Kỹ thuật an toàn trong cung cấp và sử dụng điện

Trong những năm gần đây, nguồn công suất và sản lượng điện năng ở nước ta đã tăng với tốc độ đáng kể. Điện năng ngày càng được sử dụng một cách rộng khắp trong các ngành kinh tế quốc dân, trong sinh hoạt, giải trí.... Song song với việc sử dụng điện năng một cách hợp lý và tiế t kiệm, một vấn đề cấp bách dược dặt ra là phải đảm bảo tuyệt đôi an toàn trong quá trình sử dụng nó Khái niệm chung về bảo vệ tránh tai nạn do dòng điện gây ra. Bảo vệ bằng cách nối đến hệ thống nối đất, nối dây trung tính, cân bằng và điều khiển sự phân phối điện... Cấp cứu người bị điện giật. Công tác thanh tra kỹ thuật an toàn điện và biện pháp tổ chức an toàn khi sử dụng điện

NGUYỄN XUÂN PHÚ - TRẦN THÀNH TÂM

NGUYỄN XUÂN PHÚ - TRAN thành tâm

Chủ biên : NGUYEN XUÂN PHÚ

LỜI GIỚI THIỆU

Trong những nàm gầnđây, nguồn công suấtvà sản lượngđiện năng ởnước ta đả tăngvớitốc độ đáng kể Điệnnâng ngày càng đượcsửdụngmột cách rộng khắp trong các ngành kinh tế quốc dân, trong sinh hoạt, giải trí

Song song với việc sử dụng điện năng một cách hợp lý và tiết kiệm, một vấn đề câ'p bách được đặt ra là phải đảm bảo tuyệt đôì an toàn trong quátrình sử dụng nó

Cuốn sách "Kỹ thuật an toàn trong cung cấp và sử dụng diện của tácgiả Nguyễn Xuân Phú và Trần Thành Tâm được xuất bản lần này sẽ góp phầngiúpbạn đọc tiếp cận với vồ'nđềnêutrên

Tác giả đã trình bày những khái niệm chung, cung câ'p cho người đọcnhững kiến thức cơ bản để am hiểu và phòng ngừa tai nạn nguyhiểm do điện giật, những phương tiện trangbị an toàn khi tiếp xúcvới diện, những biện pháp đơn giản và hữu hiệu sơcấp cứu người bị điện giật Trong phầncuối, tác giả đã trình bày cụ thể công tácthanh tra kỹ thuật antoàn và bảo

hộ lao động nói chung và công tác thanh tra kỹ thuật an toàn điện nói riêng

Với nhiều năm công tác thực tế và giảng dạy,bằng cách trình bày có

hệ thống, với nhiều ví dụ cụ thể, nhiều sô'liệu thống kê ở các nước về tai nạn diện giặt, cu6'n sách sẽ trở nên bổích cho các đốitượng cung cấp và sửdụngđiện

Cuô'n sách có thể được dùng để thamkhảo trong công tác giảng dạy tại các trường Đạihọc kỹ thuật, trường kỹthuật chuyên nghiệp, cáctrung tâm dạy nghề, các cơ sở điện lực thuộc ngành năng lượng, hoặc có thể làm tài liệu nghiên cứu, thamkhảo và áp dụng ở các ngành quản lý sản xuất có liên quan đến việc sửdụngdiện

Mong rằng cuôn sách sẽ góp phẩn đáp ứng được nhu cẩu và mongmuôncủa bạn đọctrong lĩnhvựcan toàn cungcấp và sử dụng điện

Xin trân trọng giớithiệu cùng bạn đọc

TP Hồ Chí Minh ngày 10 tháng 10 năm 19S9

TS TRẦN TRỌNG QUYẾT

LỜI NÓI ĐẦU

Cuốn sách trình bày những vấn dề chính trong kỹ thuật an toàn cung cấp và sử dụng điện, chủ yếu đối với mạng lưới diện hạ thế thường dùng trong sản xuất và sinh hoạt Quyển sách còn nêu một sô' vấn đề cụ thể thường gặp trong các sơ đồ điện, các ché độ của trung tính, các bài toán thường gặp trong thực tế sản xuất và đời sống, cũng như cách tính toán các phương thức và lựa chọn các khi cụ điện bảo vệ trong an toàn diện Ngoài

ra còn giới thiệu kỹ thuật chống sét mới xuất hiện gần đây.

Nội dung gồm ba phần :

Phần 1 : Ngoài việc trình bày những khái niệm chung, những kiến thức rất cần thiết về an toàn điện, tác giả trinh bày cụ thể những biện pháp kỹ thuật : bảo vệ bằng tiếp đất, tiếp dây trung tinh trong diều kiện khác nhau của lưới điện, đề cập đến các biện pháp khá cần thiết như biện pháp cân bàng điện thế, biện pháp ngăn cách diện v.v , hoặc biện pháp dùng rale tự động để đưa thiết bị hay khu vực sự cô' ra khỏi nguồn điện , nối đất và chống sét, ảnh hưởng của trường điện từ ở tán số cao và tần số công nghiệp, cách đề phòng tỉnh điện Cuối cùng, trinh bày công tác sơ cấp cứu người bị điện giật và công tác thanh tra kỹ thuật an toàn điện ở các cơ sở sản xuất và cơ sở điện lực thuộc ngành năng lượng.

Phân công biên soạn phần này như sau :

Đồng chí Nguyễn Xuân Phú - Giảng viên chinh của Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chi Minh, tham gia giảng dạy cho các trường Đại học dân lập, chủ biên và biên soạn từ chương 1 đến chương 10.

Đồng chí Kỹ sư Trần Thành Tâm, chuyền viên thanh tra kỹ thuật

an toàn của công ty điện lực khu vực 2 trước đây, biển soạn chương 11 (công tác thanh tra kỹ thuật an toàn điện).

Phần 2 • Gồm hai chương 12 và 13

Trình bày một số vấn đề cụ thể thường gặp trong các sơ đồ diện, các chế dộ trung tính, các bài toán thường gặp trong thực tế sản xuất và đời sống, cũng như cách tính toán và cách thức lựa chọn các khí cụ điện bảo vệ trong an toàn điện.

Ớ phần này, tác giả còn trinh bày một số nét về kỹ thuật mới trong việc bảo vệ quỂTđiện áp khí quyển và giới thiệu cách tính toán áp dụng.

Phần 3 ; Các phụ lục cẩn thiết đề tham khảo trong thiết, kế, thi công các công trình dân dụng và công nghiệp nhằm đảm bảo yêu cầu về an toàn điện Ngoài ra còn giới thiệu một sổ nét về sự phát triển của quá trình tiêu chuẩn hóa trên thế giới, đồng thời giới thiệu tiêu chuẩn DIN ■ VDE ■ IEC 479-1 (1984) về : "Hậu quả của dòng điện đi qua cơ thể người.

Cả hai phần 2 và 3 do đồng chí Nguyễn Xuân Phú biên soạn dựa trên các tài liệu mới công bố gần dây nhất.

Tác giả chán thành cám an dồng chí Trần Trọng Quyết, tiến sĩ Khoa học kỹ thuật, nguyên là Phó Giám đốc Kỹ thuật Công ty diện lực 2 trước dây và là Giám dốc công trình điện Phú Mỹ - Bà Rịa, đã góp nhiều ý kiến quý báu cho nội dung cuốn sách này khi xuất bản lần đầu vào năm 1989 Cuốn sách đã được dùng làm tài liệu giảng dạy và tham khảo cho các Trường đại học kỹ thuật, cho các Trường cao đẳng, Trung học chuyển nghiệp vờ các Trường dạy nghề, cho các kỹ sư và chuyên viên kỹ thuật Cuốn sách đã nhiều lần tái bản, lần tái bản này tác giả đã bổ sung nhiều tài liệu mới sau những chuyến công tác và dự hội thảo ở các nước Tây Âu và Anh quốc.

Trong phạm vi quyển sách nhỏ, với khả năng có hạn, chắc chắn còn nhiều thiếu sót Tác giả chân thành mong đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến xây dựng, xin thành thật cám ơn.

Tháng 11 năm 1999CÁC TÁC GIẢ

6

PHẦN MỘT

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ KỸ THUẬT AN TOÀN

TRONG CUNG CẤP VÀ sử DỤNG ĐIỆN

dụvềtiếp xúcgián tiếp

Sựtiếp xúc với các phầntử có điện áp có thể là sự tiếp xúc của một phần thân ngườivới phần tử có điện áp hay qua trunggiancủa một vật dẫnđiện; nguyên nhân là do không tôn trọng khoảng cách cho phép, khoảngcách quá hẹp v.v buộcta phảichạm đến các vậtcó điện áp, hoặc ta chạmphải các vật bịhỏng cách điện v.v

Về phương diện tiếp xúc trực tiếp, người ta phân biệt các tình huốngsau :

- Sựtiếp với xúc các phần tửdangcó điện áp làm việc

- Sựtiếpxúc với các phần tử đã được cátra khỏi nguồn điệnsong vẫncòntích điện tích (do điện dung)

- Sự tiếp xúc với các phần tử 'ỉã bị cắt ra khỏi nguồn diện làm việc, song phần tử này vẫn còn chịu một điện áp cổm ứng do ảnh hưởngcủa điện từ hay cảm ứng tĩnh điện do các trang thiết bị điện khác đặt gần

Về phươngdiện tiếp xúc gián tiếp, tacó cáctính huống sau :

- Sựtiếp xúcvới các phần tửnhưrào chắn, vỏ hay các thanh thép giữcác thiết bị, hoặc tiếp xúc trực tiếp với trang thiết bị điện mà chúng đã có điện ápdo chạmvỏ (cách điệnđãbịhỏng) v.v

7

- Sự tiếp xúc với các phẩn tửcó điện áp cảm ứng do ảnhhưởng điện

từ hay tĩnh điện (ví dụ trường hợp ống dẫn nước hay ống dẫn khí dài đàt

gần một sô’tuyến đường sắt chạy bằng điện xoay chiều một pha hay một sô’đườngdâytruyền tải nàng lượng điện ba pha ở chê' độmất cân bằng).Điệnáp mà con người phải chịu khi tiếp xúc gián tiếp gọi là điện áp tiếp xúc.

