Giáo trình Kỹ thuật an toàn điện - Nguyễn Huy Minh

Chia sẻ: Minh Quan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật an toàn điện cung cấp cho người học những kiến thức như: những khái niệm về an toàn điện, phân tích an toàn trong các mạng điện; các biện pháp bảo đảm an toàn; chống sét và nối đất; những vấn đề về ảnh hưởng của trường điện từ tần số cao, trường điện từ tần số công nghiệp và đề phòng tĩnh điện;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật an toàn điện - Nguyễn Huy Minh

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 78 cho an toμn ®iÖn…………………………..................................... 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
Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, nguån c«ng suÊt vµ s¶n l−îng ®iÖn n¨ng ë n−íc ta ®−îc ph¸t triÓn víi tèc ®é rÊt nhanh. §iÖn n¨ng ®· gãp phÇn tÝch cùc cho sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ quèc d©n vµ phôc vô sinh ho¹t ë c¸c thµnh phè lín còng nh− c¸c vïng n«ng th«n xa x«i. §Ó ®¶m b¶o sö dông ®iÖn n¨ng mét c¸ch hîp lý vµ tiÕt kiÖm, mét vÊn ®Ò cÊp b¸ch ®Æt ra lµ ph¶i ®¶m b¶o tuyÖt ®èi an toµn cho con ng−êi vµ thiÕt bÞ trong qu¸ tr×nh sö dông ®iÖn. VÊn ®Ò nµy sÏ ®−îc ®Ò cËp trong gi¸o tr×nh "Kü thuËt an toµn ®iÖn". Gi¸o tr×nh "Kü thuËt an toµn ®iÖn" ®−îc biªn so¹n phôc vô gi¶ng d¹y cho sinh viªn ®¹i häc, cao ®¼ng ë c¸c chuyªn ngµnh ®iÖn, ®iÖn tö, tù ®éng ho¸. Tµi liÖu cung cÊp cho ng−êi ®äc nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n ®Ó hiÓu vµ phßng ngõa tèt c¸c tai n¹n nguy hiÓm do ®iÖn giËt, c¸ch xö trÝ khi cã tai n¹n ®iÖn giËt. Tµi liÖu cßn giíi thiÖu c¸c vÊn ®Ò cÇn chó ý khi thiÕt kÕ, l¾p ®Æt m¹ng ®iÖn nh»m ®¶m b¶o an toµn cho con ng−êi vµ thiÕt bÞ. Bªn c¹nh ®ã, tµi liÖu còng giíi thiÖu c¸c ph−¬ng ph¸p chèng sÐt ®¸nh th¼ng cho c¸c c«ng tr×nh, ®−êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p, c¸ch phßng ngõa ¶nh h−ëng cña tr−êng ®iÖn tõ tÇn sè cao, tÇn sè c«ng nghiÖp vµ c¸c biÖn ph¸p ®Ò phßng tÜnh ®iÖn. MÆc dï ®· cè g¾ng tËp trung nghiªn cøu, biªn so¹n nh−ng gi¸o tr×nh khã tr¸nh khái vÉn cã nh÷ng h¹n chÕ nhÊt ®Þnh. RÊt mong nhËn ®−îc sù gãp ý cña b¹n ®äc ®Ó tµi liÖu cã thÓ hoµn thiÖn h¬n. 7
8
