Tóm tắt bài giảng môn học an toàn điện

Nội dung : 1.1 Tai nạn điện Tai nạn điện có thể phân làm 3 loại như sau : 1.1.1 Điện giật Điện giật là do tiếp xúc trực tiếp của cơ thể con người với các phần tử mang điện như: dây dẫ

TÓM TẮT MÔN HỌC AN TOÀN ĐIỆN

1 Tên môn học: An toàn điện

2 Vị trí môn học: Môn cơ sở

3 Điều kiện môn học:

4 Mục đích

- Học sinh có cái nhìn tổng quát về sự nguy hiểm khi thao tác với lưới điện từ đó có hành động phù hợp để trách nguy hiểm cho bản thân đồng thời biết cách cứu người khác bị tai nạn điện

- Học sinh phân tích được các biện pháp bảo vệ như nối trung tính, nối đất

- Ngoài ra môn học còn giúp học sinh biết được tác hại của trường điện từ, tĩnh điện, sét và các biện pháp đề phòng

5 Số đơn vị học trình: 2 ( 30 tiết)

6 Đánh giá ĐTBMH = [Điểm trung bình kiểm tra + Điểm Thi] : 2

7 Giáo trình, tài liệu:

Tài liệu tham khảo chính :

- GIÁO TRÌNH AN TOÀN ĐIỆN – vụ THCN – NXB giáo dục

Tài liệu tham khảo :

- Bài giảng an toàn điện – TS Quyền Huy Ánh – trường ĐH SPKT

MỤC LỤC

Trang

Bài 1 : Tổng quan về tai nạn điện 4

1.1 Tai nạn điện 4

1.2 Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người 4

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn điện giật 5

Bài 2 : Sơ cứu người bị điện giật 7

2.1 Phương pháp tách người bị nạn ra khỏi mạng điện 7

2.2 Phương pháp sơ cứu ngay người bị nạn 8

2.3 Phương pháp hô hấp nhân tạo 9

Bài 3 : Hiện tượng dòng điện đi vào đất .11

3.1 Dòng điện tản trong đất 12

3.2 Điện áp bước 13

3.3 Điện áp tiếp xúc 13

Bài 4 : Phân tích an toàn trong mạng điện 14

4.1 Mạng một pha đơn giản .14

4.2 Mạng điện 3 pha 3 dây 15

4.3 Điện tích tàn dư .17

Bài 5 : Bảo vệ nối dất 18

5.1 Ý nghĩa của việc nối đất 18

5.2 Phạm vi ứng dụng 19

5.3 Bộ phận nối đất 19

5.4 Điện trở nối đất 21

5.5 Điện trở xuất của đất 22

Bài 6 : Bảo vệ nối dây trung tính 23

6.1 Bảo vệ nối dây trung tính trong các mạng điện 23

6.2 Nối đất lặp lại dây trung tính .24

6.3 Phạm vi ứng dụng 25

Bài 7 : Bảo vệ chống điện áp cao xâm nhập điện áp thấp 26

7.1 Sự nguy hiểm khi có sự xâm nhập của điện áp cao sang điện áp thấp 26

7.2 Các biện pháp bảo vệ khi điện áp cao xâm nhập điện áp thấp 27

Bài 8 : Các biện pháp thu sét 30

8.1 Sự hình thành sét 30

8.2 Các tham số của sét .30

8.3 Các biện pháp thu sét .31

Bài 9 : Trường điện từ tần số cao – tĩnh điện 35

9.1 Sự hình thành trường điện từ tần số cao 35

9.2 Tĩnh điện 36

Bài 10 : Biện pháp kỹ thuật an toàn điện 37

10.1 Các loại công cụ bảo vệ 37

10.2 An toàn khi sử dụng và vận hành các thiết bị dùng điện 38

10.3 Tổ chức vận hành 39

Phụ lục : Các từ viết tắt 42

Bài 1 : TỔNG QUAN VỀ TAI NẠN ĐIỆN

A Mục tiệu :