Điện áp mà con người phải chịu khi chân tiếp xúc tại hai điểm trênmặt đâ’t hay trên sàn, nằmtrongphạm vi dòng điện chạy trong đất do có

sự chênh lệchđiện thế được gọi là điện áp bước.

Điện áp bước cổ thể xuổt hiện ở gần các cọc tiếp đâ’t vì giữa các cọcnày có thể có dòng diện chạy, hoặc xuất hiện ở gần vị trí dầy dang dẫnđiện bị rơi xuông đât

Vậy điện áp bước và diện áp tiếp xúc là những khái niệm liên quanđến bảo vệ tránh tai nạn điện giật qua sự tiếpxúc gián tiếp và nó là một

trong những cơ sở khi nghiên cứucổctiêu chuẩn, quy dinh sau này

Sở dĩ người ta phân biệt sự nguy hiểm do điện giật thành hai phạmtrù : tiếpxúc trực tiếpvà tiếpxúc giántiếp, do vì khi tiếp xúc trực tiếp thì

người ta đà biết trước được, trông thâyvà cảm giác trước được có sự nguy

hiểm và tìm các biện pháp để đề phòng điện giật; còn khi tiếp xúc giántiếp thì ngược lại, người ta cũngkhông cảm giác trước được sự nguy hiểmhoặc người ta cùng chưa lường biết được tai nạn có thể xày ra khi vô bị

việc saukhisự nguyhiểm dođiệngiậtkhông còn nữa

Để đề phòng tai nạn do tiếp xúc thì các hệ thông bảo vệ khác nhau(gồm có trangthiêt bị điện tác động ngay lập tức khisự cô) đóngvaitrò rết

quan trọng Chúng sẽ giới hạn điện áp tiếp xúc đến một giá trị thấp nhất,đượctínhtoán theo quy phạm, và sê loại trangthiết bị bị sự cô’ ra khỏilưới

điện trongmột "khoảng thời giancần thiết

8

Bảo vệ để tránh tai nạndo tiếp xúc gián tiếp cần phải quan tâm đặcbiệt hơn vì khả năng người công nhân đến tiếp xúc các vỏ thiết bị, các lướirào hay các phần giá đỡ của thiết bị diện sẽ nhiều hơnrâ't nhiều so với sô'lẩn tiếp xúccắc phần tử để trần có dòng điện làm việc điqua.

Hiện nay, kỹ thuật đã đưa ra nhiều phương án để loại ra một cáchđảm bảocác tainạn do tiếp xúc gián tiếp ở bấtkỳkhuvựcnàotrongnhững điều kiện vận hành bâ'tkỳ nào đó Công nhân và kỹ thuật viên có quyền từchô'i tất cả cácyêu cầu nếu không đáp ứng được sự bảo vệ cần thiết nhằm tránh tainạn do tiếp xúc gián tiếp

Do có nhiều cốgắng để hoàn thiệncác phương ánbảo vệ nhằmtránh điện áptiếp xúc nguy hiểm, nên người ta đã thông kê và nhận thây là : sô'phần trăm tai nạn do tiếp xúc giántiếp giảm nhiều so với tai nạn do tiếpxúctrực tiếp ở cácnước công nghiệp

1.1.2 ĐÔT CHÁY ĐIỆN có thể sinh ra do ngán mạch nguy hiểm; ví dụ như thay cẩu chì trong khi lưới điện đang có sự cô' chưa được giải quyết, hoặcngát dao cách ly khi đang cótải v.v Chú ý ràng tai nan đốt cháyđiện là do cham dâ'tkéo theo phát sinhhồ quangđiệnmạnh Đốt cháy điện thường sinh

ra nhiệtlượngrấtcao vàlà kết quả củaphát sinh hồquangdiện

Sự đốt cháy điện là do dòngđiệnrất lớn chạy qua cơthế con người.Trong đại đa sô' các trường hợp, đốt cháy điện xảy ra ở các phần tử thường xuyên có điện áp, và có thể được xemnhưtai nạn do tiếp xúc trựctiếp

1.1.3 HÓA HOẠN : do dòng điện, có thể xảy ra trong các buồng, ởcác vị trí hoặc trongkhoảngkhông gian ở trong hay ồ ngoàibuồng Đo điềukiện vận hành cụ thể, hỏa hoạn có thể ở ngay cạnh trang thiết bị điện có các vật liệu dề cháy với sô lượng đủ để có thể gây nguy hiểm Dòng điện đi qua dây dẫn quá giới hạn cho phép nên gây sựđốt nóng dây dẫn, hoặc do

hồ quang điệnsinh ra cũng có thể gây nênhỏa hoạn

Sự nổ : do dòngđiện, có thể xảy ra ở trong buồng hay ở ngoài buồng,hoặc ở một khoảng không gian nào đó có hợp chầt nổ Hợp chấtnổ này ởgần các đường dây điện có dòngđiện quá lớn, do đó nhiệt độ cùa dây dẫnvượt quá giới hạn cho phép nên sinhra sự nổ

So với điện giật và đô't cháy điện thì sô tai nạn do hỏa hoạn và nổ ởtrang thiết bị điện có it hơn Đại đa số các trường hợp gây tai nạn là dođiệngiật

9

1.2 TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN Đối VỚI cơ THỂ CON NGƯỜI

1.2.1 ĐIỆNdGIẬT VÀ ĐỐTCHÁYĐIỆN : xảyrakhi dòngđiện di qua

cơthể con người Trong trường hợp này, cơ thểbị tổn thươngtoàn bộ, nguyhiểm nhất là dòng điệnđi qua tim và hệ thống thẩnkinh

Dưới tácdụng của dòngđiện, sự co và giãn của các sợi cơ tim sẽ xảy

ra rất nhanh (hàng tràm lổn trongmộtphút) và rât hỗn loạn; hiện tượng này được gọi là sựrung, thực tế tươngđương vớisự dừng làm việc của tim Đại đa sô' các trường hợp nguyhiểm chết người là do kết quả này

Sự tác dụng của dòng điện đốì với hệ thần kinh được thể hiện một cáchđặc biệt

Sự đô't cháy bởi hồ quang thông thường rất trầm trọng Đôi khi tạonên sự hủy diệt lớp da ngoài, đôi khi sâu hơn nữa có thể hủy diệt các cơbắp, lớp m&, các gân và xương Nếu nhưsựđốt cháy bởi hồ quang xảy ra ởmột diện tích khá rộng trên cơ thể người hay làm tổn thương đến các cơ quan quan trọng của người thì có thể dẫn đến sự chết Thông thường đô't cháy do dòng điện gây nên nguyhiểmhơn sự đốtcháy do cácnguyên nhân khác Vìsự dốt cháy do dòng điện gây nên đốt nóng toàn thân do dòng điệnchạy qua người, và dĩ nhiên tại nạn càng trầm trọng nếu giá trị của dòng điệnvà thờigian dòng điện điqua người càng lớn

1.2.2 NHỮNG YẾU Tố XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG NGUY HIỂM CỬA ĐIỆN GIẬT - NHỮNG GIỚI HẠN CHO PHÉP

Sự nguyhiểm dođiện giậtphụ thuộc vào rât nhiều yếu tô' sau :

- Giátrị dòngdiện đi qua người

- Đường đi của dòng điện qua người

- Thời gian điện giật

- Tình trạng sứckhỏe và thể xác conngười

- Tần sô' dòng điện

- Môi trường xung quanh

- Sựchúýcủa người, lúc tiếpxúc

Giá trị dòng điện di qua người là mộtyêu tô quan trọngnhát Giá trị của dòng điện phụ thuộc vào hai yêu tô rốt quan trọng : điện áp màngười phải chịu và điện trở của cơ thể người khi tiếp xúc với phần cóđiện áp

10

a) Giá trị cửa dòng điện đi qua cơ thể con người

Trong kỹ thuật an toàn đốì với trang thiết bị điện và để tính toántrang thiết bị bảo hộ, người ta xuất phát từ những giá trị giới hạn nào đó của dòng điện Chođếnnay, người tađã nêu ranhững giá trị giớihạnnày.Giá trị lớn nhâ’t của dòng điện không nguy hiểm đô’i với người là10mA (dòng điện xoay chiều) và 50mA(dòng điện một chiều) Đôi với dòng điện xoay chiều, giữa 10mA và 50mA, người ta khó có thể tựmình rời khỏivật mang điện dovìsự co giật của cáccơbắp Giai đoạn này rất nguy hiểm,

vì nếu người không tự rời bỏ được vật mang điện trong mộtthời gian ngắn thì điện trở của người sẽ dần dần bị giảmxuông, tức là dẫn đến tình trạng dòng điện qua ngườidân dầntâng lên

Khi giá trị của dòng điện vượt quá 50mA, thì có thể đưa đến tìnhtrạng chết do điện giật vì sự mất ẩn định của hệ thần kinh và sự rungtương ứng với sựdừnglàm việc của tim Thông thường, người ta thấy rầngtai nạn điện giật dẫn đến chết người có thể xảy ra nếu chỉ cần thời giandòng điện đi qua người từ 0,1 đến 0,2gy

Bảng 1.1 cho ta giá trị giới hạnmà nếu vượt quá giá trị này thì sẽ tạonên sự rung tim (tim ngừng, đập) đối với người khỏe; còn bảng 1.2 đôi vớingười yếu

Bảng 1.1 Giá trị lớn nhâ't cho phép để không tạo nên tim bị

ngừng đập đôi với người khỏe.