Ch−¬ng 1 Nh÷ng kh¸i niÖm chung vÒ an toμn ®iÖn 1.1. T¸c dông cña dßng ®iÖn lªn c¬ thÓ con ng−êi Qua nghiªn cøu thùc tÕ cho thÊy khi ch¹m vµo vËt cã ®iÖn ¸p hËu qu¶ cña tai n¹n ®iÖn phô thuéc vµo ®é lín ®ßng ®iÖn ®i qua c¬ thÓ con ng−êi. Dßng ®iÖn ®i qua c¬ thÓ con ng−êi g©y nªn c¸c ph¶n øng sinh lý phøc t¹p nh− lµm huû ho¹i hÖ thèng thÇn kinh, lµm tª liÖt cö ®éng cña c¬ b¾p, g©y s−ng mµng phæi vµ g©y ngõng trÖ ho¹t ®éng cña hÖ thèng tuÇn hoµn, h« hÊp. Tai n¹n ®iÖn cßn g©y báng, ®èt ch¸y ®iÖn do hå quang ®iÖn. Ngoµi ra cßn c¸c biÓu hiÖn còng rÊt nguy hiÓm nh− dÊu ®iÖn, kim lo¹i hãa líp da. Nghiªn cøu c¸c biÓu hiÖn vµ t¸c h¹i cña dßng ®iÖn lªn c¬ thÓ con ng−êi lµ rÊt phøc t¹p. Cho ®Õn nay vÉn ch−a cã mét lý thuyÕt hoµn chØnh vµo vÒ t¸c dông cña dßng ®iÖn lªn c¬ thÓ con ng−êi. Mét trong nh÷ng yÕu tè chÝnh g©y ra tai n¹n cho con ng−êi lµ trÞ sè dßng ®iÖn (phô thuéc vµo ®iÖn ¸p vËt mang ®iÖn mµ con ng−êi ch¹m ph¶i) vµ ®−êng ®i cña dßng ®iÖn qua c¬ thÓ con ng−êi vµo ®Êt. Tai n¹n ®iÖn cã thÓ x¶y ra do nh÷ng nguyªn nh©n sau: - Do ch¹m ph¶i vËt dÉn ®iÖn cã mang ®iÖn ¸p. - Do ch¹m ph¶i nh÷ng bé phËn b»ng kim lo¹i hay vá thiÕt bÞ b×nh th−êng kh«ng mang ®iÖn ¸p nh−ng bÞ nhiÔm ®iÖn do h− háng c¸ch ®iÖn. - Tai n¹n do ®iÖn ¸p b−íc xuÊt hiÖn t¹i l©n cËn c¸c vÞ trÝ cã sù cè ch¹m ®iÖn. Dßng ®iÖn cã thÓ t¸c ®éng vµo c¬ thÓ con ng−êi qua mét m¹ch ®iÖn kÝn hay t¸c ®éng bªn ngoµi nh− phãng ®iÖn hå quang. TÝnh chÊt t¸c h¹i cña dßng ®iÖn g©y nªn vµ hËu qu¶ cña nã phô thuéc vµo ®é lín vµ lo¹i dßng ®iÖn, ®−êng ®i cña dßng ®iÖn qua c¬ thÓ con ng−êi, thêi gian t¸c dông vµ t×nh tr¹ng søc khoÎ cña n¹n nh©n. §Õn nay vÉn cã nhiÒu ý kiÕn kh¸c nhau vÒ trÞ sè dßng ®iÖn cã thÓ g©y nguy hiÓm chÕt ng−êi. Tr−êng hîp chung th× dßng ®iÖn cã thÓ g©y chÕt ng−êi lµ 100mA. Tuy vËy cã tr−êng hîp dßng ®iÖn chØ kho¶ng 5 - 10mA ®· g©y chÕt ng−êi. §iÒu nµy chØ cã thÓ gi¶i thÝch bëi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng lµm viÖc vµ t×nh tr¹ng søc khoÎ cña n¹n nh©n. Chóng ta cÇn chó ý ®Õn yÕu tè thêi gian t¸c dông cña dßng ®iÖn. Thêi gian t¸c dông cµng l©u cµng nguy hiÓm cho n¹n nh©n. Nguyªn nh©n chÕt ng−êi do dßng ®iÖn g©y ra phÇn lín lµ do c¸c b¾p thÞt bÞ 9
