Giáo trình điện cơ bản (nghề hàn trình độ cao đẳng)

Khi người chạm trực tiếp vào dây pha, trở thành vật dẫn nối ngắn mạch hay nối nối tiếp qua thiết bị dùng điện, làm khép kín mạch điện thì sẽ có dòng điện chạy qua người.. Chạm trực tiếp

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình mô đun điện cơ bản là một trong những giáo trình mô đun trong chương trình đào tạo nghề Hàn trình độ cao đẳng và trung cấp được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Ban giám hiệu trường Cao đẳng nghề Cần Thơ phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau

Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu nhất, trong mỗi bài đều có ví dụ và bài tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết

Nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp và tham khảo ở nhiều giáo trình hiện có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế

Giáo trình cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các ngành thuộc lĩnh vực điện dân dụng, điện công nghiệp, điện tử dân dụng và công nghiệp, cơ điện tử và cán bộ vận hành sửa chữa máy điện

Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Hàn ở cấp trình độ cao đẳng và trung cấp, được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, sau khi học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề

Trong quá trình sử dụng giáo trình, tùy theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử dụng cho phù hợp

Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn

Cần Thơ, ngày tháng năm 2021

Tham gia biên soạn

1 Phạm Bỉnh Tiến

2 Nguyễn Thị Mỹ Huyền

MỤC LỤC

2 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người 11

1 Sơ lược về cấu tạo và nguyên lý động cơ điện ba pha 51

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: ĐIỆN CƠ BẢN

Mã mô đun: MĐ13

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun

- Vị trí: trước khi học mô đun này, người học cần được học các môn học cơ sở khác như An toàn lao động, các môn học cơ sở nghề

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Mô đun đã đóng góp cho ngành cơ khí một kiến thức

cơ bản đầy đủ nhất về thiết bị điện và cách sử dụng, vận hành cũng như sửa chữa các thiết bị nhằm phục vụ cho quá trình sản xuất

Mục tiêu của mô đun

- Kiến thức:

+ Trình bày chính xác các biện pháp để đảm bảo an toàn điện khi vận hành máy

+ Trình bày chính xác cấu tạo và cách sử dụng các loại đồng hồ đo vạn năng

+ Phân tích, vẽ đúng sơ đồ nguyên lý hoạt động của các mạch điện chiếu sáng cơ bản + Phân tích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ điện ba pha

- Kỹ năng:

+ Sử dụng đồng hồ VOM đúng yêu cầu kỹ thuật

+ Thực hiện đúng các biện pháp đảm bảo an toàn điện, xử lý sơ cấp cứu nạn nhân bị tai nạn về điện theo đúng trình tự

+ Lắp đặt đúng yêu cầu kỹ thuật các mạch điện chiếu sáng cơ bản

+ Xác định đúng cực tính của động cơ không đồng bộ ba pha, đấu nối và vận hành đúng yêu cầu kỹ thuật

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Hình thành tư duy khoa học, phát triển năng lực làm việc theo nhóm

+ Rèn luyện tính tỉ mỉ, chính xác, làm việc khoa học, đảm bảo an toàn lao động và tác phong công nghiệp

BÀI 1: AN TOÀN ĐIỆN

Mã bài: MĐ13-01

1 Giới thiệu

An toàn điện là một trong vấn đề được đặc biệt quan tâm và cần thiết đối với những người tham gia vận hành, lắp đặt sửa chữa thiết bị điện, mạng điện Nhưng nguyên nhân, biện pháp phòng ngừa và xử lý khi có tai nạn về điện là những nội dung quan trọng được đề cập trong bài học này

2 Mục tiêu của bài

- Trình bày đúng những nguy hiểm dẫn đến tai nạn điện và các biện pháp bảo vệ

an toàn điện khi sử dụng, vận hành máy-công cụ

- Rèn luyện tính tỉ mỉ, chính xác; chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong học tập và trong công việc

3 Nội dung bài:

1 Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn điện

2 Tác dụng của dòng điện

3 Các biện pháp bảo vệ an toàn

1 Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn điện

Hệ thống lưới điện hạ áp tần số công nghiệp 50 Hz phổ biến hiện nay là lưới

điện 3 pha 4 dây có trung tính nối đất trực tiếp với điện áp dây (pha – pha) là 380V,

điện áp pha (pha – trung tính) là 220V như sơ đồ sau:

Nối đất trung tính nhằm mục đích đảm bảo độ ổn định điện áp các pha khi sự cố

chạm đất dây pha hay phụ tải lệch pha

Khi người chạm trực tiếp vào dây pha, trở thành vật dẫn nối ngắn mạch hay nối

nối tiếp qua thiết bị dùng điện, làm khép kín mạch điện thì sẽ có dòng điện chạy qua

người Dòng điện có thể đủ lớn gây tổn thương đến các bộ phận của cơ thể người dẫn

đến thương tích hay tử vong

Khi ở gần, sửa chữa, sử dụng điện ta cần chú ý phòng ngừa xảy ra các dạng khép

kín mạch điện qua người sau:

- (1) Nối pha này qua pha kia

- (2) Nối dây pha với dây trung tính

- (3) Nối dây pha xuống đất

1.1 Chạm trực tiếp dây trung tính hạ áp

Một trong các điều kiện kỹ thuật để đảm bảo an toàn vận hành, an toàn cho

người, hệ thống trung tính của lưới điện hạ áp công nghiệp phải có đủ:

Nối đất trung tính máy biến áp

Dây trung tính nối từ cực nối đất máy biến áp

Nối đất trung tính lặp lại

Nếu dây trung tính đảm bảo nối đất chắc chắn thì người chạm trực tiếp vào dây

trung tính chỉ phải chịu một lượng dòng điện rò qua người không đủ gây nguy hiểm

bởi lúc này mạch khép qua người là: dây trung tính – người và đất, hơn nữa nếu phụ

tải cân 3 pha thì dòng điện trong dây trung tính rất nhỏ

Trường hợp nguy hiểm khi dây trung tính bị đứt nối đất phía nguồn thì người

chạm trực tiếp vào dây trung tính lúc này sẽ có điện từ dây pha xông qua thiết bị và đi

qua người Mạch điện khép kín sẽ là: dây pha – thiết bị dùng điện – đoạn dây trung

tính – người và đất Dòng điện qua người sẽ bằng dòng điện đi qua thiết bị, có thể gây

tử vong Nếu có trung tính nối đất lặp lại thì dòng điện sẽ chia thành hai nhánh: một

nhánh qua người và một nhánh qua tiếp đất lặp lại Độ lớn của dòng điện phụ thuộc

vào điện trở của mạch dẫn Nếu điện trở mạch tiếp đất lặp lại lớn thì dòng điện qua

người có thể sẽ lớn đến mức nguy hiểm

Một đặc điểm nguy hiểm nữa là khi mất trung tính, thiết bị điện không hoạt động

nhưng vẫn có điện ra tới các đầu dây Cho nên trước khi tiếp xúc phải kiểm tra chắc

chắn hết điện

1.2 Phát sinh hồ quang điện hạ áp

Khi nối tắt không qua điện trở phụ tải tức là gây ngắn mạch pha với pha hay pha

với trung tính Với dòng điện lớn tại một khe hở hẹp đủ điều kiện sẽ xảy ra hiện tượng

phóng điện qua không khí và phát sinh tia lửa hồ quang

Đối với những điểm đấu nối có tiếp xúc xấu cũng xảy ra hiện trượng phóng hồ

quang qua không khí trong khe hở hẹp Với cáp điện hai, ba hay bốn ruột, trường hợp