Thời gian điệngiật,

giây [sec]

Bảng 1.2 Giá trị lớn nhâ't cho phép để không tạo nên tim bị

ngừng đập đối với người yếu.

11

Bảng 1.3 Cho tác dụng của dòng điện xoay chiều đối với cơ

II 25 + 80

mA

25 + 30giây

Áp xuất máutiếp tục tâng, nhịp

thởhỗn loạnđến lúc hô hâ'p bị tê

liệt, timđập mạnh hỗn loạn đếnlúc ngừngđập tức thời, thể hiện

sự làm việc khôngbìnhthườngcủatim và dẫnđến giai đoạn

Chúngta cồn phải lưu tâm đến "yếu tô' bâ't ngờ" không đưựcchuẩn bị

trước hay chú ý trước khi tiếp xúc; đăc biệt là điện giật khi nó chạy quahệ thống thần kinh Thật vậy, trong cùng điều kiện như nhau, chết vì điệngiật có thể xảy ra trong thời gian râ't ngắn ở giá trị dòng điện bé nếu có

"yêu tô bât ngờ", không được chú ý trướckhi tiếp xúc Từ đây cũng không được phép rút ra kết luận là : sựnguy hiểm do điện giật có thể tránh được

nếu người ta biết trước và chú ý trước là sẽ có thể bị điện giật (mà vẫn cứ tiếp xúc vớiđiện áp)

12

Qua quá trình nghiên cứu, ngườita thấy rằng : khi dòng điệnlớnhơn 5A, thì tai nạn trở nên rất trềmtrọng do vì hiện tượngđốtcháy chứ không

vì diệngiật Điều này có thể giái thích là ở giá trị dòngđiện này, thì sự tiếp xúc kéo theo hồ quang điện Chú ý rằng những giá trị của các bảng trên chỉ nên dùng làm tài liệu tham khảo vì nó phụ thuộc vàonhiềuyếutô khác nữa : ví dụ tình trạng môi trường xung quanh hoặctần sô' của dòngđiện v.v Thật vậy, các nghiên cứu ở Mỹ sau khi nghiên cứu trong môitrường khí hậu ở Mỹ với tần sốcủa dòngđiện xoay chiều là 60Hz, đã chogiới hạn dòng diệntối đa mà người có thể tựthoát ra khỏi điện áp là 16mA (đôi với dòng diệnxoay chiều60Hz) và 76mA (dôì với dòng điện một chiều).Những giá trị choởbảng 1.3 là những giá trị đốivới dòng điện xoaychiều 50Hz, và đối với nam giới ; còn đối với phụ nữ, ta phải giảmcác giátrị trên đến 1/3

- Trong các trường hợp ở loại III, khi dòng điện vượt quá 80mA thì khả năngđưa đến cái chết rất nhanh, (khoảng0,3gy)

- Trongcác trường hợp ồ loại IV, sựchết chủ yếu do sự đốt cháy cơ thể

Theo kếtquả nghiên cứu người ta thây rầng : đô'i vớidòng điện xoaychiều tần sô' công nghiệp (40 60Hz), giá trị để tạo sự rung tim là tỉ lệnghịch với căn bậc hai cùa thời gian tac động dồng điện lên cơ thể conngười (2)

Ta hây quan tốm đến các sô' liệu sau (bảng 1.4) :

(1) Theo tài liệu [31.

(2) Theo tài liệu [4],

13

Bảng 1.4 Tác dụng của dòng điện xoay chiểu (từ 0,9mA đến

20mA) lên cơ thể con người.

Dòngđiện,mA Tácdụng

0,9

0,9 ỵ 1,2

Bắtđầu có cảmgiácChỉ có cảm giác ở cácđiểm tiếp xúcvới các bộ phận

Có cảm giác; têngóntay

Có cảm giác ở cáckhớp nô'icùa cácngóntay

Hơi run tay

Đau ởkhuỷu tay

Bắpthịt co lại và run, đau nhẹ, cảmgiác khó chịuTay bắt đầuđau,cổmgiáckhó rời vật mangđiệnĐau ở cánh tay

Cầm thâyđau ở toànthể cánh tay gồm ngón, khớp vàbàn tay Cảm giác tay khó rời vậtmang điện tăng lên, nhưngcó thể rời được

20 Tìnl}trạng sức khỏe rấtxấu, tay không thể rờivật mang

điện, đau tăng lên, khó thở

50 ỵ 80

90 ỵ 100

Hô hâp bị tê liệt, timđập mạnh

Hô hấp bị tê liệt,nếu kéo dàivới thời gian t > 3 gythì timbị tê liệt, ngừngđập

14

Từ các sô' liệu ở trên, ta có thể xác định những giá trị giới hạn chophép ta dùngđể tính và thiết kế hệ thống bảo vệ antoàn tránh điệngiật:

- Dòng điện không nguy hiểm đối với con người được xem là Ing ắ

10mA (đối với dòng điện xoay chiều có tổn sô'công nghiệp 40 -ỉ- 60 Hz) và

Ingười£ 50mA đô'i vớidòngđiện một chiều

Dòng điện nguy hiểm dẫn điện giật trầm trọng được tính là ỉng ằ 50

mAvừa đô'i với dòngđiện xoay chiều và một chiều.Thời gian đủ để tránh tai nạnđiện giật trầm trọng là t <0,2gy đốivới thiếtbị điện áp thâ'p (đến

250V giữa phần tử mang điện và đâ't)và t 0,1 gy đô'i với thiết bị điện có điện áp lớn hơn giá trị trên (quá 250 V giữa phần tử mang điện và đất),song với điều kiện là điện áptiếp xúc được thực hiện bởi hệ thông bảo vệkhông vượt quá 500 V

Thật vậy, những giá trị giới hạn của thời gian yêu cầu để loại khỏi điện áp được tínhnhưsau :

Nếu giả thiết cơ thể người có điện trở Rng= 1000 Q, thì dòng điện có thể đi qua ngườiởđiện áp 250 V là ;

b) Điện áp mà người có thể chịu đựng được.

Trong kỹ thuật an toàn đối với các thiết bịđiện, do vì thựctê' đòi hỏi,nên người ta nêu ra những giá trị giới hạn của điện áp mà người có thể chịu đựng được (người ta không xác định giá trị dòng điện nguy hiểm đi quangười) Việc bảo vệ xuâ't phát từ điện áp cho ta dễ hình dung hơn so với khixuâ't phắttừ dòng điện đi quangười

Nhữngthí nghiệm để xác định giới hạn trên của điện áp an toàn và giới hạn dưới của điện áp nguy hiểm không đem lại kết quả mong muôn.Thát vậy, đã xảy ra những trường hợp điện áp khá cao, diện giật không dẫn đến cái chết,trong khicó những tainạn dẫnđến chếtngườichỉ vì điện

áp thâ'p Từ 18u nay, điện áp 12V và 24V được xem là điện áp an toàn và

15

trên thực tế ngườita xác nhận giới hạn này Trongcác tài liệuchuyên môn

và trongthông kê cho thây có một sô' trường hợp đáng kểđiện giật ờ điện

áp dưới24V, tức là ởdướiđiện áp không ngờđến

Theo tài liệu mà Liên Xô trước đây đã thông kê được(bảng 1.5) : cho

thấy có mộtsô' lớn tai nạn đã được phân tích theo giá trị điện áp điện giật.Theo tỉ lệ, có 6,6% điện giật chếtngườiởđiện áp bé hơn 24V; do đó, không

cho phép ta thiết lập giá trị giới hạn nhất định củađiện áp nguy hiểm và

khôngnguy hiểm(tức là giá trị mà ta có thể sử dụngthực tê' trong kỹ thuật

an toàn) Điều này có thể giải thích do vì sự nguyhiểm phụ thuộc trựctiếp vào giá trị của dòng điện mà không phụ thuộc vào điện áp Mặt khác,

chúng ta cũngkhông thể xác định mối quan hệ giữa điện áp và dòng điệnkhi điện giật vì điện trở của cơ thể con người thay đổi theo một quy địnhluật mà ta chưa biết Điện trở cơ thể con người thay đểi trongphạmvikhá

rộng Sau nàyta sẽ biết các yếu tô' chính ảnh hưởng đến giá trị của điệntrở cơ thể con người

Bảng 1.5 : Những kết quả phân tích các tai nạn tùy theo điện

áp con người chịu đựng

Phần

trăm

Sô'lượng

Phần trăm

Giới hạn của điện áp làm việc và của điện áptiếpxúc hay của điện ápbước được thiết lập vói sự lưu ý đến thông kê tai nạn xảy ra khi sử dụngcác trangthiết bị và khícụ điện khácnhau, phụ thuộc vào cácyếu tô’chính

sau đây:

- Công suấtvà điện áp làm việc của thiết bị hay khí cụ điện

- Điều kiện vận hành của trang bị điện tương ứng

- Khả nàng bảo đảm an toàn của bản thân trang bí điện và các

phương tiện bảo hộ

Thực tế,yêu cầuphải có một giá trị điện áp giới hạn sao chơ : có thể

xuấtphát từ điện ápđó để tính toán thựchiện bảo vệ an toàn; vì vậy người

ta đã đưa ra mộtsố giá trị lớn nhất cho phép và những điều kiệnsử dụng Tuyệt đại da số những giá trị nàyđược xác địnhtheothốngkê xác suất một

sô’ tai nạn trầm trọng, tùytheo những điều kiện vận hành nhâ't định như

là : mức độ kỹ thuật của trang thiết bị điện, mức độ được huân luyện

nghiệp vụ của những người sửdụng các trang thiết bị tươngứng, tính đảm bảo trong vận hành của hệ thông bảo vệ tránh các tai nạn điện được sử

dụng, vị trí mà ở đâ'y ta dùng thiết bị, loại trangthiết bị điện (cô' định, di

độnghay loại xáchtay) điện áp làm việc V.V

Trong mộtsô' trường hợp đặc biệt, người takiểm nghiệm lại đểchứng

minh điện áp lớn nhâ't cho phép,bằng cách xuâ't phát từ giới hạndòngđiệnxem như an toàn, từ giá trị điện trở của cơ tliể con người và đôi lúc ngườitalây thêm thời gian dùngđể mởmáy cắt của cáctrang thiếtbị sựcố Nhưngvẫn phải lưu tâm đến tính xác suất của sự nguy hiểm nào đó có thể xuất hiện trên thực tế Nếu ta không chú ý đến yếu tố xác suâ't này, thì nhiềukhi sẽ đưa đến sử dụng thiết bị khá đắtnhưng lạikhông hợp lý Do có yếu

tô'thực tê' nên các giới hạn của điện áp sẽ khác nhau tùy theo tình hình

thực tê'của từng nước

Như vậy người ta giải thích những giá tộ của điện áp cho phép lớn nhất được đặt ra theo những điều kiện nhâ't định và tùy theo đặc điểm

riêng của từng nước

ơ một sô' nước côngnghiệp pháttriển người ta đưa ra ba loại điện áplớn nhâ't chophép :

- Điện áp làm việc lởn nhâ't của các dụng cụ điện cầm tay và của đèn

- Điện áp cảm ứng lớn nhâ't cho phép do ảnhhưởngcùa điện từ.

* Điện áp cung cấp lớn nhất cho phép đối vái các dụng cụ điện cầm tay là :

- Đến 380V nếu để bảo vệ tránh điện giật, người ta đã áp dụng bộ

phận ngăn cách antoàn, hay bộ phận cách ly an toàn đô’i với điện áp làmviệc

- Đến 127V,nếu người ta áp dụng bảo vệ nối đất; với sự giúp đỡ của

bảo vệ nổì đâ't, người ta sẽ đảm bảo được điện áp tiếpxúc sẽ dưới 24V vàchỉ trong trường hợp lưới cáchđiện đôi vớiđất

- Đến 42V nếu cách điện được tăng cường, tạo thành một lớp cáchđiện bảo vệ phụ

- Đến 24V đô’ivới cách điện bìnhthường

* Điện áp cung cấp lớn nhất cho phép đối vái các bóng đèn sáng là :

- Đến 220V đô'i với cácbóng/đèn được mắc cô' định; hoặcchỉ sửdụng ở

những nơi ítngười đi lại hayhoạt động

- Đến 127V ở những khu vực nguy hiểm hay khá nguy hiểm đô'i với

bóng đèn mắc cô' định; còn người ta chỉ sử dụng bóngđèn lưu động ở nhữngvùngđôngngười nếu điện cungcâ'p đượclây từlưới cách điện đô'i vớiđất vàngười ta áp dụng hệ thông bảo vệ nối đất Nhờ sự giúp đờ của lưới này,

người ta đảm bảo được điện áp tiếp xúc dưới24V

- Đến 24V đối với bóngđèncầmtay và đô'i với cácbóng đèn cô'địnhở

khuvực có nhiều người hoạtđộng và nguy hiểm

- Đến 12V đô'i với bóng đèncẩm tay và đối vớicácbóng đèn cô' định ở

khuvực có nhiều người hoạt động và râ't nguy hiểm

* Điện áp tiếp xúc và điện áp bước lớn nhất cho phép đối với trang thiết bị điện điện áp thấp là :

- 40V, đô'ivới trang thiết bị điện cố định và di động ở trên diện tích

có mức độ nguy hiểm khôngcaovà những chỗ tương đối nguy hiểm

- 24V, đô'ivới trang thiết bị điệncô' định và di động trong cácđường hẩm dướimặtđâ't và ở những khu vực râ't nguy hiểm,hoặc đô'ivới các thiết

bịđiện cầm tay ở khu vực nguyhiểmvà râ't nguyhiềm

Bảo vệ tránh tiếp xúc gián tiếp cẩn phẳi thực hiện sao cho khi sự cô',

điện áptiếp xúc và điệnáp bước phảiđược loại ra hay chỉ được giói hạn ởgiá trị nêu trên với thời gian nhiều nhấtlà 0,2gy

18

ĨÍMT ỉ

Đô'i với các trangthiết bị điện áp cao, bảo vệ để tránh tiếp xúc giántiếp phải thực hiện sao cho khi sự cố, điện áp tiếp xúc và điện ápbước có các giá trị thấp hom bảng 1.6 và bảng 1.7.

Bảng 1.6 Những giới hạn cho phép của điện áp tiếp X1ÍC Utx

[tính bằng V] khi trang thiết bị điện có điện áp làm việc đến 1000V

và lớn hơn 1000V, tùy thuộc vào thời gian cắt máy cắt điện (1).

Phân loạithiếtbị

Khuvực người đi

Khuvực người ít

Băng 1.7 Những giới hạn cho phép của điện áp bước Ubuớc, tính

bâng [V] khi trang thiết bị điện có điện áp làm việc đến 1000V và lớn hơn 1000V, tùy thuộc vào thời gian cẩt máy cắt điện ( 1).

(1) Theo tài liêu (5j.

Phânloại thiết bị

Khuvực người đi

Khuvực người ít

Thiết bị điệnđặt

ở bên ngoài trời,

ngườiđi lạicó

trang bị bảohộ

cách điện

19

Chú ý rằng những máy móc trang thiếtbị dụng cụ điện ở khu vực người

đi lạithường xuyên,lại khồng được rào chắn và cókhoảngcách béhơn lõm so

với mép đường đi lại này, hoặc được dăt trongcác khu nhà ở, trong các côngviên mà không đượcrào chắn đảm bảo thìcác thiếtbị máymócnày được xemnhưloạithiếtbịdễ tiếpcận hayđến gần Còn đốivới các máy móc, trang thiết

bị dụng cụ điện ở khu vực ít người qua lại, cách xa đường (lớnhơn lõm) lại đuợc rào hoặcđặt trong cáckhunhà ở, khucôngviên có rào chắn đảm bảo thì

đượcxem như loại thiết bịkhó tiếp cậnhaykhó đến gần

Song cũng cần chú ý nhữnggiới hạn nêu ở trênkhông thể hoàn toàn

đượcxemnhư là không còn nguyhiểm

Trong trường hợp đặcbiệt sau đây : các dụng cụ, thiết bị cầmtay làm

việc ở trongcáchầm ngầm, dù rằng được cung câ'p với điệnáp bé 12V hay

24V,thế nhưng lại không có các phươngtiện bảo hộ khác như phươngtiện

cách điện để làm việc, thì vẫn phải xem như râ't nguy hiểm; vì con ngườikhi đó sẽ trở thành vật tiếpxúc rất tốt và thườngxuyên với trang thiết bị

và dụng cụ điện, tai nạn sẽ dẫn đến nếu cách điện của thiết bị hay dụng cụđiện bị hỏng, tay ta sẽtiếp xúc trực tiếp với vỏ có điệnáp

Trangthiếtbị điện dưới hám ngầm được cung cấp điện từ lưới điện cách

điện đối với đốt (sẽnói kỹ ờ phần sau này), do vậy bảo vệ tránh tiếp xúc giántiếp phải đảm bâo sao cho điện áptiếp xúcvà điện áp bướcdưới giới hạn 24V

vì rằng các điềukiện dưới hổm ngầmđược xem là rất khắc nghiệt

* Khi lưới điện đường dây trẽn không hay lưới cáp ngầm chịu ảnh hưởng diện từ :người ta giới hạn điện áp tổng hợp dốĩ với đất Uth (theo quan điểm

bảovệ tránhphá hỏng chất cách điện của trang thiết bị điệntương ứng)

Bảng 1.8 chotanhững giới hạnlớnnhấtcho phép của điện áp tổng hợp ởchếđộbình thường hay ởchê độ làmviệc tàng cường (chế độ làmviệcvớidòngđiện quá tải trong thời gian ngắn nằm trong phạm vi cho phép) và chế độ sự cốcủa nguồn,xét về phương diện ảnhhưởng điện từ đô'i với lưới điệnlực ởbảngnày, điệnáp giới hạnnêu trên, thực tê biểu thị tongsôđiện áp của lướiđối với

đất Ưf vàgiátrị hiệu dụng của điệnáp Eàh(doảnh hưởngcủa điệntừ)