co rót, ngõng trÖ lµm viÖc cña hÖ thèng tuÇn hoµn, h« hÊp. Ngoµi ra cßn kÓ ®Õn c¸c biÕn ®æi sinh hãa phøc t¹p trong c¬ thÓ con ng−êi d−íi t¸c dông cña dßng ®iÖn. Nguy hiÓm chÕt ng−êi còng cã thÓ do bÞ báng trÇm träng. Theo quan ®iÓm míi nhÊt cña c¸c nhµ khoa häc, nguyªn nh©n tai n¹n lµ do dßng ®iÖn t¸c ®éng ®ét ngét g©y kÝch thÝch ®×nh trÖ ho¹t ®éng cña n·o dÉn ®Õn ngõng trÖ ho¹t ®éng cña c¬ quan h« hÊp vµ tuÇn hoµn. Møc ®é kÝch thÝch hÖ thèng thÇn kinh vµ kh¶ n¨ng chÞu ®ùng cña nã ¶nh h−ëng quyÕt ®Þnh lªn nguån gèc cña tæn th−¬ng. Kh¶ n¨ng chÞu ®ùng cña tõng con ng−êi d−íi t¸c dông cña dßng ®iÖn lµ kh¸c nhau. Ngay c¶ ®èi víi mét ng−êi tuú thuéc vµo t×nh tr¹ng søc khoÎ mµ kh¶ n¨ng chÞu ®ùng dßng ®iÖn t¹i c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau còng thay ®æi. §iÒu nµy gi¶i thÝch t¹i sao víi dßng ®iÖn nhá cã lóc còng g©y hËu qu¶ chÕt ng−êi. 1.2. Nh÷ng yÕu tè x¸c ®Þnh t×nh tr¹ng nguy hiÓm cña ®iÖn giËt vμ Nh÷ng giíi h¹n cho phÐp 1.2.1. §iÖn trë c¬ thÓ con ng−êi §iÖn trë c¬ thÓ con ng−êi lµ mét ®¹i l−îng rÊt kh«ng æn ®Þnh, phô thuéc vµo t×nh tr¹ng søc khoÎ, ®iÒu kiÖn m«i tr−êng xung quanh vµ møc ®é tæn t−¬ng khi bÞ tai n¹n ®iÖn. ThÝ nghiÖm cho thÊy gi÷a dßng ®iÖn ®i qua ng−êi vµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo cã sù lÖch pha. Nh− vËy ®iÖn trë con ng−êi lµ mét ®¹i l−îng kh«ng thuÇn nhÊt. Líp da con ng−êi ®Æc biÖt lµ líp sõng trªn da cã ®iÖn trë lín nhÊt. Khi da bÞ Èm hoÆc líp sõng bÞ tæn th−¬ng ®iÖn trë con ng−êi sÏ gi¶m xuèng. §iÖn trë con ng−êi còng gi¶m xuèng khi t¨ng thêi gian t¸c dông cña dßng ®iÖn hoÆc t¨ng ®iÖn ¸p ®Æt vµo con ng−êi. §iÖn trë con ng−êi cã thÓ thay ®æi tõ 600Ω ®Õn hµng tr¨m kΩ. Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua con ng−êi ®iÖn trë th©n ng−êi sÏ gi¶m ®i. §iÒu nµy cã thÓ ®−îc gi¶i thÝch lµ lóc cã dßng ®iÖn ®i vµo th©n ng−êi lµm cho da bÞ ®èt nãng, må h«i tho¸t ra vµ lµm cho ®iÖn trë gi¶m xuèng. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy: Víi dßng ®iÖn 0,1mA ®iÖn trë ng−êi Rng = 500kΩ. Víi dßng ®iÖn 10mA ®iÖn trë ng−êi Rng = 8kΩ. H×nh 1-1 biÓu diÔn quan hÖ gi÷a Rng vµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo víi c¸c thêi gian kh¸c nhau. 10