- Học sinh liệt kê được các dạng tai nạn điện

- Tóm tắt được tác hại của dòng điện khi đi qua cơ thể

- Nêu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến người bị điện giật

B Nội dung :

1.1 Tai nạn điện

Tai nạn điện có thể phân làm 3 loại như sau :

1.1.1 Điện giật

Điện giật là do tiếp xúc trực tiếp của cơ thể con người với các phần tử mang điện như: dây dẫn hỏng cách điện, máy điện, thiết bị điện bị chạm vỏ … hoặc do tiếp xúc gián tiếp khi

cơ thể người tiếp xúc với 2 điểm có sự chênh lệch điện áp

1.1.2 Bỏng điện hoặc đốt cháy điện

Khi người đóng mở điện hoặc khi đến gần vật mang điện có điện áp cao thì sẽ phát sinh hồ quang đốt cháy da thịt, gây bỏng sâu, nếu nặng có thể dẫn đến tử vong

1.1.3 Cháy nổ

Khi dòng điện đi qua dây dẫn lớn hơn giá trị cho phép, cách điện bị nóng chảy dẫn đến ngắn mạch, hồ quang điện phát sinh trong quá trình ngắn mạch sẽ đốt cháy nhựa cách điện, các vật dễ cháy khác tiếp xúc với nó gây nên hỏa hoạn Hoả hoạn thường để lại nhiều hậu quả thương tâm

1.2 Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người

- Dòng điện khi đi vào cơ thể người sẽ gây nên hiện tượng co cơ Đầu tiên các ngón tay tê, nếu dòng điện lớn hơn, cơ tay chân sẽ co lại Nếu thời gian tiếp xúc tăng lên, cơ ngực co rút làm ngừng hô hấp Nếu dòng điện lớn hơn cơ tim sẽ co bóp hỗn loạn, quá trình tuần hoàn rối loạn và tim sẽ ngừng đập

- Dòng điện đi vào cơ thể sẽ gây kích thích hệ thần kinh trung ương Lúc đầu cơ thể phản ứng rất mạnh sau đó cảm giác dần dần bị tê liệt, nạn nhân chuyển sang trạng thái mê man rồi chết

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn điện giật

Người bị tai nạn nặng hay nhẹ tùy thuộc vào các yếu tố sau :

1.3.1 Giá trị dòng điện qua người

Giá trị dòng điện qua người là một trong những yếu tố quyết định mức độ tác hại của người bị điện giật Giá trị dòng điện càng cao thì tác hại càng tăng Ta có bảng trị số dòng điện và mức độ tác hại như sau :

Bảng 1.1 trị số dòng điện tác hại đến con người

Dòng điện

[mA]

TÁC HẠI ĐỐI VỚI CƠ THỂ NGƯỜI Dòng điện xoay chiều Dòng điện một chiều

0.6÷1.5 Bắt đầu thấy tê ngón tay Không có cảm giác

2÷3 Ngón tay tê rất mạnh Không có cảm giác

6÷7 Bắp thịc co lại và rung Đâu như kim đâm và thấy nóng

8÷10 Tay khó rời vật mang điện nhưng

có thể rời được, ngón tay, khớp tay, bàn tay cảm thấy đâu

Nóng tăng lên rất mạnh

20÷25 Tay không rời được vật mang

điện, đâu tăng lên, khó thở Nóng tăng lên và có hiện tượng co quắp 50÷80 Hô hấp tê liệt, tim đập mạnh Rất nóng, các bắp thịt co quắp, khó

thở 90÷100 Hô hấp tê liết, kéo dài 3giây thì

1.3.2 Thời gian bị điện giật

Thời gian bị điện giật càng lâu thì nguy hiểm càng lớn Thời gian bị điện giật nhỏ từ 0.1 đến 0.2 giây thì không gây nguy hiểm Thời gian càng tăng do ảnh hưởng phát nóng, lớp sừng trên da bị chọc thủng, điện trở người giảm xuống nhanh, dòng điện sẽ tăng vọt và càng nguy hiểm hơn