Uth « Uf + Eàh, (1.1)

c) Điện trở của cơ thể con người - Yếu tô'thứ hai xác định giá trị dòng

điện đi qua cơthể con người khi tiếp xúc vớiphần tửcó điện áp là điện trởcủa

cơ thể conngưòi khi tiếp xúc Đâylàyếutốđặcbiệt quantrọng Giá trị và đặctính cùa điện trô cơ thể con người rất khác nhau Chúng phụ thuộc vào hệ cơ

bắp, vào cơ qữan nội tạngvà vào hệ thần kinh V.V ; Chúng không clử phụ20

thuộc vào tính chất vật lý, vào sự thích ứng của cơ thể mà còn phụ thuộc

vào trạng thái sinh học râ't phức tạpcủa cơ thể Do dó giá trị điện trở của

cơ thể con người không hoàn toàn như nhau đối với tất cả mọi người Ngay

đô'i với một người thì cũng không thể có cùng một điện trở trong những

điều kiện khác nhau, hay trong những thời điểm khác nhau Nếu để ý đếntất cả những yếu tô này, thì mạch điện tương đương cùa cơ thể con người

chế độ tăngcường

Chế độ sự cố

- Đường dây trên khônghay

đườngdây cápphục vụ chiếu sáng

các tòa nhà, khicác tòa nhà được

lắp cácbiến áp ngăn cáchđể bảovệ 250 1000

-Như trên, khi các tòa nhà

không được lắp các máybiếnáp

-Đường dây trênkhông và

đườngdây cáp đô'i với ánh sáng

bên ngoài, trong các ga đường sắt,

hành lang, và những không gian

- Đường dây trên khônghay

đườngdây cáp diện lực dểcung

câ’p cho các trang thiếtbị điện có

điện áp làm việc bé hơnhay bằng

250V (< 250V) đối vớiđất, và

được bảo vệ bằng máybiếnáp

- Như trên, nhưng khôngđược

bảovệ bằng máy biến áp ngăn cách 250

Không quá

1000V

- Dây dẫn bảo vệ được sử dụng

ở hệ thông nối đâ't hayhệ thông

21

Bảng 1.9 chota điện trở suâ'tcủa một sô'chất lỏng và các phần của cơ

thểngười, được đo riênglẻ, ở điện ápvới tần sô' 50Hz

Bảng 1.9 Điện trở suâ't cùa các phẩn khác nhau của cơ thể con

phụ thuộc vào điện trở của lớp sừng da, vì lớp sừng da râ't khô và có tác

dụng như chât cách điện (1) Bộ phận bên trong có điệntrở không đáng kể.Một sô' tàiliệu nghiên cứu cho thấy điện trở của bộ phận bên trong cơ thể

có giá trị từ 570 - 1000 o Có một sô' tài liệu khác nêu lên rằng điện trở

của cácbộ phận bên trong cơ thể có thể bé hơn so với giá trị nêu trên.Hình 1.1 biểu diễn sơ đồ rấtđơngiản của cơ thể con người

Nếu da người còn nguyên vẹn và khô, điện trở của người có thể từ40.0000 đến 100.0000, thậm chí có thể đạt đến 500.0000 ; còn nếuở chỗ

tiếp xúc, lớp ngoài của da không còn (dobị cắt, bị tổn thương v.v ) hoặc

nếutính dẫn điện của da tànglên do điều kiện môi trườngxungquanh thì

lúcâ'y điện trở của cơ thể con người có thể giảm xuốngclử còn 6000 ; hoặc

nếu lớp mặt ngoài của da khôngcòn thì có thể chỉ còn đến 2000 Điệntrởcủa cơ thể con người khi điện giật phụthuộc vàocác yếutô' sau :

- Điện áp mà cơ thểchịuđựng được

(1) Theo tài liệu [6],

22

- Vị trí của cơ thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp.

- Diện tíchtiếp xúc

- Áp lực tiếp xúc

- Độ ẩm của môitrường xungquanh

- Nhiệt độ của môi trường xung quanh

- Thời giandòng điện tác dụng

1.Lớp da

đ vị trí dòng điện Ing

đi ra ngoài.

Hình 1.1 Sơ đổ đơn giản của cơ thể người.

* Người ta thây rằng : điện trở của cơ thể sẽ giảm khi điện áp tàngđến một giá trị giới hạn, giá trị này phụ thuộc vào chiều dày củalớp sừng

đa Điều này được giải thích là : khi đặt một điện áp lớn vào cơ thể người

thì sè xuấthiện sự xuyên thủngda Khi da bắt đẩubị xuyên thủng, thì điệntrở cũng bắt đẩu giảm; sau đó, khi chấm dứt quá trình này thì diệntrở cùa

cơ thể con người sẽ có một giá trị gần nhưkhông đổi Cho đến gần đây,

ngườita xác nhận rằng sự xuyênthủng da bắtđầu ởđiện áp gồm giữa 10V

và 50V Một sô’ thí nghiệm gần đây nhất đã nói lên rằng ở điệnápquá bé

23

sẽ không sinh xuyên thủng da vì khi đó điện trở của da khá lớn Một giảthiết cho rằng : ở điện áp bé (nằm xung quanh giá trị 10 50V) điện trở

của cơthểcon người sẽ giảm do vì có sự xuyên thủng ở bên trong phân tử, kéo theo sự hủy diệt bảnthân phân tử Giả thiết này cho rằng : chính vìvậy nên ta có cảm giác đau khi xảy hiện tượng điện giật ở điện áp thấp

Điện dung của da có thể xem như điện dung của một tụ điện (điện trở dược

nối song song với điện dung ở hình 1.1) Chỉ có khi da người rất khô thì lớp

sừng có thể được xem như một châ't điện môi (chất cách điện) Khi có một dòng điện chạy qua, độ bền cách điện trở nên càng bé khi mật độ dòng

điẹn càng lớn Do vậy nên màn tế bào bị hủy diệt và sẽ dẫn đến kết quả làđiện trở của lớp da ngoài sê giảm Quá trình 'là y phụ thuộc vào điện áp vàthời giantácdụng của dòng điện (1)

Hình 1.2 Điện trở của cơ thề người phụ thuộc vào điện áp và thơi gian tiếp xúc.

Hình 1.2 biểu thị điện trở của co' thể con người biến thiên theo điện

ápvà thờigian tácdụng của dòng điện

(1) Theo tài liệu [6].

24

Hình 1.3 biểu trị giá giới hạn của điện trở cơ thể con người khi tay

khô và tay ẩm ướt và phụ thuộc vào điện áp Một số thí nghiệm cho thây

rằng : bắtđổu sau 0,5 giây thì hiệntượng xuyên thủng da xảy ra và sẽ chấm

dứthoàntoàn sau 5 -ỉ- 6giây Tức là nếu lúc ban đầuđiện trở của cơ thể conngười có giá trị lớn hơn 5000Q (hàng chục nghìm ôm) thì sau khi xuyên

thủng da, điệntrởgiảm chỉ còn khoảng 1000Qhay thậm chí ít hơnnữa

Hình 1.3. Giá trị giới hạn của điện trở người phụ thuộc vào điện áp.

Như vậy, từ những điều nêu trên, cho phép đưa đến kết luận là : đôivới kỹ thuật an toàn điện, ta nên luôn luôn nghiên cứu sự giảmcủa điện trở

trongkhoảng 10 -500V, và sau giá trị đó thì điện trở hầu nhưkhông đổi.Kết luận này cho ta thây rằng : giá tộ dòng điện đi qua cơ thể con

người để tạo nên nguy hiểm điện giật sẽ tăng theo hai cách (khi điện áp

- Cách thứ hai : khiđiện áp tăng, thì như đã nêuở phẩn nghiên cứu

trên,sẽ dẫn đến điện trởcủa cơ thểngười giảm xuôhg

* Anh hưởng của vị trí mà cơthể tiếp xúc với phần tử mang điện ápbiểu hiện mức độ nguy hiểm điện giật, phụ thuộc vào độ nhậy cảm của hệ

thầnkinh ởtại nơitiếp xúc, hay độ dầy của lớpda (hình 1.2)

* Nếu diện tích tiếp xúc cànglớn thì điện trở của người bé, do đó sự

nguy hiểmdo điện giật càng lớn Điều này có thể giải thích một cách tổng quát là : điện trở thay đổi tỉ lệ nghịch vớitiếtdiện dòng điện chạyqua Vì

lý do này nên những dụng cụ điện di động mà người ta phải tiếp xúcthường xuyên trên diện tích khá rộngcủa dụng cụ sê nguyhiểm hơn nhữngdụng cụ điện cố định mà người ta chỉ tiếp xúc trong mộtthời gian khángắn

(hoặc thỉnh thoảng người ta mới tiếp xúc) và tiếp xúc trôn một diện tíchkhá hẹp

* Cũng theo cách suy nghĩ đó, áp lực tiếp xúc (với phẩn tử mang

điện áp) càng lớn thì điện trở của người sẽ càng bé Với cách lập luận,

này, chúng ta thây : dụng cụ điện di động cdm tay sẽ nguy hiểm hơn dụng cụ điện cò' định, vì trong quá trình làm việc, con người sẽ phải giừchặt tay trong dụng cụ này; tức là áp lực tiếp xúc (với phẩn tử mangđiện áp) khá lớn trong khi áp lực tiếp xúc với dụng cụ cô' định thườngbé

* Độ ẩm của môi trường xung quanh càng tăng, sẽ tăng mức độ

nguy hiểm Đại đa sô' cáctrường hợp điệngiật chết người, độ ẩm đã gópphần khá quan trọng trong việc tạo ra những điều kiện tai nạn, chúng

ta có thể thây điều này qua hình 1.3 Độ ẩm càng lớn thì độ dẫn diệncủa lớp da sẽ tàng lên, tức là điện trở người càng bé Bên cạnh độ ẩmthì mồ hôi, các châ't hóa học dẫn điện, bụi v.v hay nhữngyếu tô' khác

sẽ tăng độ dẫn điện của da, cuối cùng sẽ đưa đến làm giảm diện trở của

người

Một cách gián tiếp thì nhiệtđộ của môi trường xung quanh cũng ảnh

hưởng đến điện trở của cơ thể người Khi nhiệt độ của môi trường xung

quanh tănglên, tuyến mồ hôi hoạt độngnhiều hơn và do đó điện trở người

Thời gian dòng điện tác dộng càng lớn thì diện trở của người càng giảm

điều này đượcbiểu hiện ở hình 1.2 Hiện tượngdẫn đến điện trở giảm có thể giải thích như sau : khi mới bắtđầutiếp xúcvới điệnáp, lớp da sẽ cùng

với cơ thể tạo nên điện trở có giá trị khá cao và do có điện áp nên sẽ xảy

ra quá trình xuyên thủngda tiếp theo sau đó; vì vậy nên điện trở giảm vàđưa đến dòng điện chạy qua người tăng; đồng thời với dòng điệnqua ngườităng, thì nhiệtìượng của cơ thể người tỏa ra sẽ tăng, tạo nênsự hoạt động tích cực của các tuyến mồ hôi; điều này đưa đến điện trở của người càng

giảm Kết quả là dòng điện chạy qua người càng ngày càng tăng, điện trở

của người càng ngày càng giảm, tức là thời gian dòng điện tác dụng cànglâu càng nguyhiểm

