báo có điện.

2.2.2 TRANG BỊ CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ:

Ở đây tôi chỉ giới thiệu tổng quát về các thiết bị bảo vệ thƣờng

dùng.

1. CB (Circuit Breaker):

CB có công dụng bảo vệ ngƣời và thiết bị nhờ khả năng tự ngắt

nguồn điện khi bị ngắn mạch, khi bị quá tải .

Cách lựa chọn CB cho mạng điện: Lựa chọn CB chủ yếu dựa vào các

thông số sau:

- Dòng điện tính toán đi trong mạch điện

- Dòng điện quá tải

- Khả năng thao tác có chọn lọc

Page 30: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

30

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Ngoài ra lựa chọn CB còn phải căn cứ

vào điều kiện làm việc của phụ tải là: CB

đƣợc chọn không đƣợc phép ngắt mạch

khi có quá tải ngắn hạn ( hiện tƣợng này

thƣờng xảy ra trong điều kiện làm việc

bình thƣờng nhƣ dòng điện khi mở máy

động cơ điện)

Yêu cầu chung là dòng điện định mức

của các phần tử bảo vệ không đƣơc nhỏ

hơn dòng điện tính toán của mạch điện.

Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ

thể của phụ tải, ngƣời ta hƣớng dẫn lựa

chọn dòng điện định mức của phần tử bảo

vệ bằng 1,25 ; 1,5 hoặc lớn hơn so với

dòng điện tính toán trong mạch.

Hình 2.2.4: CB

2. ACB (AIR CIRCUIT

BREAKER) : Máy cắt không khí

Chức năng: đóng ngắt bảo vệ cho

mô tơ, tụ, máy phát, máy biến áp

Hình 2.2.5: ACB

Page 31: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

31

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

3. MCB (Miniature Circuit

Breaker):

MCB là cầu dao tự động

(aptomat) loại tép, thƣờng

có dòng cắt định và dòng

cắt quá tải thấp

(100A/10kA)

Hình 2.2.6: MCB

4. MCCB (moulded case circuit

breaker):

MCCB là cầu dao tự động

(aptomat ) khối, thƣờng có dòng

ngắt ngắn mạch lớn (có thể lên

tới 80kA).

Do có dòng ngắt ngắn mạch lớn

nên thƣờng dùng trong mạng

điện có công suất lớn nhƣ ở các

xí nghiệp sản xuất hoặc dùng ở

gần nguồn cấp điện.

Hình 2.2.7: MCCB

5. RCCB (Residual Current Circuit

Breaker):

là một thiết bị dùng để cắt

nguồn điện nếu nhƣ phát hiện

ra dòng điện rò rỉ xuống đất.

Hình 2.2.8 : RCCB

Page 32: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

32

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

RCCB có công dụng chính

đảm bảo an toàn cho con ngƣời (phòng giật điện) khi có

hiện tƣờng rò điện xuống đất .

Nguyên tắc bảo vệ của RCCB là dựa trên việc so sánh

dòng điện đi và về trên dây dẫn. Nếu dòng đi và dòng về

bằng nhau, tức là không có bị rò rỉ. Nếu có sự chênh lệch

thì có nghĩa là đã có rò rỉ xuất hiện trong hệ thống (ví dụ

có thể là do bạn chạm tay vào một máy bơm nƣớc bị

chạm, rò điện…). Thì RCCB sẽ cắt mạch này ra khỏi

mạng điện bảo vệ con ngƣời và thiết bị.

6. ELCB (Earth leakage circuit

breaker): về công dụng và

nguyên tắc làm việc giống nhƣ

RCCB. ELCB là thế hệ trƣớc

của RCCB.

Hình 2.2.9: ELCB

2.3 CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ CHỐNG CHẠM ĐIỆN TRỰC TIẾP VÀ

GIÁN TIẾP KHÔNG CẦN NGẮT MẠCH : Trang 112 [2]

1. Mạng SELV (Safety ly Extra Low Voltage):

Mạng đảm bảo an toàn bằng điện áp cực thấp (SELV)

đƣợc sử dụng ở những nơi có nhiều mối nguy hiểm khi

vận hành trang bị điện nhƣ các bể bơi, công viên giải trí,

Page 33: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

33

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

hầm mỏ, sửa chữa tàu biển (khi làm việc trong các

khoang, hầm …). Mạng SELV đƣợc cung cấp với mức

điện áp cực thấp từ thứ cấp của MBA theo tiêu chuẩn IEC

742, với mức điện áp đầu ra luôn ≤ 50V.