phát sinh hồ quang do tiếp xúc cũng gây ngắn mạch sang dây bên cạnh do nhiệt độ làm

hỏng cách điện, tạo nên phóng điện giữa pha và phát triển sự cố từ ngắn mạch một pha

thành hai pha và ba pha gây hồ quang lớn Trường hợp ở các thanh dẫn hẹp (như cực

aptomat), hồ quang ngắn mạch một pha có thể tạt sang pha bên cạnh và tạo ngắn mạch

hai rồi ba pha

Người ở gần khu vực phát sinh hồ quang có thể sẽ bị vầng lửa mạnh có nhiệt độ

cao tạt vào

1.3 Phóng điện cao áp (điện áp từ 1000V trở lên)

Điện cao áp cũng xảy ra các trường hợp phóng điện giữa các pha, phóng điện qua

khe hở tiếp xúc như điện hạ áp nhưng có mức độ nguy hiểm cao hơn

Khi đóng cắt dao cách ly cao áp (có tải) đã tạo khe hở hẹp làm phát sinh hồ

quang Do không có bộ phận dập hồ quang nên hồ quang phát triển làm ngắn mạch các

pha gây sự cố

Ngoài ra điện cao áp còn có hiện tượng phóng điện qua không khí do điện dung

Đó là hiện tượng khi người đứng gần điện cao áp ở một khoảng cách nào đó sẽ bị

phóng điện qua không khí vào người

Đối với đường dây trên không, điện áp từ 1000V trở lên ta cần chú ý đến điện

dung của đường dây đối với đất Khoảng cách phóng điện phụ thuộc vào điện áp

đường dây, cường độ dòng điện trong dây dẫn, mật độ điện tích trong môi trường

không khí

Sau khi cắt điện, trên dây dẫn vẫn còn có một lượng điện tích gọi là điện tích tàn

dư Lượng điện tích tàn dư phụ thuộc vào tham số mạnh điện và thời điểm cắt điện

Nếu người chạm vào thì cũng sẽ có dòng điện qua người gây nguy hiểm

Người bị phóng điện cao áp, ngoài yếu tố nguy hiểm do nhiệt độ của tia lửa hồ

quang mạnh còn có dòng điện qua người lớn

1.4 Điện cảm ứng

Với một đường dây dẫn điện, khi trong dây dẫn có dòng điện chạy qua thì xung quanh dây dẫn có từ trường Độ lớn của từ trường xung quanh dây dẫn phụ thuộc vào điện áp, tần số và cường độ dòng điện

Theo nguyên lý cảm ứng từ, nếu đường sức từ trường cắt qua một đường dây kim loại thì trong dây kim loại xuất hiện dòng điện cảm ứng Cường độ từ trường càng lớn thì dòng điện cảm ứng càng mạnh

Với một đường dây kim loại bất kỳ đi gần đường dây cao áp đang vận hành ở một khoảng cách nào đó, trong đường dây kim loại sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng, Dòng điện này có thể đủ lớn gây nguy hiểm

1.5 Điện áp bước

Khi cách điện của thiết bị điện bị thủng, dây điện đứt rơi xuống đất, sứ vỡ điện chạm xà hay điện chạm vào tường nhà, hàng rào …sẽ có dòng điện truyền xuống đất hay gọi là dòng điện chạm đất Nếu thiết bị bảo vệ không kịp thời cắt nguồn điện thì dòng điện sẽ lan toả trong đất

Quỹ tích những điểm cách đều về điện trở so với điểm chạm đất sẽ tạo nên một mặt đẳng áp Càng xa điểm chạm đất, do điện trở đất tăng lên, dòng điện tản trong đất càng giảm do đó điện áp càng giảm

Không thể cho rằng điện áp bước không nguy hiểm Dòng điện qua hai chân người không đi qua đường tuần hoàn hay hô hấp nhưng sẽ làm cho các cơ bắp của người bị co giật làm người ngã xuống, tay hay đầu chạm đất, dòng điện sẽ qua tim và gây nguy hiểm tính mạng

1.6 Điện chạm vỏ kim loại (điện áp tiếp xuc)

Vỏ thiết bị điện trong nội dung này cần hiểu bao gồm cấu kiện bao bọc và giá đỡ bằng kim loại

Thiết bị điện trong khi vận hành có thể xảy ra sự cố điện chạm ra vỏ do hư hỏng cách điện hay đầu dây bị đứt từ bên trong hoặc bên ngoài chạm vỏ

Đối với điện cao áp hay hạ áp thiết bị điện theo quy định phải nối đất an toàn hoặc nối đất nối không đảm đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

Tuy nhiên trong trường hợp thiết bị bảo vệ không tác động cắt kịp thời đều gây nguy hiểm cho người

Ngoài ra còn có nhiều nguy hiểm dẫn đến tai nạn điện như:

1.7 Các nguồn điện khác xông đến

Khi cắt điện để sửa chữa, nếu không thực hiện các biện pháp an toàn (như tiếp đất, cắt tách rời thiết bị với lưới điện …) thì có thể có nguồn điện khác xông đến gây nguy hiểm

Ví dụ:

Đường dây đang sửa chữa rơi chạm vào đường dây khác đang có điện

Đường dây đang có điện rơi chạm vào đường dây đang sửa chữa

Máy phát điện cấp điện ngược lên đường dây đang sửa chữa

Dòng sét đánh từ xa truyền đến

Cảm ứng từ đường dây khác đang vận hành

2 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người

2.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể người

Khi người tiếp xúc với các phần tử mang điện, sẽ có dòng điện chạy qua người làm cho cơ thể bị tổn thương toàn bộ, nguy hiểm nhất là dòng điện đi qua tim và hệ thống thần kinh Có thể chia tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người làm hai loại:

rõ chỗ dòng điện vào người và ngời bị nạn không có thương tích

Khi người mới chạm vào điện, vì điện trở của người còn lớn, dòng điện qua người nhỏ, tác dụng của nó chỏ làm cho bắp thịt cơ co quắp lại Nếu nạn nhân không rời khỏi vật mang điện, thì điện trở của người dần giảm xuống làm dòng điện tăng lên, hiện tượng co quắp càng tăng lên

Thời gian tiếp xúc với vật mang điện càng lâu càng nguy hiểm vì người không còn khả năng tách rời khỏi vật mang điện đưa đến tê liệt tuần hoàn và hô hấp

b Tác dụng gây chấn thương:

Tác dụng gây chấn thương thường xảy ra do người tiếp xúc với điện áp cao Khi người đến gần vật mang điện ( ≥ 6kV) tuy chưa tiếp xúc nhưng vì điện áp cao sinh ra

hồ quang điện, dòng điện qua hồ quang chạy qua người tương đối lớn

Do phản xạ tự nhiên của người rất nhanh, người có khuynh hướng tránh xa vật mang điện làm hồ quang điện chuyển qua vật có nối đât gần đấy, vì vậy dòng điện qua người trong thời gian rất ngắn, tác dụng kích thích ít nhưng người bị nạn có thể bị chấn thương hay chết do hồ quang đốt cháy da thịt

2.2 Những yếu tố xác định tình trạng nguy hiểm khi bị điện giật:

 Giá trị dòng điện qua cơ thể người:

Giá trị dòng điện đi qua người là yếu tố quan trọng nhất và phụ thuộc vào:

- Điện áp mà người phải chịu

- Điện trở của cơ thể người tiếp xúc với phần có điện áp

5 ÷ 7 Bắp thịt tay co lại và rung Đau như kim đâm, thấy nóng

8 ÷ 10 Tay khó rời vật mang đinẹ nhưng có thể

rời được, ngón tay, khớp tay, bàn tay cảm thấy đau

Nóng tăng lên rất mạnh

20 ÷ 25 Tay không thể rời vật mang điện, đau

- Giá trị lớn nhất của dòng điện không nguy hiểm đối với người là Ing ≤ 10mA đối với dòng điện xoay chiều, có tần số công nghiệp và Ing ≤ 50mA đối với dòng điện một chiều

- Với dòng điện xoay chiều khoảng ( 10 ÷ 50)mA, người bị điện giật khó có thể

tự mình rời khỏi vật mang điện vì sự co giật của các cơ bắp

- Khi giá trị dòng điện vượt quá 50mA, có thể đưa đến tình trạng chết do điện giật vì sự mất ổn định của hệ thần kinh và sự co giãn của các sợi cơ tim và làm tim ngừng đập

b Các yếu tố ảnh hương đến dòng điện qua cơ thể người:

Điện trở người:

Giá trị dòng điện đi qua cơ thể người khi tiếp xúc với phần tử có điện áp phụ thuộc vào điện trở của cơ thể người khi tiếp xúc Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng, giá trị và đặc tính của điện trở cơ thể người rất khác nhau và phụ thuộc vào hệ cơ bắp, vào

cơ quan nội tạng, hệ thần kinh Điện trở người không chỉ phụ thuộc vào tính chất vật

lý, vào sự thích ứng của cơ thể mà còn phụ thuộc vào trạng thái sinh học rất phức tạp của cơ thể Do đó giá trị điện trở của cơ thể người không hoàn toàn như nhau đối với tát cả mọi người Ngay đối với một người cũng không thể có cùng một điện trở trong những điều kiện khác nhau, hay trong những thời điểm khác nhau:

Để đơn giản điện trở cơ thể người có thể phân thành 2 phần ( hình 1-1)

 Điện trở của lớp da: bộ phận quan trọng đối với điện trở của cơ thể người, điện trở người hụ thuộc vào điện trở của lớp sừng ở da dày khoảng ( 0,05 ÷ 0,2)mm, vì lớp sừng da rất khô và có tác dụng như chất cách điện

 Điện trở của các bộ phận bên trong cơ thể có giá trị không đáng kể có giá trị khoảng (570 ÷1000)

Khi tiếp xúc với vật mang điện nếu da người còn nguyên vạn và khô, điện trở của người có thể khoảng (400 ÷100)k thậm chí đạt đến 500k Nếu ở chỗ tiếp xúc, lớp ngoài của da không còn ( do bọ cắt, bị tổn thương ) hoặc nếu tính dẫn điện của da tăng lên do điều kiện môi trường xung quanh thì lúc ấy điện trở của cơ thể giảm xuống nhỏ hơn 1000

Điện trở cơ thể người khi bị điện giật phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Điện áp đặt lên người: Giá trị này phụ thuộc vào chiều dày của lớp sừng trên

da Khi điện áp đặt lên người lớn sẽ xuất hiện sự xuyên thủng da Khi da bắt đầu bị xuyên thủng thì điện áp khoảng ( 10 – 50)V

Trong đó: Hình 1-1

- C 1 , R 1 là điện dung và điện trở của lớp da ở vị trí

dòng điện I ng vào người

- R ng là điện trở trong của người

- C 3 , R 3 là điện dung và điện trở của lớp da ở vị trí

dòng điện I ng đi ra

- Vị trí mà cơ thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp: biểu hiện mức độ nguy

hiểm của điện giật, nó phụ thuộc vào độ nhạy cảm của hệ thần kinh tại nơi tiếp xúc (có thể là đầu, tay, chân ), phụ thuộc vào độ dầy của lớp da

- Diện tích tiếp xúc: giá trị này càng lớn thì điện trở càng nhỏ, do đó sự nguy

hiểm do điện giật càng lớn

- Áp lực tiếp xúc: giá trị này càng lớn thì điện trở càng nhỏ, càng nguy hiểm

- Điều kiện môi trường:

 Độ ẩm của môi trường xung quanh càng tăng, sẽ tăng mức độ nguy hiểm Đại đa số các trường hợp điện giật chết người, độ ẩm đã góp phân khá quan trong trong việc tạo ra những điều kiện tai nạn

 Độ ẩm càng lớn thì độ dẫn điện của lớp da sẽ tăng lên, tức là điện trở người càng nhỏ Bên cạnh độ ẩm thì mồ hôi, các chất háo học dẫn điện, bụi hay những yếu

tố khác tăng sẽ tăng độ dẫn điện của da, cuối cùng sẽ đưa đến làm giảm điện trở của người

 Một cách gián tiếp thì nhiệt độ môi trường xung quanh cũng ảnh hưởng đến điện trở người Khi nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên, tuyến mồ hôi hoạt động nhiều hơn và do đó điện trở người sẽ giảm đi

Độ ẩm, nhiệt độ và mức độ bẩn của cơ thể người sẽ tăng làm giảm điện trở suất của da và ảnh hưởng đến mức độ nguy hiểm

Tính toán thường lấy điện trở người khoảng 1000

- Thời gian dòng điện tác dụng: là yếu tố ảnh hưởng gián tiếp đến điện trở người

Khi mới bắt đầu tiếp xúc với điện áp, 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 thủng da làm điện trở giảm đưa đến dòng qua người tăng, nhiệt lượng của cơ thể tỏa ra sẽ tăng, tạo nên sự hoạt động tích cực của các tuyến mồi hôi, điều này dẫn đến điện trở người càng giảm Kết quả là dòng điện chay qua người càng tăng, điện trở của người càng giảm, tức là thời gian dòng điện tác dụng càng lâu càng nguy hiểm

- Điện áp cho phép:

Trong thức tế các qui trình qui phạm về an toàn điện thường qui định theo điện

áp lấy điện áp cho phép làm tieu chuẩn an toàn Vì điện áp dễ xác định hơn

Với điện trở người khoảng 1000 Điện áp < 40V được xem là điện áp an toàn Trường hợp đặc biệt: các dụng cụ, thiết bị cầm tay làm việc trng các hầm ngầm mặc dù cung cấp với điện áp nhỏ < 24V, nhưng không có các phương tiện bảo hộ khác ( cách điện để làm việc ), thì vẫn xem như rất nguy hiểm vì người khi đó sẽ trở thành vật tiếp xúc rất tốt và thường xuyên với trang thiết bị và dụng cụ điện, khi xảy ra sự cố thời gian tồn tại dòng điện qua người thường dài

Theo tài liệu Liên Xô, có 6,6% điện giật chết người ở điện áp nhỏ hơn 24v Như vậy không cho phép ta thiết lập gía trị giới hạn nhất định của điện áp nguy hiểm và không nguy hiểm Vì sự nguy hiểm phụ thuộc trực tiếp vào giá trị dòng điện mà phụ thuộc vào điện áp Mặt khác, ta không thể xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp khi điện giật vì điện trở của cơ thể người thay đổi không theo quy luật và trong một phạm vi khá rộng

 Đường di của dòng điên qua người:

Nếu dòng điện đi qua tim hay vị trí có hệ thần kinh tập trung hoặc vị trí nối ở tay… thì mức độ nguy hiểm càng cao