Theo nhiều thí nghiệm đã thực nghiệm, qua nhiều lần nghiên cứu và

từ các sô' liệu thông kê điện giật, trong kỹ thuật an toàn thiết bị điện,

người ta lâ'y giá trị điện trở của cơ thể con người (đối với người đang sô'ng)

được tính bằng 1000Qklii đường đi của dòngđiện là từ tay - đến chân hay

từ tay trái sang tay phải Giá trị 100ŨQcó thể được coi là giá trị ở trường hợp chungkhi xác định tai nạn Nhưng cũng nên lưu ý là có nhữngtrường

hợp do nhiềuyếu tô'không thuận lợi nên điện trở của cơ thể người có thểgiảm dưới giá trị 1000Q Khi cổn xác định sự nguy hiểm điện giật và trongtính toán thực hiện bảo vệ, phải xét cụ thể từng trường hợp có thể làm

giảmđiện trở của ngưòi đến dưới 1000Q Vídụ như ởtrong các phòng có độ

ẩm 100%, hay nhiệt độ quá 30°C,v.v tức là trong những phòng như vậy thì phương ánbảo vệ an toàn phải thật cẩn thận hơn sovới các gian phòng thông thường

d) Đường đi của dòng điện qua người. Một yếu tô' khác mà nó xác

định mức độ nguy hiểm của điện giật là con đường đi của dòng điện qua người Từ những điều nêu trên, chúng ta thây rằng : nếu dòng điện đi

qua tim hay vị trí có hệ thần kinh tập trung hoặc vị trí các khớp nô'i ở

tay v.v thì mức độ nguy hiểm càng cao Thực tê' đã xây ra điện giật

chết người khi tiếp xúc khớp tay với một điện cực và gan bàn tay với một điện cực khác Trongtrường hợp này, tim không nằm trên đườngđicủa dòng điện nhưng tai nạn chết người đã xảy ra Tương tự, tai nạn cũngxảy ra chết người khi dòngđiện chạy từ bắp đến gan của cùng bàn chân

Chúng ta còn có thể nêu những vị trí nguy hiểm là : vùng đầu (đặc biệt là vùng : óc, gáy, cố’, thái dương), vùng ngực, vùng cuông phổi, vùng bụng v.v và thông thường là những vùng tập trungdây thầnkinh

27

Bảng 1.10a cho ta tỉ lệ phẩn trăm tai nạn chết người khicác đường đi

của dòngdiện khác nhau

Bảng 1.10a Tỉ lệ phẩn trăm tai nạn chết người khi các đường

đi của dòng điện khác nhau (thống kê của Liên Xô trước đây)

Tổngcộng

Đường đi của dòng điện

Tỷ lệ phấn trôm tai nạn

chết người

Từ gan bàn tay đến lưng bàn tayhayđến vai 25

Từ lưng bàn tay hay từ vai đi đến chân 23

Từ gan bàn tay điđến một chân hay đi đến

Từ mộtvị trí này đến vị trí khác trên cùng một

100

Bảng 1.10b cho ta phân lượng dòng điện đi qua tim để đánh giá mức

độ nguyhiểm của các con đường dòng điện đi qua người

Băng 1.10b :

Đường dòng điệnđiqua người

Phân lượng

dòng điện quatim (%)

28

Ở đây, ta thấy dòng điện đi từchân quachân là ít nguy hiểm, nhưng

nếu quá hốt hoảng, người bị té thìrâ't dễ chuyểnthành các trường hợp nguy

hiểmhơn

e) Trạng thái sức khỏe của con người

Người ta thấy rằng hiện tượng choáng điện (còn gọi là sô'c điện) thể

hiện rõ nét nhâ't nếu con người mệt mỏi hay trong tình trạng say rượu.Tương tự, người ta còn thây phụ nữ và trẻ em rất nhậy cảm đốivới hiệntượng choáng hơn là nam giới

Người ta thấy rằng người bị đau tim và người suy nhược sẽ rất nhạy

cảm khi có dòng điện chạyqua cơthểi^

f) Tần số dòng điện : Dòng điện một chiều được coi là ít nguy hiểmhơn dòng điện xoaychiều và đặc biệt là dòng điện xoay chiều tổn số công nghiệp 50 -ỉ- 60Hz Điều này có thể giải thích theo cách đơn giổn là : dòngđiện công nghiệp sẽ tạo nên sự rối loạn mà con người khó có thể tự giảiphóng dưới tácdụng của dòng điện dù dòng điện này có trị sô còn bé Theothông kê ở nhiều nước, người ta thây sô' tai nạn chết người do dòng điện

một chiềugây nên rất ít Trong mộtsố tài liệu cho thây có trường hợp một

thành phô'trong thời gian cungcâ'p dòng diện một chiều thì không hề xảy

ra tai nạn chết người vì điện giật

Song người ta cũng nhận thây rằng khi cung cấp cho các trang bị

dòngđiệnmột chiều thì đã sinh ra cáctrường hợp chân thương vì điệnlàm

mât khả năng lao động tạm thời Ví dụ, khi phân tích tai nạn ở bôn nhà

máy, đã thấy rằng tất cả các dụng cụ dùng điện một chiều chiếm khoảng 10% trong tổng sô' dụng cụ,thì đà xảy ra 13%trong tổng sô' chấn thương vì

điện Điều này có thế giải thích là sựđốt cháy do hồ quang của dòng điện

một chiều là trầm trọng hơn so với trườnghợp dòngđiện xoaychiềụ

Tương tự, người ta xác nhận rằng : giá trị điện áp càng tăng thì mức

độ nguy hiểm điện giật của dòng điên một chiều càng tăng Thật vậy, ởđiện áplớn hơn 450V, việc cungcâ'p cho trang bị điện một chiều cũngcùng mức độ nguy hiểm như cung câ'p cho trangbị điện xoay chiều Trong những

nghiên cứu gần đây nhâ't ở lĩnh vực này, người ta đã có thể xác định theo quanđiểm mứcđộ nguy hiểm sự tương ứng giữa điện áp một chiều và xoaychiều

Thật vậy,-điện áp một chiều 120V tương tương với điện áp 42V dòng

điện xoaychiềuvà 108V điện áp một chiều sẽ tương đươngvới 36V âiện áp

29

xoay chiều, còn 42V điện áp dòng điện một chiều sẽ tương đương với 12Vđiện áp xoay chiều.

Từ lâu, người ta đá thấyrầng mức độ nguy hiểm sẽ giảm khităng tần sô' của dòng điện quá 50Hz Trong những nghiên cứu được thực hiện gẩn

đây nhất, người ta thấy về những phương diện tần số, thì những tần sp nằm trong khoảng50 -2000Hzthì không thể được xem như có một sự khác

biệt nàođó về độ nhậy đốivới sự nguy hiểm so với tần sô'50Hz Song người

ta còn thồ'y thêm là ở tầnsô'caohơn, và rất cao thì sự nguy hiểm điện giật

rầ't ít, hay nóimột cách khác là : tần sô' càng caocàng ít nguyhiểm Sự đô't

cháy tạo nên bởi tổn sô' càng cao càng trầm trọng Đến nay, người ta còn thựchiện quá ít những nghiên cứuvề phươngdiện này ở tần sô' thật cao

1.3 XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA cơ THỂ CON NGƯỜI TRONG NHỮNG ĐlỀư KIỆN KHÁC NHAU

1.3.1 KHÁI QUÁT :

Giá trị dòng điện chạy qua cơ thể con người khi tiếpxúc với phần tử

có điện áp, phẩn lớn phụthuộc vào lưới điện

Khi tính toán dòng điện có thể chạy qua cơ thể con người, cần phải

thây rằng : điện giật chỉ có xảy ra nếu cơ thể người tiếp xúc đồng thời vớihai phần từ dẫn điện tốt, và có sự chênh lệch điện thê giữa chúng, ví dụtiếp xúc với hai phần tửcủa mạch điện đang làm việc ở đoạn cách điện bịhỏng, (hai dâydẫn, haicực của một bảngđiện hay của mộtđộng cơ, hai lườidao của một máy cắt điện, một dây dẫnvà một cực v.v ); tiếp xúc với một

dây dẫn ở đoạn cách diện bị hỏng đồng thờingười đứng trên nền đât (tứclàtiếp xúc với đâ't và tạo thành điểm tiếp xúc thứ hai), tiếp xúc với vỏ cùathiết bị có điện áp do cách điện bị hỏngđồng thời lại tiếp xúc với phần từkim loại nô'i với đâ't, sự tiếp xúc của hai bàn chân ởhai vị trítrên mặt đâ't

có điện thế khác nhau, hoặc đứng gẩn đường đi của dòng điện trong đâ't

V.V

Từ những nguyên nhân kể trên, nên dòngđiện chạy qua người có giátrị khá lớn : Trong trường hợp này, điện áp mà người phải chịu đúng bằngđiện áp làm việc cùa lưới điện tương ứng Loại tai nạn này được xem như

râ't nguy hiểm vì không có điện áp giáng trên các điện trởnào khác mà chỉ

có điện áp giángtrên điện trở cùa cơ thể con người

Khi tiếp xúc với một cực của lưới điện, điện áp mà con người phải chịu

là điện áp đô'i với đâ't ở tại chỗ xảy tai nạn và sẽ bé hơn điện áp giữa haidây dẫnpha khác nhau

30

Lưới dòng điện một chiều phân biệt với lưới dòng điện xoay chiều ởchỗ không có điện dung của lưới.