1.103 Ω 0,015s 35 0,015s 30 25 20 3s 15 3s 10 5 0 100 200 300 400 500 600 V H×nh 1-1. Sù phô thuéc cña ®iÖn trë ng−êi vµo ®iÖn ¸p víi c¸c thêi gian t¸c dông cña dßng ®iÖn kh¸c nhau. §−êng ®i cña dßng ®iÖn: tay - tay §−êng ®i cña dßng ®iÖn: tay - ch©n (ThÝ nghiÖm ®−îc thùc hiÖn trªn th©y ng−êi ®· chÕt) Khi thêi gian t¸c dông cña dßng ®iÖn t¨ng lªn, ®iÖn trë con ng−êi sÏ gi¶m xuèng. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch lµ do da bÞ ®èt nãng ra må h«i vµ cã sù thay ®æi vÒ ®iÖn ph©n trong c¬ thÓ con ng−êi. §iÖn ¸p ®Æt vµo con ng−êi ¶nh h−ëng rÊt nhiÒu ®Õn ®iÖn trë cña con ng−êi v× ngoµi hiÖn t−îng ®iÖn ph©n nãi trªn cßn cã hiÖn t−îng chäc thñng líp sõng trªn da. Víi líp da máng hiÖn t−îng chäc thñng cã thÓ x¶y ra víi ®iÖn ¸p ®Æt vµo 20 - 30V. §Æc biÖt nguy hiÓm khi ®iÖn ¸p tõ 250V trë lªn, møc ®é b¶o vÖ cña líp da bÞ lo¹i bá hoµn toµn: ®iÖn trë con ng−êi cã thÓ xem nh− t−¬ng ®−¬ng víi lóc ng−êi bÞ bãc hÕt líp da ngoµi. §iÖn trë toµn th©n ng−êi cã thÓ biÓu diÔn b»ng s¬ ®å thay thÕ nh− h×nh 1-2. Trong tÝnh to¸n cô thÓ th−êng bá qua ®iÖn dung cña ng−êi v× ®iÖn dung nµy rÊt nhá. 11
R1, X1: ®iÖn trë t¸c dông vµ ®iÖn trë ph¶n kh¸ng líp da phÝa dßng ®iÖn ®i vµo. R2, X2: ®iÖn trë t¸c dông vµ ®iÖn trë ph¶n kh¸ng líp da phÝa dßng ®iÖn ®i ra. R3, X3: ®iÖn trë t¸c dông vµ ®iÖn trë ph¶n kh¸ng cña c¸c c¬ quan bªn trong th©n ng−êi H×nh 1-2. S¬ ®å thay thÕ cña ®iÖn trë c¬ thÓ con ng−êi 1.2.2. ¶nh h−ëng cña trÞ sè dßng ®iÖn giËt Dßng ®iÖn lµ nh©n tè vËt lý trùc tiÕp g©y ra tæn th−¬ng khi bÞ ®iÖn giËt. Gi¸ trÞ dßng ®iÖn phô thuéc vµo hai yÕu tè quan träng: ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¬ thÓ con ng−êi vµ ®iÖn trë cña c¬ thÓ con ng−êi khi tiÕp xóc víi vËt cã ®iÖn ¸p. Víi mét trÞ sè dßng ®iÖn nhÊt ®Þnh t¸c dông cña nã vµo c¬ thÓ con ng−êi hÇu nh− kh«ng thay ®æi. B¶ng 1-1 cho chóng ta thÊy t¸c dông cña dßng ®iÖn phô thuéc vµo trÞ sè cña nã. Nh− chóng ta ®· nãi râ ë phÇn trªn, khi ph©n tÝch vÒ tai n¹n ®iÖn kh«ng nªn nh×n ®¬n thuÇn vµo trÞ sè dßng ®iÖn mµ ph¶i xÐt ®Õn m«i tr−êng, hoµn c¶nh x¶y ra tai n¹n vµ ph¶n x¹ cña c¬ thÓ n¹n nh©n. Tõ sù ph©n tÝch toµn diÖn nãi trªn chóng ta míi cã thÓ gi¶i thÝch ®−îc nhiÒu tr−êng hîp ®iÖn ¸p nhá, dßng ®iÖn cã trÞ sè kh«ng lín h¬n trÞ sè dßng ®iÖn g©y cho¸ng bao nhiªu ®· cã thÓ lµm chÕt ng−êi. Gi¸ trÞ lín nhÊt cña dßng ®iÖn kh«ng nguy hiÓm ®èi víi ng−êi lµ 10mA (dßng ®iÖn xoay chiÒu) vµ 50mA (dßng ®iÖn mét chiÒu). §èi víi dßng ®iÖn xoay chiÒu gi÷a 10mA vµ 50mA, ng−êi ta khã cã thÓ rêi khái vËt mang ®iÖn do sù co rót cña c¸c c¬ b¾p. Giai ®o¹n nµy rÊt nguy hiÓm v× nÕu con ng−êi kh«ng tù t¸ch rêi khái vËt mang ®iÖn trong mét thêi gian ng¾n th× ®iÖn trë cña ng−êi sÏ gi¶m dÇn xuèng, dßng ®iÖn ®i qua con ng−êi sÏ dÇn dÇn t¨ng lªn. Khi gi¸ trÞ dßng ®iÖn v−ît qu¸ 50mA cã thÓ dÉn ®Õn chÕt ng−êi v× sù mÊt æn ®Þnh cña hÖ thÇn kinh vµ qu¸ tr×nh rung t−¬ng øng víi sù dõng lµm viÖc cña tim. 12
B¶ng 1-1 T¸c dông cña dßng ®iÖn theo trÞ sè TrÞ sè dßng T¸c dông dßng ®iÖn xoay chiÒu T¸c dông cña dßng ®iÖn mét ®iÖn (mA) tÇn sè 50 - 60Hz chiÒu 0,6 - 1,5 B¾t ®Çu thÊy ngãn tay tª Kh«ng cã c¶m gi¸c g× 2-3 Ngãn tay tª rÊt m¹nh Kh«ng cã c¶m gi¸c g× 3-7 B¾p thÞt co l¹i vµ rung §au nh− kim ch©m, c¶m thÊy nãng 8 - 10 Tay ®· khã rêi khái vËt dÉn Nãng t¨ng lªn ®iÖn nh−ng vÉn rêi ®−îc Ngãn tay, khíp tay, lßng bµn tay c¶m thÊy ®au 20 - 25 Tay kh«ng rêi khái vËt cã ®iÖn, Nãng cµng t¨ng lªn, thÞt co ®au, khã thë qu¾p l¹i nh−ng ch−a m¹nh 50 - 80 C¬ quan h« hÊp bÞ tª liÖt. Tim C¶m gi¸c nãng m¹nh, b¾p thÞt b¾t ®Çu ®Ëp m¹nh ë tay co rót, khã thë 90 - 100 C¬ quan h« hÊp bÞ tª liÖt, kÐo C¬ quan h« hÊp bÞ tª liÖt dµi qu¸ 3 gi©y tim bÞ tª liÖt ®i ®Õn ngõng ®Ëp 1.2.3. ¶nh h−ëng cña thêi gian ®iÖn giËt YÕu tè thêi gian t¸c ®éng cña dßng ®iÖn vµo c¬ thÓ con ng−êi rÊt quan träng vµ biÓu hiÖn d−íi nhiÒu h×nh thøc kh¸c nhau. Thêi gian t¸c ®éng cµng l©u ®iÖn trë c¬ thÓ ng−êi cµng bÞ gi¶m xuèng do da bÞ ®èt nãng, ra må h«i, líp sõng trªn da bÞ chäc thñng cµng nhiÒu dÉn ®Õn t¸c h¹i dßng ®iÖn lªn c¬ thÓ con ng−êi t¨ng lªn. Khi dßng ®iÖn t¸c dông trong thêi gian ng¾n th× tÝnh chÊt nguy hiÓm phô thuéc vµo nhÞp ®Ëp cña tim. Mçi chu kú co d·n cña tim kÐo dµi mét gi©y. Trong mçi chu kú cã kho¶ng 0,1 gi©y tim nghØ lµm viÖc (gi÷a tr¹ng th¸i co vµ gi·n cña tim) vµo thêi ®iÓm nµy tim rÊt nh¹y c¶m víi dßng ®iÖn ®i qua nã. C¸c thÝ nghiÖm cho thÊy dï dßng ®iÖn lín (gÇn 10A) ®i qua ng−êi mµ kh«ng gÆp thêi ®iÓm