Những vị trí nguy hiểm: vùng đầu (đặc biệt là vùng: óc, gáy, cổ, thái dương, vùng ngực, vùng cuống phổi, vùng bụng… và thường là những vùng tập trung dây thần kinh như đầu ngón tay, chân

Bảng 1-2: Ảnh hưởng của đường đi dòng điện

Đường đi dòng điện qua người Phân lượng dòng điện qua tim (%)

Người ta thường đo phân lượng dòng điện qua tim đánh giá mức độ nguy hiểm của các dòng điện qua người bằng thưc nghiệm, phân lượng dòng điện qua tim thoe các con đường dòng điện qua người (bảng 1-2)

Từ bảng trên ta thấy:

- Dòng điện di từ chân qua chân ít nguy hiểm nhất

- Dòng điện đi từ tay phải qua chân là nguy hiểm nhất với phân lượng dòng điện qua tim là 6,7% Bởi vì phần lớn dòng điện đo qua tim theo trục dọc mà trục này nằm trên đường từ tay phải đến chân

Khi dòng điện xoay chiều đo vào cơ thể các ion chạy về 2 phía của tế bào, khi dòng điển đổi chiều hướng chuyển động của các ion cũng đổi chiều, chuyển động ngược lại do đó tác dụng kích thích mạnh Mức độ nguy hiểm tăng Khi tần số nhỏ các ion di chuyển ít cả khi tần số cao dòng điện đổi chiều liên tục các ion di chuyển được ít nên mức nguy hiểm nhỏ Nguy hiểm nhát là trong 1 chu kỳ ion chạy được 2 lần bề rộng của tế bào

Bằng thực nghiệm thấy rằng, ở tần số (50 – 60) Hz là nguy hiểm nhất ở tần số cao thì sự nguy hiểm điện giật ít Những sự đốt cháy bởi tần số cao lại càng trầm trọng hơn, tức là nguy hiểm về nhiệt

 Trạng thái sức khỏe của người:

Khi bị điện giật, nếu có thể bị mệt mỏi hay đang trong tình trạng say rượu thì rất

dễ xảy ra hiện tượng choáng vì điện (còn gọi là sốc điện) Hiện tượng choáng vì điện nhạy cảm với phụ nữ và trẻ em hơn là nam giới, với người bị đau tim hoặc cơ thể đang

bị suy nhược rất nhạy cảm khi có dòng điện chạy qua cơ thể

c Nguyên nhân gây ra tai nạn điện

 Do bất cẩn

 3.2 Do sự thiếu hiểu biết của người lao động

 3.3 Do sử dụng thiết bị điện không an toàn

 3.4 Do quá trình tổ chức thi công và thiết kế

 3.5 Do môi trường làm việc không an toàn

d Các biện pháp sơ cấp cứu cho nạn nhân bị điện giật

Khi có người bị điện giật bất cứ ai nhìn thấy cũng phải có trách nhiệm tìm mọi biện pháp để cứu người bị nạn Việc cứu người cần được tiến hành nhanh chóng, kịp thời và có phương pháp Đó là yếu tố quyết định đến tính mạng của nạn nhân

Tách nạn nhân ra khỏi lưới điện

- Nhanh chóng cắt nguồn điện bằng cách cắt các thiết bị đóng cắt gần nạn nhân nhất Khi cắt cần chú ý:

+ Nếu người bị nạn đang ở trên cao thì cần có biện pháp hứng đỡ khi người đó rơi xuống

+ Có thể dùng dao, rìu,… có cán cách điện để chặt đứt dây điện

- Nếu không cắt được nguồn điện thì người cứu phải dùng các vật cách điện để gạt dây điện ra khỏi người nạn nhân, ví dụ như sào cách điện, gậy tre hoặc gỗ khô Người cứu cũng có thể đứng trên các vật cách điện, đi ủng, găng cách điện để gỡ nạn nhân ra khỏi vật có điện hoặc làm ngắn mạch đường dây để các thiết bị bảo vệ tự động cắt đường dây ra khỏi lưới điện

Người bị điện giật ngay sau khi được tách ra khỏi lưới điện nếu chỉ bị ngất thôi chỉ cần đặt ở nơi thoáng khí, nới quần áo, thắt lưng và cho ngửi amôniăc Nếu nạn nhân ngừng thở và tim ngừng đập phải tìm mọi cách cho hô hấp và tim đập trở lại

Hô hấp nhân tạo

Nếu người bị nạn đã tắt thở, tim ngừng đập, toàn thân sinh co giật như chết, cần đặt nạn nhân ở nơi thoáng khí, bằng phẳng, nới rộng quần áo và thắt lưng, cạy miệng, lau sạch nhớt dãi và các chất bẩn rồi thực hiện hô hấp nhân tạo Cần thực hiện cho đên khi có y – bác sỹ đến, có ý kiến quyết định

- Phương pháp đặt nạn nhân nằm sấp: Đặt người bị nạn nằm sấp, một tay đặt dưới đầu, một tay để duỗi thẳng, đặt đầu nghiêng về phía tay duỗi Người cứu chữa quỳ trên lưng nạn nhân, hai tay bóp theo hơi thở của mình, ấn vào hoành cách mô theo hướng tim Khi tim đập được thì hô hấp cũng sẽ dần dần hồi phục được

+ Nhược điểm: khối lượng không khí vào trong phổi ít

+ Ưu điểm: các chất dịch vị và nước miếng không theo đường khí quản vào bên trong và cản trở sự hô hấp

- Phương pháp đặt nạn nhân nằm ngửa: Đặt người bị nạn nằm ngửa, dưới lưng đặt thêm áo, quần cho đầu ngửa ra sau và lồng ngực được rộng rãi thoải mái Người cứu ngồi quỳ ở phía trên đầu, hai tay cầm hai tay nạn nhân kéo lên thả xuống theo nhịp thở của mình

+ Nhược điểm: Dịch vị dễ chạy lên cuống họng làm cản trở hô hấp

+Ưu điểm: không khí vào phổi nhiều hơn

- Phương pháp hà hơi thổi ngạt: Đặt nạn nhân nằm ngửa, ngửa hẳn đầu nạn nhân ra phía trước để cho cuống lưỡi không bịt kín đường hô hấp Đặt một miếng gạc mỏng che kín miệng nạn nhân Người cứu hít thật mạnh, một tay bóp mũi nạn nhân rồi

áp kín miệng mình vào miệng nạn nhân và thổi mạnh (đối với trẻ em thì thổi nhẹ hơn một chút) Ngực nạn nhân phồng lên, người cấp cứu ngẩng đầu lên hít hơi thứ hai, khi

đó nạn nhân sẽ tự thở ra được do sức đàn hồi của lồng ngực Tiếp tục như thế với nhịp

độ khoảng 10 lần 1 phút, liên tục cho đến khi nạn nhân hồi tỉnh

Xoa bóp tim ngoài lồng ngực

Nếu gặp nạn nhân mê man, không nhúc nhích, tím tái, ngừng thở, không nghe thấy tim đập phải lập tức kết hợp ấn tim ngoài lồng ngực: hai bàn tay chồng lên nhau, (hoặc dùng cùi tay) đè vào 1/3 dưới xương ức, ấn mạnh bằng cả sức cơ thể, tì xuống vùng xương ức Sau mỗi lần ấn xuống lại nới nhẹ tay để lồng ngực trở lại như cũ

Nhịp độ phối hợp giữa ấn tim và thổi ngạt là: cứ ấn tim 5 đến 6 lần thì thổi ngạt

