Trang chủ » Kỹ Thuật - Công Nghệ » Điện - Điện tử - Viễn thông

29 trang

1003 lượt xem

149

Bài giảng An toàn điện - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về an toàn điện

Bài giảng An toàn điện - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về an toàn điện trình bày các khái niệm: hiện tượng co giật, vật dẫn điện, vật cách điện, điều kiện xảy ra hiện tượng điện giật, các dạng chạm điện, các dạng bị điện giật và nguyên nhân. Mời bạn đọc tham khảo.

Chủ đề:

quangtriyeuthuong32

Thiết bị điện và an toàn

Bài giảng Thiết bị điện và an toàn

CHƯƠNG 1

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN

• Hiện tượng điện giật (electric shock): •

Là tình trạng xuất hiện dòng điện chạy qua cơ thể người , nó sẽ gây nên những hậu quả sinh học làm ảnh hưởng tới các chức năng thần kinh, tuần hoàn, hô hấp hoặc gây phỏng cho người bị tai nạn . Khi dòng điện này đủ lớn ( 10 mA ) và nếu không được cắt kịp thời , người có thể bị nguy hiểm đến tính mạng .

Vật dẫn điện : những vật liệu cho phép Electron dịch chuyển qua khi chịu tác dụng của trường tĩnh điện .Ví dụ nước , đồng , sắt , nhôm ... Cơ thể người là vật dẫn điện .

Vật cách điện ( chất điện môi ) : những vật liệu không cho phép Electron dịch chuyển qua . Ví dụ nhựa ,sứ , gỗ , không khí , chân không ....

Một mạng điện đang làm việc bình thường , các dây pha và các thiết bị điện được cách điện với vỏ và đất , người vận hành, người sử dụng không tiếp xúc được với nguồn điện.

Khi cách điện bị hư hỏng ( bị chọc thủng ), hoặc do bất cẩn , do thao tác sai, con người có thể chạm vào nguồn điện .

Điều kiện xảy ra hiện tượng điện giật :

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 & tồn tại đủ lâu .

Các dạng chạm điện

• Chạm trực tiếp • xảy ra khi người chạm vào dây dẫn

trần đang mang điện ở trạng thái làm việc bình thường. • Chạm gián tiếp • xảy ra khi người chạm vào vật xuất

hiện điện áp bất ngờ do hư hỏng cách điện.

Tiếp xúc trực tiếp = tiếp

xúc với dây dẫn điện (vd : dây pha)

Thường xảy ra tại thiết

Đèn: —Khi thay thế bóng đèn Ổ cắm: —Các ổ cắm bị hỏng —Dây PE bị đứt hoặc

bị phân phối cuối đường

—Cách điện của dây dẫn

không có

không tốt

Tiếp xúc gián tiếp:

-Do hư hỏng cách điện giữa ruột và vỏ thiết bị ( rò điện ) .

-Thường xảy ra đối với thiết bị điện có vỏ bọc bằng kim loại .

Các số liệu thống kê về tai nạn điện

Tỉ lệ bị điện giật

76,4% 23,6%

• Các yếu tố liên quan • Theo cấp điện áp: • U <= 1000 V • U > 1000 V • Theo trình độ về điện:

42,2% -Nạn nhân thuộc nghề điện: -Nạn nhân không có chuyên môn về điện: 57,8%

Các dạng bị điện giật

55.9%

1-Chạm trực tiếp vào điện: • - Do vô tình, không do công việc yêu cầu tiếp xúc 6,7% - Do công việc yêu cầu tiếp xúc với dây dẫn 25.6% - Đóng điện nhầm lúc đang tiến hành sửa chữa,

kiểm tra. 23.6%

• •2- Chạm gián tiếp vào bộ phận kim loại •của thiết bị bị chạm vỏ:

Lúc thiết bị không được nối đất 22,2% Lúc thiết bị có nối đất 0.6%

20,1%

•3-Chạm vào vật không phải bằng kim loại có mang •điện áp như tường, các vật cách điện, nền nhà... •4-Bị chấn thương do hồ quang sinh ra lúc thao tác • các thiết bị (đóng mở cầu dao, FCO...)

1.2%

Nhận xét

• 1. Phần lớn các trường hợp bị điện giật là do chạm phải vật dẫn điện hoặc vật có điện áp xuất hiện bất ngờ và thường xảy ra đối với người không có chuyên môn về điện.

• 2. Nguyên nhân xảy ra tai nạn về điện: • Do trình độ tổ chức, quản lý công tác lắp đặt, xây

dựng, sửa chữa công trình điện chưa tốt.

• Do vi phạm qui trình kỹ thuật an toàn, đóng điện có người đang sửa chữa (quên đóng dao tiếp đất an toàn), thao tác vận hành thiết bị điện không đúng qui trình.

CÁC BƯỚC CẦN TIẾN HÀNH KHI XẢY

RA TAI NẠN ĐIỆN

• U < 1000V: • + Cách ly nạn nhân khỏi nguồn điện: cắt nguồn bằng mở cầu dao, CB hoặc dùng vật cách điện lấy dây điện ra khỏi người nạn nhân.

• + Nếu nạn nhân bị ngất , cần cấp cứu tại chỗ người bị nạn sau 1-2 phút ( cho tới khi biết nạn nhân không còn khả năng sống ) bằng các biện pháp hô hấp nhân tạo.

• + Quan sát hiện trường để xác định nguyên nhân. • + Tìm biện pháp để khắc phục nguyên nhân gây tai nạn,

tránh phát sinh lại, lập hồ sơ báo cáo thật trung thực.

• U > 1000V (Ví dụ nạn nhân nằm gần dây điện trung cao thế của lưới điện) Cần khẩn cấp báo ngay cho ngành điện để họ cắt nguồn liên quan.

CÁC TÁC HẠI KHI CÓ DÒNG ĐIỆN ĐI QUA NGƯỜI

Thời gian dòng điện đi qua người

10000

B C1 C2 C3

A

5000

2000

1000 500

200

Đường cong theo tiêu chuẩn IEC 479-1

1

3

4

2

5000

200

0,5

10 0,05

100

1000 500 2000

0,2

Dòng điện chạy qua người

Không được vượt qua tỉ số giữa cường độ dòng điện/ thời gian

• Vùng 1: Người chưa có cảm giác bị điện giật. • Vùng 2: Bắt đầu thấy tê. • Vùng 3: Bắp thịt bị co rút. • Vùng 4: Mất ý thức – Choáng hoặc ngất. • Đường cong C1: Giới hạn trường hợp chưa ảnh

hưởng tới nhịp tim.

• Đường cong C2: Giới hạn trường hợp 5% bị ảnh

hưởng tới nhịp tim (nghẹt tâm thất).

• Đường cong C3: Giới hạn trường hợp 50% bị ảnh

hưởng tới nhịp tim.

Hiện tượng nghẹt tâm thất làm tim không hoạt động bình thường được và do đó làm ngừng quá trình tuần hoàn máu khiến người ta có thể chết sau thời gian ngắn.

•

•Igiới hạn nguy hiểm AC  10 mA •Igiới hạn nguy hiểm DC  50 mA

Các yếu tố liên quan đến tác hại của dòng điện qua người

• Biên độ dòng điện đi qua người (Ingười): • Ingười càng lớn, nạn nhân càng bị nguy hiểm, khả năng bị tổn thương nặng hoặc tử vong càng cao.Có thể viết biểu thức tính I người như sau:

Ingöôøi

Ungöôøi Zngöôøi

Tổng trở người (Z người ): • Zng được tạo thành từ cơ thể người gồm lớp da tiếp xúc bên ngoài và các thành phần trong cơ thể như thịt, máu, mỡ, xương, dịch v..v... • Sơ đồ thay thế của Zngười như sau:

XC1

X’C3

XC2

Ing đi ra

Ing đi vào

R’3

Z da

R3 Z các phần trong cơ thể

• R1 , R2: điện trở lớp da có giá trị rất lớn hơn so với R3 là điện trở các phần bên trong cơ thể vì lớp da có phần lớp sừng bên ngoài.

Rng =1 K ÷ vài chục K .

• Khi da bình thường : • • Mất lớp da: •

Rng =600  ÷ 750

Rng là một đại lượng không ổn định. Rng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tình trạng sức khỏe của con người, môi trường chung quanh, độ ẩm của lớp da chỗ tiếp xúc với điện, điều kiện tổn thương, điện áp tiếp xúc, thời gian tồn tại dòng điện qua người v..v...

 Khi Utiếp xúc lớn, dòng điện qua người tăng cao, trong cơ thể người xảy ra hiện tượng điện phân và mồ hôi toát ra làm Rng giảm.

•

Nếu Utx đủ lớn sẽ xảy ra hiện tượng chọc thủng tại chỗ tiếp xúc làm R1, R2  0, Rng giảm rất nhiều.

• Khi Utx  1000V Rng =600  ÷ 750

Sự phụ thuộc của Rng vào U tiếp xúc theo báo cáo trong IEC 479

Utx (V)

R người()

da mỏng & rất ẩm da ẩm bình thường

da khô

1750

3250

6100

1450

2625

4375

1250

2200

3500

100

1200

1875

3200

125

1125

1625

2875

220

1000

1350

2125

700

750

1100

1550

1000 V

700

1050

1500

Các giá trị khác

650

750

850

5% dân số

50% dân số

45% dân số

 ttiếp xúc lâu, Rng càng bị giảm thấp hơn do quá trình phá hủy lớp da và hiện tượng điện phân phát triển.

 Aùp suất tiếp xúc tăng, Rngười giảm .  Diện tích tiếp xúc Stx tăng, Rng giảm vì đường đi của dòng Ing có kích thước lớn hơn.

 Trạng thái của người cũng là yếu tố quan

trọng làm thay đổi Rng.

Thí dụ: Người làm việc mệt ra nhiều mồ hôi, tim đập mạnh hoặc người say rượu, bị bệnh thần kinh, bị ướt v..v... đều có Rng thấp hơn so với người bình thường và dễ bị tử vong khi có tai nạn về điện

Ảnh hưởng của đường đi dòng điện qua người:

• Đây là yếu tố có mức độ ảnh hưởng đến sự nguy hiểm của nạn nhân nhiều nhất vì nó quyết định lượïng dòng điện đi qua tim hay cơ quan tuần hoàn của nạn nhân. • Đường đi của Ingười • Tay – thân – tay • Tay phải – thân – chân • Tay trái – thân – chân • Chân – thân – chân

% Ingười đi qua tim 3,3% 3,7% 6,7% 0,4%

 Ảnh hưởng của đường đi dòng điện qua người

Dòng điện đi từ tay trái sang chân có phân lượng qua tim nhiều nhất vì phần lớn dòng điện đi qua tim theo trục dọc mà trục này nằm từ tay trái đến chân.

Do đó, khi bị điện giật, nguy hiểm nhất là chạm vào tay trái và dòng điện đi qua chân vì lượïng dòng Ingười đi qua tim lớn nhất có thể làm rối loạn nhịp tim hoặc làm ngưng nhịp tim gây tử vong.

Ảnh hưởng của tần số

DO THI Igioihannguyhiem = f(F)

)

A m

(

i

m e i h y u g n n a h o g I

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

100

500

1000

Tan so F (Hz)

• Ở tần số điện công nghiệp (50-60 (Hz)) mức độ phá hủy các tế bào, đặc biệt là các tế bào có liên quan đến tim và hô hấp rất lớn, do đó trị số dòng nguy hiểm giới hạn bé nhất. Igiới hạn  10 mA.

•

Các thông số liên quan đến an toàn điện