nghØ cña tim th× còng kh«ng nguy hiÓm g×. C¨n cø nh÷ng lý luËn ë trªn chóng ta cã thÓ gi¶i thÝch t¹i sao ë c¸c m¹ng ®iÖn cao ¸p 35kV, 10kV, 6kV… tai n¹n do ®iÖn g©y ra Ýt dÉn ®Õn t×nh tr¹ng tim ngõng ®Ëp hay ngõng h« hÊp. Víi ®iÖn ¸p cao dßng ®iÖn xuÊt hiÖn tr−íc khi con ng−êi ch¹m vµo vËt dÉn ®iÖn. Khi n¹n nh©n tiÕp cËn mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh 13
hå quang ®iÖn xuÊt hiÖn vµ dßng ®iÖn qua c¬ thÓ con ng−êi cã thÓ vµi Ampe. Dßng ®iÖn nµy t¸c ®éng rÊt m¹nh vµo ng−êi vµ g©y cho c¬ thÓ mét ph¶n x¹ phßng thñ rÊt m·nh liÖt. KÕt qu¶ hå quang bÞ dËp t¾t ngay (hoÆc chuyÓn sang bé phËn mang ®iÖn bªn c¹nh) dßng ®iÖn chØ tån t¹i trong thêi gian kho¶ng 0,1 - 0,2 gi©y. Víi thêi gian ng¾n nh− vËy rÊt Ýt khi lµm tim ngõng ®Ëp hay h« hÊp bÞ tª liÖt. ë chç bÞ ®èt sÏ sinh ra mét líp h÷u c¬ c¸ch ®iÖn cña th©n ng−êi vµ chÝnh líp nµy ng¨n c¸ch dßng ®iÖn ®i qua ng−êi mét c¸ch hiÖu qu¶. Tuy nhiªn ë l−íi ®iÖn ¸p cao khi vi ph¹m kho¶ng c¸ch g©y phãng ®iÖn hå quang tuy thêi gian ng¾n nh−ng cã thÓ g©y báng trÇm träng dÉn ®Õn chÕt ng−êi. 1.2.4. §−êng ®i cña dßng ®iÖn giËt Sù nguy hiÓm khi bÞ ®iÖn giËt cßn phô thuéc vµo bao nhiªn phÇn tr¨m cña dßng ®iÖn giËt ®i qua c¬ quan h« hÊp vµ tim. C¸c nghiªn cøu cho thÊy: - Dßng ®iÖn ®i tõ tay ®Õn tay cã 3,3% dßng ®iÖn tæng ®i qua tim. - Dßng ®iÖn ®i tõ tay ph¶i sang ch©n cã 6,7% dßng ®iÖn tæng ®i qua tim. - Dßng ®iÖn ®i tõ ch©n ®Õn ch©n cã 0,4% dßng ®iÖn tæng ®i qua tim. Víi c¸c sè liÖu nªu ë trªn kh«ng nªn nghÜ r»ng dßng ®iÖn ®i tõ ch©n ®Õn ch©n (®iÖn ¸p b−íc) lµ kh«ng nguy hiÓm v× khi chóng ta bÞ ®iÖn ¸p b−íc c¸c b¾p thÞt, c¸c c¬ ch©n sÏ co rót l¹i lµm chóng ta ng· xuèng vµ lóc ®ã s¬ ®å nèi ®iÖn sÏ kh¸c ®i. 1.2.5. ¶nh h−ëng cña tÇn sè ®iÖn giËt Tæng trë cña c¬ thÓ con ng−êi sÏ gi¶m xuèng khi tÇn sè t¨ng lªn. Së dÜ 1 nh− vËy lµ do ®iÖn kh¸ng cña da ng−êi do ®iÖn dung t¹o nªn X = sÏ gi¶m 2πfC lóc tÇn sè t¨ng. Tuy nhiªn trong thùc tÕ khi t¨ng tÇn sè møc ®é nguy hiÓm do ®iÖn giËt l¹i gi¶m ®i. ViÖn nghiªn cøu vÒ bÖnh nghÒ nghiÖp ë Leningrat dïng chã thÝ nghiÖm vµ thu ®−îc kÕt qu¶ nh− b¶ng 1-2. B¶ng 1-2 T¸c dông cña tÇn sè dßng ®iÖn TÇn sè dßng ®iÖn §iÖn ¸p Sè chã thÝ nghiÖm X¸c suÊt chÕt TT (Hz) (V) (con) (%) 1 50 117 - 120 15 100 2 100 117 - 120 21 45 3 125 100 - 121 10 25 4 150 120 - 125 10 0 14