1 lần Thổi ngạt kết hợp với ấn tim là phương pháp hiệu quả nhất nhưng cần chú ý là khi nạn nhân bị tổn thương cột sống không nên làm động tác ấn tim

3 Các biện pháp bảo vệ an toàn

3.1 Các qui tắc chung để đảm bảo an toàn điện

Để đảm bảo an toàn điện cần thực hiện tốt các qui định sau đây:

- Phải che chắn các thiết bị và bộ phận mang điện để tránh nguy hiểm khi tiếp xúc bất ngờ

- Phải chọn đúng điện áp sử dụng và thực hiện nối đất hoặc nối dây trung tính các phần tử bình thường không mang điện nhưng có nguy cơ bị dò điện theo đúng qui chuẩn

- Nghiêm chỉnh sử dụng các thiết bị, dụng cụ bảo vệ khi làm việc

- Nghiêm chỉnh thực hiện, chấp hành các qui định, qui trình, qui phạm về an toàn điện

- Tổ chức, kiểm tra, vận hành theo đúng qui tắc an toàn

- Thường xuyên kiểm tra dự phòng cách điện của các thiết bị điện và hệ thống điện

3.2 Các biện pháp về tổ chức

- Các cán bộ phụ trách về điện, bao gồm cả kỹ sư và công nhân trong các nhà máy, xí nghiệp, đơn vị sản xuất đều phải có kiến thức về kỹ thuật điện, an toàn điện và hoàn toàn chịu trách nhiệm về tình trạng kỹ thuật an toàn điện ở cơ sở của mình

- Các công nhân vận hành phải được học về qui trình vận hành thiết bị, máy móc nhằm đảm bảo an toàn chung cho người và thiết bị, đặc biệt là biện pháp kỹ thuật

an toàn khi đóng cắt cầu dao điện các máy công tác, phải biết và thực hiện đúng các biện pháp cấp cứu nạn nhân bị điện giật

- Khi phân công công việc phải có “Phiếu giao việc”

- Khi làm việc phải có 2 người

- Khi cắt điện để sửa chữa phải treo biển ‘‘ Cấm đóng điện có người đang làm việc’’ lên thiết bị đóng cắt

- Phải thực hiện kiểm tra không điện bằng đèn, bằng bút thử điện để khẳng định không còn điện trên các phần tử của thiết bị điện sắp được sửa chữa

3.3 Các biện pháp kỹ thuật an toàn điện

Để phòng ngừa, hạn chế tác hại do tai nạn điệ cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật sau đây:

- Các biện pháp chủ động đề phòng xuất hiện tình trạng nguy hiểm có thể gây tai nạn

+ Đảm bảo tốt cách điện của thiết bị

+ Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các thiết bị mang điện + Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách ly

+ Sử dụng tín hiệu, biển báo, khóa liên động

- Các biện pháp để ngăn ngừa, hạn chế tai nạn điện khi xuất hiện tình trạng nguy hiểm

+Thực hiện nối dây trung tính bảo vệ

+ Thực hiện nối đất bảo vệ

+ Sử dụng máy cắt điện an toàn, thiết bị chống dò điện, thiết bị tự động ngắt điện

+ Sử dụng các phương tiện bảo vệ, dụng cụ phòng hộ

3.4 Lắp đặt hệ thống bảo vệ an toàn

là để giảm điện áp đối với đất của tất cả những bộ phận kim loại của thiết bị điện đến một trị số an toàn đối với người Những bộ phận này bình thường không mang điện áp nhưng có thể do cách điện bị chọc thủng nên có điện áp xuất hiện trên chúng Như vậy, nối đất là sự chủ định nối điện các bộ phận của thiết bị điện với hệ thống nối đất

Hệ thống nối đất bao gồm các thanh nối đất và dây dẫn để nối đất

Ngoài nối đất để đảm bảo an toàn cho người còn có loại nối đất với mục đích xác định chế độ làm việc của thiết bị điện

b Lắp đặt nối trung tính bảo vệ

Bảo vệ nối dây trung tính là thực hiện nối các phần kim loại bình thường không mang điện với dây trung tính hay dây không

Mục đích dùng bảo vệ nối dây trung tính nhằm biến sự cố chạm vỏ thiết bị điện thành sự cố ngắn mạch pha – trung tính làm tăng dòng điện sự cố giúp các thiết bị bảo

vệ (cầu chì, aptomat, máy cắt điện,…) tác động nhanh cắt thiết bị điện có sự cố ra khỏi nguồn điện tránh nguy hiểm cho con người trong các mạng điện hạ áp trung tính nối đất trực tiếp mà người hay chạm phải

c Lắp đặt chống sét bảo vệ

Giông sét là một hiện tượng thiên nhiên, đó là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây với nhau và giữa đám mây với mặt đất Đối với người và các súc vật, sét nguy hiểm là do nguồn điện áp cao và dòng điện sét lớn Như chúng ta đã biết, chỉ cần một dòng điện rất nhỏ khoảng vài chục mA đi qua người cũng có thể gây nên chết người Vì thế rất dễ hiểu tại sao khi bị sét đánh trực tiếp người thường chết ngay

Khi sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào các công trình không những làm hư hại

về vật chất mà còn gây nguy hiểm đến tính mạng con người Vì thế các công trình tùy theo mức độ quan trọng nhất thiết phải có hệ thống các thiết bị chống sét và biện pháp

để bảo vệ an toàn khi có sét đánh vào

Hiện nay để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho công trình thường dùng các hệ thống thu sét – cột thu sét, dây thu sét – gồm bộ phận thu sét (kim, dây), bộ phận nối đất và các dây dẫn liên hệ hai bộ phận trên với nhau (dây nối đất)

Tác dụng bảo vệ của hệ thống thu sét là ở chỗ tập trung điện tích ở đỉnh bộ phận thu sét, tạo nên trường lớn nhất giữa nó và đầu tia tiên đạo…do đó thu hút các phóng điện sét và hình thành khu vực an toàn ở bên dưới và xung quanh hệ thống thu sét

Bộ phận nối đất của hệ thống thu sét cần có điện trở nối đất nhỏ để việc tập trung điện tích cảm ứng phía mặt đất được dễ dàng và khi có dòng điện sét đi qua điện

áp trên các bộ phận của hệ thống thu sét sẽ không đủ để gây nên phóng điện ngược từ

4 Thực hành

4.1 Các bước thực hiên hô hấp nhân tạo

+ Bước 1: Để nạn nhân nằm ở nơi thoáng đãng, nới rộng quần áo và dây thắt lưng, đệm dưới cổ cho đầu hơi ngửa ra sau để đảm bảo đường hô hấp được thông thoáng, lấy dị vật trong miệng nạn nhân nếu có

+Bước 2: Một tay bịt mũi nạn nhân, tay kia kéo hàm xuống dưới để miệng hở ra, ngậm chặt miệng nạn nhân rồi thổi liên tục hai hơi đối với người lớn, một hơi với trẻ em dưới 8 tuổi, sau

đó để lồng ngực tự xẹp xuống rồi lại thổi tiếp Người lớn và trẻ em trên 8 tuổi, mỗi phút phải thổi ngạt 20 lần Trẻ dưới 8 tuổi, mỗi phút phải thổi ngạt 20 - 30 lần

