1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Bài giảng an toàn điện

85 183 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 85
Dung lượng 8,5 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Bài giảng về an toàn điện Nếu bạn muốn tìm thêm nhiều tài liệu miễn phí trong danh mục ĐiệnĐiện tử, vui lòng truy cập vào link sau: http:mivi.proyseQ

Trang 1

BÀ BÀI I GIẢ GIẢNG AN NG AN TOÀ TOÀN ĐI N ĐIỆ ỆN N

UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

 Sau khi học xong chương này, sinh viên có khả năng :

Cung cấp cho người học những thuật ngữ, những khái niệm cơ bản trong môn học này

NỘI DUNG

 Nội dung bài học trình bày các phần sau:

 Đặt vấn đề

 Tai nạn điện

 Tác động của dòng điện đối với cơ thể người

 Các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn điện

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Dòng điện tản trong đất

 Điện áp bước

 Điện áp tiếp xúc

 Phân loại công trình và trang thiết bị điện

 Nguyên nhân chính gây ra tai nạn điện

 Sản xuất, thương mại, dịch vụ

 Sinh hoạt công dân

 Công nghiệp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Thành thị

 Nông thôn

 Mối nguy hiểm điện chỉ biết khi ta tiếp xúc với các phần tử mang điện,

nhưng như vậy là có thể nguy hiểm đến tính mạng

 Số người làm việc liên quan đến điện ngày càng nhiều

Cần quan tâm đến vấn đề an toàn điện

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

TAI NẠN ĐIỆN

Điện giật

 Các dạng tai nạn điện

PGS.TS.Quyền Huy ÁnhĐốt cháy do điệnHoả hoạn cháy nổ Các tai nạn điện

Trang 2

TAI NẠN ĐIỆN

ĐỐT CHÁY ĐIỆN

 Ngắn mạch kéo theo phát sinh hồ quang

 Phóng điện do điện áp cao

HỎA HOẠN, CHÁY NỔ

 Dòng điện vượt quá giới hạn

dòng lớn, nhiệt độ cao gây nổ

 Hỏa hoạn, cháy nổ xảy ra ở

môi trường dễ cháy nổ : bụi

bặm, hóa chất,…

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ

THỂ CON NGƯỜI

TÁC DỤNG KÍCH THÍCH

 Hệ hô hấp, hệ tuần hoàn.

 Các cơ ngực bị co rút, các thớ cơ tim co bóp hỗn loạn

 Tim thiếu oxy ngừng đập

Ensuring Enhanced Education

TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ

THỂ CON NGƯỜI

TÁC DỤNG GÂY CHẤN THƯƠNG

 Hồ quang điện gây ra sự hủy diệt lớp da bên ngoài

Nặng hơn là hủy diệt cơ bắp,lớp mỡ, gân, xương.

 Đốt cháy do điện gây nóng toàn thân nếu giá trị dòng

lớn và thời gian tồn tại dài sẽ gây tử vong

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ

Trang 3

FEEE

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐẶC TUYẾN DỊNG ĐIỆN – THỜI GIAN

 Giá trị dịng điện qua người an tồn :

 Đối với dịng điện xoay chiều (50-60 Hz) phải nhỏ hơn 10mA

 Đối với dịng một chiều phải nhỏ hơn 50mA

 Thời gian điện giật càng lớn thì nguy hiểm càng cao

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Giá trị Imax và thời gian tồn tại để tim khơng ngừng đập

Dịng điện I max (mA) 10 60 90 110 160 250

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐẶC TUYẾN DỊNG ĐIỆN – THỜI GIAN

 Đặc tuyến dịng điện thời gian đối với dịng điện xoay chiều tần số (15÷ 100 Hz) :

Khơng phản

Xác xuất nghẹt tâm thất 5% Xác xuất nghẹt tâm thất 50%

Xác xuất nghẹt tâm thất >50%

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

ứng

Khơng gây tác hại về sinh lí

Bắp thịt co lại, cĩ thể gây rối loạn nhịp tim nếu I tăng và t kéo dài

Tim ngừng đập, ngừng

hơ hấp …

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐẶC TUYẾN ĐIỆN ÁP – THỜI GIAN

 Là quan hệ giữa điện áp tiếp xúc UT(V) và thời gian

dịng điện qua người.

 UT < 50V thời gian dịng

qua người là vơ hạn

 UT= 50V thời gian cho

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐIỆN TRỞ CỦA NGƯỜI

 Là trị số điện trở đo được giữa hai điện cực đặt trên cơ thể người.

thay đổi phụ thuộc vào:

 Lớp sừng trên daDiệ tí h tiế ú

R 1 , C 1 : Điện trở và điện dung lớp da ở vị trí I ng đi vào người

Rng: Điện trở nội tạng cơ thể người

 Thời gian tiếp xúc

 Mơi trường tiếp xúc

 Để đảm bảo an tồn thường lấy Rng= 1000Ω Sơ đồ tương đương điện trở người

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐƯỜNG ĐI DỊNG ĐIỆN QUA NGƯỜI

 Là trị số điện trở đo được giữa hai điện cực đặt trên cơ

thể người.

1,5 1,3

Đường đi của dịng điện

Thừa số Mức độ nguy hiểm

Tay trái đến chân 1 Nguy hiểm, ít xảy ra

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

1 0,8

0,7

0,3 1,3

0.7

Phân lượng dịng điện qua tim

Tay phải đến chân 0,8 Nguy hiểm, thường xảy ra Lưng đến tay trái 0,7 Khá nguy hiểm Lưng đến tay phải 0,3 Ít nguy hiểm Ngực đến tay trái 1,5 Nguy hiểm nhất, ít xảy ra Ngực đến tay phải 1,3 Rất nguy hiểm

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

TẦN SỐ DỊNG ĐIỆN

 Dịng điện DC ít nguy hiểm hơn dịng điện AC.

 Dịng điện AC tần số cơng nghiệp (50÷ 60Hz) đặc biệt nguy hiểm

 Tần số càng cao càng ít nguy hiểm

Tác hại đối với người ở nhũng dải tần khác nhau

điện Gia nhiệt điện mơi tế bào 100MHz ÷ 100GHz Sĩng

Trang 4

FEEE

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH

 Độ ẩm càng lớn điện trở người giảm xuống.