Cã thÓ gi¶i thÝch hiÖn t−îng nµy nh− sau: Lóc ®Æt nguån ®iÖn mét chiÒu vµo tÕ bµo c¸c ph©n tö trong tÕ bµo bÞ ph©n thµnh c¸c ion tr¸i dÊu vµ bÞ hót ra ngoµi mµng tÕ bµo. Nh− vËy c¸c ph©n tö bÞ cùc hãa vµ kÐo dµi thµnh ngÉu cùc. C¸c chøc n¨ng sinh hãa cña tÕ bµo bÞ ph¸ ho¹i ®Õn møc ®é nhÊt ®Þnh. B©y giê nÕu ®Æt nguån xoay chiÒu vµo th× ion còng ch¹y theo hai chiÒu kh¸c nhau ra phÝa ngoµi mµng cña tÕ bµo. Nh−ng lóc dßng ®iÖn ®æi chiÒu th× chuyÓn ®éng cña ion còng theo chiÒu ng−îc l¹i. Víi mét tÇn sè nµo ®ã cña dßng ®iÖn tèc ®é cña ion ®ñ ®Ó cø trong mét chu kú ch¹y ®−îc hai lÇn bÒ réng cña tÕ bµo th× tr−êng hîp nµy øng víi møc ®é kÝch thÝch lín nhÊt, chøc n¨ng sinh hãa cña tÕ bµo bÞ ph¸ ho¹i nhiÒu nhÊt. NÕu dßng ®iÖn cã tÇn sè cao th× khi dßng ®iÖn ®æi chiÒu ion kh«ng kÞp ®Ëp vµo mµng tÕ bµo. TÇn sè cµng t¨ng lªn ®−êng ®i cña ion cµng ng¾n vµ møc ®é kÝch thÝch tÕ bµo cµng Ýt. Lóc tÇn sè rÊt cao th× ®iÖn tr−êng kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn chuyÓn ®éng cña ion, tÕ bµo kh«ng bÞ kÝch thÝch nhiÒu. C¸c nhµ nghiªn cøu ®Òu cho r»ng tÇn sè 50 - 60Hz lµ nguy hiÓm nhÊt. Khi tÇn sè lín h¬n hoÆc nhá h¬n c¸c trÞ sè nãi trªn møc ®é nguy hiÓm sÏ gi¶m xuèng. §iÖn trë cña con ng−êi ®èi víi dßng ®iÖn mét chiÒu lín h¬n ®èi víi dßng ®iÖn xoay chiÒu do kh«ng cã thµnh phÇn ®iÖn dung. Qu¸ tr×nh nghiªn cøu cho thÊy khi dßng ®iÖn mét chiÒu lín h¬n 80mA míi ¶nh h−ëng ®Õn tim vµ c¬ quan h« hÊp cña con ng−êi. 1.2.6. §iÖn ¸p cho phÐp Dù ®o¸n trÞ sè dßng ®iÖn qua c¬ thÓ con ng−êi khi tiÕp xóc víi l−íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p nhÊt ®Þnh lµ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc do ®iÖn trë con ng−êi phô thuéc vµo rÊt nhiÒu yÕu tè nh− søc khoÎ, m«i tr−êng, tr¹ng th¸i con ng−êi khi bÞ ®iÖn giËt. Tuy nhiªn c¨n cø vµo dßng ®iÖn an toµn cã thÓ ®−a ra ®−îc cÊp ®iÖn ¸p mµ khi tiÕp xóc trong hoµn c¶nh cô thÓ vÉn ®¶m b¶o an toµn cho con ng−êi - ®−îc gäi lµ ®iÖn ¸p cho phÐp. Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cho phÐp ®−îc c¸c n−íc quy ®Þnh lµ kh«ng gièng nhau. - Ba Lan, Thôy SÜ, TiÖp Kh¾c cò ®iÖn ¸p cho phÐp lµ 50V - Hµ Lan, Thôy §iÓn ®iÖn ¸p cho phÐp lµ 24V - Liªn X« cò quy ®Þnh ®iÖn ¸p cho phÐp: + Trong m«i tr−êng nguy hiÓm kh«ng cao lµ 65V + Trong m«i tr−êng nguy hiÓm cao lµ 36V + Trong m«i tr−êng ®Æc biÖt nguy hiÓm lµ 12V 15