Ở lưới điệnxoay chiềucách điện đô'i với đâ't, ở điện áp cao cũng nhưởđiện ápthâ'p, dòng điện điệndung sẽ làm tàng giá tộ dòng điện tổng qua

người; đôi khi dòng điện dung lớn đến mức trênthực tế nó xác định dòng

điện qua ngườikhingười tiếp xúcvới phầntử mang điện áp

Để chú ý đếnnhững điều nêutrên, theo quan điểmbảo vệ tránh điện

giật, ngườita phân thànhnhững loại lướiđiện sau đây :

- Lướidòng điện một chiều cách điệnđô'i với đâ't

- Lưới điện một chiều có một cực nô’i đến đất (ví dụ đốì với vận tải

bằng điện mộtchiều thì cực đưa dòng điện trởvề đường ray)

- Lưới dòngđiệnxoay chiều một phahayba pha cách điện đối vớiđâ't.Trường hợp lưới điện ba pha cách điện đối với đâ't : điểm trung tính đượccách điện đô’i với đất và không được dùng để làm điểm lồm việc(ví dụ để

cung cấp điệnchohộ tiêu thụmộtpha cũng như cung cấp điện cho hệ thống ánh sángmột pha)tức là lưới điện chỉ có ba dâydẫn mà thôi

- Lưới điện xoaychỉều nối đất một pha, với mộtdâydẫn (còn dâydẫn

thứ hai là đất)hayvớihaidây dỗn; ba pha với bô'n dây dẫn (dây dẫn thứtư

là dây trung tính) Trường hợp lưới ba pha nôi đất : điểm trung tính được

nô'iđếnđất thôngquamột điện trở không đáng kể và do đó trở thành điểm

trung tính hayđiểmkhông

* Ở cuốn sáchnày, để bạn đọc dễ theo dõi, chúng tôi kýhiệu:

- Dòng điện đi qua cơ thể con người : Ing

- Điệntrởcủa cơthể con người : Rng

- Điệntrởcách điện của dây dẫn điệnđốivói đất: Rcđi, Rcđ2 hayri,F2

- Điện trởcủa dây dẫn điện rci, rC2-

- Điện trở của thảm, nền cách điện mà người đứng trên đó, hay củagiàycách điện: Rnền, Rđ hay Rdê'

- Điện trởmà dòngđiện chạy qua hệ thông tiếp đâ't hay quacác

điện cực tiếp đà't,gọilà điện trởtiếp đâ't: Rtđ hayRphay Ro

- Rơle bảo vệ chạmđâ't: rơle Rp

- Dòngdiện chạy qua hệ thông tiếp đổ't:

Itđ hay Ip

31

- Điện ấptiếp đồt : ưtđ hay Up.

1.3.2 LƯỚI DIỆN MỘT PHA CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT

Hình 1.4 giới thiệu sự tiếp xúc với một phẩn tử dẫn điện ở đoạn

cách điện bị hòng của lưới điện xoay chiều một pha hay dòng điện mộtchiều có hai dây dẫn cách điện đô'i với đâ't Điểm thứ hai là điểm màngười tiếp xúc với đâ't Tình hình sẽ tương tự nếu đồng thời cùng tiếp xúc với phẩn tử cách điện bị hỏng lại tiếp xúc với phần tử nào đó nô’iđâ't, ví dụ như tiếp xúc với ô'ng dẫn nước hoác tiếp xúc với vỏ của một

thiết bị điện nô'i đâ't

Ở một lưới điện và ở sự tiếp xúc như vậy, thì dòng điện sẽ đi quangười, qua đất,và qua điệntrở cáchđiện đô'i vớiđất của toàn lưới

Nếu ta xem điện trở cách điệnđô’i vớiđâ’t cùa cả hai cực của lưới điện

ri và r2 là bằng nhau (ri = r2 = Red), bànchân người,trực tiếp trênnền đâ'tnên Rdế = Rđ = 0, dòng điện đi qua người sẽ là :

InB = 2Rng + Rcđ’(L2)TTiật vậy; nếu gọi dòngdiện chạy qua n là 11, thì ta sẽ có

-p-= —g hay 11 =^ng_ R"£ Mặt khác điện áp tại 1,2 là : Ư12 = U10 + Ư02-

U12 = Ing • Rng + (Ing + 11) Red = Ư

Thay 11 vào biểuthức trên, ta có :

u = Ing Rng + Ing Red + Ing • Rng

điện có hai dây dẫn được cách điộn đối với đắt.

Ở đây : Ưlà điện áp giữahaicựccủalưới điện?

Từ quan hệ trên, ta rút ra được ảnh hưởngthuận lợicủa điện trở cách điện Rcđ đối với sự nguy hiểmđiện giật; đồngthời từ đây, ta có thể giới

hạn được dòngđiện đi qua người

Để sự nguy hiểm có thể tránh dưoc thi điện trở cách điện phải lớn hơn điện trở tính toán bằngbiểu thức Ị

Rcđ — - “ 2Rng,

Cho rằng : Rng = 1000 Q, kết quả là đô’i với lưới điện 220V, điện trởcách điện phải lớn hơn 20.000 Q; còn đối với lưới điện một chiều : ví dụ

440V thì điện trở cách điện phải lớn hơn 42.000 Q

Khiđiện trở cách điện không bằng nhau,dòngđiện sẽ được tính theocông thức : (Chú ýd đây : bàn chânứgười đặt trực tiếptrên nền đất nên talấy Rđ«' = Rđ= 0):

Ing = Un _

Rng (n + F2) + ri F2’ (1.4)

33

ri - là điện trở cách điện của pha (cực) cùa lưới điện mà ngườita tiếp xúc (hình 1.4).

Trườnghợp điện trởcáchđiện đối vớidâ'tcùa cực thứhai hoàn toàn

bị pháhỏng (r2= 0), khi đó dòng điện đi qua người sẽ là : Ing= (1.5)

RngĐây là trườnghợp bâ't lợi nhất, nó tương đươngvới trường hợp tiếp

xúcđổng thời hay dây dẫncủa lưới điện ở đoạncách điện bị bỏng

Khi nền mà người ta đứng có một điện trở cách điện nhát định hayngười được ngăn cáchđối với đất bằng các phương tiện ngăn cách của bảo

hộ lao động (ví dụ tâm thảm nền, giày hay gàng cao su cách điện), dòng

điện chạy qua người sẽ giảm Vì như vậy, chúngta đã tạo ra trong mạch

mộtđiện trờphụ : Rđế nối nốitiếp Chính điện trở này giớihạn giá trị của

dòng điện : khi đó,dòngđiệnchạy qua ngườisẽ là :'

khi n = F2 = Red

Ở đây Rđ - là điện trở phụ nối nối tiếp (còn gọilà Rdế)

Red - điện trở cách điện

Ta sẽ có :

(Rng + Rd) (ri + 1-2) + ri 1-2

khi ri *r2

Trường hợpbất lợi : 1-2 = 0, lúc đó, thảm nền hay các phương tiệnbảo

hộ lao độngđóngvai trò râ’tthuậnlợi, dòng điện sẽ là :

n® Rng + Rd

Ví dụ : 1.1 : Ở lưới điện 500V, khi Rd > 50.000Í1 giá trị dòng điện sẽ

bé hơn 10mA, tức là bé hơn giới hạn an toàn

Đối với lưới điện xoaychiều mộtpha mà ở đâ’y xảy ra : điện dung đốì

với đất rấtlớn so với điện trở cách điện đốivới đâ't thì người ta sẽ không

34

tính dòng điện chạy qua điện trở cách điện đô'i với đất mà khi đó người tachỉ tính dòng điện điện dung chạy qua cơ thể người.

ln« C

770 N1 + 4Rng W2C2

Song, nếu người ta tính dòng điện chạy qua người Ing ở trường hợp

vừatính dòng điện chạy qua điệntrởcáchđiện của lưới điện đối với đâ't,kýhiệu là Ing.a, và vừa cảdòng điện chạy qua điện dung đô’i với đất, ký hiệu là

Ing.c (hình 1.5)thì ta dùng quan hệ sau :

ơ đây Ing.a được tính theocôngthức (1.2) hay(1.4), còn Ing.c được tínhtheo công thức (1.9)

Hình 1.5. - Người tiếp xúc với phần tử đẵn điện ỗ đoạn cách điện bị hỏng của lưới điện

có hai dây dán được cách điện đối vđi đất, khi kể đến điện dung của lưới điện.