1.3.3 Điện trở người

Cơ thể con người có thể xem như một điện trở có giá trị khoảng vài chục Ω vài trăm

KΩ Điện trở người không điều, lớp sừng trên da có điện trở lớn nhất, tiếp theo là da Nếu lớp sừng trên da bị ẩm thì điện trở của người chỉ còn 80 -1.000Ω

Điện trở người không phải cố định mà thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : tình trạng lớp sừng, độ ẩm của da, diện tích tiếp xúc, áp lực tiếp xúc, giá trị dòng điện, trạng thái bệnh lý, tâm lý, sức khoẻ của người tiếp xúc

1.3.4 Đường đi của dòng điện qua người

Dòng điện khi qua tim sẽ làm tê liệt hệ tuần hoàn dẫn đến chết người

- Dòng điện từ chân sang chân thì 0.4% dòng điện qua tim ( kém nguy hiểm)

- Dòng điện từ tay qua tay thì 3.3% dòng điện qua tim ( nguy hiểm)

- Dòng điện đi từ tay trái qua chân 3.7% dòng điện qua tim(nguy hiểm)

- Dòng điện từ tay phải qua chân 6.7% dòng điện qua tim ( nguy hiểm nhất)

1.3.5 Tần số dòng điện

- Dòng điện một chiều được xem là ít nguy hiểm hơn dòng điện xoay chiều tần số 60Hz Dòng điện tần số càng cao càng ít nguy hiểm

50Hz-1.3.6 Điện áp đặt vào người

Điện áp đặt vào người càng lớn thì càng nguy hiểm Điện áp cho phép là điện áp tại đó con người tiếp xúc sẽ không nguy hiểm Điện áp cho phép phụ thuộc vào môi trường xung quanh

- Môi trường bình thường là môi trường nhiệt độ nhỏ hơn 35oC, độ ẩm trung bình <75%, không có bụi dẫn điện Khi đó điện áp cho phép khoảng 65V

- Môi trường nguy hiểm là môi trường có một trong các yếu tố trên Khi đó điện áp cho phép là 36V

- Môi trường đặt biệt nguy hiểm là môi trường có 2 hay nhiều yếu tố nói trên Khi đó điện áp cho phép là 12V-24V

Điện áp cho phép này lấy theo chuẩn của Nga

Câu hỏi ôn tập :

1 Dòng điện có tác dụng như thế nào đối với cơ thể người ?

2 Trình bày các loại tai nạn điện ?

3 Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến người bị điện giật ?

Bài 2 : SƠ CỨU NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT

A Mục tiệu:

- Học sinh nắm rõ cách tách nạn nhân ra khỏi lưới điện

- Học sinh nhận dạng được tình trạng nạn nhân bị điện giật và sơ cưu phù hợp

- Học sinh trình bày được các phương pháp hô hấp nhân tạo

B Nội dung :

2.1 Phương pháp tách người bị nạn ra khỏi mạng điện

- Người bị điện giật thường bị tê liệt không tự dứt ra khỏi lưới điện, do đó, việc đầu tiên là phải nhanh chóng tách nạn nhân ra khỏi lưới điện

- Người cứu phải thực hiện các bước sau để đảm bảo an toàn cho bản thân tránh việc tiếp xúc vào lưới điện sẽ trở thành nạn nhân thứ 2

2.1.1 Trường hợp cắt được mạch điện

Phương pháp tốt nhất là tức khắc cắt điện bằng cách cắt cầu

dao, CB, rút dây khỏi ổ cắm … nơi gần nạn nhân nhất

Cần lưu ý :

- Nguồn dự phòng khi cắt điện vào ban đêm

- Nếu nạn nhân ở trên cao thì phải có phương tiện hứng đỡ nạn nhân rơi xuống

2.1.2 Trường hợp không cắt được mạch điện

Đối với mạng hạ áp (220/380V) Người cứu chữa phải có biện pháp an toàn cá nhân thật tốt như đi dép cao su hoặc đi ủng cách điện, mang găng tay cách điện… Dùng tay đeo găng cao su kéo nạn nhân ra khỏi lưới điện, hoặc dùng cây khô gạt dây điện ra khỏi nạn nhân, hoặt túm áo quần (khô) của nạn nhân kéo ra Ngoài ra cũng có thể dùng búa rìu cán bằng gỗ để chặt đứt dây điện

Đối với mạng cao áp (thường ít xảy ra) tốt nhất thông tin cho điện lực gần nhất để cắt điện Người cứu phải được trang bị đầu đủ găng tay, ủng cách điện … như đối với mạng hạ áp

H2.1 Cắt cầu dao điện

2.2 Phương pháp sơ cứu người bị nạn

Ngay sau khi tách nạn nhân ra khỏi lưới điện căn cứ vào tình trạng của nạn nhân mà xử lý sơ cứu, đồng thời báo cho y tế để hỗ trợ cấp cứu

2.2.1 Nạn nhân chưa mất tri giác

Khi nạn nhân chưa mất tri giác, chỉ bị mê trong chóc lát, còn thở yếu… thì phải để nạn nhân nơi thoáng khí, yên tĩnh và tức khắc đi mời y, bác sĩ Nếu không mời được thì phải chuyển nạn nhân đến cơ quan y tế gần nhất

2.2.2 Nạn nhân mất tri giác

Khi nạn nhân đã mất tri giác nhưng vẫn còn thở nhẹ, tim đập yếu thì đặt nạn nhân ở nơi thoáng khí, yên tĩnh, nới rộng quần áo, thắt lưng, lấy vật lạ trong miệng nếu có, cho nạn nhân ngữi Amoniac hoặc nước tiểu, xoa bóp toàn thân cho ấm lên, đồng thời cho người đi mời ngây y, bác sĩ Tuyệt đối không vẩy nước lạnh lên nạn nhân vì như thế nạn nhân có thể sẽ

H 2.2 Một số cách tách người bị nạn ra khỏi lưới điện

mau tĩnh nhưng dễ bị xung huyết (cơ thể đang nóng gặp lạnh đột ngột) để lại nhiều biến chứng về sau

2.2.3 Nạn nhân đã tắt thở

Khi nạn nhân tắt thở cần đưa nạn nhân ra chỗ thoáng khí, nới rộng quần áo, thắt lưng, moi vật lạ trong miệng nạn nhân, rồi nhanh chóng làm hô hấp nhân tạo, kết hợp xoa bóp tim cho đến khi có y, bác sĩ đến và có quyết định mới thôi

2.3 Phương pháp hô hấp nhân tạo

2.3.1 Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm sấp

Đặt nạn nhân nằm sấp, một tay gối vào đầu, một tay duỗi thẳng, mặt nghiên về phía tay duỗi thẳng, moi nhớt trong miệng và kéo lưỡi nạn nhân ra nếu lưỡi bị thụt vào

Người cứu ngồi trên mông nạn nhân, hai đầu gối ép vào 2 bên sườn nạn nhân, xòe 2 bàn tay đặt lên lưng phía dưới sương sườn cụt Dùng sức nặng toàn thân đưa người về phái trước, ấn hai bàn tay xuống theo nhịp đếm 1,2,3… đều đặn, rồi lại từ từ thẳng người lên, tay vẫn để

ở lưng và làm lại như lần đầu với nhịp 12 lần trên phút Người cứu phải bình tĩnh kiên trì làm liên tục cho đến khi nào thấy nạn nhân tự thở được hoặc cho đến khi có quyết định của y, bác

sĩ mới thôi

2.3.2 Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm ngữa

Đặt nạn nhân mằm ngữa, lấy quần áo kê dưới lưng để cho đầu hơi ngửa Một người lấy tay kéo lưỡi và giữ cho lưỡi khỏi thụt vào Người cứu quỳ hai đầu gối cách xa đầu nạn nhân khoảng 20-30cm, cằm cẳng tay của nạn nhân từ từ đưa lên đầu sao cho 2 tay gần chạm vào nhau, giữ khoảng 2-3 giây rồi đưa cánh tay nạn nhân xuống, lấy sức đè 2 tay nạn nhân vào

H 2.3 Hô hấp nhân tạo kiểu nằm sấp

lồng ngực của họ Cần làm cho thật đều và miệng đếm 1,2,3… cho lúc đưa tay lên và đếm 1,2,3… cho lúc đưa tay xuống Cố gắng làm 16-18 lần trong một phút, liên tục cho đến khi có

ý khiến của y, bác sĩ

2.3.3 Phương pháp hà hơi thổi ngạt

Đặt nạn nhân nằm ngữa, nới rộng quần áo, moi nhớt và các vật trong miệng ra nếu có, để đầu nạn nhân hơi ngữa về phía sau, hai tay duỗi thẳng Đặt một miếng gạt sạch lên miệng nạn nhân Người cứu một tay bịt mũi, một tay giữ miệng nạn nhân, hít không khí đầy lồng ngực rồi thổi mạnh vào miệng nạn nhân Thực hiện động tác này từ 14-16 lần trong một phút

Trong khi đó, một người đứng bên cạnh làm động tác xoa tim Lấy hai bàn tay chồng lên nhau và đặt lên lồng ngực bên trái của nạn nhân, vừa ấn vừa dây nhịp nhàng khoảng 60-

80 lần trong một phút Phối hợp với việc thổi gạt, cứ ấn 5-6 lần thì thổi gạt một lần Người cứu phải làm liên tục cho đến khi có dấu hiệu sống hoặc có dấu hiệu chết hẳn

H 2.4 Hô hấp nhân tạo kiểu nằm ngữa

H 2.5 Hô hấp nhân tạo kiểu nằm ngữa kết hợp xoa bóp tim

Câu hỏi ôn tập

1 Anh chị phải làm gì khi thấy người bị điện giật ?

2 Trình bày các phương pháp hô hấp nhân tạo ?

H 2.6 Hô hấp nhân tạo kiểu hà hơi thổi ngạt

H 2.7 Hô hấp nhân tạo kiểu hà hơi thổi ngạt kết hợp xoa bóp tim

Bài 3 : HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN ĐI VÀO ĐẤT

A Mục tiệu:

- Học sinh giải thích được hiện tượng dòng điện đi vào đất

- Trình bày được điện áp bước và liệt kê được các yếu tố của điện áp bước

B Nội Dung

3.1 Dòng điện tản trong đất

Khi có dây dẫn điện bị đứt chạm đất hoặc khi thiết bị điện có nối đất hỏng cách điện thì xuất hiện hiện tượng dòng điện đi vào đất

Tại vị trí chạm đất sẽ hình thành những vòng tròn đẳng áp có giá trị lớn nhất tại tâm là

vị trí chạm đất và giảm dần khi xa điểm chạm đất

3.2 Điện áp bước

Khi có người đứng trong khu vực có đòng

điện đi vào đất thì giữa 2 chân người đó hình

thành một điện áp người ta gọi là điện áp

bước

Điện áp bước lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào

các yếu tố sau :

- Trị số điện áp lưới

- Khoảng cách người đứng đến điểm

H 3.1 Hiện tượng dòng điện đi vào đất

H 3.2 Điện áp bước

- Chiều dài bước chân

- Điện trở suất của đất

Khi có hiện tượng dòng điện đi vào đất ta phải chụm hai chân lại và di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm bằng cách bước chân sao cho nhỏ nhất Ra khỏi khu vực nguy hiểm từ 4-5m với điện trong nhà, từ 8-10m với điện ngoài trời

3.3 Điện áp tiếp xúc

Khi có 2 hay nhiều thiết bị vỏ bọc kim loại được nối chung một hệ thống nối đất thì khi có 1 thiết bị chạm vỏ các thiết bị khác xem như cũng bị chạm vỏ Khi có người chạm vào các thiết bị trên người đó sẽ chịu một điện áp tiếp xúc như sau UTX = Ud - UX

Trong đó : Ud là điện áp đi vào đất ( có thể bằng điện áp lưới)

Ux là điện áp tản trong đất có độ lớn phụ thuộc vào xa hay gần điểm chạm đất

Do đó, nếu người tiếp xúc với thiết bị gần điểm chạm đất thì UTX = 0, nếu người tiếp xúc với thiết bị ở xa điểm nối đất thì UTX = Ud (gằn bằng điện áp nguồn)

Câu hỏi ôn tập :

1 Trình bày hiện tượng dòng điện đi vào đất ?

2 Trình bày sự hình thành điện áp bước và yếu tố ảnh hưởng đến điện áp bước ?

Bài 4 : PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN

A Mục tiêu :

- Học sinh nhận dạng được các loại mạng điện

- Nêu rõ tác hại trong từng trường hợp tiếp xúc vào lưới điện cho từng loại mạng điện

B Nội dung :

4.1 Mạng một pha đơn giản

Là mạng một chiều hoặc mạng 1 pha Được chia làm 2 dạng là trung tích cách ly và trung tính trực tiếp nối đất

4.1.1 Mạng trung tính nối đất

Người ta lấy một đầu của máy phát hoặc một đầu cuộn sơ cấp máy biến áp nối đất ta có mạng trung tính trực tiếp nối đất (nối đất làm việc)

Ta có các trường hợp tiếp xúc điện như sau :

 Chạm vào dây trung tính (dây nối đất) (1)

Người đứng trên đất chạm vào dây trung tính sẽ không nguy hiểm cho người

 Chạm vào dây pha (dây không nối đất) (2)

Người đứng trên đất chạm vào dây pha, dòng điện qua người sẽ là I=

H 3.1 Các trường hợp tiếp xúc điện, mạng trung tính nối đất

1 Chạm dây trung tính, chân tiếp đất

2 Chạm dây pha, chân tiếp đất

3 Chạm cả 2 dây

Dòng điện này là rất nguy hiểm, trong thực tế đây là tai nạn điện thường gặp Do đó, người ta yêu cầu khi thao tác với lưới điện cần mang giầy cách điện

 Chạm vào cả dây pha và dây trung tính (3)

Đây là trường hợp nguy hiểm nhất vì toàn bộ điện áp lưới đặt lên người bị nạn

4.1.2 Mạng trung tính cách ly

Ta có các trường hợp tiếp xúc điện như sau :

 Chạm vào một trong 2 dây (1)(2)

Chạm vào 1 trong 2 dây pha điều ít nguy hiểm

 Chạm vào cả dây pha và dây trung tính(3)

Đây là trường hợp nguy hiểm nhất giống như mạng trung tính nối đất

4.2 Mạng điện 3 pha 3 dây

4.2.1 Mạng trung tính cách ly

Dòng điện đi vào người được tính theo công thức sau :

)3+2+1(+)+3+2+1(

)]

3+2(3+)32(3[+)]

23(3+)2+3(3[

2

1

C C C ω g

g g g

C C G

G C

C ω g

g g

ω=2 , f là tần số

Trường hợp mạng điện có đường dây ngắn, điện áp thấp dưới 1KV

H 3.2 Các trường hợp tiếp xúc điện, mạng trung tính cách ly

1 Chạm dây trung tính, chân tiếp đất

2 Chạm dây pha, chân tiếp đất

3 Chạm cả 2 dây

Khi đó C1=C2=C3=0

g1=g2=g3=1/Rcd

Suy ra

cd ng

U I

+3

3

=

Như vậy, dòng điện đi qua người phụ thuộc vào điện trở cách điện Thông thường thì điện trở cách điện khá tốt nên Ing có thể giảm đến mức an toàn

Trường hợp mạng điện có đường dây dài cách điện tốt, điện áp cao trên 1KV

Mạng điện lớn hơn 1KV thường đi trên không nên cách điện rất tốt g1=g2=g3=0, điện dung rất cao C1=C2=C3=C Khi đó Ing được tính như sau :

