BÁO cáo môn học THÍ NGHIỆM AN TOÀN điện KHẢO sát sơ đồ TN KHI có sự sự cố CHẠM vỏ TRONG mỗi THIẾT bị

31 BÀI 4: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ IT KHI CÓ SỰ CỐ CHẠM VỎ TRONG MỖI THIẾT BỊ BỎ QUA ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CỦA MANG ĐIỆN SO VỚI ĐẤT .... 32 c Khảo sát sơ đồ IT khi có sự cố chạm vỏ trong mỗi thiết bị

Trang 1

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ



BÁO CÁO MÔN HỌC THÍ NGHIỆM

AN TOÀN ĐIỆN GVHD: Thầy Nguyễn Bảo Anh

Trang 2

2

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

BÀI 1: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ TN KHI HOẠT ĐỘNG BÌNH THƯỜNG 3

a) Khảo sát sơ đồ TN khi hoạt động bình thường: 4

b) Nhận xét: 8

BÀI 2: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ TN KHI CÓ SỰ SỰ CỐ CHẠM VỎ TRONG MỖI THIẾT BỊ 9

a) Trường hợp 1: Khi thiết bị 1 có sự cố chạm vỏ: 9

b) Trường hợp 2: Khi thiết bị 2 có sự cố chạm vỏ: 13

c) Trường hợp 3: Khi thiết bị 3 có sự cố chạm vỏ: 16

d) Trường hợp 4: Khi thiết bị 4 có sự cố chạm vỏ: 19

e) Trường hợp 5: Khi thiết bị 5 có sự cố chạm vỏ: 23

f) Nhận xét: 26

BÀI 3: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ TN KHI CÓ SỰ CỐ CHẠM TỪ TRUNG THẾ SANG HẠ THẾ 27

a) Điện áp tiếp xúc khi chạm tay vào vỏ của từng thiết bị: 27

b) Điện áp đặt lên cách điện của từng thiết bị: 30

c) Nhận xét: 31

BÀI 4: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ IT KHI CÓ SỰ CỐ CHẠM VỎ TRONG MỖI THIẾT BỊ (BỎ QUA ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN CỦA MANG ĐIỆN SO VỚI ĐẤT 32

a) Mô phỏng mạch trên Matlab Simulink và cách giá trị tính toán 32

b) Tính toán các giá trị điện trở: 32

c) Khảo sát sơ đồ IT khi có sự cố chạm vỏ trong mỗi thiết bị (bỏ qua điện trở cách điện của mang điện so với đất 33

c.i) Khi thiết bị 1 chạm vỏ 35

c.ii) Khi thiết bị 2 chạm vỏ 37

c.iii) Khi thiết bị 3 chạm vỏ 41

c.iv) Khi thiết bị 4 chạm vỏ 44

c.v) Khi thiết bị 5 chạm vỏ 47

d) Nhận xét: Error! Bookmark not defined

Trang 4

4

Tính toán các giá trị điện trở:

- Từ nguồn tới thiết bị 1:

+ Dây pha ( 3 điện trở): R = 0.14*10*10−3 = 0.0014 Ohm

+ Dây trung tính: R = 0.14*10*10−3 = 0.0014 Ohm

o Từ nối đất lặp lại 3 tới thiết bị 5: R = 0.14*(90-80)*10−3= 0.0014 Ohm

a) Khảo sát sơ đồ TN khi hoạt động bình thường:

- Điện áp giữa vỏ thiết bị 1 so với đất (điện áp tiếp xúc khi chạm tay vào):

U = 0.07287 (V) => An toàn

Trang 7

7

I = 20.09 (A) => Không an toàn

- Giá trị dòng điện phụ tải, góc pha và kết quả trong powergui:

Trang 8

- Sơ đồ TN-S khắc phục được nhược điểm này của sơ đồ TN-C (Điện áp giữa vỏ thiết bị và đất trong trường hợp bình thường gần như bằng 0)

- Do đó sơ đồ TN-C không dùng ở nơi có khả năng cháy nổ cao vì khi nối các vật dẫn tự nhiên của tòa nhà với dây PEN thì sẽ tạo nên dòng chạy trong công trình gây hiểm họa cháy và nhiễu điện từ

Trang 9

a) Trường hợp 1: Khi thiết bị 1 có sự cố chạm vỏ:

Mô phỏng mạch trên matlab Simulink:

Trang 10

10

Đối với thiết bị 1:

Đối với thiết bị 2

Điện áp tiếp xúc khi chạm tay vào vỏ thiết bị 2:

U = 1.332V => An toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 2:

I = 0.0002299A

Điện áp tiếp xúc khi chạm tay vào

vỏ thiết bị 1:

U = 87.42V => Không an toàn Dòng điện chạm vỏ thiết bị 1:

I = 2207 A

Trang 11

11

I = 1.943 * 10-4 A

Trang 12

12

U = 1.332 V => An toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 4:

I = 2.294 * 10-4A

I = 2.294A

Trang 13

13

b) Trường hợp 2: Khi thiết bị 2 có sự cố chạm vỏ:

I = 2.01 * 10-4A

Trang 14

14

U = 107.5V => Không an toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 2:

I = 881.6A

I = 2.027 * 10-4 A

Trang 15

15

I = 2.311 * 10-4 A

U = 2.622 => An toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 5:

I = 2.311* 10-4 A

Trang 16

16

c) Trường hợp 3: Khi thiết bị 3 có sự cố chạm vỏ:

I = 1.946* 10-4 A

Trang 17

17

U = 4.571V => An toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 2

I = 2.339 * 10-4 A

Trang 18

18

U = 82.84V => Không an toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 3:

I = 2071 A

I = 2.362 * 10-4 A

Trang 19

19

d) Trường hợp 4: Khi thiết bị 4 có sự cố chạm vỏ:

I = 2.362 * 10-4 A

Trang 20

20

I = 2.014 * 10-4 A

Trang 21

21

I = 2.337 * 10-4 A

I = 2.062 * 10-4 A

Trang 22

22

U = 101.5V => Không an toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 4

I = 1492 A

I = 2.03 * 10-4 A

Trang 23

23

e) Trường hợp 5: Khi thiết bị 5 có sự cố chạm vỏ:

I = 2.015 * 10-4 A

Trang 24

24

I = 2.347 * 10-4 A

I = 2.073 * 10-4 A

Trang 25

25

I = 1.984 * 10-4 A

U = 98.32V => Không an toàn Dòng chạm vỏ thiết bị 5

I = 1765A

Trang 26

Mặt khác, ta có:

Các điện trở nối từ phụ tải lên mạng điện chính

3 điện trở của đoạn dây nối từ phụ tải lên mạng điện chính của thiết bị 1 là: Rtb1 = 39*10−3 = 0.039 (ohm)

3 điện trở của đoạn dây nối từ phụ tải lên mạng điện chính của thiết bị 4 là: Rrb4 = 63*10−3 = 0.063 (ohm)

Khi xảy ra sự cố chạm vỏ đối với mỗi thiết bị:

 Điện áp tiếp xúc tăng theo thứ tự điện trở phụ tải của thiết bị

 Dòng điệm chạm vỏ giảm theo thứ tự điện trở phụ tải của thiết bị

Dòng chạm vỏ lớn => gây cháy nổ lớn => Không dùng với các nhà máy có khả năng cháy nổ cao (xăng dầu, nhà máy giấy)

Tương hợp điện từ khi dòng lớn thì sẽ làm hư thiết bị điện tử => không dùng trong các nhà máy có nhiều thiết bị điện tử (nhà máy Samsung, intel…)

Trang 27

Sơ đồ mô phỏng Simulink:

a) Điện áp tiếp xúc khi chạm tay vào vỏ của từng thiết bị:

Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4 Thiết bị 5

Trang 28

28

- Điện áp giữa vỏ thiết bị 1 so với đất: U = 1087 V => Nguy hiểm

- Điện áp giữa vỏ thiết bị 2 so với đất: U = 1086 V => Nguy hiểm

Trang 29

29

- Điện áp giữa vỏ thiết bị 3 so với đất: U = 1085 V => Nguy hiểm

Trang 30

30

b) Điện áp đặt lên cách điện của từng thiết bị:

Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3 Thiết bị 4 Thiết bị 5

- Điện áp đặt lên cách điện của thiết bị 1: Uvo_1 = 218,2

Trang 31

Các biện pháp bảo vệ: Sử dụng màn chắn kim loại để tạo ra dòng ngắn mạch, theo màn chắn xuống đất; với sơ đồ TN, sử dụng nhiều R nđll với trị số nhỏ để giảm

U tiếp xúc , tạo sự an toàn đối với người tiếp xúc

Trang 32

32

BÀI 4: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ IT KHI CÓ SỰ CỐ CHẠM

VỎ TRONG MỖI THIẾT BỊ (BỎ QUA ĐIỆN TRỞ

CÁCH ĐIỆN CỦA MANG ĐIỆN SO VỚI ĐẤT

a) Mô phỏng mạch trên Matlab Simulink và cách giá trị tính toán

Vẽ sơ đồ IT cho 5 thiết bị

Trang 33

33

Chú ý:

Do bỏ qua điện trở cách điện nên ta xét trung tính nguồn cách ly và tiếp đất tại

chỗ qua tụ điện C Số thú tự các thiết bị tăng dần theo khoảng cách như hình

trên

b) Tính toán các giá trị điện trở:

- Từ nguồn tới thiết bị 1:

Trang 34

34

+ Dây pha ( 3 điện trở): R = 0.14*10*10−3 = 0.0014 Ohm

+ Dây trung tính: R = 0.14*10*10−3 = 0.0014 Ohm

+ Tụ điện cách ly cho thiết bị 1: C = 13.5*10−3*(10/1000) = 1.35*10−10

+ Dây pha ( 3 điện trở): R = 0.14*(60-40)*10−3 = 0.0028 Ohm

+ Tụ điện cách ly cho thiết bị 5: C = 13.5*10−3*(90/1000) = 1.215*10−9

Trang 35

35

Trang 36

36

Trang 38

38

Trang 39

39

Trang 41

41

Trang 42

42

Trang 44

44

c.iv) Khi thiết bị 4 chạm vỏ

Trang 45

45

Trang 47

47

Trang 48

48

Trang 49

Qua mô phỏng sự cố xảy ra trên nhiều thiết bị với sơ đồ IT, ta thấy giá trị điện

áp giữa thiết bị và đất cũng như điện áp giữa các vỏ thiết bị đều rất nhỏ khi xảy

ra sự cố, không đủ để gây nguy hiểm đến tính mạng con người Kết luận chung cho sơ đồ IT:

- Sơ đồ IT không gây nguy hiểm cho người

- Không gây cháy nổ, nhiễu điện từ

- Đảm bảo tính liên tục cao

- Dùng trong bệnh viện, đài phát thanh, sân bay, kho quân sự

- Tốn tiền nhất

- Sơ đồ IT yêu cầu kỹ sư điện có trình độ cao (để đi vào sửa khi PIM báo)

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	3,06 MB