Kỹ thuật an toàn điện

Tác động của dòng điện đối với cơ thể Dòng điện đi qua cơ thể con người gây nên phản ứng sinh lý phức tạp: - Huỷ hoại bộ phận thần kinh điều khiển các cơ quan bên trong cơ thể - Làm tê

Kỹ Thuật An Toàn Điện

Nhóm 9

1 Những khái niệm cơ bản về an toàn điện.

2 Phân tích các an toàn trong các mạng điện.

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

5 Bảo vệ chống sét

4 Đề phòng tĩnh điện

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

1 Những khái niệm cơ bản về an toàn điện.

1.2 Phân bố áp trong đất tại vùng điện rò

1.3 Các dạng tai nạn điện.

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

Khi chạm vào vật có điện áp, có bị tai nạn không là do có hay không có dòng điện đi qua cơ thể

Tác động của dòng điện đối với cơ thể

Dòng điện đi qua cơ thể con người gây nên phản ứng sinh lý phức tạp:

- Huỷ hoại bộ phận thần kinh điều khiển các cơ quan bên trong cơ thể

- Làm tê liệt cơ

- Sưng màng phổi, huỷ hoại cơ quan hô hấp và tuần hoàn máu

- Tác động của dòng điện còn tăng lên với những

người hay uống rượu

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

Nguyên nhân gây tai nạn điện

Điện áp bước ở những chỗ hư hỏng hay chỗ dòng đi vào đất

1.1.1 Điện trở của người

• Điện trở người là một đại lượng rất không ổn định phụ thuộc vào:

- Tình trạng da (sạch, ẩm, khô…)

-Chiều dày lớp sừng

-Diện tích và áp suất tiếp xúc

-Trị số và loại dòng điện (một chiều hay hai chiều)

-Thời gian tiếp xúc

-Điện áp, tần số dòng điện

-Trạng thái thần kinh của người

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

Bảng 1: Sự phụ thuộc của điện trở vào trạng thái da (giáo trình ktat&mt-nxb khoa học

và kỹ thuật)

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

1.1.2 Trị số dòng điện qua người

Nguồn: Giáo trình ktat&mt-nxb khoa học và kỹ thuật

=> Ngưỡng an toàn với dòng xoay chiều có tần số 50Hz phải bé hơn 10mA, với dòng một chiều là bé hơn 50mA

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

1.1.3 Thời gian điện giật

-Thời gian tác dụng lâu điện trở người càng bị giảm xuống vì lớp da bị nóng dần lên và lớp sừng trên da

bị chọc thủng ngày càng tăng dần, dẫn tới tác hại của dòng điện với cơ thể người càng tăng lên

-Khi dòng điện tác động trong thời gian ngắn thì tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập của tim

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

1.1.4 Đường đi của dòng điện qua người

Có ý nghĩa quan trọng vì lượng dòng điện qua tim hay cơ quan hô hấp phụ thuộc cách tiếp xúc của người với mạch điện

-Dòng điện đi từ tay sang tay sẽ có 3,3% của dòng điện tổng đi qua tim

-Dòng điện đi từ tay phải sang chân sẽ có 6,7% của dòng điện tổng qua tim

-Dòng điện đi từ chân sang chân sẽ có 0,4% của dòng điện tổng đi qua tim

=)) Dòng điện từ tay phải đến chân với phân lượng qua tim nhiều nhất

1.1.5 Tần số của dòng điện

-Tăng tần số lên cao, mức độ nguy hiểm giảm đi

-Các nhà nghiên cứu cho rằng tần số 50-60Hz nguy hiểm nhất

-Khi trị số của tần số bé hoặc lớn hơn trị số nói trên mức độ nguy hiểm sẽ giảm xuống

1.1.6 Môi trường xung quanh

-Nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng đến điện trở của người

-Các vật cách điện làm thay đổi dòng điện qua người

1.1 Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người.

1.1.7 Điện áp cho phép.

-Trị số dòng điện qua người phụ thuộc nhiều yếu tố nên việc dự đoán nó trong nhiều trường hợp là không thế =)) Dự đoán giới hạn an toàn cho người phụ thuộc vào yếu tố “điện áp cho phép”.-Dùng điện áp cho phép rất thuận lợi vì với mỗi mạng điện có một điện áp tương đối ổn định -Tiêu chuẩn của điện áp mỗi nước môt khác

+Ở Ba Lan, Thụy Sĩ điện áp cho phép là 50v

+Ở Hà Lan, Thụy Điển điện áp cho phép là 24v

+Ở Pháp điện áp xoay chiều cho phép là 24v

1.2 Phân bố áp trong vùng điện rò.

Khi cách điện của thiết bị bị hỏng sẽ có dòng điện chạm đất

Để đơn giản nghiên cứu hiện tượng này, ta giả thiết dòng điện đi vào đất qua một cực kim thuộc bán kính hình cầu, theo đó dòng điện tản đi từ tâm bán cầu tỏa ra theo đường bán kính

Mật độ dòng điện tại điểm cách tâm bán cầu là x bằng:

+ Từ 45m đối với thiết bị trong nhà

+ Từ 810m đối với thiết bị ngoài trời

1.2 Phân bố áp trong vùng điện rò.

Xử lý khi vào vùng có điện áp bước.

1.3 Các dạng tai nạn điện.

1.3.1 Các chấn thương do điện

Chấn thương: Là sự phá huỷ cục bộ các mô của cơ thể do dòng điện hoặc hồ quang điện (da, xương).Đặc điểm:

-Bỏng điện: Do dòng điện qua cơ thể

hay do tác động của hồ quang điện

-Dấu vết điện: Khi dòng điện chạy qua

da sẽ tạo nên các dấu vết trên bề mặt

-Kim loại hóa mặt da: Do các hạt kim lo

ại nhỏ bắn với tốc độ lớn thấm sâu vào

trong da, gây bỏng

-Co giật cơ: Khi có dòng điện qua người, các cơ bị co giật

-Viêm mắt: Do tác dụng của tia cực tím hay tia hồng ngoại của hồ quang điện

1.3 Các dạng tai nạn điện.

1.3.1 Điện giật

Dòng điện qua cơ thể sẽ kích thích các mô kèm theo giật cơ ở các mức độ khác nhau

- Cơ bị co giật nhưng người không bị ngạt

- Cơ co giật, người bị ngất, nhưng vẫn duy trì được hô hấp và tuần hoàn

- Người bị ngất, hoạt động của tim và hô hấp rồi loạn

-Chết lâm sàng (không thở, hệ tuần hoàn không hoạt động)

Điện giật chiếm tỷ lệ rất lớn, khoảng 80% trong tổng số tai nạn điện và 85%87% số vụ tai nạn điện chết người là do điện giật

1.3 Các dạng tai nạn điện

1.3.1 Phân loại nơi đặt thiết bị điện theo mức độ nguy hiểm

Nơi nguy hiểm:

lọt vào trong thiết bị

đất và một bên với vỏ kim loại của thiết bị điện

Nơi đặc biệt nguy hiểm:

các bộ phận mạng điện)

Nơi ít nguy hiểm: là những nơi không thuộc hai nơi trên

2 Phân tích an toàn trong các mạng điện.

2.1 Trường hợp mất an toàn điện đơn giản.

2.2 Phân tích về an toàn trong mạng điện ba pha

2.1 Trường hợp mất an toàn điện đơn giản

2.1.1 Mạng điện cách điện đối với đất

2.1 Trường hợp mất an toàn điện đơn giản

2.1.2 Mạng điện có một pha hay một cực nối đất

Mạng điện một dây dẫn

Mạng điện hai dây dẫn

Chạm phải dây dẫn 1 khi mạng điện làm việc bình thường:

2.2 Phân tích về mất an toàn trong mạng điện 3 pha.

2.2.1 Mạng điện có trung tính cách điện

TH1:

TH2: =C =>

TH3: ; =C =>

2.2 Phân tích về mất an toàn trong mạng điện 3 pha.

2.2.2 Mạng điện trung tính trực tiếp nối đất

Khi nối đất tốt và khi đứng nơi ẩm ướt

1 Yêu cầu cơ bản với thiết bị điện

-Cách điện: là yêu cầu quan trọng nhất.

-Dây dẫn: phải được cách điện bằng vỏ bọc cách

điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

1 Yêu cầu cơ bản với thiết bị điện

-Cách điện: là yêu cầu quan trọng nhất.

-Dây dẫn: phải được cách điện bằng vỏ bọc cách

điện

-Cầu chì: cơ cấu tự động cắt điện bảo vệ được lắp

sau cầu dao

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

1 Yêu cầu cơ bản với thiết bị điện

-Cách điện: là yêu cầu quan trọng nhất.

-Dây dẫn: phải được cách điện bằng vỏ bọc cách

điện

-Cầu chì: cơ cấu tự động cắt điện bảo vệ được lắp

sau cầu dao

-Dao cắt điện : để đóng, cắt mạch điện

-Các dụng cụ điện xách tay : khoan tay, máy mài…

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

- Phải che chắn các thiết bị và bộ phận của mạng điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

- Phải chọn đúng điện áp sử dụng và thực hiện nối đất hoặc nối dây trung tính các thiết bị điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

- Nghiêm chỉnh sử dụng các thiết bị, dụng cụ an toàn và bảo vệ khi làm việc.

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

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

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

- Phải che chắn các thiết bị và bộ phận của mạng điện

-Phải chọn đúng điện áp sử dụng và thực hiện nối đất hoặc nối dây trung tính các thiết bị điện

- Nghiêm chỉnh sử dụng các thiết bị, dụng cụ an toàn và bảo vệ khi làm việc.

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

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

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Đề phòng tiếp xúc vào các bộ phận mang điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Đảm bảo tốt cách điện của thiết bị điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách ly

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Sử dụng biển báo, tín hiệu, khoá liên động

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Đề phòng điện rò ra bộ phận bình thường không có điện.

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Đề phòng tiếp xúc vào các bộ phận mang điện

-Đảm bảo tốt cách điện của thiết bị điện

-Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện

-Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách ly

-Sử dụng biển báo, tín hiệu, khoá liên động

-Đề phòng điện rò ra bộ phận bình thường không có

điện

3 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Các qui tắc chung đảm bảo an toàn điện

-Nối đất an toàn: để tản dòng điện vào đất và giữ mức điện thế thấp trên vật được nối đất

-Các dạng nối đất:

+Nối đất bảo vệ+Nối đất tập trung+Nối đất hình lưới+Nối đất dây trung tính

4 Đề phòng tĩnh điện

1 Khái niệm

Tĩnh điện là hiện tượng mất cân bằng điện tích trên bề mặt vật liệu Điện được lưu giữ ở đó cho đến khí truyền đi nơi khác thông qua một dòng điện hoặc phóng điện

4 Đề phòng tĩnh điện

2 Nguyên nhân

Khi có sư va chạm và cọ sát nhiều lần giữa các bề mặt vật liệu, các điện tích chuyển dịch qua nhau dẫn đến dư thừa điện tích và không mất

đi khí hết cọ sát => hình thành tĩnh điện

4 Đề phòng tĩnh điện

3 Phân loại tĩnh điện

- Sự phóng điện tĩnh điện: Giống như sét đánh nhưng với cường đồ nhỏ, có cảm giác tê tay( >5000V)

4 Đề phòng tĩnh điện

3 Phân loại tĩnh điện

- Sự bám hút: Tĩnh điện bề mặt vật thể, đến mức độ thích hợp sẽ tạo ra trường tĩnh điện Lực hút tĩnh điện sẽ hút các vật thể về phía vật mang tĩnh điện

4 Đề phòng tĩnh điện

4 Tác hại

* Đối với con người

 -Gây tổn thương đến hệ thần kinh, hệ sinh dục, hệ tuần hoàn nếu chịu tác động lâu dài

 - Có khả năng giật con người khi đang làm việc, gây ra tai nạn lao động

* Đối với sản suất

-Phóng tĩnh điện: Gây hỏng hóc, trục trặc, suy giảm chất lượng các phần tử điện tử, các cụm( bản mạch) hay cả một thiết bị hoàn chỉnh

+Gây chập mạch, hạn chế hoạt động của linh kiện, phần tử vật liệu khi hút quá nhiều bụi

+Giảm tính công nghệ, thẩm mĩ của các quá trình cần độ sạch bề mặt cao: in ấn, đóng gói thực phẩm, tráng phủ, sơn mạ, bán dẫn…

4 Đề phòng tĩnh điện

5 Biện pháp khắc phục

Bản chất là trung hòa các điện tích dư thừa trên vật thể Ví dụ:

-Đối với các vật liệu dẫn điện thì phương pháp thông thường là nối đất

-Đối với các vật liệu tự nhiên thì dung phương pháp ion là tạo ra các ion khác loại để trung hòa điện tích dư thừa.-Với các sản phẩm, linh kiện điện tử thì thường dung các túi có khả năng chống tĩnh điện

-Với các máy móc thì người ta gắn các thanh khử tĩnh điện để trung hòa điện tích do quá trình cọ sát gây ra

5 Bảo vệ chống sét

1 Khái Niệm

Sét là hiện tượng phóng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa mây và đất khi có cường độ điện trường đạt đến trị số phóng điện trong không khí

5 Bảo vệ chống sét

2 Nguyên nhân

Khi bắt đầu phóng điện thì hiệu điện thế giữa các đám mây đạt đến giá trị hàng vạn đến hàng triệu Vôn, còn dòng điện sét có thể đạt đến 200kA÷300kA Năng lượng phát ra khi phóng điện có thể phá hoại các công trình, thiết bị, nhà ở, gây chết người, chết súc vật

5 Bảo vệ chống sét

3 Tác hại

 Sét gây tác hại to lớn về tính mạng con người và tài sản:

 - Một tia sét có điện thế khoảng 300 triệu volt, đủ để thắp sáng bóng đèn huỳnh quang công suất 100W một năm Do vậy những người sống sót sau khi sét đánh bị tổn thương thần kinh nghiêm trọng, biểu hiện ở việc mất trí nhớ, mất tập trung và thay đổi tích cách

 - Rất nhiều trườn hợp làm việc trên đồng ruộng, trên lương rẫy, đi lại trên đường, nghỉ chân gốc cây cao bị sét đánh chết

5 Bảo vệ chống sét

 - Sét thường đánh vào các nơi cao như cột điện, cột thu phát sóng viễn thông BTS, ống khói, nhà cao tầng, cây cao…vì ở đó có hiện tượng mũi nhọn nên các điện tích cảm ứng tập trung nhiều hơn, nhưng cũng có trường hợp sét đánh vào nơi thấp là vì ở đó đất hay các đối tượng dẫn điện tốt hơn nơi cao Nơi bị sét đánh không khí bị nung nóng lên tới mức làm chảy các tấm sắt dày 4mm, đặc biệt nguy hiểm đối với những công trình có vật liệu dễ cháy nổ như kho mìn, bể xăng dầu, và cả những công trình kiến trúc bằng gạch ngói , bê tông



5 Bảo vệ chống sét

 Chống sét đánh trực tiếp ( đánh thẳng ) gồm các bộ phận: kim hay dây thu sét, dây dẫn sét xuống đất, trang bị nối đất

5 Bảo vệ chống sét

 Chống sét cảm ứng (cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ) được thực hiện bằng cách nối đất các kết cấu kim loại, các vật kim loại: vỏ thiết

bị, bệ máy, …, hoặc nối các đường ống kim loại đi gần nhau để tránh hiện tượng phóng điện

 Để chống sét lan truyền người ta kết hợp các giải pháp các đường cáp điện, đướng ống khi dẫn vào công trình thì đặt dưới đất Nối đất các kết cấu kim loại, vỏ cáp, dây trung tính…

5 Bảo vệ chống sét

 Hệ thống chống sét lan truyền

5 Bảo vệ chống sét

 5 Tính toán phạm vi bảo vệ chống sét đánh trực tiếp

Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào các công trình thường dùng cột chống sét

5 Bảo vệ chống sét

 Để đơn giản hơn trong sử dụng người ta thường thay thế đường cong bâc hai (hx) bằng một đường thẳng gẫy khúc với các phương tình đơn giản sau:

5 Bảo vệ chống sét

Thực tế cho thấy là nên dùng có nhiều cột thu lôi với độ cao không lớn để bảo vệ thay cho một cột độ cao lớn Vì vậy ta xét phạm vi bảo vệ của 2,

và nhiều cột thu lôi

5 Bảo vệ chống sét

 Khoảng cách giữa hai cột được xác định bằng vòng cung tròn ba điểm: hai điểm là hai đỉnh cột thu lôi và một điểm (a/2, mà =h – a/7 và a là khoảng cách giữa 2 cột

5 Bảo vệ chống sét

 Phạm vi bảo vệ tại mặt cắt chính giữa hai cột có thể được vẽ

 Nếu cột cao hơn 30m thì =h – a/7 p

5 Bảo vệ chống sét

 Khi phối hợp nhiều cột để bảo vệ một diện tích rộng thì từng đôi cột một phạm vi bảo vệ như hai cột Phạm vi bảo vệ phía trong các cột không cần vẽ, nhưng có yêu cầu sau:

Cảm ơn thầy và các bạn đã chú ý lắng

nghe!