U I

ng ng

Ing bây giờ phụ thuộc vào điện dung C nếu điện dung C lớn thì rất nguy hiểm cho người

4.2.2 Mạng trung tính trực tiếp nối đất

Như đã trình bày ở 2 phần trước, mạng điện 3 pha có trung tính nối đất rất nguy hiểm khi chạm vào dây pha

g1 g2 g3

L1 L2ø L3

H 3.3 Tiếp xúc điện, mạng ba pha trung tính cách ly

4.3 Sự hình thành điện tích tàn dư

Đường dây điện khi đã cắt điện nhưng trên nó vẫn còn một điện dung khá lớn gọi là điện tích tàn dư

Điện tích tàn dư sẽ phóng qua người theo công thức sau: 0 R C1 2

t

ng ng

n g

e R

U

Trong đó : U0 là điện áp tàn dư của đường dây

C12 là điện dung giữa các dây dẫn của đưởng dây bị cắt

Điện tích tàn dư phụ thuộc vào các yếu tố sau :

- Thời gian sau khi cắt điện

- Điện áp lưới

- Điện dung ( chiều dài dây)

Để khác phục điện áp tàn dư người ta phải tiếp đất các dây trước khi thao tác

Câu hỏi ôn tập

1 Hãy phân tích an toàn trong mạng điện một pha có trung tính nối đất ?

2 Hãy phân tích an toàn trong mạng điện một pha có trung tính cách ly ?

3 Hãy phân tích an toàn trong mạng điện ba pha ?

4 Trình bày điện áp tàn đư và cách triệt tiêu nó ?

g1 g2 g3

L1 L2ø L3

Rd

H 3.4 Tiếp xúc điện, mạng ba pha trung tính nối đất

Bài 5 : BẢO VỆ NỐI ĐẤT

A Mục tiêu :

- Nêu rõ ý nghĩa việc nối đất

- Trình bày cách nối đất

- Liệt kê các yêu cầu của việc nối đất

B Nội dung :

Vỏ thiết bị điện bằng kim loại bình thường không mang điện Khi nó bị chạm vỏ thì mang điện, người chạm vào sẽ biện điện giật Bằng cách nối phần vỏ bằng kim loại của thiết vào hệ thống nối đất, ta sẽ tránh được tai nạn điện do dòng điện rò ra vỏ máy

5.1 Ý nghĩa của việc nối đất

Xét mạch điện hình :

Khi vỏ thiết bị chạm dây pha mà có người chạm vào nó thì có điện áp đặt vào người được tính theo biểu thức sau :

)//

//

(+

//

//

=

1 2

1

R R R R

R R R U

U

ng d

ng d ng

)

1+

1+

1(+

ng d ng

Thiết bị điện

Vì R1,R2, Rng có trị số lớn hơn nhiều so với Rd nên Ung được tính gần đúng theo công thức sau : Ung = IdRd (điện trở đất thường từ 4Ω-20 Ω) Như vậy việc nối đất sẽ làm giảm điện áp đặt lên người khi có hiện tượng chạm vỏ

5.2 Phạm vi ứng dụng

5.4.1 Thiết bị điện có điện áp thấp U ≤ 1000V

Việc bảo vệ nối đất trong các thiết bị điện có điện áp thấp U ≤ 1000V do chế độ làm việc của dây trung tính quyết định Bảo vệ nối đất chỉ thuận lợi khi điểm trung tính cách ly Mạng điện 380/220V và 220/127 V có trung tính trực tiếp nối đất phải dùng bảo vệ nối dây trung tính thây cho bảo vệ nối đất

- Với điện áp thấp hơn 220/380V, việc nối đất chỉ thực hiện cho các trường hợp sau :

o Các phòng dễ cháy, dễ nổ

o Các trang thiết bị đặt ngoài trời

- Điện áp thấp hơn 65V không cần phải nối đất

- Các thiết bị đặt ở trên cao không với tới cũng không thực hiện nối đất

- Các trang thiết bị có điện áp từ 220V trở xuống đặt trong nhà ở, văn phòng, cửa hàng có nền khô (gỗ, nhựa đường …) cũng không cần nối đất

