ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
AN TOÀN ĐIỆN
NGUYỄN CAO TRÍ
2017
AN TOÀN ĐIỆN
Nguyễn Cao Trí Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
An toàn lao động nói chung và an toàn điện nói riêng là một trong những kỹ năng
không thể thiếu đối với công việc hằng ngày mỗi ngƣời lao động chúng ta. Ngày nay,
cùng với quá trình phát triển ngày càng nhanh của khoa học kỹ thuật, vấn đề này càng
đƣợc quan tâm. Đối với nhân viên kỹ thuật điện và cán bộ quản lý về điện thì an toàn
điện là vấn đề đƣợc đặt lên hàng đầu.
Xuất phát từ việc phải có một tài liệu giảng dạy phù hợp với điều kiện giảng dạy và
học tập riêng của Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một. Chúng tôi biên soạn “Sách tham khảo
An toàn điện” nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho giảng viên và sinh viên của khoa và
của trƣờng trong việc dạy và học học phần này.
Sách tham khảo An toàn điện nhằm trang bị cho sinh viên ngành Kỹ thuật ( Kỹ
thuật điện, Điện công nghiệp, Điện – Điện tử, Viễn thông, xây dựng…) những kiến
thức cơ bản về an toàn điện nhằm bảo đảm an toàn cho ngƣời, thiết bị và công trình
khi sử dụng và vận hành thiết bị điện, điện tử trong các mạng điện khác nhau. Hình
thành kỹ năng lắp đặt, sử dụng và vận hành các thiết bị điện, điện tử đúng quy cách.
Tạo cho sinh viên ý thức an toàn là trên hết trong mọi hoạt động, thao tác liên quan
đến điện.
Nội dung sách tham khảo này gồm 7 chƣơng với những mục đích cơ bản nhƣ
sau:
Chương 1: Phân tích, cung cấp cho sinh viên những thuật ngữ, những khái niệm
cơ bản ban đầu trong môn học An toàn điện nhƣ: hiện tƣợng điện giật, điều kiện xảy ra
hiện tƣợng điện giật, dòng điện giới hạn, điện áp cho phép…
Chương 2: Phân tích, so sánh dòng điện chạy qua cơ thể ngƣời trong nhiều loại
mạng điện khác nhau và đề xuất các biện pháp bảo vệ.
Chương 3: Phân tích ƣu nhƣợc điểm, tính năng và phạm vi ứng dụng của các hệ
thống nối đất chuẩn. Phân tích các biện pháp bảo vệ an toàn tránh tiếp xúc trực tiếp và
gián tiếp.
Chương 4: Phân tích tình trạng điện áp cao xâm nhập điện áp thấp, ảnh hƣởng
của tình trạng xâm nhập điện áp đến thiết bị và con ngƣời đang vận hành, các biện
pháp bảo vệ.
Chương 5: Phân tích sự hình thành tĩnh điện, tác hại và các biện pháp bảo vệ.
Chương 6: Phân tích tác hại của trƣờng điện từ tần số cao và cực cao đến cơ thể
ngƣời, các biện pháp bảo vệ.
Chương 7: Phân tích sự hình thành hiện tƣợng sét, các tác hại và các biện pháp
bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, chống sét lan truyền, cảm ứng cho công trình dân
dụng và công nghiệp.
Sách tham khảo an toàn điện đƣợc biên soạn dựa trên cơ sở kế thừa các tài liệu
về an toàn điện, Hƣớng dẫn lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC của Schneider…
AN TOÀN ĐIỆN
Nguyễn Cao Trí Trang 3
Tác giả xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô
Khoa Điện –Điện tử, Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một. Mặt dù đã cố gắng sƣu tập, chọn
lọc, biên soạn nhƣng chắc chắn cuốn sách không khỏi còn nhiều khuyết điểm. Rất
mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp và bạn đọc để sách ngày
càng hoàn thiện hơn.
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Điện – Điện tử, Trƣờng Đại Học Thủ Dầu
Một; Số 6, Trần Văn Ơn, Phú Hòa, Thủ Dầu Một, Bình Dƣơng.
Xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
Nguyễn Cao Trí
AN TOÀN ĐIỆN
Nguyễn Cao Trí Trang 4
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................2
Chƣơng 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN .......9
1.1 KHÁI NIỆM VỀ AN TOÀN ĐIỆN .............................................................. 9
1.1.1. Các thuật ngữ về an toàn điện ............................................................... 9
1.1.2. Hiện tƣợng điện giật (electric shock) ..................................................... 9
1.1.3. Điều kiện xảy ra hiện tƣợng điện giật ................................................. 10
1.1.4. Các tai nạn điện thƣờng xảy ra ........................................................... 10
1.1.5. Các số liệu thống kê về tai nạn điện .................................................... 11
1.1.6. Nguyên nhân xảy ra tai nạn về điện .................................................... 11
1.2 CÁC TÁC HẠI KHI CÓ DÒNG ĐIỆN QUA NGƢỜI ............................. 12
1.3 CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN TÁC HẠI CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY
QUA CƠ THỂ NGƢỜI ........................................................................................ 14
1.3.1 Biên độ dòng điện ................................................................................. 14
1.3.2 Ảnh hƣởng của đƣờng đi dòng điện qua ngƣời: ................................. 16
1.3.3 Ảnh hƣởng của tần số .......................................................................... 17
1.3.4 Thời gian dòng điện qua cơ thể ........................................................... 18
1.4 ĐIỆN ÁP CHO PHÉP UCP: ........................................................................ 18
1.5 HIỆN TƢỢNG DÒNG ĐIỆN ĐI TRONG ĐẤT (Iđ) ................................. 19
1.6 ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC (Utx) .......................................................................... 21
1.7 ĐIỆN ÁP BƢỚC (Ub) ................................................................................. 23
1.8 CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH KHI XẢY RA TAI NẠN ĐIỆN ..................... 23
1.9 PHƢƠNG PHÁP HÀ HƠI THỔI NGẠT KẾT HỢP ÉP TIM NGOÀI
LỒNG NGỰC ....................................................................................................... 26
1.10 CÁC SAI LẦM KHI CẤP CỨU NGƢỜI BỊ ĐIỆN GIẬT: ................... 28
1.11 CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA ĐIỆN GIẬT .................................. 29
Chƣơng 2 PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG CÁC MẠNG ĐIỆN
...........................................................................................................38
2.1 MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN .......................................................................... 38
2.1.1 Mạng không nối đất ............................................................................. 38
2.1.2 Mạng có nối đất ................................................................................... 42
2.1.3 Mạng cách điện với đất có điện dung lớn............................................ 45
AN TOÀN ĐIỆN
Nguyễn Cao Trí Trang 5
2.2 MẠNG BA PHA ......................................................................................... 47
2.2.1 Mạng ba pha có trung tính nối đất trực tiếp....................................... 47
2.2.2 Mạng ba pha không nối đất trung tính ............................................... 48
Chƣơng 3 BẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN GIẬT VÀ BẢO VỆ CHỐNG
HỎA HOẠN DO ĐIỆN ...................................................................52
3.1 CÁC LOẠI SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT. ................................................................... 52
3.1.1 Sơ đồ IT ................................................................................................ 52
3.1.2 Sơ đồ TT ............................................................................................... 54
3.1.3 Sơ đồ TN ............................................................................................... 54
3.2 BẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN GIẬT DO TIẾP XÚC TRỰC TIẾP ................. 61
3.2.1 Bảo vệ bằng cách bọc cách điện các phần mang điện ......................... 61
3.2.2 Bảo vệ bằng rào chắn hoặc hộp cách điện........................................... 62
3.2.3 Bảo vệ bằng vật cản.............................................................................. 62
3.2.4 Bảo vệ bằng cách đặt ngoài tầm với. ................................................... 62
3.2.5 Bảo vệ dự phòng bổ sung bằng thiết bị bảo vệ theo dòng điện dƣ
(RCD) 63
3.3 ....... BẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN GIẬT DO TIẾP XÚC GIÁN TIẾP
...........................................................................................................71
3.3.1 Bảo vệ bằng cách nối đất vỏ thiết bị. ................................................... 72
3.3.2 Bảo vệ bằng cách tự động cắt nguồn cung cấp điện ........................... 77
3.3.3 Bảo vệ bằng cách sử dụng thiết bị cách điện cấp II. ........................... 95
3.3.4 Bảo vệ bằng thảm và tƣờng cách điện. ................................................ 95
3.3.5 Bảo vệ bằng cách sử dụng mạch điện cách ly ..................................... 96
3.3.6 Bảo vệ bằng mạng đẳng thế tại chỗ ..................................................... 97
3.3.7 Bảo vệ đồng thời chống điện giật do tiếp xúc trực tiếp và tiếp xúc gián
tiếp 97
3.3.8 Bảo vệ sự cố chạm đất (GFP)............................................................... 98
3.4 BẢO VỆ CHỐNG HỎA HOẠN DO NGUYÊN NHÂN ĐIỆN ................. 99
3.4.1 Dây dẫn điện bị ngắn mạch ................................................................. 99
3.4.2 Dây dẫn điện bị quá tải ........................................................................ 99
3.4.3 Các mối nối không chặt ..................................................................... 100
3.4.4 Hình thành đƣờng rò điện ................................................................. 100
3.4.5 Lựa chọn sơ đồ nối đất không thích hợp ........................................... 104
3.4.6 Đề phòng tai nạn điện và hỏa hoạn khi sử dụng điện ....................... 105