Ngân Hàng Câu hỏi An Toàn Điện

Ngân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn ĐiệnNgân Hàng Câu hỏi An Toàn Điện

Ngân hàng câu hỏi

MỤC LỤC

1 Trình bày các dụng cụ, thiết bị cần thiết trong an toàn điện 6

2 Trình bày tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người 6

3 Điều kiện bị điện giật là gì? Trình bày tóm tắt những yếu tố xác định tình trạng nguy hiểm của điện giật Những giới hạn của các giá trị cho phép 6

4 Trình bày hiện tượng dòng điện chạm đất, điện áp tiếp xúc, điện áp bước Cách phòng tránh 9

5 Trình bày hiện tượng dòng điện đi trong đất Giả sử đường dây điện đang có điện rơi cách chân 0,5m; lúc đó em sẽ xử lý ra sao? Giải thích tại sao em phải làm như vậy? 9

6 Phân tích an toàn trong trường hợp người chạm vào 1 dây mạng 1 pha nối đất 10

7 Phân tích an toàn trong trường hợp người chạm vào 1 dây mạng 1 pha không nối đất (mạng cách ly) 11

8 Phân tích an toàn trong các mạng điện ba pha 12

9 Ở mạng điện đơn giản cách điện đối với đất, muốn cho người được an toàn khi chạm vào vật mang điện (lõi dây dẫn điện) thì yêu cầu điện trở cách điện phải có trị số như thế nào đối với dây dẫn điện? Đối với trường hợp này, nguy hiểm nhất xảy ra lúc nào? Muốn khắc phục phải làm những gì? 13

10 Điện thế phân bố trong đất khi có dòng điện đi vào đất có đặc điểm gì ? Khi có hiện tượng dây dẫn có điện bị rơi xuống đất (chạm đất), người nằm trong vùng bán kính 20 m có nguy hiểm không ? 16

Mức độ nguy hiểm như thế nào khi đến càng gần điểm chạm đất ? Nếu xảy ra tình trạng này, là một người hiểu biết và làm nghề về điện em sẽ làm động tác gì ? 14

11 Ở lưới điện 220/380V, khi sửa chữa thiết bị sử dụng điện, em cần chú ý gì về phương diện an toàn? Nếu trường hợp không cắt được thiết bị dùng điện ra khỏi nguồn điện, thì người sửa chữa sẽ phải như thế nào khi thao tác? 18

Hãy vẽ và tính dòng điện đi qua người khi người tiếp xúc với dây nóng 220V, chân đi đất; biết điện trở của người là 2000Ω Trường hợp này có nguy hiểm không? Vì sao? 16

12 Có mạng điện 3 pha 4 dây (3 pha + 1 trung tính), khi sửa chữa các thiết bị điện một pha thông thường như đèn, hệ thống điều hòa trong gia đình, cần lưu ý những gì để đảm bảo sửa chữa điện được an toàn đối với người thực hiện công việc này? 18

13 Trình bày phương pháp cứu hộ khi người bị điện giật 19

14 Thế nào là tiếp xúc trực tiếp? Các biện pháp phòng tránh 20

15 Thế nào là tiếp xúc gián tiếp Các biện pháp phòng tránh 21

16 Mục đích, ý nghĩa của bảo vệ nối đất Các sơ đồ nối đất sử dụng phương pháp này 21

17 Mục đích, ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính Các sơ đồ nối đất sử dụng phương pháp này 22

18 Trình bày các loại nối đất: tự nhiên, nhân tạo Thế nào là nối đất hệ thống, nối đất an toàn, nối đất chống sét? 23

đất chống sét, an toàn thiết bị, công nghệ thông tin và trung tính máy biến áp? 24

20 Trình bày các thành phần của điện trở nối đất 25

21 Hệ thống nối đất IT: đặc điểm, ứng dụng 25

22 Hệ thống nối đất TT: đặc điểm, ứng dụng 26

23 Hệ thống nối đất TN-S: đặc điểm, ứng dụng 27

24 Hệ thống nối đất TN-C: đặc điểm, ứng dụng 28

25 Hệ thống nối đất TN-C-S: đặc điểm, ứng dụng 29

26 a) Hãy trình bày ý nghĩa của việc nối vỏ của thiết bị sử dụng điện với dây trung tính PEN hay dây PE ở lưới điện 3 pha 4 dây, hay 3 pha 5 dây Vẽ lưới điện 3 pha 5 dây (380V/220V) 29

b) Có cần thiết phải nối đất lặp lại đường dây trung tính ở lưới điện 3 pha 4 dây không? Giải thích 29

c) Ở lưới hạ áp 3 pha 5 dây này (điện áp 380/220V), giả sử có động cơ điện 3 pha đang đấu vào lưới này, hãy vẽ cách đấu dây cho động cơ sao cho an toàn Nếu chẳng may một dây của động cơ chạm vỏ (chạm mát) Hãy tìm dòng điện chạm đất, biết r 0 là điện trở của hệ thống trung tính, r 0 = 4Ω và điện trở tiếp xúc chạm đất của động cơ r tx = 0Ω 30

27 Tại sao muốn an toàn cho người khi chạm vào thiết bị, ta phải tiếp đất vỏ thiết bị Khi nào nối vỏ thiết bị với hệ thống nối đất; khi nào nối với vỏ thiết bị với dây trung tính đã có nối đất? Khi nối vỏ thiết bị với dây trung tính thì dây trung tính có cần tiếp đất lặp lại không? Vì sao? 30

28 Bảo vệ nối đất và bảo vệ nối dây trung tính nhằm mục đích gì? Khi nào dùng bảo vệ bằng cách nối đất vỏ thiết bị, khi nào dùng bảo vệ bằng cách nối vỏ thiết bị với dây trung tính? Giải thích 31

29 Ý nghĩa của bảo vệ an toàn cho người chạm phải thiết bị khi thiết bị có vỏ được nối dây trung tính (ở mạng điện trung tính của lưới điện được nối đất) Trong trường hợp này, trung tính của mạng lưới điện có cần phải nối đất lặp lại không? Vì sao? 32

30 Khi nối đất tập trung, ta tính được dòng điện chạy qua người Anh chị có suy nghĩ gì để giảm dòng điện nguy hiểm chạy qua người? 33

31 Thế nào là đẳng thế hệ thống nối đất? 33

32 Đo điện trở nối đất, đo điện trở suất của đất: Nguyên lý đo và dùng dụng cụ đo chuyên dụng 34

33 Đối với mạng điện hạ thế 3 pha 4 dây 380/220V trung tính của lưới điện có nối đất, hãy giải thích vì sao để đảm bảo an toàn đối với người thì vỏ của thiết bị phải nối dây trung tính Hãy giải thích thêm trong trường hợp này tại sao dây trung tính phải nối đất lặp lại 36

34 Có mạng điện 3 pha 5 dây (3p + PE + N), điện áp 380/220V 36

a) Hãy vẽ mạng này 36

b) Trình bày ý nghĩa của trung tính được nối đất 36

R người = 2000Ω, điện trở của hệ thống nối trung tính là r 0 = 4Ω Hãy tính dòng điện chạy qua người trong hai trường hợp sau:

* Người đứng trên nền có rnền = 15Ω 36

* Người đứng trên nền cách điện có r nền = 100 000Ω 36

Anh chị hãy nhận xét và rút ra kết luận để người không nguy hiểm 36

35 Có mạng điện 3 pha 5 dây (3p + PE +N), điện áp 380/220V 37

a) Hãy vẽ cách đấu: 3 dây pha của động cơ vào lưới, một bếp điện một pha và một quạt công suất lớn một pha vào lưới này sao cho bảo đảm an toàn cho người, khi người chạm vỏ thiết bị mà thiết bị lại bị chạm mát 37

b) Trình bày ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính 37

c) Khi bảo vệ nối dây trung tính có cần thực hiện nối đất lặp lại đường dây trung tính hay không? Giải thích? 37

36 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Cầu chì Các thông số quan trọng của Cầu chì 38

37 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Cầu dao Các thông số quan trọng của Cầu dao 38

38 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của RCD Các thông số quan trọng của RCD 39

39 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của CB Các thông số quan trọng của CB 40