Lưu ý: Chỉ thực hiện hô hấp nhân tạo cho người bị nạn mà tim còn đập

4.2 Các bước thực hiện xoa bóp tim ngoài lồng ngực

+Bước 1: Để nạn nhân nằm trên mặt phẳng cứng, người tiến hành ép tim quỳ gối bên trái nạn nhân Hai bàn tay chồng lên nhau rồi để trước tim, tương ứng với điểm giữa hai núm vú hoặc khoang liên sườn 4 - 5 bên ngực trái, từ từ ấn sâu xuống khoảng 1/3 cho đến một nửa bề dày lồng ngực, sau đónới lỏng tay ra

+ Bước 2: Người lớn và trẻ em trên 1 tuổi, số lần ép tim trong một phút khoảng 100 lần Trẻ dưới 1 tuổi, mỗi phút ép tim hơn 100 lần Trẻ sơ sinh có thể phải ép tim đến 120 lần/phút

+ Bước 3: Khi nạn nhân vừa ngưng tim vừa ngưng thở: Phải kết hợp cả ép tim với thổi ngạt, cứ 15 lần ép tim lại thổi ngạt hai lần, với trẻ sơ sinh là ba lần ép tim thổi ngạt một lần

Lưu ý: sau khi bệnh nhân tự thở được cần đưa ngay đến cơ sở y tế gần nhất để được điều trị kịp thời

4.3 Sinh viên thực hiện việc hô hấp nhân tạo và xoa bóp tim ngoài lồng ngực đối với mô hình người nộm

Thực hiện trình tự theo các bước của 2 công việc nêu trên, quan sát đèn báo trên mô hình để điều chỉnh cho đúng chu kỳ hướng dẫn và điền kết quả vào bảng sau:

Hô hấp nhân tạo

Xoa bóp tim ngoài lồng ngực

Sinh viên đánh dấu “X” vào các bước mình đã thực hiện Công việc được đánh là “Đạt” khi tất cả các bước ở mỗi công việc được đánh dấu và đèn báo hiển thị màu xanh ở mỗi chu kỳ

hô hấp

* Những nội dung cần chú ý trong bài:

- Các nguy cơ dẫn đến mất an toàn điện, các biện pháp phòng tránh

- Các bước sơ cấp cứu nạn nhân bị tai nạn về điện

* Bài tập mở rộng và nâng cao

Bài 1: Tìm video và trình bày các phương pháp sơ cấp cứu người bị các tai nạn về điện

Bài 2: Tìm video dẫn chứng các nguyên nhân gây mất an toàn điện trong việc sử dụng, vận hành thiết bị cơ khí và cách phòng tránh

* Yêu cầu đánh giá kết quả học tập bài 1

- Nội dung:

+ Về kiến thức: Trình bày được các nguy cơ dẫn đến mất an toàn điện, các biện pháp phòng tránh

+ Về kỹ năng: Sử dụng thành thạo mô hình người nộm để sơ cấp cứu nạn nhân

+ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, an toàn, chính xác, ngăn nắp trong công việc

BÀI 2: SỬ DỤNG DỤNG CỤ ĐO KIỂM

Mã bài: MĐ13-02

1 Giới thiệu

Khoa học kỹ thuật ngày nay rất phát triển người ta đó sản xuất ra nhiều loại máy

đo để đo các đại lượng lượng của mạch điện, đồng thời người ta cũng đã sản xuất ra những máy đo để giúp cho người công nhân sử dụng thuận tiện khi đo các thông số của mạch điện cũng như khi khảo sát, nghiên cứu sự hoạt động của mạch Như vậy đòi hỏi người công nhân phải có một trình độ hiểu biết về chức năng của từng loại máy

đo cũng như phải thao tác, sử dụng thành thạo các loại máy đo đó

2 Mục tiêu của bài

- Trình bày đúng cấu tạo, nguyên lý hoạt động của của các dụng cụ đo kiểm

- Thực hiện đo đúng các thông số dòng điện, điện áp, điện trở bằng các dụng cụ đo kiểm

- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, logic khoa học, tác phong công nghiệp

3 Nội dung bài

1 Sử dụng máy đo vạn năng

2 Sử dụng Ampe kìm

3 Lắp đặt công tơ điện

1 Sử dụng máy đo vạn năng (VOM)

1.1 Công dụng: Máy đo vạn năng (VOM) đo được các đại lượng

- Điện trở đến hàng KΩ

- Điện áp xoay chiều, một chiều đến 1000 V

- Dòng điện một chiều đến vài trăm mA

Bước 1: Cắm que đo đúng vị trí: đỏ (+); đen (– )

Bước 2: Chuyển núm xoay vể thang đo phù hợp (một trong các thang đo điện trở)

Bước 3: Chập 2 que đo và điều chỉnh núm (Ω Adj cho kim chỉ đúng số 0 trên vạch Ω)

Bước 4: Tiến hành đo: Chấm 2 que đo vào 2 đầu điện trở cần đo

0

50 1

0 2.5

x1 x10 x100 x1K x10K

OUT PUT

Bước 5: Đọc trị số: Trị số đo điện trở sẽ được đọc trên vạch ( trên mặt số theo biểu thức sau:

Ví dụ: núm xoay đặt ở thang x10; đọc được 26 thì giá trị điện trở đo được là:

Số đo = 26 x10 = 260 Ω

Ví dụ: Núm xoay đặt ở thang x10K; đọc được 100 thì giá trị điện trở đo được là:

Số đo =100 x10K =1000 K ( =1M Ω)

 Các điều lưu ý

 Mạch đo phải ở trạng thái không có điện

 Điện trở cần đo phải được cắt ra khỏi mạch

 Không được chạm tay vào que đo

 Đặt ở thang đo nhỏ, thấy kim không lên thì chưa vội kết luận điện trở bị hỏng

mà phải chuyển sang thang đo lớn hơn để kiểm tra Tương tự khi đặt ở thang đo lớn, thấy kim chỉ 0 thì phải chuyển sang thang lớn hơn

b Đo điện áp xoay chiều

Bước 1: Chuyển núm xoay vể thang đo phù hợp (một trong các thang ở khu vực ACV; màu đỏ)

Bước 2: Tiến hành đo: Chấm 2 que đo vào 2 điểm cần đo

Bước 3: Đọc trị số: Số đo sẽ được đọc ở các vạch còn lại trên mặt số (trừ vạch (Ω) theo biểu thức như sau:

 Phải cẩn thận tránh va quẹt que đo gây ngắn mạch và bị điện giật

c Đo điện áp một chiều

Tiến hành tương tự như phần b, nhưng núm xoay phải đặt ở khu vực DCV và chấm que đo phải đúng cực tính như hình 2.3

Số đo = Số đọc x thang đo

Số đo = Số đọc X (thang đo / vạch đọc)

_ +

- DCV

d Đo dòng điện một chiều (Hình2.4)

Bước 1: Chuyển núm xoay về khu vực DC mA

Bước 2: Tiến hành đo: Cắt mạch, nối tiếp que đo vào 2 điểm cần đo

Bước 3: Đọc trị số, tương tự như phần b, đơn vị tính là mA hoặc (A nếu để ở thang 50 A

e Các chức năng khác của thang đo điện trở

e1 Đo thông mạch, đứt mạch (Hình2.5)

e2 Kiểm tra chạm võ.(Hình2.6)

e3- Kiểm tra , xác định cực tính diode (Hình2.7)

- Sau 2 lần đo (đảo đầu diode - thuận nghịch): 1 lần kim quay mạnh, 1 lần kim không quay là diode còn tốt

- Ứng với lần kim quay mạnh: que (-); màu đen nối với cực nào thì cựcđó là Anode (dương cực của diode) Do khi đó diode được phân cực thuận và que (-) được nối với nguồn (+) bên trong của máy đo

e4 Kiểm tra tụ điện (Hình2.8)

Thỏa đồng thời 3 điều kiện trên thì tụ điện còn tốt

f Đo xác định các cực của Transistor

Hình 2.9: Các cực của Transistor

- Trước hết, xác định cực B, dùng _kế, vặn thang x1,

- Sau đó tiến thành lấy một que đo giữ cố định với 1 chân bất kỳ của que đo

- Que còn lại lần lượt đưa vào đo 2 chân còn lại

- Tiếp tục đảo que đo, cho đến khi ta nhận được 2 giá trị điện trở R liên tiếp bằng nhau R=(1015), khi đó que nối với chân cố định là B:

+ Nếu que cố định(lần đo cuối- trong loạt đo đầu tiên) là que đỏ, thì đây là Transistor loại N-P-N

+ Nếu que cố định(lần đo cuối- trong loạt đo đầu tiên) là que đen, thì đây là Transistor loại P-N-P

- Để xác định nốt 2 chân còn lại C & E, ta dùng _kế chọn thang x100-1K, hai que đo đưa vào 2 chân còn lại, sau đó dùng ngón tay chạm nối cực B với từng chân, nếu không thấy kim chỉ thị giá trị R khoảng từ 10K-100K thì ta đảo que đo, và làm lại các động tác đo trên, khi đó ta sẽ được giá trị R=(10-100)K, khi đó que chạm với B là cực C cực còn lại là E

NPN

PNP

-

E

B

C

Hình 2.10: Đo xác định các cực của Transistor

Lưu ý: với tất cả các đồng hồ việt nam:

+ Que đen bao giờ cũng nối với (+) nguồn

+ Que đỏ bao giờ cũng nối với (-) nguồn

Chỉ trừ các loại Vônkế điện tử thì:

+ Que đen nối với (-) nguồn

+ Que đỏ nối với (+) nguồn

2 Sử dụng Ampe kìm

a Công dụng

Chức năng chính của Ampere kế kìm là đo dòng điện xoay chiều (đến vài trăm A) mà không cần phải cắt mạch điện, thường dùng để đo dòng điện trên đường dây, dòng điện qua các máy móc đang làm việc

Ngoài ra trên Ampere kế kìm còn có các thang đo ACV, DCV, và thang đo điện trở

1.Gọng kìm; 2 Chốt mở gọng kìm; 3 Núm xoay; 4 Nút khóa kim;

5 Nút điều chỉnh 0; 6 Kim đo; 7 Các vạch đọc; 8 Lổ cắm que đo

b Cách sử dụng

Ampekế kìm đo được nhiều đại lượng khác nhau như điện áp xoay chiều, dòng điện xoay chiều, điện trở vv…Nhưng nó được ứng dụng nhiều nhất là đo dòng điện

xoay chiều đang vận hành

Đo dòng điện xoay chiều

Bước 1: Chuyển núm xoay sang khu vực AC A

Bước 2: ấn mở gọng kìm, kẹp đường dây cần đo vào giữa (chỉ cần kẹp một dây pha hoặc dây trung tính)

Bước 3: Đọc trị số, tương tự máy đo VOM

Đo các đại lượng còn lại

Hoàn toàn giống như máy đo VOM

 Chú ý:

- Khi đo chỉ cần kẹp 1 dây

- Không sử dụng que đo khi đo AC A

- Phải cẩn thận tránh nhầm lẫn các thang đo khác với thang đo ACA

3 Lắp đặt công tơ điện

3.1 Công dụng

Để đo điện năng trong mạch điện xoay chiều người ta dùng công tơ điện (còn gọi

là máy đếm điện năng, điện kế hay điện năng kế) Nói cách khác: công tơ điện là loại

OFF



DCV ACV

máy đo dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ của phụ tải Số chỉ trên công tơ được tính bằng KWh

3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của công tơ điện:

Là một đĩa nhôm (6) tròn, ở tâm đĩa có gắn trục quay (2), một đầu trục gắn trên ổ

đở, một đầu còn lại gắn với hệ thống bánh xe răng (3) có cấu tạo đặc biệt theo tỷ lệ để đếm số vòng quay của đĩa nhôm thể hiện trên bánh xe của trục số (4)

3.3 Nguyên lý làm việc

Công tơ điện làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ

Khi có dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dòng điện sẽ sinh ra từ thông 1 biến thiên qua đĩa nhôm do đó trong đĩa nhôm sẽ xuất hiện dòng điện xoáy ii Tương tự như vậy, ở cuộn điện áp dòng xoay chiều sinh ra từ thông 2 biến thiên do đó sinh ra dòng

Hình 2.12: công tơ 1 pha

Nam châm dòng điện

điện iư ngược chiều với ii các dòng ii và iư tác dụng với 1 và 2 tạo thành mômen quay làm đĩa nhôm quay

Mq = K1 P

Do đĩa nhôm lại nằm trong từ trường của nam châm vĩnh cửu nên khi đĩa nhôm quay thì trong đĩa lại xuất hiện dòng cảm ứng ic Sự tương tác giữa ic và từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ sinh ra mômen hãm, ngược chiều với mômen quay (do đó nam châm vĩnh cửu còn được gọi là nam châm hãm)

Mc = K2.n (n là tốc độ quay của đĩa nhôm)

Khi Mq = Mc thì đĩa nhôm quay đều

Mq = Mc  K1 P = K2 n

P K K

K P

* Công tơ 3 pha gồm 2 cơ cấu công tơ 1 pha nối trên cùng một trục quay như hình 2.13:

Hình 2.13: Công tơ điện ba pha 1,2: Nam châm điện xoay chiều 3: Nam châm vĩnh cửu (nam châm hãm)

4: Đĩa nhôm 5: Cuộn dây dòng điện 6: Cuộn dây điện áp

7: Trục quay 8: Hệ thống đếm số vòng quay

3.4 Lắp đặt công tơ điện

a Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đấu dây

- Sơ đồ đấu dây công tơ 3 pha 3 phần tử (Hình 2.18)

- Kí hiệu qui ước: công tơ điện một pha đưa ra 4 đầu dây được đánh số lần lượt

từ trái qua phải là 1, 2, 3, 4 hay 1S, 2S, 3L, 4L

+Các đầu 1, 2 hay 1S, 2S được nối với nguồn

+Các đầu 3, 4 hay 3L, 4L được nối với tải tiêu thụ

Tải Nguồn

Hình 2.16 Sơ đò nối dây Công tơ

Hình 2.17 Sơ đò nối dây Công tơ điện 1 pha – Dạng 2

b Các giá trị định mức của công tơ

Trên công tơ điện nhà sản xuất sẽ cho các giá trị:

- Điện áp định mức: Uđm là giá trị điện áp cho phép công tơ làm việc Công tơ 1 pha thường có điện áp định mức là 220V hoặc 110V; Công tơ 3 pha thường có điện áp định mức là 3 pha 380V hoặc 3 pha 220V

- Dòng điện định mức: Iđm là giá trị dòng điện làm việc của công tơ Nhà sản xuất thường cho giá trị dòng điện làm việc bình thường (định mức) và dòng điện tối đa (cực đại) mà công tơ có thể làm việc được dưới dạng Iđm (Imax)

- Hằng số công tơ: Cho biết số vòng quay của công tơ trên mỗi KWh điện năng tiêu thụ Thông thường có các hằng số sau: 450 Rev/ KWh; 600 Rev/ KWh; 900 Rev/ KWh; 120 Rev / KWh