5.4.2 Thiết bị điện có điện áp cao U ≥ 1000V

Với điện áp này, phải thực hiện nối đất cho cả 2 mạng có trung tính cách ly và trung tính trực tiếp nối đất Việc nối đất phải được thực hiện ở :

- Bệ và vỏ máy điện, máy biến áp, máy cắt điện và các khí cụ điện khác

- Bộ phận truyền động của các khí cụ điện

- Khung của các tủ điều khiển, tủ phân phối

- Cơ cấu bằng kim loại của trạm biến áp

- Các rào chắn và lưới chắn bằng kim loại …

5.3 Bộ phận nối đất

Có 2 loại nối đất là nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo

5.4.1 Nối đất tự nhiên

Các ống dẫn nước bằng kim loại chôn ngầm trong đất, các kết cấu bằng kim loại của công trình nhà cửa …được coi là nối đất tự nhiên

Khi xây dựng hệ thống nối đất cần tận dụng hệ thống này Tuy nhiên, để đảm bảo độ

an toàn, hệ thống nối đất tự nhiên chỉ được xem là phần bổ xung chứ không phải là nối đất chính

5.4.2 Nối đất nhân tạo

Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thếp, thanh thép dẹp hình chữ nhật hoặc trụ tròn dài 2-3m đóng sâu xuống đất

5.4.3 Các kiểu nối đất

Tùy theo cách bố trí cọc nối đất mà phân làm 2 kiểu nối đất tập trung hay nối đất mạch vòng

 Nối đất tập trung

Thường dùng nhiều cọc đóng xuống đất và nối với nhau bằng cáp đồng trần Khoảng cách các cọc thường bằng hai lần chiều dài cọc để loại trừ hiệu ứng màn che Trong trường hợp khó khăn về mặt bằng thi công thì khoảng cách này không nên nhỏ hơn chiều dài cọc Nối đất tập trung nên chọn nơi đất ẩm, điện trở suất lớn và ở xa công trình

 Nối đất mạch vòng

Các cọc nối đất được được đặt theo chu vi công trình cần bảo vệ (cánh mép ngoài 1.5m) khi phạm vi công trình rộng Nối đất mạch vòng nên dùng ở các thiết bị có điện áp trên 1000V, dòng điện chạm đất lớn

1-Điểm nối đất tập trung Cáp liên

Một số chú ý :

- Cọc nối đất phải sạch gỉ, không sơn Ở nơi có ăn mòn kim loại nên chọn cọc tráng kẽm hoặc cọc thép bọc đồng

- Đường dây nối đất ngoài trời phải chôn sau 0.5-0.6m, ở trong nhà phải đặt trong rãnh, máng sao cho việc kiểm tra được thuận tiện

5.4 Điện trở nối đất

Điện trở của đất phụ thuộc vào điện trở suất của đất, hình dạng kính thước điện cực, độ chôn sau và độ ẩm của đất

Bộ phận nối đất cần có trị số điện trở càng nhỏ càng an toàn cho người

5.5.1 Trị số cho phép của điện trở đất

- Trường hợp tổng Rd ≤ 10Ω

- Trường hợp mạng hạ áp 3 pha trung tính cách điện Rd ≤ 4Ω

- Trường hợp mạng hạ áp 3 pha trung tính nối đất Rd ≤ 8Ω

- Mạng tiêu thụ dòng điện lớn hơn 500A, áp nhỏ hơn 1000V Rd ≤ 0.5Ω

5.5.2 Cách tính điện trở của hệ thống nối đất

 Hệ thống gồm nhiều cọc thẳng đứng chiều dài L chôn sau cách mặt đất một khoảng h thì

+4

+2

*

*36.1

4ln(

=

L h

L

h hd

L L

η n

r

R =

H 5.4 cách bố trí cộc nối đất