40 Phân tích các loại mạng điện theo tiêu chuẩn quốc tế và việc thực hiện RCD trong các sơ đồ này 41

41 IP là gì? 42

42 Có mạng điện 3 pha 4 dây (3P + PEN) điện áp 380/220V 43

a) Hãy vẽ mạng này 43

b) Trình bày ý nghĩa của trung tính được nối đất 43

c) Khi vận hành bình thường, giả sử người chạm vào dây pha, biết điện trở của người R người = 1000Ω, điện trở của hệ thống tiếp đất điểm trung tính là r0 = 4Ω Hãy tính dòng điện chạy qua người trong hai trường hợp sau: * Người đứng trên nền cách điện có r nền = 50 000Ω 43

* Người đứng trên nền có r nền = 0Ω 43

Anh chị hãy nhận xét và rút ra kết luận để người không nguy hiểm 43

43 Có mạng điện 3 pha 4 dây (3 pha + 1 trung tính), khi sữa chữa các thiết bị điện một pha thông thường như đèn, hệ thống điều hòa trong gia đình, cần lưu ý những gì để đảm bảo sửa chữa điện được an toàn đối với người thực hiện công việc này? 44

44 Vẽ mạng điện một pha có trung tính nối đất, điện áp 220V Giả sử người chạm vào dây pha đang có điện áp, điện trở của người là 1000Ω, điện trở của hệ thống nối đất là R 0 = 4Ω

a) Trình bày đường dòng điện qua người; tính dòng điện này trong hai trường hợp sau:

- Trường hợp chân người đi dép cao su với r nền = 40 000Ω 44

b) Em có suy nghĩ gì về sự an toàn cho người trong 2 trường hợp trên Vậy em có kết luận gì để đảm bảo an toàn tuyệt đối khi tiếp xúc với lưới điện sinh hoạt thông thường 45

45 Các thông tin cần thiết phải chuẩn bị sẳn sàng cho người kiểm tra điện trở nối đất 46

46 Cách phân biệt 5 dây (3P-N-PE) trong 1 tủ điện dựa vào màu dây như thế nào? 46

47 Cách lựa chọn tiết diện dây PE 47

48 Trình bày tóm tắt các bước thiết kế hệ thống nối đất 48

49 Các vùng có điện trở suất cao giải pháp triển khai hệ thống nối đất như thế nào (trình bày bằng hình vẽ)? 48

50 Tại sao mạng TN-C trong điều kiện làm việc bình thường dễ gây cháy và nhiễu điện từ nếu như tải không đối xứng? 49

51 Tại sao mạng TN-S trong điều kiện làm việc bình thường khắc phục được nhược điểm của mạng TN-C là dễ gây cháy và nhiễu điện từ nếu như tải không đối xứng? 50

52 Phân tích mạch khi có sự cố 1 pha chạm vỏ trong hệ thống điện mạng TN-C (vẽ đường đi của dòng sự cố) 50

53 Phân tích mạch khi có sự cố 1 pha chạm vỏ trong hệ thống điện mạng TT (vẽ đường đi của dòng sự cố) 51

54 Phân tích mạch khi có sự cố 1 pha chạm vỏ trong hệ thống điện mạng TN-S (vẽ đường đi của dòng sự cố) 51

55 Phân tích mạch khi có sự cố 1 pha chạm vỏ trong hệ thống điện mạng IT (vẽ đường đi của dòng sự cố) 51

56 Trong mạng điện TN-C để bảo vệ chạm điện gián tiếp thì cần dùng thiết bị gì? Giải thích? RCD có thể được sử dụng ở mạng điện này hay không? 52

57 Trong mạng điện TN-S để bảo vệ chạm điện gián tiếp thì cần dùng thiết bị gì? Giải thích? RCD có thể được sử dụng ở mạng điện này hay không? 52

58 Trong mạng điện TT thì để bảo vệ chạm điện gián tiếp thì cần dùng thiết bị gì? Giải thích? 52

59 Trong mạng điện IT để bảo vệ chạm điện gián tiếp thì cần dùng thiết bị gì? Giải thích? RCD có thể được sử dụng ở mạng điện này hay không? 52

60 Vẽ các kiểu nối đất (hình tia, hình sao, hình vòng, hình lưới) Trình bày các biện pháp để làm giảm điện trở nối đất 53

61 Thế nào là RCD, RCCB, RCBO, ELCB Các thông số trên RCCB và ý nghĩa 54

62 Tại sao TN-C không được dùng sau TN-S? (trình bày bằng hình vẽ) 55

63 Nối đất lặp lại nhằm mục đích gì? 55

điểm thứ hai? 56

65 Tại sao trong sự cố chạm vỏ điểm thứ nhất điện áp tiếp xúc rất nhỏ và ảnh hưởng không đáng kể đến cơ thể người (Giải thích bằng hình vẽ và công thức) 56

66 Theo tiêu chuẩn IEC thì thời gian cắt tối đa cho phép khi có sự cố trong mạng TN-C là bao nhiêu khi U0 = 230V-AC với điện áp tiếp xúc cho phép là 50 V và 25 V 57

67 Theo tiêu chuẩn IEC thì thời gian cắt tối đa cho phép khi có sự cố trong mạng IT (3pha-3 dây, 3 pha – 4 dây) là bao nhiêu khi U o = 230 U 400V- AC với điện áp tiếp xúc cho phép là 50 V và 25 V 57

68 Phân tích các yếu tố an toàn trong tủ điện hạ thế 58

69 Ảnh hưởng của tĩnh điện trong đời sống và sản xuất Các biện pháp phòng tránh 60

70 Ảnh hưởng của trường điện từ trong đời sống và sản xuất Các biện pháp phòng tránh 63

71 Nguyên nhân hiện tượng sự xâm nhập điện áp cao sang điện áp thấp Các biện pháp phòng tránh 66

72 Phân tích giải pháp bảo vệ chống sét toàn diện 06 điểm 66

73 Những nơi nào cần thiết phải phòng chống sét? Phân loại cấp công trình cần bảo vệ chống sét 68

74 Các thiết bị chống sét đánh trực tiếp 69

75 Các thiết bị chống sét lan truyền: lan truyền trên đường nguồn và lan truyền trên đường tín hiệu 69

76 Khi điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp ở mạng IT thì ảnh hưởng đến thiết bị trong mạng hạ thế như thế nào? 70

77 Khi điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp ở mạng TN-C thì ảnh hưởng đến thiết bị trong mạng hạ thế như thế nào? 71

78 Bảo vệ chống sét theo nguyên tắc trọng điểm và toàn bộ là gì? 72

NGÂN HÀNG CÂU HỎI AN TOÀN ĐIỆN

1 Trình bày các dụng cụ, thiết bị cần thiết trong an toàn điện

Các thiết bị bảo vệ tránh xảy ra tai nạn điện: CB, cầu chì, contactor, RCD, MCB, MCCB, ACB,… và một số thiết bị bảo vệ tránh rò điện, sự cố chập mạch,… bảo vệ an toàn cho người

Các dụng cụ cần thiết: găng tay nhựa/cao su, giày cách điện, kìm, kẹp, bút thử điện, …

2 Trình bày tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người

Người bị điện giật là do tiếp xúc với mạch điện có điện áp hay nói một cách khác là do có dòng điện chạy qua cơ thể người Dòng điện chạy qua cơ thể người sẽ gây ra các tác dụng sau đây:

Tác dụng nhiệt: làm cháy bỏng thân thể, thần kinh, tim não và các cơ quan nội tạng khác gây ra các rối loạn nghiêm trọng về chức năng

Tác dụng điện phân: biểu hiện ở việc phân ly máu và các chất lỏng hữu cơ dẫn đến phá huỷ thành phần hoá lý của máu và các tế bào

Tác dụng sinh lý: gây ra sự hưng phấn và kích thích các tổ chức sống dẫn đến co rút các bắp thịt trong đó có tim và phổi Kết quả có thể đưa đến phá hoại, thậm chí làm ngừng hẳn hoạt động hô hấp và tuần hoàn

3 Điều kiện bị điện giật là gì? Trình bày tóm tắt những yếu tố xác định tình trạng nguy hiểm của điện giật Những giới hạn của các giá trị cho phép