Mức cách điện xung giữa cuộn sơ và thứ cấp của MBA

mạng này rất cao, đôi khi ngƣời ta còn trang bị màng kim

loại có nối đất đặt giữa hai cuộn này.

Hình 2.3.1 : Sơ đồ mạng SELV

Ba điều kiện áp dụng để đảm bảo an toàn trong mạng này

là:

Không có bất kỳ dây nào của mạng SELV đƣợc

nối xuống đất.

Tất cả các phần vỏ kim loại của thiết bị đƣợc cấp

từ mạng SELV không đƣợc nối đất với các vỏ kim

loại của thiết bị mạng khác hoặc vật dẫn tự nhiên.

Tất cả các dây của mạng điện SELV và các phần

của mạng có áp cao hơn phải đƣợc cách ly tốt với

Rcđ ít nhất đƣơng đƣơng với Rcđ giữa cuộn sơ cấp

và thứ cấp của máy biến áp cách ly.

Page 34: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

34

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Các mạch SELV phải đƣợc đặt trong ống cách điện chế

tạo đặc biệt cho mạng này, cáp có cách điện theo điện áp

lớn nhất của các mạng khác có thể dùng cho SELV.

Các ổ cắm ngoài của mạng SELV không đƣợc có đầu

cắm với dây đất. Ổ cắm và đầu cắm của mạng SELV

phải đƣợc chế tạo đặt biệt để tránh sự cắm nhầm vào các

điện áp khác.

Chú ý: trong điều kiện thông thường, khi mạng SELV có U<25V, không cần bảo vệ

chống chạm điện trực tiếp vì ở mức điện áp này sơ với điện trở người thì dòng qua

người là nhỏ không gây nguy hiểm cho người.

2. Sử dụng mạng PELV (Protection by Extra Low Voltage):

Mạng này thƣờng đƣợc dùng ở nơi cần cấp điện áp thấp, hoặc

thích hợp với lý do an toàn, hoặc ở nơi nguy hiểm khác với

những nơi đã đề cập ở trên (các bể bơi, công viên giải trí, hầm

mỏ,…).

Hình 2.3.2a :Sơ đồ mạng PELV

Các quan điểm thiết kế giống với mạng SELV chỉ khác ở chỗ

mạch phía thứ cấp có nối đất tại một điểm.

Page 35: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

35

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

Tiêu chuẩn IEC 364-4-41 định nghĩa một cách rõ ràng và đầy

đủ các tính chất quan trọng của mạng PELV: Bảo vệ chống

chạm điện trực tiếp

thƣờng cần phải đƣợc lắp

đặt trừ khi thiết bị đƣợc

đặt ở vùng có nối đẳng

thế hoặc ở mức điện áp

định mực ≤ 25V ( trị hiệu

dụng) và thiết bị đƣợc đặt

ở nơi khô ráo, không có

khả năng tiếp xúc với cơ

thể ngƣời trên phạm vi

rộng.

Hình 2.3.2b: Điện áp thấp đƣợc lấy từ máy biến áp

Trong tất cả các trƣờng hợp khác, 6V là trị số điện áp lớn nhất cho

phép ( trị hiệu dụng), trong trƣờng hợp này không cần bảo vệ chống

chạm điện trực tiếp.

Page 36: TIỂU LUẬN MÔN HỌC

GVHD: PGS-TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT SVTH: LÊ QUANG LONG

36

Tiểu luận môn học : Các linh kiện và sự lắp ráp

[1] Giáo trình An toàn Điện , Bộ môn hệ thống điện – Khoa điện – Đại học Bách

Khoa Đà Nẵng

[2] Giáo Trình An toàn Điện, ThS. Phan Thị Thu Vân , Bộ môn cung cấp điện ,

Khoa Điện- Điện Tử , Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

[3] Tài liệu tập huấn an toàn điện , Phạm Hoàng Linh

[4] Các tài liệu khác trên mạng :

1. http://trungtamthietbidiencongnghiep.blogspot.com/2012/08/rccb-elcb-la-

gi.html

1. http://viettechvn.com/goc-ky-thuat/phan-biet-nhanh-dinh-nghia-mccb-mcb-

rccb-rcbo-rcd-acb-la-gi

2. http://thietbidongcat.com

3. https://sites.google.com/site/truongvanchinhantoanlaodong

4. http://www.hsevn.com/showthread

5. http://thietbidongcat.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO