häc viÖn kü thuËt qu©n sù
bé m«n Kü ThuËt ®iÖn - khoa kü thuËt ®iÒu khiÓn
nguyÔn huy minh
Kü thuËt an toμn ®iÖn
(Dïng cho ®µo t¹o ®¹i häc)
Hμ néi - 2007
Môc lôc
Trang
Môc lôc ………………………………………………………………….. 3
Lêi nãi ®Çu……………………………………………………………..... 7
Ch−¬ng 1: nh÷ng kh¸i niÖm chung vÒ an toμn ®iÖn…. 9
1.1. T¸c dông cña dßng ®iÖn lªn c¬ thÓ ng−êi…………………………... 9
1.2. Nh÷ng yÕu tè x¸c ®Þnh t×nh tr¹ng nguy hiÓm cña ®iÖn giËt vµ nh÷ng
giíi h¹n cho phÐp………………................................................................ 10
1.2.1. §iÖn trë c¬ thÓ ng−êi.......................…………………………... 10
1.2.2. nh h−ëng cña trÞ sè dßng ®iÖn giËt………………………….. 12
1.2.3. nh h−ëng cña thêi gian ®iÖn giËt............................................. 13
1.2.4. §−êng ®i cña dßng ®iÖn giËt...................................................... 14
1.2.5.nh h−ëng cña tÇn sè ®iÖn giËt.................................................. 14
1.2.6. §iÖn ¸p cho phÐp........................................................................ 15
1.3. HiÖn t−îng dßng ®iÖn ®i trong ®Êt, ®iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b−íc.. 16
1.3.1. HiÖn t−îng dßng ®iÖn ®i trong ®Êt…………………………….. 16
1.3.2. §iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b−íc......………………………….. 18
Ch−¬ng 2: ph©n tÝch an toμn trong c¸c m¹ng ®iÖn…. 21
2.1. Ph©n tÝch an toµn m¹ng ®iÖn mét pha..……………………………... 21
2.1.1. M¹ng ®iÖn c¸ch ®iÖn víi ®Êt....……………………………….. 21
2.1.2. M¹ng ®iÖn cã mét cùc hay mét pha nèi ®Êt........................…... 22
2.2. M¹ng ®iÖn c¸ch ®iÖn víi ®Êt cã ®iÖn dung lín…………………….. 24
2.2.1. Nguy hiÓm cña ®iÖn tÝch tµn d−……………………………….. 24
2.2.2. Ch¹m vµo mét d©y cña m¹ng xoay chiÒu 1 pha ®ang vËn hµnh
khi cã tÝnh ®Õn ®iÖn dung................…........................................................ 26
2.3. Ph©n tÝch an toµn m¹ng ®iÖn ba pha..………...……………………... 27
2.3.1. M¹ng ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn …………………………... 27
2.3.2. M¹ng ®iÖn cã trung tÝnh nèi ®Êt...........................................….. 30
2.3.3. Ph¹m vi øng dông chÕ ®é trung tÝnh cña m¹ng ®iÖn ba pha.….. 32
Ch−¬ng 3: c¸c biÖn ph¸p b¶o ®¶m an toμn……………… 34
3.1. B¶o vÖ nèi ®Êt.......................………………………………………. 34
3.1.1. Môc ®Ých ý nghÜa cña viÖc nèi ®Êt....………………………...... 34
3.1.2. Thùc hiÖn b¶o vÖ nèi ®Êt........................…................................ 34
3
3.1.3. LÜnh vùc sö dông cña b¶o vÖ nèi ®Êt.……………………….. 38
3.1.4. TÝnh to¸n b¶o vÖ nèi ®Êt............................................................. 39
3.2. B¶o vÖ nèi d©y trung tÝnh........………………………………………. 41
3.2.1. Môc ®Ých ý nghÜa cña viÖc b¶o vÖ nèi d©y trung tÝnh……...... 41
3.2.2. Ph¹m vi øng dông cña b¶o vÖ nèi d©y trung tÝnh....................... 42
3.2.3. Nèi ®Êt lµm viÖc vµ nèi ®Êt lÆp l¹i.............................................. 42
3.2.4. Thùc hiÖn b¶o vÖ nèi d©y trung tÝnh.......…................................ 44
3.3. B¶o vÖ b»ng c¸c biÖn ph¸p ng¨n c¸ch ®iÖn bæ sung…………………. 48
3.3.1. Ng¨n c¸ch b¶o vÖ ®èi víi trang thiÕt bÞ ®iÖn.................…......... 48
3.3.2. Ng¨n c¸ch gi÷a ng−êi vµ ®Êt...................................................... 49
3.4. B¶o vÖ b»ng biÖn ph¸p sö dông biÕn ¸p ng¨n c¸ch …………………. 51
3.4.1. Nguyªn lý lµm viÖc vµ c¸c ®iÒu kiÖn ®Ó ¸p dông biÖn ph¸p b¶o
vÖ sö dông biÕn ¸p ng¨n c¸ch.........................................................…......... 51
3.4.2. C¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi biÕn ¸p ng¨n c¸ch........................... 51
3.5. B¶o vÖ b»ng biÖn ph¸p c¾t tù ®éng khu vùc bÞ sù cè ra khái l−íi ®iÖn 52
3.5.1. Kh¸i qu¸t chung.........................................................…......... 52
3.5.2. B¶o vÖ tù ®éng khi xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc nguy hiÓm ......... 52
3.5.3. B¶o vÖ tù ®éng khi xuÊt hiÖn dßng ®iÖn sù cè nguy hiÓm ......... 53
3.6. B¶o vÖ chèng sù x©m nhËp cña ®iÖn ¸p cao sang phÝa ®iÖn ¸p thÊp.... 56
3.6.1. Nguy hiÓm cña sù x©m nhËp cña ®iÖn ¸p cao sang phÝa ®iÖn ¸p thÊp. 56
3.6.2. C¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ chèng sù x©m nhËp cña ®iÖn ¸p cao sang
phÝa ®iÖn ¸p thÊp.......................................................................................... 58
Ch−¬ng 4: Chèng sÐt vμ nèi ®Êt…………………………......... 60
4.1. Qu¸ ¸p thiªn nhiªn vµ ®Æc tÝnh cña sÐt……………………………... 60
4.1.1. HiÖn t−îng sÐt..............................................………………...... 60
4.1.2. HËu qu¶ cña phãng ®iÖn sÐt......................…………………….. 62
4.2. B¶o vÖ c¸c c«ng tr×nh vµ tr¹m ®iÖn®èi víi sÐt ®¸nh trùc tiÕp............... 63
4.2.1. Cét thu sÐt vµ ph¹m vi b¶o vÖ cña nã...........………………...... 63
4.2.2. B¶o vÖ chèng sÐt cho ®−êng d©y vµ tr¹m.…………………….. 66
Ch−¬ng 5: nh÷ng vÊn ®Ò vÒ ¶nh h−ëng cña tr−êng
®iÖn tõ tÇn sè cao, tr−êng ®iÖn tõ tÇn sè c«ng
nghiÖp vμ ®Ò phßng tÜnh ®iÖn…………………………......... 71
5.1. Tr−êng ®iÖn tõ tÇn sè cao.......................…………………………...... 71
5.1.1. Sù h×nh thµnh tr−êng ®iÖn tõ tÇn sè cao trong mét sè thiÕt bÞ
c«ng nghiÖp...................................................................………………...... 71
5.1.2. T¸c dông cña tr−êng ®iÖn tõ lªn c¬ thÓ ng−êi……………….... 72
4
5.1.3. C¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o an toµn........................……………….. 74
5.2. Tr−êng ®iÖn tõ tÇn sè c«ng nghiÖp.........…………………………...... 75
5.3. §Ò phßng tÜnh ®iÖn.................................…………………………...... 76
Ch−¬ng 6: nh÷ng ph−¬ng tiÖn vμ dông cô cÇn thiÕt
cho an toμn ®iÖn………………………….....................................
78
6.1. B¶o vÖ khái nguy hiÓm khi tiÕp xóc bÊt ngê víi vËt dÉn ®iÖn…….... 78
6.2. Chän ®iÖn ¸p cho c¸c trang bÞ ®iÖn th«ng dông…………………...... 79
6.3. Ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ vµ dông cô kiÓm tra ®iÖn cho ng−êi khi lµm viÖc. 80
6.3.1. CÊu t¹o mét sè ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ c¸ch ®iÖn……………........ 81
6.3.2. ThiÕt bÞ thö ®iÖn di ®éng................................……………….... 83
6.3.3. ThiÕt bÞ b¶o vÖ nèi ®Êt t¹m thêi di ®éng...........……………….. 83
6.3.4. TÊm ch¾n di ®éng t¹m thêi, n¾p ®Ëy b»ng cao su…….............. 84
6.3.5. B¶ng b¸o hiÖu.................................................……………….... 84
6.3.6.Söa ch÷a ®−êng d©y d−íi ®iÖn ¸p......................……………….. 84
Ch−¬ng 7: CÊp cøu ng−êi bÞ ®iÖn giËt..................................... 86
7.1. Kh¸i niÖm chung.......................................................................…....... 86
7.2. Ph−¬ng ph¸p cøu ng−êi bÞ n¹n ra khái m¹ng ®iÖn………………...... 86
7.3. C¸c ph−¬ng ph¸p cøu ch÷a ngay sau khi ng−êi bÞ n¹n tho¸t khái
m¹ng ®iÖn.................................................................................................... 88
7.4. Ph−¬ng ph¸p h« hÊp nh©n t¹o, hµ h¬i thæi ng¹t hoÆc hµ h¬i thæi ng¹t
kÕt hîp víi Ên tim ngoµi lång ngùc............................................................. 89
Phô lôc 1..................................................................................................... 93
Phô lôc 2..................................................................................................... 99
Phô lôc 3..................................................................................................... 102
Phô lôc 4..................................................................................................... 104
Phô lôc 5..................................................................................................... 112
Tµi liÖu tham kh¶o.................................................................................... 119
5
6