3.1 Điều kiện xảy ra hiện tượng điện giật (electric shock)

Tiếp xúc vào nguồn áp

Hình thành mạch khép kín nguồn áp này qua cơ thể người

Dòng điện qua người có giá trị đủ lớn và tồn tại đủ lâu

3.2 Những yếu tố xác định tình trạng nguy hiểm của điện giật

Giá trị dòng điện qua người :

Giá trị dòng điện qua người quyết định là một trong các yếu tố gây nguy hiểm cho người Qua nghiên cứu và phân tích các tai nạn điện, thấy rằng với dòng diện xoay chiều, tần số 50 – 60 Hz, giá trị an toàn cho người nhỏ hon 10 mA

Thời gian bị điện giật

 Thời gian bị điện giật có ảnh hưởng lớn đến tình trạng nguy hiểm của người khi bị

điện giật và khác nhau đối với tình trạng sức khoẻ của người

 Giá trị dòng điện lớn nhất cho phép trong thời gian để tạo nên tim ngừng đối với người khoẻ và người yếu thời gian bị điện giật phải nhỏ từ 0,1 – 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 của người giảm xuống nhanh, dòng điện sẽ tăng vọt và càng nguy hiểm hơn

Điện trở của người

 Khi người chạm vào 2 cực của nguồn điện hay hai điểm của mạch điện, cơ thể người trở thành 1 bộ phận của mạch điện Điện trở của người là trị số của điện trở

đo dược giữa hai điện cực đặt trên cơ thể người có thể chia điện trở người thành 3 phần: điện trở lớp da ở chỗ 2 điện cực đặt trên và diện trở bên trong cơ thể

 Điện trở của người không phải cố định mà thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tình trạng của lớp sừng trên da, diện tích và áp suất tiếp xúc, cường độ và dòng diện qua người, thời gian tiếp xúc, tần số dòng điện và trạng thái bệnh lý của người

 Khi da bị ướt hay có mồ hôi, điện trở của người giảm dịân tích tiếp xúc càng lớn thì điện trở của người càng nhỏ Với điện áp từ 50 – 60 (V) có thể xem điện trở của người tỉ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc

 Khi áp xuất tiếp xúc lớn hơn 1 kg/cm2 thì điện trở của người gần như tỷ lệ thuận với áp xuất tiếp xúc

 Thời gian tác dụng lâu điện trở người càng giảm vì da nị nóng, ra mồ hôi và do những biến đổi điện phân trong cơ thể Khi điện áp tăng lên thì điện trở của người

bị giảm xuống Đối với da ẩm điện trở của người 10 000Ω với diện áp tác dụng là 10v, điện áp 40V, điện trờ người giảm gần bằng 2000Ω

Đường đi dòng diện qua người

Để đánh giá mức độ nguy hiểm của dòng diện qua người, thưòng dưạ vào phân luợng dòng điện chạy qua tim và đây là tác dụng nguy hiễm nhất làm tê liệt tuần hoàn dẫn đến chết người kết quả nghiên cứu cho thấy phân lượng dòng điện qua tim theo các con đường dòng điện qua người như sau:

Từ đây nhận thấy rằng, tai nạn điện thường rơi vào trường hợp nguy hiểm nhất vì số người đều thuận tay phải

Tần số dòng điện

 Dòng điện một chiều được koi là ít nguy hiểm hơn dòng điện xoay chiều và đặc biệt

là dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp 50 – 60 Hz Điều này có thể giải thích

là do dòng điện tần số công nghiệp tạo nên sự rối loạn mà con người khó có thể tự giải phóng dưới tác dụng của dòng địên, dù cho nó có giá trị bé

 Dòng điện tần số càng cao càng ít nguy hiểm Dòng điện tần số trên 500.000(Hz) không gây giật vì tác động quá nhanh hơn thời gian cảm ứng của các

cơ nhưng cũng có thể gây bỏng

Điện áp cho phép

 Vì việc bảo vệ an toàn xuất phát từ một điện áp dễ hình dung giá trị dòng điện qua người nên trong thực tế đòi hỏi quy định các giá trị điện áp mà con người có thể chịu đựng được

 Giá trị điện áp cho phép quy định mà con nguời có thể chịu đựng được tuỳ thụôc vào môi trường làm việc cụ thể, công suất nguồn, khả năng được bảo đảm an toàn của bản thân trang thiết bị và phương tiện bảo hộ Ngoài ra còn lưu ý đến xác suất nguy hiểm có thể xảy ra

 Thông thường 3 loại điện áp lớn nhất cho phép được quy định là:

o Điện áp lớn nhất Umax của các dụng cụ cầm tay, đèn điện

o Điện áp tiếp xúc Utx và điện áp bước Ub

o Điện áp cảm ứng cho phép lớn nhất

3.3 Giới hạn các giá trị cho phép

Có thể xác định các ngưỡng giá trị Ing giới hạn gây tác hại lên cơ thể người theo bảng:

I ng (mA)

Tác hại đối với người Điện AC (f = 50 – 60 Hz) Điện DC

20 – 25 Tay không rời vật có điện, bắt đầu

50 – 80 Tê liệt hô hấp, tim bắt đầu đập mạnh Tay khó rời vật có điện và

khó thở

90 – 100 Nếu kéo dài tới t ≥ 3s tim ngừng đập Hô hấp tê liệt

Các giới hạn dòng nguy hiểm được xác định :

Igiới hạn nguy hiểm AC ≤ 10 mA

Igiới hạn nguy hiểm DC ≤ 50 mA

4 Trình bày hiện tượng dòng điện chạm đất, điện áp tiếp xúc, điện áp bước Cách phòng tránh

4.1 Hiện tượng dòng điện chạm đất

Khi cách điện của thiết bị điện bị chọc thủng sẽ có dòng điện chạm đất, dòng điện này

đi vào đất trực tiếp hay qua một cấu trúc nào đó

Về phương diện an toàn mà nói thì dòng điện chạm đất thay đổi cơ bản trạng thái của mạng điện (điện áp giữa dây dẫn và đất thay đổi xuất hiện các thế hiệu khác nhau giữa các điểm trên mặt đất gần chổ chạm đất)

Dòng điện đi vào đất sẽ tạo nên ở điểm chạm đất một vùng dòng điện rò trong đất và điện áp trong vùng này phân bố theo một quy luật nhất định

Để an toàn hơn nên nối đất hoặc sử dụng các thiết bị điện bảo vệ

Nếu lỡ rơi vào vùng đất bị nhiễm điện thì ta cứ bình tĩnh thu người, chụm chân lại để giảm điện áp bước và nhảy nhanh ra khỏi vùng nhiễm điện

5 Trình bày hiện tượng dòng điện đi trong đất Giả sử đường dây điện đang có điện rơi cách chân 0,5m; lúc đó em sẽ xử lý ra sao? Giải thích tại sao em phải làm như vậy?

5.1 Hiện tượng dòng điện đi trong đất

Khi dây pha bị đứt rơi xuống đất

Khi thiết bị điện bị chạm vỏ do hư hỏng cách điện, vỏ thiết bị được nối đất qua điện trở

Rđất

Trong hai trường hợp này, dòng điện sự cố sẽ chạy giữa vị trí chạm đất hoặc điện cực nối đất, tỏa ra môi trường đất xung quanh để trở về nguồn hoặc đi qua điện cực nối đất khác

Trong khi đi vào đất dòng điện tản bị điện trở của đất cản trở Điện trở này gọi là điện trở tản hay gọi là điện trở của vật nối đất

5.2 Giải thích hiện tượng

Khi dây điện rơi xuống cách chân em 0,5m thì em sẽ thu người lại, chụm hai chân sau

đó nhảy từ từ ra khỏi vùng nguy hiểm (tầm 20m cách dây)

Vì khi dây điện chạm đất thì trong vùng đất đó xuất hiện điện cực rất dài hoặc rất ngắn, và đo ở khoảng cách 1m cách điện cực sẽ có một trị số điện áp 0,5 đến 0,8 điện

áp của điện cực Do đó khi dòng điện trong đất lớn vùng gần điện cực là rất nguy hiểm

 Khi ta đứng trong vùng có dòng chạm đất thì giữa hai chân xuất hiện điện áp bước Điện áp bước là điện áp giữa hai chân

Gọi I là dòng điện làm việc lúc bình thường, phân bố điện áp trên dây dẫn có nối đất N (dây trung tính) có dạng tuyến tính theo chiều dài Điện áp so với đất có giá trị cực tiểu tại điểm 1 (Umin = U1 = 0) và có giá trị cực đại tại 3 điểm (Umax = U3 = R13.I) Khi người chạm vào hai điểm trên dây dẫn có nối đất, người sẽ chịu điện áp điện áp Ung và giá trị này được xác định theo biểu thức sau:

Trường hợp người chạm vào dây dẫn không nối đất L (dây pha) Lúc này toàn bộ điện

áp U đặt lên người và dòng điện qua người xác định theo biểu thức:

đ d n ng ng

R R R R

U I

ng

R R

U I





Lúc này toàn bộ điện áp đặt lên người rất nguy hiểm

8 Phân tích an toàn trong các mạng điện ba pha

8.1 Mạng điện điện áp thấp U ≤ 1000V

Mạng điện 3 pha có điểm trung tính cách điện đối với đất nguy hiểm nhất là trường hợp có một dây pha chạm đất hoặc chạm vào vỏ máy và người đứng ở đất chạm vào 1 trong 2 dây pha còn lại Để giảm bớt nguy hiểm trong trường hợp này cần thực hiện nối đất điểm trung tính của nguồn cung cấp (mạng 240/400V) nhằm bảo đảm cho thiết

bị điện bảo vệ (máy cắt, cầu chì) nhanh chóng cắt điện khi 1 pha chạm đất

Nhược điểm chính của mạng điện có trung tính trực tiếp nối đất là trường hợp làm việc bình thường người chạm phải 1 dây pha, dòng điện qua người tương đối lớn

 

ng

UI

 Rđ là điện trở nối đất của điểm trung tính

 Rn là điện trở của nền dưới chân người

3R



Đối với mạng điện trung tính nối đất, cho dù điện trở cách điện của các pha đối với đất

là rất lớn (R1 = R2 = R3 = Rcđ) thì vẫn không làm giảm được dòng điện đi qua người và điện áp mà người phải chịu là điện áp pha rất nguy hiểm

Trường hợp người chạm vào dây pha và dây trung tính, dòng điện qua người:

ng

ng

UI

R



8.2 Mạng điện có điện áp cao U > 1000V

Đối với lưới điện có điện áp U ≥ 110 kV, về mặt an toàn, trung tính được trực tiếp nối đất có lợi là khi chạm chất 1 pha, mạch bảo vệ sẽ cắt ngay sự cố nên giảm thời gian tồn tại của điện áp giáng ngay chỗ chạm đất Do đó, giảm được xác suất nguy hiểm đối với người làm việc gần đó

Nhược điểm của mạng điện trung tính trực tiếp nối đất là dòng ngắn mạch chạm đất lớn

Đối với mạng điện có điện áp U ≤ 35 kV, điểm trung tính ít khi nối đất trực tiếp, thường cách điện và nối đất qua cuộn dập hồ quang

Khi nối đất qua cuộn dập hồ quang, về mặt an toàn nó có tác dụng giảm dòng điện qua chỗ chạm đất nên giảm được điện áp quanh chỗ chạm đất

9 Ở mạng điện đơn giản cách điện đối với đất, muốn cho người được an toàn khi chạm vào vật mang điện (lõi dây dẫn điện) thì yêu cầu điện trở cách điện phải có trị

số như thế nào đối với dây dẫn điện? Đối với trường hợp này, nguy hiểm nhất xảy

ra lúc nào? Muốn khắc phục phải làm những gì?

9.1 Ở mạng điện đơn giản cách điện đối với đất

Muốn cho người được an toàn khi chạm vào vật mang điện (lõi dây dẫn điện) thì điện trở cách điện phải có trị số lớn, điện trở cách điện càng lớn thì trị số dòng điện qua người Ing càng giảm  càng an toàn

Nhưng để đảm bảo an toàn hơn thì phải tuân thủ các quy định về an toàn khi sửa chữa thiết bị điện (cách điện), sử dụng găng tay cách điện, công cụ sửa chữa có bọc cách điện,…

Đối với trường hợp này, nguy hiểm nhất xảy ra là chạm vào hai cực của mạng Lúc này, dòng qua người sẽ là ng

ng

UI

 Sử dụng cách điện bổ sung hay cách điện cưỡng bức

 Cách li: Sử dụng các máy biến áp cách li để cách li nguồn với tải

 Trong một số trường hợp cụ thể, có thể sử dụng hệ thống điện áp cực thấp để chống chạm điện trực tiếp và chạm điện gián tiếp

10 Điện thế phân bố trong đất khi có dòng điện đi vào đất có đặc điểm gì? Khi có hiện tượng dây dẫn có điện bị rơi xuống đất (chạm đất), người nằm trong vùng bán kính 20m có nguy hiểm không? Mức độ nguy hiểm như thế nào khi đến càng gần điểm chạm đất? Nếu xảy ra tình trạng này, là một người hiểu biết và làm nghề về điện em sẽ làm động tác gì?

10.1 Phân bố điện thế trên mặt đất khi có dòng điện sự cố chạm đất

Khi có dòng sự cố chạy trong đất, giữa cực nối đất và đất bao xung quanh sẽ có phân

bố điện thế trong và trên mặt đất

Gần cực nối đất, gradient điện thế trong và trên bề mặt đất thường là lớn nhất do đó là nguy hiểm nhất

Dòng điện tản từ cực nối đất ra có thể xem là chạy trong một dây dẫn (đất) mà tiết diện tăng theo bậc 2 của bán cầu q = 2πx2

Điện trở tản dòng điện sẽ lớn nhất ở lớp đất phần cực nối đất vì khi đó dòng điện chạy qua một tiết diện nhỏ (ở các điểm đó điện áp rơi lớn nhất) càng xa cực nối đất tiết diện dây dẫn càng tăng nhanh, điện trở của nó giảm xuống và trị số điện áp rơi cũng giảm

10.2 Khi có hiện tượng dây dẫn có điện bị rơi xuống đất (chạm đất)

Ngoài phạm vi 20m cách cực nối đất (hoặc điểm ngắn mạch chạm đất), tiết diện dây dẫn (đất) sẽ tăng rất lớn nên điện trở xem như không đáng kể (mật độ dòng điện xem như bằng 0)

Như vậy, điện thế của các điểm nằm cách điểm nối đất lớn hơn 20m có thể xem như bằng 0

Suy ra: Khi có hiện tượng dây dẫn có điện bị rơi xuống đất (chạm đất), người nằm trong vùng bán kính 20m

 Nếu người này đứng ở vị trí cách điểm chạm đất 20m thì có thể sẽ không gặp nguy hiểm gì

 Nhưng nếu đứng tại vị trí cách điểm chạm đất nhỏ hơn 20m thì đứng càng gần vị trí chạm đất càng nguy hiểm

Mức độ tai nạn càng nguy hiểm khi người đứng càng gần điểm chạm đất, bước chân người càng lớn và điện áp của dây điện càng cao Nếu người bị ngã trong khu vực này thì mức độ nguy hiểm càng tăng

Vì vậy, khi dây dẫn điện bị đứt và rơi xuống đất cần phải báo ngay cho Điện lực khu vực gần nhất để cắt điện ngay, đồng thời lập rào chắn, cử người canh giữ ngăn chặn không cho phép người và động vật đến đến gần chỗ dây điện bị rơi xuống đất ít nhất là

15 ÷ 20m

Trong trường hợp người ở trong vùng bị tác dụng của điện áp bước thì phải bình tĩnh rút hai chân gần sát nhau quan sát tìm cho được chỗ dây dẫn bị đứt rơi xuống đất, sau

đó bước với bước chân rất ngắn xa chỗ chạm đất của dây dẫn (hoặc nhảy cò cò 1 chân

ra xa vị trí dây rơi xuống đất)

11 Ở lưới điện 220/380V, khi sửa chữa thiết bị sử dụng điện, em cần chú ý gì về phương diện an toàn? Nếu trường hợp không cắt được thiết bị dùng điện ra khỏi nguồn điện, thì người sửa chữa sẽ phải như thế nào khi thao tác? Hãy vẽ và tính dòng điện đi qua người khi người tiếp xúc với dây nóng 220V, chân đi đất; biết điện trở của người là 2000Ω Trường hợp này có nguy hiểm không? Vì sao?

11.1 Chú ý an toàn

Khi sửa chữa các thiết bị sử dụng điện ở lưới điện 220/380V, ta cần chú ý:

 Thứ nhất, chắc chắn rằng bạn có đủ hiểu biết và những kỹ năng cơ bản khi can thiệp vào hệ thống điện Bạn nên đọc kỹ những chỉ dẫn của nhà sản xuất khi tiến hành lắp đặt hay sửa chữa thiết bị điện Với sự hiểu biết về hệ thống điện và những chỉ dẫn đi kèm, bạn có thể tự mình thực hiện công việc này, nếu không hãy thuê một thợ điện

để việc sửa chữa được tiến hành một cách nhanh chóng và an toàn

 Thứ hai, tắt nguồn điện đi vào đoạn mạch hoặc hệ thống điện mà bạn sẽ can thiệp vào Quy tắc quan trọng này luôn cần được ghi nhớ bất cứ khi nào bạn chạm vào thiết bị điện nào Để thực hiện điều này, chỉ cần ngắt cầu dao hoặc cầu chì điều khiển thiết bị điện Khi làm việc với tủ điện, các dây nối có thể vẫn còn nóng, kể cả khi bạn đã ngắt tất cả các bộ phận ngắt mạch bao gồm các công tắc chính

 Thứ ba, luôn luôn kiểm tra mạch hoặc kết nối điện sau khi ngắt nguồn điện Sử dụng một bút thử điện để kiểm tra xem nó thực sự là tắt chưa Sẽ rất nguy hiểm nếu bạn can thiệp vào hệ thống điện chưa được ngắt hoàn toàn Thông báo với những người khác rằng bạn đang làm việc hệ thống điện để tránh việc họ bật lại và gây nguy hiểm cho bạn Chỉ bật hệ thống điện trở lại khi bạn đã hoàn thành xong công việc trên mạch điện

 Thứ tư, nên đeo găng tay khi sửa chữa điện Găng tay có thể bảo vệ bàn tay của bạn khỏi các tổn thương từ các cạnh sắc Hãy đeo găng tay cao su khi làm việc ở những nơi ẩm ướt để hạn chế các mối đe dọa của dòng điện thông qua sự tiếp xúc bằng bàn tay

 Thứ năm, sử dụng ủng cao su khi làm việc ở các khu vực ẩm ướt Nước có thể dẫn điện và gây nguy hiểm cho bạn Bạn nên đứng trên một tấm ván hoặc một bề mặt không dẫn điện khi làm việc với mạch điện trong khu vực ẩm ướt Nhưng để đảm bảo an toàn, bạn nên sử dụng ủng cao su có thể bảo vệ bạn khỏi những nguy hiểm từ

sự rò rỉ điện

 Thứ sáu, hãy đeo kính an toàn khi làm việc với hệ thống điện Kính an toàn sẽ ngăn chặn các tia lửa điện, bụi bẩn và các mảnh vụn đi vào đôi mắt bạn Việc khoan lỗ trên cao sẽ tạo ra các mảnh vụ và bụi bẩn, hiện tượng đoản mạch sẽ có thể sinh ra các tia lửa bay về mắt của bạn Chúng rất nguy hiểm và sẽ gây ra những tác động xấu đến đôi mắt

 Cuối cùng, đeo mặt nạ chống bụi Nó sẽ giúp ngăn chặn bụi bẩn và các mảnh vụn khác xâm nhập vào phổi của bạn Mỗi mặt nạ bụi có những đặc trưng sử dụng cụ thể, do đó hãy đọc các nhãn mác trước khi mua để chắc chắn rằng chúng phù hợp với điều kiện mà bạn đang làm việc

Điều quan trọng là khi sửa chữa điện phải có tối thiểu 2 người, 1 người sửa điện, người còn lại làm nhiệm vụ đứng canh tủ nguồn tránh trường hợp có người đến bật cầu dao điện lên sẽ gây nguy hiểm cho người sửa điện

11.2 Làm việc đẳng thế

Nếu không cắt được thiết bị dùng điện ra khỏi nguồn điện thì người sửa điện cần lưu ý: Đứng trên các trang bị cách điện (ghế cách điện,…) đã đẳng thế với dây dẫn, cấm chạm vào đầu sứ hoặc các chi tiết khác có điện áp khác với điện áp của dây dẫn Khi tháo lắp các chi tiết có điện áp khác nhau của pha được sửa chữa phải mang găng tay cách điện, ủng cách điện, kìm cách điện để thi công công việc

Khi đang ở trên trang bị cách điện đã đẳng thế với dây dẫn, cấm trao cho nhau bất cứ vật gì

Cấm di chuyển trên các trang bị cách điện sau khi người đó đã đẳng thế với dây dẫn Chỉ được phép vào và ra khỏi phần làm việc của trang bị cách điện sau khi nhân viên đơn vị công tác đã cách xa dây dẫn ở khoảng cách nhỏ nhất ghi trong bảng và sau khi

đã làm mất đẳng thế người đó với dây dẫn

11.3 Tính dòng điện qua người

Người tiếp xúc với dây nóng, chân chạm đất của mạng điện xoay chiều 220/380V Suy

Trong mạng điện 3 pha 4 dây (3 pha + 1 trung tính), để đảm bảo an toàn khi sửa chữa các thiết bị điện 1 pha thông thường cần lưu ý:

Cầu dao điện, công tắc điện thường được lắp trên bảng gỗ nhỏ, và được bắt chặt vào tường hay cột nhà, vị trí hợp lý nhất để gắn bảng gỗ là cách mặt đất khoảng chừng 1,5m Cầu dao điện, công tắc điện phải có nắp che an toàn Nắp che có tác dụng đề phòng tai nạn về điện khi ta vô ý va chạm vào và tránh tia hồ quang điện phóng ra khi đóng, cắt điện

Đường dây chính trong nhà và mỗi đường dây phụ cũng như mỗi đồ dùng điện trong nhà phải đặt cầu chì bảo vệ loại có nắp che Dây chảy của cầu chì bảo vệ phải phù hợp với công suất sử dụng bảo đảm khi có chạm chập điện thì dây chảy phải nổ, cắt mạch điện (nên nhớ rằng dây chảy không phải để bảo vệ người khỏi bị điện giật) Dây chảy phải lắp đúng tiêu chuẩn qui định thí dụ như trong mạch điện 1 pha (1 dây nóng và 1 dây nguội) thì bắt buộc phải đặt cầu chì trên dây nóng Nếu cả 2 dây điện đều là dây nóng (2 dây pha) thì bắt buộc phải đặt cầu chì trên cả 2 dây

Ở những nơi ẩm ướt, đặc biệt trong phòng tắm, không đặt ổ cắm điện, công tắc điện, không kéo dây điện qua nơi này Đối với phòng tắm giặt, chỗ đặt công tắc điện an toàn hơn cả là ở mé ngoài cửa phòng, kề khung cửa phía không có bản lề

Nếu các cầu dao điện, công tắc, ổ cắm điện bị hư hỏng phải thay thế ngay, vì nếu không, mọi người rất dễ chạm phải các phần dẫn điện

Không bao giờ đóng, cắt cầu dao, công tắc, khi tay còn ướt vì nước ở bàn tay có thể chảy vào những bộ phận có điện trong cầu dao, công tắc và sẽ truyền điện ra làm người

13 Trình bày phương pháp cứu hộ khi người bị điện giật

13.1 Phương pháp nằm sấp

Đặt người bị nạn nằm sấp, một tay đặt dưới đầu Đặt đầu nghiêng và tay còn lại để duỗi thẳng Người cứu chữa quì trên lưng và hai tay cứ bóp theo hơi thở của mình, ấn vào hoành cách mô theo hướng tim

Khi tim đập được thì hô hấp sẽ dần dần hồi phục được

Ưu điểm: Các chất dịch vị và nước miếng không theo đường khí quản vào làm cản trở

đưa tay lên) và đếm 1, 2, 3, … cho lúc thở ra (lúc đưa tay xuống)

Lúc thấy có hiện tượng tốt (mí mắt rung rinh, môi rung) thì lập tức nghỉ hô hấp nhân tạo vài giây để nạn nhân tự hô hấp

Lúc nạn nhân tự thở được cần đắp ấm và không cử động vì tim còn yếu có thể nạn nhân sẽ bị ngất lại

Khuyết điểm: Nạn nhân nằm ngửa nên dịch vị chạy lên cuống họng làm cản trở hô hấp

Lưu ý: Người bị gãy xương tay không áp dụng phương pháp này

13.3 Phương pháp thổi ngạt (Hà hơi thổi ngạt)

Đặt nạn nhân nằm ngửa, nới rộng quần áo, moi nhớt và các vật trong miệng ra nếu có,

để đầu nạn nhân hơi ngửa về phía sau, hai tay duỗi thẳng Đặt một miếng “gạc” sạch che lên miệng nạn nhân, người cứu một tay bịt mũi, một tay giữ miệng nạn nhân, hít không khí đầy lồng ngực rồi ghé miệng thổi mạnh vào miệng nạn nhận Thực hiện động tác này khoảng 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 (phía có tim) của nạn nhân, vừa ấn vừa day nhịp nhàng khoảng 60 ÷ 80 lần trong một phút Phối hợp với việc thổi, cứ ấn 5 ÷ 6 cái lại thổi 1 lần

Tiếp tục như thế, liên tục cho đến khi nạn nhân hồi tỉnh: hơi thở trở lại, môi mắt hồng hào, hoặc cho đến khi nạn nhân có dấu hiệu đã chết hoàn toàn biểu hiện bằng đồng tử trong mắt dãn to (thường là một, hai giờ sau)

Phương pháp hà hơi thổi ngạc có hiệu quả rất cao, hiện nay đang được áp dụng phổ biến

14 Thế nào là tiếp xúc trực tiếp? Các biện pháp phòng tránh

Tiếp xúc trực tiếp xảy ra khi một người tiếp xúc với dây dẫn trần mang điện trong những tình trạng bình thường

15 Thế nào là tiếp xúc gián tiếp Các biện pháp phòng tránh

Tiếp xúc gián tiếp xảy ra khi một người tiếp xúc với phần dẫn điện mà lúc bình thường

không có điện, nhưng có thể tình cờ trở nên dẫn điện (do hư hỏng cch điện hoặc do vi nguyên nhân khác)

Biện pháp phòng tránh: Gồm 2 nội dung

 Thực hiện hình thức nối vỏ (sơ đồ nối đất) thích hợp

 Sử dụng thiết bị bảo vệ cắt nguồn thích hợp với thời gian giới hạn cho phép

16 Mục đích, ý nghĩa của bảo vệ nối đất Các sơ đồ nối đất sử dụng phương pháp này

16.1 Mục đích của bảo vệ nối đất

Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người khi người tiếp xúc với thiết bị đã bị chạm vỏ bằng cách giảm điện áp trên vỏ thiết bị xuống một trị số an toàn

Chú ý: Ở đây ta hiểu chạm vỏ là hiện tượng một pha nào đó bị hỏng cách điện

và có sự tiếp xúc điện với vỏ thiết bị

16.2 Ý nghĩa của bảo vệ nối đất

Tạo ra giữa vỏ thiết bị và đất một mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phân lượng dòng điện qua người (nói cách khác là giảm điện áp trên vỏ thiết bị) đến một trị số an toàn khi người chạm vào vỏ thiết bị đã bị chạm vỏ

16.3 Các sơ đồ nối đất

Nối đất tập trung

Nối đất mạch vòng

17 Mục đích, ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính Các sơ đồ nối đất sử dụng phương pháp này

17.1 Mục đích

Bảo vệ nối dây trung tính nhằm bảo đảm an toàn cho người khi có sự chạm vỏ của 1 pha nào đó bằng cách nhanh chóng cắt phần điện có sự chạm vỏ

17.2 Ý nghĩa

Biến sự chạm vỏ của thiết bị thành ngắn mạch một pha để các thiết bị bảo vệ cắt nhanh

và chắc chắn phần bị chạm vỏ bảo đảm an toàn cho người

18 Trình bày các loại nối đất: tự nhiên, nhân tạo Thế nào là nối đất hệ thống, nối đất an toàn, nối đất chống sét?

là nối đất bổ sung chứ không phải nối đất chính Điện trở nối đất tự nhiên này được xác định bằng cách đo thực tế tại chỗ hay dựa theo các tài liệu để tính toán gần đúng

Nối đất nhân tạo

 Nối đất nhân tạo được sử dụng để đảm bảo giá trị điện trở đất nằm trong giới hạn cho phép và ổn định trong thời gian dài

 Nối đất nhân tạo thường được thực hiện bằng cọc thép, thanh thép dẹp hình chữ nhật hay hình thép góc dài 2 ÷ 3m đóng sâu xuống đất, sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khoảng 0,5 ÷ 0,8m

 Các thanh thép dẹp chiều dài không nhỏ hơn 4m và tiết diện không nhỏ hơn 48

mm2 cho các trang thiết bị có điện áp đến 1000V và không nhỏ hơn 100 mm2 cho trang thiết bị có điện áp lớn hơn 1000V

Nối đất hệ thống là nối đất điểm trong mạch điện bình thường để khí cụ hoặc hệ thống

có thể duy trì sự làm việc đúng Người ta phân ra :

 Nối đất trực tiếp nếu không có điện trở nào khác tổng trở đất

 Nối đất gián tiếp nếu nối qua một điện trở, điện cảm, hoặc điện dung bổ sung.

Nối đất an toàn là nối tất cả các bộ phận kim loại của thiết bị điện hay của các kết cấu

kim loại mà khi cách điện bị hư hỏng thì nó xuất hiện điện áp xuống hệ thống nối đất

Nối đất chống sét là nối đất các bộ phận dẫn điện bình thường không tạo nên mạch

điện nhưng được nối để tránh sét đánh vào

19 Vẽ và trình bày phân loại nối đất tập trung và nối đất mạch vòng Điện trở nối đất yêu cầu đối với nối đất chống sét, an toàn thiết bị, công nghệ thông tin và trung tính máy biến áp?

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 thường chọn nơi đất ẩm điển trở suất thấp, ở xa công trình

19.2 Nối đất mạch vòng

Các điện cực nối đất được đặt theo chu vi công trình cần bảo vệ (cách mép ngoài từ 1÷1,5m) khi phạm vi công trình rộng nối đất mạch vòng còn đặt ngay trong khu vực công trình

Nối đất mạch vòng nên dùng ở các trang thiết bị có điện áp trên 1000V, dòng điện chạm đất lớn

19.3 Yêu cầu của điện trở nối đất

Đối với nối đất chống sét

 Hệ thống nối đất phải có tổng trở nối đất đủ nhỏ và không chỉ hiểu đơn giản là điện trở nối đất nhỏ Tổng trở nối đất của hệ thống nối đất bao gồm điện trở thuần và dung kháng của các bề mặt tiếp giáp điện cực – đất

 Điện trở thuần của hệ thống nối đất bao gồm điện trở của bản thân điện cực nối đất, các bộ phận kết nối, điện trở tiếp xúc giữa đất – điện cực nối đất và điện trở của khối đất bao quanh điện cực Dung kháng C của hệ thống nối đất tỉ lệ với diện tích tiếp xúc giữa điện cực và đất

Đối với an toàn thiết bị, công nghệ thông tin và trung tính máy biến áp

Điện trở nối đất an toàn của hệ thống không được lớn hơn các trị số nối đất tiêu chuẩn

đã được quy định trong các quy phạm cụ thể:

 Đối với các thiết bị điện áp > 1000V có dạng chạm đất lớn (> 500A) như các thiết

bị điện ở mạng điện có điện áp từ 110 kV trở lên thì điện trở nối đất tiêu chuẩn:

R đ0,5

 Đối với các thiết bị điện có điện áp >1000V có dòng chạm đất bé (< 500 A) như các thiết bị ở mạng điện 3 – 35 kV thì quy định điện trở nối đất tiêu chuẩn tại thời điểm bất kỳ trong năm như sau:

o Khi hệ thống nối đất chỉ dùng cho các thiết bị có điện áp >1000V:

đ

d

250VR

I

 (R đ10)

 Riêng với các thiết bị nhỏ mà công suất tổng của máy phát điện hoặc máy biến áp

có công suất không quá 100KVA thì cho phép: R đ ≤ 10Ω

20 Trình bày các thành phần của điện trở nối đất

Các thành phần của điện trở nối đất bao gồm:

Điện trở tản của cực nối đất (kể cả điện trở tiếp xúc)

Điện trở thuần của bản thân cực nối đất và dây nối đất Các điện trở này có giá trị nhỏ nên có thể bỏ qua trong một số các trường hợp

21 Hệ thống nối đất IT: đặc điểm, ứng dụng

Hệ thống nối đất IT (Isolate Terre)

 Trong điều kiện làm việc bình thường, trên dây PE không có sụt áp

 Giảm ngưỡng quá áp khi xuất hiện sự cố chạm từ cuộn cao sang cuộn hạ của máy biến áp nguồn

 Khi hư hỏng cách điện, dòng sự cố thứ nhất thường thấp và không nguy hiểm

 Khi sự cố thứ hai xảy ra trên pha khác, nó sẽ tạo nên dòng ngắn mạch và gây nguy hiểm Vì vậy, cần sử dụng thiết bị bảo vệ có thể vận hành khi sự số hai điểm hay lắp đặt thiết bị kiểm soát cách điện Thiết bị này sẽ theo dõi và chỉ thị điểm sự cố thứ nhất nhằm giúp định vị và loại trừ nó

 Sơ đồ rất đơn giản

 Do sử dụng hai hệ thống nối đất riêng biệt nên cần lưu ý bảo vệ quá áp

 Tiết diện dây PE có thể nhỏ hơn tiết diện dây trung tính và thường được xác định theo dòng sự cố lớn nhất có thể xảy ra

 Trong điều kiện làm việc bình thường, trên dây PE không có sụt áp

 Trong trường hợp hư hỏng cách điện, xung điện áp xuất hiện trên dây PE thấp và các kiểu nhiễu điện từ có thể bỏ qua

Ứng dụng

 Hệ thống TT thường được sử dụng cho mạng điện tbị hạn chế về sự kiểm tra hay mạng điện có thể mở rộng, cải tạo mà mạng điện công cộng hay mạng điện khách hàng mà một ví dụ

 N : Nối đất trực tiếp bằng dây dẫn bảo vệ với điểm đã nối đất của nguồn (thường là dây trung tính)

 S : Dây trung tính N và dây PE tách biệt nhau

 TN-S : Sơ đồ TN có dây trung tính và dây PE tách rời

24 Hệ thống nối đất TN-C: đặc điểm, ứng dụng

Hệ thống nối đất TN-C (Terre Neutral-Common)

Giải thích TN-C

 T : Trung tính nguồn trực tiếp nối đất

 N : Nối đất trực tiếp bằng dây dẫn bảo vệ với điểm đã nối đất của nguồn (thường là dây trung tính)

 C : Dây trung tính N và dây bảo vệ PE chung nhau thành một dây PEN

 TN-C : Sơ đồ TN có dây trung tính và dây PE chung

Đặc điểm

 Sử dụng nhiều điểm nối đất lặp lại để đảm bảo dây PEN được tiếp đất trong mọi trường hợp

 Dòng sự cố và điện áp tiếp xúc lớn nên cần trang bị thiết bị bảo vệ tự động ngắt nguồn khi có sự cố hỏng cách điện

 Trong điều kiện làm việc bình thường, vỏ thiết bị, đất và trung tính có cùng điện thế

 Khi hư hỏng cách điện, dòng sự cố gây độ sụt áp nguồn, nhiễu điện từ lớn và khả năng gây cháy cao

 Trường hợp tải không đối xứng, trong dây PEN sẽ xuất hiện dòng điện Dòng điện này có thể gây nhiễu cho các máy tính hay các hệ thống thông tin

Ứng dụng

 Hệ thống TN-C thường được sử dụng trong mạng điện không cải tạo hay mở rộng

và có tiết diện dây cáp lớn hơn 10 mm2 đối với đồng và lớn hơn 16 mm2 đối với nhôm

25 Hệ thống nối đất TN-C-S: đặc điểm, ứng dụng

Hệ thống TN-C-S là hệ thống kết hợp giữa hệ thống TN-C (trước) và TN-S (sau) Trường hợp này, điểm phân dây PE tách từ dây PEN thường là điểm đầu của lưới Lưu

ý rằng, sơ đồ TN-C không bao giờ được sử dụng sau sơ đồ TN-S

Không sử dụng hệ thống TN-C và TN-C-S cho các công trình mà khả năng cháy và khả năng lây nhiễm nhiễu điện từ cao

26 a) Hãy trình bày ý nghĩa của việc nối vỏ của thiết bị sử dụng điện với dây trung tính PEN hay dây PE ở lưới điện 3 pha 4 dây, hay 3 pha 5 dây Vẽ lưới điện 3 pha

5 dây (380V/220V)

b) Có cần thiết phải nối đất lặp lại đường dây trung tính ở lưới điện 3 pha 4 dây không? Giải thích

c) Ở lưới hạ áp 3 pha 5 dây này (điện áp 380/220V), giả sử có động cơ điện 3 pha đang đấu vào lưới này, hãy vẽ cách đấu dây cho động cơ sao cho an toàn Nếu chẳng may một dây của động cơ chạm vỏ (chạm mát) Hãy tìm dòng điện chạm đất, biết r0 là điện trở của hệ thống trung tính, r0= 4Ω và điện trở tiếp xúc chạm đất của động cơ rtx = 0Ω

a) Ý nghĩa của việc nối vỏ của thiết bị sử dụng điện với dây trung tính PEN hay dây PE

ở lưới điện 3 pha 4 dây, hay 3 pha 5 dây:

Biến sự chạm vỏ của thiết bị thành ngắn mạch một pha để các thiết bị bảo vệ cắt nhanh

và chắc chắn phần bị chạm vỏ bảo đảm an toàn cho người

L 1

L 2

L 3 N PE

b) Mạng điện 3 pha 4 dây

Khi nối vỏ thiết bị với dây trung tính thì dây trung tính cần tiếp đất lặp lại nhằm làm giảm điện áp trên vỏ máy, góp phần làm cân bằng sự phân bố điện áp giữa các thiết bị đặt ở trước và sau chỗ đứt dây trung tính

27 Tại sao muốn an toàn cho người khi chạm vào thiết bị, ta phải tiếp đất vỏ thiết

bị Khi nào nối vỏ thiết bị với hệ thống nối đất; khi nào nối với vỏ thiết bị với dây trung tính đã có nối đất? Khi nối vỏ thiết bị với dây trung tính thì dây trung tính có cần tiếp đất lặp lại không? Vì sao?

Để an toàn cho người chạm vỏ thiết bị, ta phải tiếp đất vỏ thiết bị nhằm đề phòng cách trường hợp hỏng cách điện từ các bộ phận không mang điện dẫn tới mang điện

Nối vỏ thiết bị với hệ thống nối đất khi được thực hiện theo yêu cầu an toàn sử dụng thiết bị điện, đề phòng tai nạn do voẻ thiết bị có điện áp Nối vỏ thiết bị với dây trung tính đã có nối đất khi xảy ra ngắn mạch giữa pha có sự cố với dây trung tính của lưới điện, chỉ thực hiện ở các phòng đặc biệt có nguy hiểm về an toàn điện và các trang thiết bị đặt ngoài trời

Khi nối vỏ thiết bị với dây trung tính thì dây trung tính cần tiếp đất lặp lại nhằm làm giảm điện áp trên vỏ máy, góp phần làm cân bằng sự phân bố điện áp giữa các thiết bị đặt ở trước và sau chỗ đứt dây trung tính

28 Bảo vệ nối đất và bảo vệ nối dây trung tính nhằm mục đích gì? Khi nào dùng bảo vệ bằng cách nối đất vỏ thiết bị, khi nào dùng bảo vệ bằng cách nối vỏ thiết bị với dây trung tính? Giải thích

28.1 Mục đích

Bảo vệ nối đất

 Nhằm giảm dòng điện qua người đến trị số an toàn

 Tăng dòng điện sự cố pha - vỏ để các thiết bị bảo vệ quá dòng truyền thống (CC, ATM, BVRL) cắt phần tử này ra khỏi mạng điện, an toàn cho người và thiết bị Bảo vệ nối dây trung tính

 Nhằm biến sự cố chạm vỏ thành sự cố ngắn mạch 1 pha, để các thiết bị bảo vệ (CC, ATM) dễ dàng cắt các thiết bị bị sự cố chạm vỏ ra khỏi mạng điện sẽ an toàn cho người tiếp xúc

28.2 ĩnh vực áp dụng của bảo vệ nối đất

Bảo vệ nối đất được áp dụng với tất cả các thiết bị có điện áp > 1000V lẫn thiết bị có điện áp < 1000V tuy nhiên trong mỗi trường hợp là khác nhau

 Đối với các thiết bị có điện áp > 1000V thì bảo vệ nối đất phải được áp dụng trong mọi trường hợp, không phụ thuộc vào chế độ làm việc của trung tính và loại nhà cửa

 Đối với các thiết bị có điện áp < 1000V thì việc có áp dụng bảo vệ nối đất hay không là phụ thuộc vào chế độ làm việc của trung tính Khi trung tính cách điện đối với đất thì phải áp dụng bảo vệ nối đất còn nếu trung tính nối đất thì thay bảo vệ nối đất bằng biện pháp bảo vệ nối dây trung tính

Trong mạng có trung tính cách điện đối với đất điện áp < 1000V thì tùy theo điện áp

áp mà chia ra các trườnghợp sau:

 Với mạng có trung tính cách điệm và điện áp > 150V (như các mạng điện 220, 380, 500 ) đều phải được thực hiện nối đất trong tất cả các nhà sản xuất và các thiết bị điện đặt ngoài trời không phụ thuộc vào điều kiện môi trường

 Khi mạng điện có trung tính cách điện đối với đất từ 150V đến 65V (như mạng 110V) thì cho phép chỉ cần thực hiện nối đất:

o Cho các nhà nguyhiểm đặc biệt, nhà có khả năng dễ cháy nổ

o Cho các thiết bị điện ngoài trời

o Cho các bộ phận kim loại mà con người có thể tiếp xúc đến như: tay cầm, cần điều khiển, thiết bị điện

 Khi điện áp < 65V cho phép không cần thực hiện nối đất bảo vệ trừ các trường hợp đặt biệt

28.3 Phạm vi ng dụng của bảo vệ nối d trung tính

Nói chung, không phụ thuộc vào môi trường xung quanh trong các cơ sở sản xuất với các mạng điện 3 pha 4 dây điện áp nhỏ hơn 1000V có trung tính trực tiếp nối đất phải luôn luôn thực hiện biện pháp bảo vệ nối dây trung tính Tuy vậy cần lưu ý một số điểm sau:

Với các mạng điện 3 pha 4 dây trung tính trực tiếp nối đất, điện áp 220/127 V cho phép chỉ thực hiện bảo vệ nối dây trung tính trong các trường hợp sau:

 a Xưởng đặc biệt nguyhiểm về mặt an toàn

 b Các thiết bị đặt ngoài trời

 c Các bộ phận bằng kim loại của các thiết bị điện mà người thường tiếp xúc như tay cầm, cần điều khiển…

Với các phòng làm việc, nhà ở có nền cao ráo thì với điện áp 380/220V và 220/127V (trong mạng có trung tính nối đất) cho phép không cần bảo vệ nối dây trung tính

Trên các đường dây 3 pha 4 dây điện áp 380/220V có trung tính trực tiếp nối đất các cột thép, xà thép phải được nối với dây trung tính

29 Ý nghĩa của bảo vệ an toàn cho người chạm phải thiết bị khi thiết bị có vỏ được nối dây trung tính (ở mạng điện trung tính của lưới điện được nối đất) Trong trường hợp này, trung tính của mạng lưới điện có cần phải nối đất lặp lại không? Vì sao?

Ý nghĩa của việc nối dây trung tính cho vỏ thiết bị:

Giúp người chạm phải vỏ thiết bị chạm vỏ không tiếp xúc với dòng điện tiếp xúc với thành vỏ trong thời gian rất nhanh

Trường hợp này, trung tính của mạng lưới điện cần được nối đất lặp lại Vì khi ngắn mạch chạm vỏ, điện áp dây trung tính có thể tăng đến trị số điện áp pha Nối đất lặp lại còn nhằm giảm trị số điện áp trên dây trung tính, đề phòng trường hợp đứt dây trung tính

30 Khi nối đất tập trung, ta tính được dòng điện chạy qua người Anh chị có suy nghĩ gì để giảm dòng điện nguy hiểm chạy qua người?

Để giảm dòng điện qua người thì trước hết các cọc nối đất (điểm tiếp địa) phải nằm thật xa công trình và đặt nơi có điện trở đất thấp để dòng điện tản nhanh vào trong đất

mà không bị cản trở, giảm thiệt hại tai nạn xảy ra

Trường hợp ở những nơi cao có điện trở đất lớn thì ta phải tìm cách làm giảm điện trở đất, bằng cách:

 Dùng cọc nối đất dài khoảng 20m hoặc hơn

 Dùng hoá chất làm giảm điện trở đất

Quan trọng nhất là trừ trường hợp bất đắc dĩ thì không nên lại gần các cọc tiếp địa trong bán kính 20m

31 Thế nào là đẳng thế hệ thống nối đất?

Một công trình có thể bao gồm nhiều hệ thống tiếp địa:

 Hệ thống đất trực tiếp

 Hệ thống đất chống sét lan truyền

 Hệ thống đất công tác (nối mass)

Để đảm bảo cân bằng điện thế, tránh xảy ra hiện tượng chênh lệch điện thế giữa các hệ thống mass làm phá hỏng thiết bị điện tử cần phải thực hiện nối đẳng thế các hệ thống tiếp địa

Nhưng việc nối đẳng thế có thể gây rủi ro do nếu dòng điện sét quá lớn gây ra hiện tượng dòng điện sét lan truyền từ hệ thống đất qua đường đẳng thế xâm nhập vào thiết

bị làm cho thiết bị cắt sét bị đánh ngược, làm tăng đột biến điện áp gây hỏng máy móc, thiết bị

Để khắc phục hiện tượng này ta lắp đặt thêm thiết bị nối đẳng thế để nối các hệ thống tiếp địa

Thiết bị này làm việc như một biến trở cực lớn tăng điện trở tối đa phân cách khi mức xung sét tại tổ đất trực tiếp là quá cao đến một giới hạn nhất định

32 Đo điện trở nối đất, đo điện trở suất của đất: Nguyên lý đo và dùng dụng cụ đo chuyên dụng

Phương pháp Ampere kế và Volt kế

 Khoảng cách giữa cọc đất E, cọc dò S

và cọc phụ H là 20m

 Dùng máy biến áp cách li cung cấp

nguồn điện áp xoay chiều có thể thay

đổi giá trị vào hai đầu cọc E và S

 Đo Umeas bằng Volt kế

 Đo I bằng Appere kế

 Điện trở nối đất cần đo: meas

th

UR

I

 Phương pháp này dùng để đo điện trở nối đất có giá trị nhỏ

Phương pháp sử dụng máy đo với cọc phụ và cọc dò

 Khoảng cách giữa điểm dò, điểm phụ và điểm cần đo cần tuân theo qui định và không nhỏ hơn 20m

Phương pháp sử dụng máy đo không sử dụng cọc phụ và cọc dò

 Dùng để đo điện trở nối đất của một cọc trong hệ thống nhiều cọc

 Điện trở của n cọc nối đất song song:

1 1,n