1.3.3 LƯỚI ĐIỆNBAPHACÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT

Đối với trường hợp lưới điện ba pha hay một pha cách điện đô'i với

đất, nếu con người tiếp xúc với một phần tử có điện áp (ở đoạn hỏng cách

35

điện) và dồng thời lại tiếpxúc với đất hay một vật liệu, hoặcdồ vật nốivới

đất, thì dòng điện sẽ chạy qua người, qua đất và qua điện trở cách điệnđối

với đất của toàn bộ lưới điện

Ở lưới điện ba pha, nếu làmviệcvới điểmtrungtính cách điện đôi với đấtvà nếu phụ tải cân bằng ở cả ba pha, thì sự chênh lệch điệnthế giữa điểm trung tính và đất là bằng không Khi đó điện áp của các cực ở bênngoài của nguồn (máy biến áp, máy phát điện), đối với điểm trungtính là

bằng nhau về giá trị tuyệt đôì

Song, nếukhi có một người tiếpxúcvới phần tử dẫn điện (ví dụ dây

dẫn chẳng hạn) ở đoạn cách điện bị hỏng, lúc đó ta gọi là tiếp xúc một pha, thì lưới diện sê mát cân bằng và điểm trungtính sẽ có điệnáp Uo đối với

đất Háy nghiên cứu trường hợp này, điện trờ cách điện cùa lưới điện đốivới đồ't Red sẽ bằngnhau giữa chúng, và có thêm điện trở của người : Rng Dòng điện điqua người là

^3 Rng +

Ở đây, u điện áp giữa các pha của lưới điện Muốn dòng điện chạy

qua người không vượt quá 10mA thìđiện trở cách điện đối với đất của mỗipha phải bằnghay lớn hơn điện trở được tínhtheo biểu thức sau :

Ví dụ : 1.2 :

Khi điện áp làm việc là 380V, điện trờ cùa cơthể người là 1000 Q,

giới hạn dòngđiện an toàn là 0,01A; vậy muôn bảo vệtránh nguy hiểmdo

tai nạnđiện thì cần phải có điệntrởcách điện đối với đât của mỗi pha lớn hơn :

380■Js

Rcđ = - 3 X 1000 = 63.000Q

Khi diện áp làmviệc là 220V, cũng tính từbiểuthức (1.12), thì điệntrở cách điện đô'i với đât của mãi pha phải lớn hơn 35.000 Q, còn khi điệp

áp là 127V, thì điệntrởcáchđiện phải lớnhơn 19.000 Q

Từ những điều đẫ trình bày ở trên, chúng ta thấy rõ lợi ích của lưới

điện làmviệc với trungtínhcáchđiện đối với đât

36

Đốivới lưới điện nô'iđất(trungtính nối đất), việctiếp xúc với phầntử

dẫn điện (ví dụ dây dẫn) ở đoạn cách điện hỏng thì luôn luôn rất nguyhiểm Vì trên thực tế, người sẽ chịu toàn bộ điện áp đô'i với đâ't của lưới

điện (xem ở mục 1.3.4) Đô'i với lưới điện cách điện đô'i với đất(trung tínhcách điện), con người khi tiếp xúc vởi phần dẫn điện ở đoạn cách điện bịhỏng thì dòng điện chạy qua người có thể được giới hạn đến một giá trị

không còn nguy hiểm nữa, nếu chúngta duy trì được giá trị điện trở cáchđiện tương ứngdối vớiđất (hình 1.6)

Vì ưu điểm mà chúngta đã phân tích ở trên đôi với lưới diện cáchđiện đối vớiđâ't khiso sánh vớilưới điện nốiđất (trungtính nối đất), nên ở

các hám ngầm, ở những nơi khai thác mỏ, tức là ở những vị trí mà những

điều kiện sử dụng thiết bị điện rất khắc nghiệt (như độ ẩm cao, rất nóng,điều kiện làm việc năng, toát nhiều mồ hôi v.v ), người ta chỉ dùng lưới

điện mà trung tính cách diện đối với đất Tương tự, những dụng cụ diện

cầmtay di động sẽ được cung cấp điện từ lưới điện trungtính cách điệnđối

với đất Với mục dích này, người ta sử dụng máy biến áphạ áp hay máy biến áp "ngân cách" (nó chỉ có điều khác đặc biệt là thứcấp được cách điệnđô'i với đất)

Hình 1.6 Người tiếp xúc với phần tử dẫn điện ở đoạn cách điên bị hỏng của lươi điện 3

pha trung tính cách điện đối với đất.

37

Nếu điện trở cách điện của cả ba pha của lưới điện ba pha trung tính

cách điện khôngbằng nhau giữa chúng : (n * F2 * rs) như hình vẽ (1.6),thì dòng điện chạy qua người khi người tiếp xúc với một đoạn bị hỏng cách điện,sẽ tínhtheo biểu thức sau:

+ T2F3 + ri

Ing = u

Kng (n r2 + r2 T3 + T3 r 1) + n r2 T3 (1.13)

Ở đây : - Ư là điện áp giữa các phacủa lướiđiện

n- điệntrởcách điện của pha 1, ở pha này người đà tiếpxúc

Từbiểu thức 1.13, chúng ta thâyrằng : nếu mộttrong các pha 2và 3

có điện trở cách điện hoàn toàn bị hưhỏng (ví dụ r2 = 0 như hình 1.7), thì

con người sẽ phải chịu toàn bộ điện áp giữa các pha của lưới điện; dòng điện đi qua ngườisẽ là :

Kng

Thực tế, tai nạn này tương đương với tiếp xức hai pha, tức là : nếu

đồng thời tiếp xúchai pha ở các đoạn cách điện bịhỏng,khi đó người phải

chiu điện áp giữa các pha của lưới điện

Hình 1.7 Người tiếp xúc với một phán tử dân điện tại đoạn hỏng cách điện ở lưới điện

ba pha trung tính cách điên đối với đất, đóng thời ở một pha khác có điện trỏ' cách

điện'cũng bị hỏng.

38

Tai nạn này nguy hiểm hơn nhiều so với khi tiếp xúc một pha ở lưới trung tính nô'i đất, vì ở đâ'y người ta chỉ chịu điện áp lưới đối với đất Do

tiếp xúc hai pha trong thực tế xảy ra rất ít, nên lưới điện trung tính cáchđiện vẫn được xem là lưới điện có nhiều ưu điểm hơn theo quan điểm kỹthuật antoàn điện

Từ trên, chúngta cũng đừng cho rằngtiếp xúc mộtpha là khôngnguyhiểm Trên thực tế, trong quá trình vận hành chúng ta rất khó để duy trìđiệntrởcách điệncó giá trị đượcđề cậpởtrên Thật vậy, khi lưới điện vận hành bình thường (khônghư hỏng cách điện), chúng ta vẫn không có khả năng luôn luôn đảm bảo điện trỏr cách điện đủ lớn Thật vây, nếu trang thiết bị điện nào đó có điện trở cách diện đối với đầt đúngtheo qui định,

song cácthiết bị này lại đượcnôì song song ở lưới điện nên điện trở cáchđiện tương đươngcủa lưới điện đô'i với đâ't sẽ giảmdưới giá trị mà người ta

đã xác định đô'i với trường hợp dòng điện không nguyhiểm đi qua người

khi người tiếp xúc một pha

Ví dụ 1.3 : Nếu có 100 thiết bị điện mà điện trở cách điện của mỗi

thiết bị là 1.000.000 Q, thì điệntrở tươngđương của toàn bộ lưới sẽ là :

^.1^222^0,0000

100

'7hĩu4d'<"nkờay'^'v chưa có’dịp nghiên cứu‘diện’dung cua'lứởiđiện đối với đàt ơ những lưới điện mà điện dung đô’i với đất có giá trị đáng ké thì mức dô nguy hiểm sẽ càng tăngkhi điện dung càng lớn, và do

đớ dòng điện chạy qua ngườisẽ lớn

Hình 1.8 cho ta trường hợp tiếp xúc với dây dẫn ở đoạn cách điện bị

hỏng dối vói lưới điện trung tính cách điện đối với đâ't; ở đây chúng ta có

đề cập đến diện dung của lưới điện Dòng điện tác dụng sẽ đi quacơthể conngười Dòng điện này sẽ đóng kín qua điện trở cách điện và sẽ đóng kín

qua điện dung Do các dòng điện này lệch pha nhau, nên dòng điện tổnghợp sẽ là :

39

điện ba pha trung tinh cách điện đối vởi đất, khi tính đến điện dung của lưới điện.

In U

ing_ Kng

1

(1.15)Red (Red + 6Rng)

9(1 + R?d co2 c2) Rng

Ví dụ 1.4 : Nếu điện áp u = 380V, Rng = 1000Q, Red = 1O.OOOQ và

c =1OẼ10 (điện dungtương đối bé) thì dòng điện chạy qua người sẽ có giátrị :

_ 380

"g■ 1OOO - - - = Ó.140A

J1+ 104(104 + 6.10?)9(1 + 1O83142-1O’12)1O6

Có nhữngtrường hợp tại các hẩm mỏ, ở đâ'y điện dung của lưới điện

đô’i với đâ’t đạt đến giá trị õ 10 f 6, tức là sẽ tạo nên dòng điện qua người lớn hơn giá trị dángđiệnở bài ví dụ 1.4

40

Ớ đây cần chú ýrằng : sự hoạt động bảo vệ của điện trởcách điện củalưới đốivới đât không thể chỉ được xác định bằng cách đo điện ápđối vớiđất Ví dụ : nếu ta đo bằngmộtvôn kế điện ápgiữa một pha với đâ't có giátrị bé hofn 24V, thì điềuđó cũngkhông có nghĩa là sẽ giảm mức độ nguyhiểm của điện giậtkhi tiếp xúc với một trongcác phacủa lưới điện Những

giá trị được cho bởi vôn kế không chỉ phụ thuộc vào giá trị tuyệt đôì của

điệntrở cáchđiện của lưới điện mà nó mà còn phụ thuộc phồnlớnvào tỉ lệgiữa điện trở trong của vôn kế và điện trở cách điện của pha mà người ta

đo điện áp đốì với đất

Đô’i với lưới điện cách điện đô’i vớiđất, khi phụ tải của các pha là đô’ixứng, điện trở cách điệnvà điện dung của các pha đôi với đất là bằng nhaugiữa chúng, thì điện áp của mỗi pha đô'i với đấtlà : Ư/Vs

Nếu ta đo điện ápnày bằngmột vônkế có điện trờ trong là Rv, dòng

điện chạy qua vôn kếsẽ là :