 Mồ hôi, các chất hóa học làm tăng độ dẫn điện của da

 Nhiệt độ môi trường tăng, điện trở người giảm xuống

 Mức độ bẩn của cơ thể cũng làm giảm điện trở của da

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐIỆN ÁP CHO PHÉP

 Là giá trị điện áp qui định mà con người có thể chịu đựng lâu dài.

 Giá trị điện áp cho phép phụ thuộc :

 Hệ thống phân phối điện

 Thời gian cắt sự cố của thiết bị bảo vệ

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

DÒNG ĐIỆN TẢN TRONG ĐẤT

 Do hư hỏng cách điện, mạch điện chạm đất, dòng điện sự cố tản ra trong đất

trong một dây dẫn mà tiết

diện tăng theo bậc 2 của

U d = 0

10

Trang 5

FEEE

Ensuring Enhanced Education

ĐIỆN ÁP BƯỚC

 Là điện áp mà con người phải chịu khi chân tiếp xúc hai

điểm trên mặt đất (sàn), có sự chênh lệch điện thế do

dòng tản trong đất tạo nên.

 Các điểm cách đều điểm

 Ub nhỏ không gây nguy hiểm do đặc tính sinh lý dòng từ

chân qua chân

 Với Ub= 100÷ 250V, chân có thể bị co rút và sẽ nguy

hiểm nêu ngã vì lúc này dòng đi từ tay qua chân

 Để hạn chế ĐAB, người ta quy định trị số điện trở nối

đất cực đại cho phép đối với từng trường hợp cụ thể

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

đất cực đại cho phép đối với từng trường hợp cụ thể.

 Khi xảy ra chạm đất phải cấm người đến gần với khoảng

cách :

 4 ÷ 5m đối với thiết bị trong nhà

 8 ÷ 10m đối với thiết bị ngoài trời

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

ĐIỆN ÁP BƯỚC

 Bài tập ví dụTính điện áp bước Ub lúc người đứng cách chỗ chạm đất

x = 15m dòng điện chạm đất Iđ = 5kA điện, điện trở xuất

ρ = 150Ωm khoảng cách giữa hai bước chân người a = 0,8m

Giải

 Điện áp Ub được tính như sau :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

d max

ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC

 Điện áp tiếp xúc tăng khi càng xa cực nối đất

 Trị số điện áp tiếp xúc đặt lên người :

 UT< 250V (có thiết bị bảo vệ)

Trang 6

ĐIỆN ÁP BƯỚC

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Giả sử tiếp xúc theo đường tay-chân

 Điện áp đặt lên người khi ngắn mạch trong vùng tản dòng điện :

Điện áp tiếp xúc giả

định (V) Thời gian cắt lớn nhất của thiết bị bảo vệ (s) Dòng xoay chiều Dòng một chiều

Thời gian cắt lớn nhất của thiết bị bảo vệ (s)

Dòng xoay chiều Dòng một chiều

PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH VÀ TRANG

THIẾT BỊ ĐIỆN

 Công trình ít nguy hiểm :

 Môi trường làm việc khô ráo, không có bụi bẩn dẫn điện, to< 25oC

 Không có phần kim loại nối đất

 Sàn được cách điện

 Công trình nguy hiểm :

 Môi trường làm việc có độ ẩm 75 - 97% có bụi dẫn điện to≤ 30oC

PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Môi trường làm việc có độ ẩm 75 97%, có bụi dẫn điện, t ≤ 30 C

 Phần kim loại dẫn điện khá nhiều

 Sàn dẫn điện

 Công trình đặc biệt nguy hiểm :

 Môi trường làm việc có độ ẩm >97%, có bụi dẫn điện, to> 30oC

 Phần kim loại nối đất nhiều (60% vùng làm việc)

 Sàn kim loại

Trang 7

FEEE

Ensuring Enhanced Education

PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH VÀ TRANG

THIẾT BỊ ĐIỆN

 Theo điện áp

 Trang thiết bị có điện áp cao U ≥ 1000V

 Trang thiết bị có điện áp thấp U < 1000V

 Theo việc bố trí vị trí các trang thiết bị

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

ĐIỆN

 Nguyên nhân chủ yếu là do người chạm vào :

 Dây dẫn đang mang điện không bọc cách điện

 Cách điện bị hư hỏng, xuống cấp

Ensuring Enhanced Education

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

ĐIỆN

 Nguyên nhân chủ yếu là do hồ quang điện :

MẠNG CAO ÁP

 Khi người đến gần thiết bị hay

đường dây có điện áp cao, dù

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

ĐIỆN

ĐIỆN ÁP BƯỚC

 Khi dây dẫn mang điện bị đứt

và rơi xuống đất, dòng điện đi vào đất, tại mỗi điểm của đất

có một điện thế Càng gần điểm chạm đất điện thế càng cao

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

cao.

 Nếu người ở trong vùng chạm đất sẽ bị tác động bởi điện áp bước.

 Bước chân càng lớn điện áp đặt lên người càng cao.

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

ĐIỆN

KHÔNG CHẤP HÀNH QUI TRÌNH KĨ THUẬT AN

TOÀN ĐIỆN

 Tự ý trèo lên cột điện.

 Vi phạm hành lang an toàn lưới điện

 Sửa chữa điện trong nhà không cắt cầu dao điện

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Tự ý trèo lên cột điện

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

Trang 8

FEEE

Ensuring Enhanced Education

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

ĐIỆN

NGƯỜI SỬ DỤNG ĐIỆN

 Người sử dụng điện không được đào tạo, trang bị kiến

thức về an toàn điện một cách đầy đủ, hệ thống.

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

Ensuring Enhanced Education

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN

ĐIỆN GIẬT

ĐIỆN ÁP CHO PHÉP

 Hệ thống IT

 Thời gian cắt sự cố lớn nhất tmax (s) tương ứng với điện áp hiệu

dụng xoay chiều pha - trung tính / pha - pha U0/ U (V)

Điện áp danh định

Không có dây trung tính Có dây trung tính

PGS.TS.Quyền Huy ÁnhThời gian cắt lớn nhất với hệ thống IT

Không có dây trung tính Có dây trung tính

Trang 9

BÀ BÀI I GIẢ GIẢNG AN NG AN TỒ TỒN ĐI N ĐIỆ ỆN N

UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

NỘI DUNG

 Nội dung bài học gồm các phần

 Mạng điện cách điện với đất (IT)

 Mạng điện nối đất (TT, TN)

 Các biện pháp bảo vệ

PGS.TS.Quyền Huy ÁnhCác biện pháp bảo vệ

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN MỘT PHA

 Dịng điện qua người cĩ trị số lớn nhất

 Là trường hợp nguy hiểm nhất

• Ing : Dịng điện qua người

• Rng : Điện trở cơ thể người

• Rd : Điện trở dây dẫn (cĩ thể bỏ qua)

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

R 2

I C

I ng

L 1

0

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Người chạm vào một cực của mạng một pha

 Dịng điện qua người phụ thuộc vào :

• Điện trở người, điện trở cách điện của dây dẫn

• Điện áp của mạng điện

Trang 10

FEEE

Ensuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

Ensuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN MỘT PHA

 Tính đến điện dung đường dây với đất

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

U

I =

R3.R +3

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN BA PHA

 Bài tập ví dụ :

 Ví dụ 1:Xác định Rc để đảm bảo an toàn cho người khi chạm vào một cực của mạng điện 3 pha 400V, cách điện so với đất

 Ví dụ 2:Xác định Ing khi người chạm vào một cực của mạng điện 3 pha 400V, cách điện so với đất

Trang 11

FEEE

Ensuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

 Kết luận :

 Ưu điểm của mạng điện này là Ing nhỏ khi Rc lớn

 Tuy nhiên, thực tế trong mạng này người có thể bị điện giật khi :

• Nhóm thiết bị kết nối vào mạng có Rc giảm

• Mạng điện có C lớn (đường cáp dài) Ing lớn hơn nhiều so với

Mạng điện làm việc bình thường

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT

 Bài tập ví dụ : Mạng điện một pha 220V, cấp cho tải bởi dây có

R Từ đặc tuyến thời gian – dòng điện

an toàn cho người

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN MỘT PHA

 Toàn bộ điện áp U sẽ đặt lên người

 Dòng điện qua người:

Trang 12

 Xác định điện áp tiếp xúc khi người dứng và không đứng trên

thảm cách điện có Rn = 10kΩ và chạm vào dây nóng của mạng

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN BA PHA

 Dòng điện qua người:

 Nếu Rđ= R = 0 hoặc người

ng

U

I =3(R +R +R )

 Nguy hiểm nhất là chạm vàohai dây pha :

ng ng

U

I =3R

ng ng

U

I =R

• Ưu : Mạch bảo vệ sẽ cắt ngay sự cố, giảm thời gian tồn tại của

điện áp giáng ngay chỗ chạm

• Khuyết : Dòng ngắn mạch lớn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Đối với mạng điện U 35kV, trung tính ít khi nối đất trực tiếp mà

thông qua cuộn dập hồ quang, giảm dòng điện qua chỗ chạm đất

nên giảm U quanh chỗ chạm đất

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN BA PHA

 Cách điện phần tử mang điện bằng vật liệu cách điện

 Che chắn hay bao bọc các phần tử mang điện

 Rào chắn các phần tử mang điện

 Đặt ra khỏi tầm với các phần tử mang điện

Trang 13

 Sử dụng cách điện bổ sung hay cưỡng bức

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ

 Sử dụng máy biến áp cách ly

Ph N

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Ph N

Ph N

PE

Trang 14

FEEE

Ensuring Enhanced Education

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Trang 15

BÀ BÀI I GIẢ GIẢNG AN NG AN TOÀ TOÀN ĐI N ĐIỆ ỆN N

UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

Có khả năng tính toán, thiết kế, thi

công hệ thống nối đất thỏa các tiêu

chuẩn hiện hành

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

 Chữ cái thứ nhất thể hiện tính chất trung tính nguồn :

• T : trung tính nguồn trực tiếp nối đất

I : trung tính của nguồn cách ly với đất

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

• I : trung tính của nguồn cách ly với đất

 Chữ cái thứ hai thể hiện hình thức bảo vệ :

• T : nối đất trực tiếp

• N : nối đất trực tiếp bằng dây dẫn bảo vệ với điểm đã nối đất

của nguồn (thường là dây trung tính)

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

TỔNG QUAN

cách bố trí dây trung tính và dây bảo vệ

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

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

 CS : Dây trung tính N và dây bảo vệ PE kết hợp trong một vài

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

phần của hệ thống

Trang 16

 Trung tính cách ly hay nối đất qua điện trở

 Vỏ thiết bị, vật dẫn tự nhiên được nối với điện cực nối đất

riêng

 Dây PE tách biệt, và có tiết diện nhỏ hơn dây N

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG IT

cao sang cuộn hạ của MBA nguồn

 Khi sự cố thứ hai xảy ra trên pha khác sẽ tạo nên dòng ngắn mạch và gây nguy hiểm

 Trung tính được nối đất trực tiếp

 Vỏ thiết bị được nối tới cực nối đất bằng dây nối đất, cực

nối đất này thường độc lập với cực nối đất của nguồn.

 Dây PE riêng biệt với dây trung tính

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG TT

theo dòng sự cố

 Khi sự cố, xung điện áp trên dây PE thấp

 Cần đặt bộ chống sét van nhằm đảm bảo mức bảo vệ cần thiết

 Cần có RCD với dòng >500mA để chống hỏa hoạn

kiểm tra hay mạng điện có thể mở rộng cải tạo

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG TN

 Trung tính của nguồn nối đất trực tiếp

 Vỏ kim loại và các vật dẫn tự nhiên của lưới được nối với dây trung tính.

 TN-C : dây trung tính và dây bảo vệ nối đất được dùng chung vàgọi là dây PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

gọi là dây PEN

 TN-S : dây bảo vệ (PE) và dây trung tính (N) là riêng biệt

 TN-C-S : là hệ thống kết hợp giữa TN-C và TN-S

Hệ thống TN

Thiết bị

Trang 17

 Trung tính của nguồn nối đất trực tiếp

 Vỏ kim loại và các vật dẫn tự nhiên của lưới được nối với

dây trung tính.

 TN-C : dây trung tính và dây bảo vệ nối đất được dùng chung và

gọi là dây PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

gọi là dây PEN

 TN-S : dây bảo vệ (PE) và dây trung tính (N) là riêng biệt

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG TN

 Điểm trung tính của nguồn được nối đất 1 lần tại đầu vào của lưới

 Vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên được nối với dây bảo vệ

 Dòng sự cố và Utx lớn nên cần trang bị thiết bị tự động ngắt nguồn

 Dây PE tách biệt với dây N, không nối đất lặp lại và tiết diện được xác định theo dòng sự cố

 Hệ thống thường được sử dụng trong :

• Mạch sử dụng dây/cáp đồng, tiết diện < 10mm2hay dây /cáp

nhôm tiết diện < 16mm2

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG TN

 Trung tính của nguồn được nối đất trực tiếp

 Vỏ kim loại và vật dẫn tự nhiên được nối với dây trung tính

 Dây trung tính nối đất lặp lại càng nhiều càng tốt

 Dây PE với dây N là một

 Dòng sự cố và Utx lớn nên cần trang bị thiết bị tự động ngắt nguồn

• Mạch sử dụng dây/cáp đồng, tiết diện > 10mm2hay dây /cáp

nhôm tiết diện > 16mm2

Hệ thống TN-S

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

HỆ THỐNG TN

 Là hệ thống kết hợp của TN-C và TN-S

 TN-C không được dùng sau TN-S

 Điểm phân dây PE khỏi dây PEN là điểm đầu của lưới

Trang 18

 An toàn chống điện giật

 An toàn chống hỏa hoạn do điện

 Bảo vệ chống quá áp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Bảo vệ chống nhiễu điện từ

 Liên tục cung cấp điện

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

 Nối các vật dẫn tự nhiên và vỏ kim loại không mang điện của các

thiết bị tạo lưới đẳng áp

 Thường được bọc cách điện màu vàng sọc xanh lục

 Trên dây không chứa thiết bị đóng cắt

QUI ĐỊNH VỀ DÂY PE VÀ PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Dây PEN :

 Có chức năng của dây trung tính và dây bảo vệ có tiết diện không

nhỏ hơn dây trung tính

 Không sử dụng cho cáp di động

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

 Phương pháp chọn tiết diện dây PEN và dây PE :

 Phương pháp đơn giản hóa :

 Phương pháp đẳng trị nhiệt :

•Cần qua tâm đến hệ số K

•Hệ số K có thể trabảng hoặc theo công thức :

QUI ĐỊNH VỀ DÂY PE VÀ PEN

 20

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

• n : dòng điện định mức của dây dẫn

•Qc : nhiệt dung trên một đơn vị thể tích của VL (J/oCmm3)

•B : gía trị nghịch đảo của điện trở suất dây dẫn ở 0oC

•Ρ20 : điện trở suất của dây dẫn ở 20oC

•Өi,Өf : nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối cùng của dây dẫn

Trang 19

ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT

 Là điện trở của khối lập phương đất mỗi cạnh 1cm có đơn

vị Ωm hay (Ωcm)

 Các loại đất khác nhau có điện trở suất khác nhau

 Điện trở suất của đất có thể xác định bằng máy đo hoặc xác định bằng biểu thức :

Ensuring Enhanced Education

ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT

 Trường hợp a > 20b :

 Vì ρ thay đổi theo mùa nên :

 ρtt: điện trở suất tính toán của đất

 ρ : điện trở suất đo được

Hệ số thay đổi điện trở suất của đất theo mùa

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT

 Tính toán sơ bộ có thể dùng trị số gần đúng của điện trở suất của một số loại đất sau :

Loại đất Giá trị điện trở suất

giới hạn (Ωm) Giá trị điện trở suất khi thiết kế (Ωm)

Ensuring Enhanced Education

ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT

 Tính toán sơ bộ có thể dùng trị số gần đúng của điện trở

suất của một số loại đất sau :

Loại đất Giá trị điện trở suất

giới hạn (Ωm) Giá trị điện trở suất khi thiết kế (Ωm)

LOẠI NỐI ĐẤT

 Sử dụng các ống dẫn nước hay các ống bằng kim loại khác đặt trong đất (trừ các ống nhiên liệu lỏng, khí dễ cháy, nổ) làm trang thiết bị nối đất

 Điện trở nối đất được đo thực tế hoặc tính toán gần đúng theo tài liệu

Trang 20

FEEE

Ensuring Enhanced Education

LOẠI NỐI ĐẤT

 Đảm bảo giá trị điện trở đất nằm trong giới hạn cho phép

và ổn định trong thời gian dài

 Nối đất bằng cọc thép, thanh thép dẹp (dài 2 ÷ 3m) đóng

sâu xuống đất, đầu trên cách đất 0,5 ÷ 0,8m

 Tiết diện cọc nối đất :

NỐI ĐẤT NHÂN TAO

LOẠI NỐI ĐẤT

Đặc điểm các trang thiết bị nối đất kiểu cũ và kiểu mới

NỐI ĐẤT NHÂN TAO

Sử dụng khi phạm vi công trình hẹp hoặc trang thiết bị có

U > 1000V, dòng chạm đất lớn.

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CÁC KIỂU NỐI ĐẤT

 Trước khi đặt xuống đất, cọc nối đât phải được đánh sạch

gỉ, không sơn, nơi an mòn cao cần tráng kẽm hay dùng cọc thép bọc đồng

 Đường dây nối đất chính :

 Chôn sâu 0,5 ÷ 0,7m nếu đặt ngoài trời

 Đặt trong rãnh hay đặt nối theo tường nếu ở trong nhà

THI CÔNG HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Đặt trong rãnh hay đặt nối theo tường nếu ở trong nhà

 Dây nối đất chính :

 Được nối vào bảng đồng nối đất

 Các trang thiết bị được nối vàobảng đồng bằng dây nhánh

 Cấm mắc nối tiếp trang thiết bịđiện vào dây nối đất chính

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT

 Hệ thống nối đất đơn giản :

XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Trang 21

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT

 Hệ thống nối đất đơn giản :

 Những vùng có điện trở suất cao, diện tích lắp đặt nối đất bị hạn chế thì có thể sử dụng hệ thống nối đất chôn sâu với chiều dài cọc nối đất đạt đến 20m hoặc hơn nữa

 Với đất có cấu tạo hai lớp đất có điện trở suất khác nhau thì điện trở cọc nối đất thẳng đứng là :

XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

•ρ1, ρ2,: điện trở suất lớp đất trên và dưới (Ωm)

•h : bề dầy của lớp đất trên (m)

•L : chiều dài cọc nối đất (m)

• Rc, Rth:lần lượt là điện trở của hệ thống cọc và hệ thống thanh (dây)

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

meas th

U

R =I

PP Volt kế – Ampere kế

trị vào hai đầu cọc E và S

 Đo Umeas bằng Volt kế

 Đo I bằng Ampere kế

 Điện trở nối đất cần đo :

V G

 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

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

d : đường chéo lớn nhất của bề dày mặt đất chôn HT nối đất

Cách bố trí khoảng cách giữa điểm dò và điểm phụ

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

Trang 22

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

Hệ thống nối đất phân xưởng

 Sử dụng cọc thép bọc đồng, chiều dài 3m, đường kính 16mm,

được liên kết với nhau bằng cáp đồng trần S = 50mm2, chôn sâu

0,8m so với mặt đất và được bố trí như sau :

Trang 23

 Một số hạn chế trong hệ thống nối đất truyền thống :

 Điện trở nối đất không giảm tuyến tính theo số lượng cọc

 Điện trơ nối đất không ổn định do tác động của thời tiết (mưa làm

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

phân tán muối trong đất làm giảm Rđ)

 Liên kết các bộ phận nối đất bằng ốc xiết tuy đơn giản nhưng lại

không đảm bảo mối liên kết tốt và bền về mặt dẫn điện

 Không giảm được giá trị tổng trở nối đất của hệ thống nối đất do

không giảm được thành phần dung kháng

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

có ưu điểm : giá rẻ, độ dẫn điện tốt, chống ăn mòn cao bền trong kết

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

mòn cao bền trong kếtnối và lắp đặt

 Đường kính cọc được chọn dựa vào độ bền cơ học (không cong, gãy khi đóng xuống đất)

 Chiều dài cọc chuẩn

PHÂN TÍCH HỆ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

HIỆN ĐẠI

 Liên kết giữa các bộ phận nối đất

 Ốc xiết

 Hàn hóa nhiệt CADWELD :

• Cho phép hàn nhanh chóng với chấtlượng cao các mối nối đồng/đồng,đồng/thép

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

Mối hàn Cadweld

Trang 24

 Đặc điểm mối hàn CADWELD :

•Tải dòng điện hiệu quả hơn

dây dẫn

•Không hư hỏng hay giảm

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

chất lượng theo thời gian

•Là mối nối phân tử nên

không bị hư hỏng hay ăn

mòn

•Chịu được dòng sự cố lặp lại

•Dễ thi công

•Thiết bị nhẹ, không đòi hỏi

nguồn ngoài, không đắt tiền Khuôn và các dạng kết nối

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

PHÂN TÍCH HỆ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

HIỆN ĐẠI

 Hóa chất giảm điện trở

 Giúp giá trị điện trở đất thỏa yêu cầu Rđ≤ 100Ω làm tăng độ ổnđịnh và an toàn của hệ thống nốiđất

 Bao gồm các ion kim loại có tính

 Hóa chất giảm điện trở hay dùng

là EEC và GEM do công ty Erico Lighting Technologies cung cấp

 GEM được sử dụng cho đất có điện trở suất cao

và ổn định với thời gian

•Không bị phân huy hay mục

rửa

•Thích hợp cho việc lắp đặt ở

nơi đất khô hay đất bùn

•Không phụ thuộc vào sự hiện

diện của nước để duy trì tính

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

PHÂN TÍCH HỆ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

HIỆN ĐẠI

 Cọc hóa chất

 Sử dụng cho các vùng :

• Điện trở suất quá cao

• Diện tích thi công hệ thống nối đất bị hạn chế

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

 Đo từng phần tử với sự trọ giúp

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

của TU và TI

 Tự động hóa quá trình đo

 Tự nhận biết việc kết nối các dây

đo và kết nối nó với đất

 Bù trừ điện trở dây đo

 Lưu dữ liệu và in kết quả ra giấy

Máy đo và phụ kiện

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

PHÂN TÍCH HỆ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

HIỆN ĐẠI

 Máy đo điện trở nối đất hiện đại

 Một số ứng dụng dùng máy đo đo điện trở nối đất

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Đo điện trở từng chân cột điện

Trang 25

 Máy đo điện trở nối đất hiện đại

 Một số ứng dụng dùng máy đo đo điện trở nối đất

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Đo điện trở nối đất của một cọc trong hệ thống nối đất

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

 Tính năng của phần mềm GEM :

 Tính điện trở nối đất của một cọc hay nhiều cọc khi có/không hóa hất iả điệ t ở GEM

PHẦN MỀM PHỤ TRỢ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

chất giảm điện trở GEM

 Tính điện trở nối đất của thanh/dây nối các cọc bố trí theo đường thẳng khi có/không hóa chất giảm điện trở GEM

 Tính điện trở nối đất của thanh/dây nối các cọc bố trí theo mạch vòng khi có/không hóa chất giảm điện trở GEM

 Hướng dẫn lắp đặt hệ thống nối đất chôn thẳng đứng và chôn nằmngang

Trang 26

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

TIẾT DIỆN DÂY PEN VÀ DÂY PE

Tiết diện dây pha S ph (mm 2 ) Tiết diện

dây PE Tiết diện dây PEN Tiết diện dây nối đất

Phương pháp đơn giản hóa

<16 <16 S PE = S ph S PEN = S ph

10mm 2 (Cu)

16 2 (Al) (Có BV cơ)

I t

S =K

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

16mm 2 (Al)

10mm 2 (Cu) 25mm 2 (Al)

pháp đẳng trị nhiệt

Bất kì kích cỡ

25mm 2 cho Cu 50mm 2 cho thép mạ

PE

I t

S =K

GIÁ TRỊ K CHO DÂY PE

Dây bọc không đặt chung với cáp

hay dây trần tiếp xúc với vỏ cáp

Nhiệt độ ban đầu :

Dây dẫn trong cáp nhiều lõi Nhiệt độ ban đầu :

30 o C Nhiệt độ ban đầu : 30 o C

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

0,78 0,74 0,70 0,63 0,59 0,54 0,49 0,43

0,80 0,77 0,74 0,72 0,62 0,50 0,42 0,31

0,86 0.83 0,81 0,77 0,75 0,70 0,68 0,65

0,92 0,87 0,86 0,83 0,75 0,64 0,56 0,46

0,91 0,88 0,87 0,83 0,81 0,78 0,77 0,75

0,95 0,92 0,90 0,88 0,82 0,74 0,68 0,58

0,45 0,40 0,36 0,34 0,27 0,24 0,21 0,20 0,19

0,78 0,73 0,71 0,69 0,64 0,60 0,56 0,54 0,52

0,55 0,48 0,43 0,40 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24

0,85 0,80 0,78 0,76 0,71 0,68 0,66 0,64 0,62

0,70 0,64 0,60 0,56 0,47 0,41 0,37 0,35 0,33

Trang 27

BÀ BÀI I GIẢ GIẢNG AN NG AN TOÀ TOÀN ĐI N ĐIỆ ỆN N

UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

CHƯƠNG IV

THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ

HẠ ÁP

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm

việc, các thông số cơ bản và

phương pháp lựa chọn các thiết bị :

diện rộng và thường xuyên có

người làm việc với các thiết bị

MÁY CẮT HẠ ÁP

CẤU TẠO

 Circuit breaker – CB là thiết bị điều khiển bằng tay, có khả năng tự động cắt mạch khi có ngắn mạch, quá tải hoặc sụt áp

7.Cơ cấu cắt điện từ

Trang 28

 Khi dòng điện qua cuộn dây vượt quá

giá trị định trước, lực điện động do

cuộn dây sinh ra sẽ tác động vào cơ

cấu đóng ngắt làm cho các tiếp điểm

của CB mở ra

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Cơ cấu ngắt nhiệt :

 Khi nhiệt độ tăng quá nhiệt độ cho

phép, sẽ làm cong thanh lưỡng kim tác

động vào cơ cấu đóng ngắt của CB

quang, hồ quang sẽ được dẫn vào

buồng dập và dập theo nguyên tắc

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

MÁY CẮT HẠ ÁP

PHÂN LOẠI

 MCB (Miniature Circuit Breakers)

 Dùng trong công nghiệp thương mại và dân dụng

 Thích hợp cho việc bảo vệ cáp, thiết bị chiếu sáng, mạch nung, mạch điều khiển và bảo vệ động cơ công suất nhỏ

 Giống MCB tuy nhiên :

• Có giá trị định mức cao hơn nên đặt gần

hệ thống nguồn hơn

• Các giá trị U định mức cao hơn có thể

lên đến 1000VAC hay 1200VDC

 Điện áp làm việc cực đại (UBmax)

 Điện áp làm việc cực tiểu (UBmin)

C 5÷ 10In Bảo vệ hệ thông tải có tính cảm kháng

cao (MBA, đèn cao áp cảm ứng)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

DIN VDE

0641/A4

BS3871 Phần 1

cao (MBA, đèn cao áp cảm ứng)

D 10÷ 14In Ứng dụng trong công nghiệp

MA 12In Bảo vệ khởi động động cơ và các thiết

bị chuyên dụng (không bảo vệ quá tải)

DIN VDE 0660

Z 2,4÷ 3,6In Bảo vệ mạch bán dẫn và mạch điện tử

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

tác động từ

Trang 29

Cực nối nguồn

Các

PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cấu tạo bên trong của một thiết bị chống dòng rò điển hình

Dây thử

Các tiếp điểm

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

chống dòng rò là so sánh dòng điện theo các chiều đi

và về trong mỗi chu kỳ, nếu phát hiện sự chênh lệch nhau

A

I L

I N C

được chia làm 2 loại :

Tiếp điểm

Cơ cấu tác động Dòng đến

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

được chia làm 2 loại :

 RCD (Residual Current devices) :

 Bảo vệ quá dòng và hỏng cách điện

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

PHÂN LOẠI

và GFCI (Ground Fault Circuit Interrupper) tác động khi có dòng

rò ở bất cứ nơi nào

với kiểu nối đất TN S khi tổng trở

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

với kiểu nối đất TN-S khi tổng trở ngắn mạch không kiểm soát được

dụng hay công nghiệp có Iđm lên đến 1200A

Trang 30

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

PHÂN LOẠI

with Overload) là tổ hợp của RCD và MCB nên có thể :

 Có hai dạng bảo vệ phân biệt

 Phân biệt theo hàng ngang  Phân biệt theo hàng dọc

rò mắc nối tiếp cần phải thỏa :

 Đặc tuyến không tác động dòng-thời gian của thiết bị ở phía nguồn

nằm trên đặc tuyến của thiết bị phía tải

 Dòng tác động định mức của thiết bị phía nguồn lớn hơn dòng của

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ

hạ áp chống rủi ro cháy, nổ điện

 RCD cấp 100mA : bảo vệ thiết bị dễ xảy ra chạm vỏ liên tục với dòng rò có trị số lớn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 RCD cấp 30mA thời gian tác động 0,1s : phổ biến bảo vệ chống điện giật

như bệnh viện, trường học, nhà trẻ

Trang 31

THIẾT BỊ CHỐNG DỊNG RỊ

CÁC HẠN CHẾ

 Khơng loại trừ tất cả các rủi ro do sốc điện và nguy hiểm cháy

pha - trung tính hay ngắn mạch pha - pha

 Là thiết bị bảo vệ bằng cách chảy

một hay nhiều dây chảy để ngắt

mạch nếu dịng vượt quá giá trị

cài đặt trong khoảng thời gian

cho phép

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

 Cĩ hai loại cầu chì :

 Loại dân dụng (gG) : bảo vệ quá tải

và ngắn mạch

 Loại cơng nghiệp : bảo vệ khởi động

và ngắn mạch

• gM : khơng bảo vệ quá tải

• aM : kết hợp role bảo vệ quá tải

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

I f (A)

Thời gian qui ước (h)

gG gM

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

(*) I ch cho cầu chì gM

Đường cong thời gian

tối thiểu tiền hồ quang

CẦU CHÌ

ngắn mạch bị cắt trước khi đạt giá trị đỉnh

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

Thời gian tổng cắt dịng

Thời gian chảy tiền

Trang 32

Dòng đỉnh giới hạn so với dòng sự cố hiệu dụng

xoay chiều

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

 Điều kiện lựa chọn :

 Un≥ UnL( điện áp định mức lưới điện )

 In ≥ Itt ( dòng điện tính toán của dây dẫn )

In ≥ Itt = 2500/220 = 11,36AChọn CB có Un= 230V, In = 20A, Icu= 6kA, f = 50Hz

• Vì hộ dân xa trạm BA nên không cần kiểm tra ngắn mạch

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

LỰA CHỌN THIẾT BỊ

 Điều kiện lựa chọn :

 Un≥ UnL( điện áp định mức lưới điện )

 In ≥ Itt ( dòng tính toán của dây dẫn )

 Lựa chọn RCD bảo vệ công nhân vận hành máy nâng vật liệu

30kW với yêu cầu dòng rò ≤10mA ? Biết dòng NM tính toán

IN= 10kA

GiảiMáy nâng sử dụng điện áp 3 pha 380V, Cosφ = 0,8

LỰA CHỌN THIẾT BỊ

 Điều kiện lựa chọn :

 Un≥ UnL( điện áp định mức lưới điện )

 In ≥ Itt ( dòng tính toán của dây dẫn )

Trang 34

BÀ BÀI I GIẢ GIẢNG AN NG AN TOÀ TOÀN ĐI N ĐIỆ ỆN N

CHƯƠNG V

BẢO VỆ AN TOÀN CHO NGƯỜI

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Phân tích các trường hợp có thể gây

nguy hiểm cho người

 Trình bày được các biện pháp bảo vệ :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Trình bày được các biện pháp bảo vệ :

•Chống tiếp xúc trực tiếp

•Chống tiếp xúc gián tiếp

•Chống giật (Trực tiếp và gián tiếp)

NỘI DUNG

 Nội dung bài học gồm các phần

 Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp

 Bảo vệ chống tiếp xúc gián tiếp

 Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp và gián tiếp

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Bảo vệ chống giật do tiếp xúc với vật mang điện

 Bảo vệ chống đốt cháy hồ quang

 Bảo vệ chống tác hại của trường điện từ

 Bảo vệ chống tác hại của tĩnh điện

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

 Con người phải được

bảo vệ khỏi nguy hiểm

khi tiếp xúc với các bộ

phận mang điện.

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Các biện pháp bảo vệ an

toàn cho người

 Ngăn ngừa dòng điện chạy

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

 Cách điện các bộ phận mang điện

 Phải phù hợp tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị đó

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Có khả năng chịu đựng lâu dài các ứng suất cơ, hóa, nhiệt và điện khi vận hành bình thường

Trang 35

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

 Che chắn hay bao bọc :

 Tránh người chạm ngẫu nhiên

 Cảnh báo sự nguy hiểm

 Tấm chắn hay vỏ bọc cần thỏa :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

230V

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Ngăn ngừa tiếp xúc có chủ ý

 Rào chắn phải thỏa khoảng cách an toàn qui định

VD 0,35m đối với U=15kV

 Cần lắp rào chắn một cách chắc chắn để không bị dở

bỏ một cách ngẫu nhiên

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

 Một số loại rào chắn cao áp :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Tấn chắn kín Tấn chắn hở Lồng chắn

Chắn lưỡi DCL

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

 Đặt khỏi tầm với:

 Ngăn ngừa tiếp xúckhông chủ ý

 Các bộ phận cách nhau ≤ 2,5 m mà có các điện thế khác nhau thì

S R=2,50m

0,75m

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

điện thế khác nhau thì không đặt trong tầm với

 Những nơi thường mang vác đồ vật dẫn điện dài hay cồng kềnh thì tầm với phải được tăng thêm

R=1,25m R=1,25m

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

GIỚI HẠN DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

 Giảm thấp điện áp tiếp xúc:

 Nối đất các bộ phận kim loại

 Thực hiện các yêu cầu về điện áp

tiếp xúc:

• Utx 50V đối với nhà sản xuất

ế

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

thiết bị điện

• Utx 250V đối với các thiết bị

phân phối đã có biện pháp bảo vệ phụ

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

GIỚI HẠN DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

Giới hạn cho phép điện áp tiếp xúc U tx theo thời gian cắt t c của máy cắt

khi xuất hiện dòng chạm đất

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Ít người qua lại 250 200 165 150 140 130 125

Trang 36

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ BỔ SUNG

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Rc = R1 = R2= R3 : điện trở cách điện pha đất

3.U.R

U 3.R R

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Rđ thỏa điều kiện :

 TH Rđ= 10Ω :

đ T

3.U.R

U 1,3(V)3.R R

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Như vậy mạng điện 3 pha trung tính cách ly có RC

và C lớn thì có thể thực hiện biện pháp nối đất vỏ

thiết bị

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

NỐI ĐẤT VỎ THIẾT BỊ

 Dòng đi qua điện trở nối đất Rđ:

 Với Rđ<< RngcĐiệ á tiế ú U

đ

U

I 3.( R R R )

 

R C

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

U.R

U 3.( R R )

Trang 37

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

NỐI ĐẤT VỎ THIẾT BỊ

Ví dụ : Xét mạng hạ áp có trung tính trực tiếp nối đất có RđN= 4Ω ,

U = 380V, điện áp tiếp xúc cho phép, UT = 25V, điện trở nối đất yêu

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Rđ có giá trị thấp và khó đạt được trong thực tế Khuynh hướng

bảo vệ bằng biện pháp nối vỏ thiết bị với dây trung tính

T

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

NỐI ĐẤT VỎ THIẾT BỊ

Giá trị nối đất yêu cầu

U(V) Chế độ trung tính nguồn

Giá trị nối đất yêu cầu Đối tượng

cần nối đất

Nối đất

R ≤ 0,5 Ω Riêng nối đất nhân tạo

Trung tính và

vỏ thiết bị

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

R =125/I (Ω) ≤ 10 (Ω)

I : Dòng NM chạm đất

Vỏ thiết bị điện

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Trung tính nguồn và

vỏ biến áp 5(Ω) Cho cấp 380/660 (V)

10(Ω) Cho cấp 220/380 (V) 20(Ω) Cho cấp 110/220 (V)

Nối đất lặp lại

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Thiết bị bảo vệ tự động cắt nguồn khi có sự cố chạm chập giữa phần mang điện và vỏ.

 Kết hợp đặc tính dây dẫn, thiết bị bảo vệ và các hình thức nối đất.

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 Các thiết bị bảo vệ chạm đất :

 CB kiểu từ nhiệt và CB kiểu điện tử

 CB kiểu điện tử kết hợp với bảo vệchạm đất

 CB kiểu điện tử kết hợp với bảo vệdòng rò

 CB chống dòng rò

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

thường lớn Rt phải có giá trị thấp (thường < 1 Ω) khó thực hiện

 Tuy nhiên, nếu sử dụng RCD, Rtcóthể có giá trị đến hàng ngàn Ω dễđạt được trong thực tế

Trang 38

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng TT :

 Vậy để bảo vệ tất cả tải trong mạng

TT nên dùng RCD để đạt một lúc hai mục đích :

• Cắt mạch nhanh khi có sự cố

Yê ầ điệ t ở ối đất khô

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

• Yêu cầu điện trở nối đất không quá thấp

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng TN :

 Điểm trung tính của nguồn cấp điện được nối đất trực tiếp

 Vỏ kim loại của thiết bị nối với điểm trung tính của nguồn cấp điện

 Tránh được trị số cao của điện trở nối đất

 Mạng điện TN thường có các dạng như sau :

• Mạng TN C

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng TN :

 Mạch vòng sự cố không ảnh hưởng đến hệ thống

 Điều khiển cắt nguồn tự động khi có sự cố

Z I U

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Trang 39

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng TN :

Ví dụ 2 : Tổng trở ngắn mạch : ZS= ZAB+ ZBC + ZDE + ZEN + ZNA

 Bỏ qua ZAB , ZEN , và ZNA:

 BC

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

64,3mΩ

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

 Dòng chạm đất đi qua dung kháng

của đường dây đến điểm trung

tính của nguồn cấp điện

 Thiết bị cắt nguồn không cần thiết

nếu thỏa :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 1 : Xác định UT biết mạng có dây dài 1km, dung kháng

Zf= 3500Ω , U = 230/400V.Bỏ qua dòng rò xuyên qua lớp cách điện ?

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Đường đi của dòng điện sự cố trong mạng

IT

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

• d2 qua điện trở RđN

Id2= 3.66 = 198(mA)

• Điện áp tiếp xúc :

UT= Id2.RđN= 198.5.10-3= 0,99(V)

không nguy hiểm cho người

• Dòng đi qua tổng trở nối đất trung tính :

Id1= 230/1500 =153 (mA)

 Dòng qua chỗ sự cố là tổng của Id1 và Id2

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 1 :

 Tình trạng sự cố (hai pha chạm đất)Nguồn cấp được cắt theo thể thức sau :

• Điều kiện bảo vệ tương tự như hệ thống TT khi vỏ thiết bị được :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

• Cần bố trí thêm RCD tuy nhiên RCD cần có dòng đặt cao hơn dòng chạm đất điểm thứ nhất

Trang 40

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 1 :

 Tình trạng sự cố (hai pha chạm đất)

Nguồn cấp được cắt theo thể thức sau :

• Điều kiện bảo vệ tương tự như hệ thống TN khi vỏ thiết bị được

nối đất với dây PE chung :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Vỏ thiết bị được nối chung trong mạng IT

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 1 :

 Tình trạng sự cố (hai pha chạm đất)Nguồn cấp được cắt theo thể thức sau :Trong điều kiện khác :

• Không có dây trung tính :

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

• Nếu điều kiện về ZS,, Z’

S không thỏa thì phải sử dụng thêm RCD

• Ngưỡng tác động của RCD phải được chọn cẩn thận để tránh tác động nhầm

feee.hcmute.edu.vn

FEEE

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 2 :

Kiểm tra khả năng bảo vệ của CB T1B160 ( In = 125A đặc tuyến đã

cho trong ví dụ 1 mạng TN ), cho hệ thống trình bày ở hình sau khi

xuất hiện chạm đất 2 điểm

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Xuất hiện ngắn mạch tại hai điểm trong mạng IT

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

 Mạng IT :

Ví dụ 2 :Giả sử các phần mạch của hai nhánh chạm vỏ có cùng tiết diện và chiều dài, SPE= Spha

 Tổng trở mạch vòng 1 (FGHJ) :

ZS1= 2RHJ= 2ρ.L/S = 2.22,5.50/35=64,3(mΩ)

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

Ensuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN

 Để bảo vệ chống chạm đất gián tiếp thì tcắt< ttiêu chuẩn

 Để kiểm tra tcắt ta lập tỉ số giữa dòng ngắn mạch cực tiểu

trên phần dẫn điện được bảo vệ với dòng tác động của CB.

 Dòng NM cực tiểu xuất hiện giữa dây pha và điểm xa nhất

trên dây bảo vệ và được xác định theo phương pháp gần

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

trên dây bảo vệ và được xác định theo phương pháp gần

đúng với giả thiết :

 Điện trở dây tăng 50% (ở 200C) do quá nhiệt

 U nguồn giảm 80% do ảnh hưởng dòng NM

 Điện cảm dây dẫn chỉ được xem xét đối với dây dẫn có tiết diện

S > 95 mm2

feee.hcmute.edu.vn

FEEEEnsuring Enhanced Education

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN

 Một số hằng số sẽ được sử dụng trong công thức :

 0,8 : hệ số tính đến sụt giảm điện thế

 1,5 : hệ số tính đến độ gia tăng điện trở

 1,2 : sai số ngưỡng tác động từ cho phép

 k1 : hệ số hiệu chỉnh tính đến điện cảm dây dẫn

PGSPGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnhPGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

 k2 : hệ số hiệu chỉnh cho dây dẫn đi song song

k2= 4(n-1)/n

S(mm 2 ) 120 150 185 240 300

k 1 0,9 0,85 0,8 0,75 0,72

Ngày đăng: 26/12/2018, 15:44

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w