- Ngoài ra trên nhãn còn có các thông số khác như: tần số; số hiệu sản phẩm; năm sản xuất

c Cách chọn công tơ hợp lý:

Trên công tơ điện nhà sản xuất sẽ cho các giá trị:

- Điện áp định mức: Uđm là giá trị điện áp cho phép công tơ làm việc Công tơ 1 pha thường có điện áp định mức là 220V hoặc 110V; Công tơ 3 pha thường có điện áp định mức là: 3 pha 380V hoặc 3 pha 220V

- Dòng điện định mức: Iđm là giá trị dòng điện làm việc của công tơ Nhà sản xuất thường cho giá trị dòng điện làm việc bình thường (định mức) và dòng điện tối đa (cực đại) mà công tơ có thể làm việc được dưới dạng Iđm (Imax)

- Hằng số công tơ: cho biết số vòng quay của công tơ trên mỗi kWh điện năng tiêu thụ Thông thường có các hằng số sau: 450 Rev/kWh; 600 Rev/kWh; 900 Rev/kWh;1200 Rev/kWh

- Ngoài ra trên nhãn còn có các thông số khác như: tần số; số hiệu sản phẩm; năm sản xuất

- Quan sát các ký hiệu trên mặt công tơ để chọn công tơ thích hợp với mạch cần đo: điện áp, dòng điện định mức, hằng số công tơ, cấp chính xác v.v

Khi chọn công tơ, ngoài việc chọn điện áp của công tơ thích hợp với điện áp mạch cần đo, ta cần phải chọn dòng điện định mức của công tơ thích hợp với dòng điện mạch đo Muốn vậy ta phải tính cường độ dòng điện tối đa của tất cả các đồ dùng điện trong nhà, xem như tất cả đồ dùng điện này được sử dụng cùng một lúc

d Đo kiểm công tơ

Do cấu tạo của công tơ (cuộn dòng điện dây to ít vòng và cuộn điện áp dây nhỏ nhiều vòng hơn) nên khi dùng Ohm kế để đo kiểm sẽ được kết quả RDòNG << RáP Chú ý: Muốn phép đo được chính xác; khi đo phải hở cầu nối tại điểm số 2 trên sơ đồ nguyên lý

Kiểm tra sơ bộ tốc độ quay của công tơ: Tốc độ quay của công tơ phụ thuộc vào

- Độ lớn của tải: Tải càng lớn tốc độ quay càng nhanh

- Hằng số đếm của công tơ: Hằng số này càng cao tốc độ quay sẽ càng nhanh Đây là tham số cơ bản để cân chỉnh hoặc kiểm tra độ chính xác của công tơ

Ví Dụ: Công tơ điện loại 220V; 10 (30)A; 600Rev/ KWh Kiểm tra công tơ bằng bóng đèn 220V – 100W thì thấy:

Giả sử điện áp nguồn đúng là 220V và công suất của đèn đúng 100W không sai

số

Do công suất của đèn là 100W nên phải sử dụng 10h thì lượng điện năng tiêu thụ mới là 1KWh Nghĩa là lúc đó đồng hồ quay được 600 vòng

Như vậy trong 1 giờ công tơ sẽ quay được 600 / 10 = 60 vòng hay là mỗi phút công tơ sẽ quay 1 vòng

e Đọc chỉ số và tính điện năng tiêu thụ

Khi công tơ làm việc lượng điện năng tiêu thụ sẽ được hiển thị trên mặt số, đơn

vị tính là KWh Người dùng chỉ việc đọc giá trị này theo qui ước từ trái sang phải

Tính điện năng tiêu thụ của một tháng Atháng = chỉ số mới – chỉ số cũ

4 Thực hành

4.1 Đo điện áp và dòng điện

Trình tự thực hiện như sau:

1 Dùng máy đo VOM: đo kiểm tra các cấp điện áp AC, DC của bộ nguồn thí nghiệm

2 Lắp mạch như hình sau:

3 Đo dòng điện qua mạch chính(I)

Bước 1 : Nối tắt c - d; c - i

Bước 2: Cấp nguồn tại a(+) và g (-)

Bước 3: Tiến hành đo dòng điện tại b(+), c(-), và ghi kết quả vào bảng 2.1

4 Đo dòng điện qua mạch nhánh thứ nhất (I1)

Mạch đang ở trạng thái như phần 3, tiến hành:

Bước 1: Nối tắt b - c

Bước 2: Hở mạch tại c - d

Bước 3: Đo dòng điện qua mạch nhánh thứ nhất (I1) tại c(+), d(-), và ghi kết quả

vào bảng 2.1

5 Đo dòng điện qua mạch nhánh thứ hai (I2)

Tiến hành tương tự như phần 4 Nối tắt c - d, hở mạch và đo tại c(+) và i(-), ghi kết quả vào bảng ghi kết quả đo

Chú ý: Muốn đo dòng điện tại điểm nào thì phải hở mạch và đo tại điểm đó

Bước 1: Nối tắt c - i, nguồn vẫn cấp như cũ

Bước 2: Đo sụt áp trên từng nhánh tại các điểm: a - b; d - f; f - g; và i - h Bước 3: Đo sụt áp trên từng điện trở tại các điểm a - b; d - e; e - f; f - g;

và i - h, ghi kết quả vào bảng ghi kết quả đo

7 Làm lại các thí nghiệm từ phần 2 đến 6 nhưng với những giá trị khác của điện

áp nguồn, kết quả cũng ghi vào bảng tương tự (thực hiện ít nhất là 4 giá trị nguồn điện khác nhau)

8 Đo xác định lại các giá trị điện trở Giải mạch bằng định luật Ohm để kiểm chứng kết quả thí nghiệm Cho nhận xét về sự khác biệt (nếu có) giữa lý thuyết

 Đo điện trở: Trình tự thực hiện như sau:

Bước 1: Khảo sát máy đo

1 Quan sát kết cấu ngoài của máy đo, xác định các thang đo, vạch đọc

2 Vẽ lại kết cấu ngoài với đầy đủ chú thích

3 Thuyết minh thu gọn cách đọc số đo ứng với từng thang đo, vạch đọc cụ thể

Bước 2: Tiến hành đo

1 Lắp các điện trở lên bảng thực tập như (hình A1)

2 Chuẩn bị máy đo để đo điện trở

3 Đo và đọc giá trị của từng điện trở

+ Đo tại các điểm a - b; d - e; e - f ;

+ Ghi kết quả vào bảng 3.2

4 Đo 2 điện trở mắc song song:

+ Nối tắt a - d, b - e để tạo 2 điện trở R1 mắc song song R2 như (hình A2) (nối tắt những điểm thích hợp để tạo ra các điện trở mắc song song như trong bảng 3.3)

+ Đo tại các điểm đã nối tắt (a, e)

+ Ghi kết quả vào bảng 3.3

5 Đo 2 điện trở mắc nối tiếp

+ Hở mạch tại b - d; f – f’ để tạo 2 điện trở R2 mắc nối tiếp R3 như (hình A3) (nối và hở mạch tại các điểm thích hợp để tạo ra các điện trở mắc nối tiếp như trong bảng 3.4)

+ Đo tại các điểm vừa hở mạch

+ Ghi kết quả vào bảng 3.4

6 Đo nhiều điện trở mắc nối tiếp, mắc song song

+ Thực hiện tương tự như bước 4 và bước 5 nhưng số điện trở nối tiếp hoặc song song là 3, 4

+ Kết quả ghi vào bảng 3.5 và 3.6