1.3. HiÖn t−îng dßng ®iÖn ®i trong ®Êt, ®iÖn ¸p tiÕp xóc vμ ®iÖn ¸p b−íc 1.3.1. HiÖn t−îng dßng ®iÖn ®i trong ®Êt Khi c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ ®iÖn bÞ chäc thñng sÏ cã dßng ®iÖn ch¹m ®Êt, dßng ®iÖn nµy ®i trùc tiÕp vµo ®Êt hay qua mét cÊu tróc nµo ®Êy. HiÖn t−îng ch¹m ®Êt sÏ lµm thay ®æi c¬ b¶n tr¹ng th¸i cña m¹ng ®iÖn: ®iÖn ¸p gi÷a c¸c d©y dÉn vµ ®Êt thay ®æi, xung quanh ®iÓm ch¹m ®Êt sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn rß, xuÊt hiÖn c¸c thÕ hiÖu kh¸c nhau gi÷a c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt gÇn chç ch¹m ®Êt. §Ó ®¬n gi¶n cho qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ng−êi ta gi¶ thiÕt dßng ®iÖn ch¹m ®Êt ®i vµo ®Êt qua mét cùc kim lo¹i h×nh b¸n cÇu. §Êt cã tÝnh chÊt thuÇn nhÊt vµ cã ®iÖn trë suÊt ρ tÝnh b»ng Ωcm. §iÖn ¸p t¹i mét ®iÓm A nµo ®Êy gÇn vÞ trÝ ch¹m ®Êt lµ hiÖu sè ®iÖn thÕ gi÷a ®iÓm A vµ ®iÓm v« cïng xa (thÕ cña ®iÓm v« cïng xa cã thÓ xem b»ng 0). I .ρ UA = ϕA - ϕ∞ = d (1.1) 2π x A Trong ®ã: Id : dßng ®iÖn ch¹m ®Êt (A) ρ: ®iÖn trë suÊt cña ®Êt (Ωcm) xA: kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm ch¹m ®Êt (cm) NÕu dÞch chuyÓn ®iÓm A ®Õn gÇn mÆt cña vËt nèi ®Êt chóng ta cã ®iÖn ¸p cao nhÊt ®èi víi ®Êt: I .ρ U® = d (1.2) 2 π xd ë ®©y x® lµ b¸n kÝnh cña vËt nèi ®Êt h×nh b¸n cÇu (b¶n th©n c¸i nèi ®Êt xem nh− vËt mµ c¸c ®iÓm cña nã cã ®iÖn ¸p nh− nhau). Gi¶ thiÕt nµy dùa trªn c¬ së vËt nèi ®Êt cã ®iÖn dÉn rÊt lín (vÝ dô: ®iÖn dÉn cña thÐp gÇn b»ng 109 lÇn ®iÖn dÉn cña ®Êt). UA x x K = d → U A = U d . d hay U A = (1.3) Ud xA xA xA Nh− vËy ph©n bè ®iÖn ¸p cña c¸c ®iÓm trong vïng dßng ®iÖn rß trong ®Êt so víi ®iÓm ë xa v« cïng cã d¹ng ®−êng hypÐcbon. B»ng c¸ch ®o ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÓm theo h×nh 1-3 ta vÏ ®−îc ®−êng cong ph©n bè ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÓm khi ch¹m ®Êt theo h×nh 1-4. 16
H×nh 1-3. §o ®iÖn ¸p t¹i c¸c ®iÓm khi x¶y ra ch¹m ®Êt Ux .100% Ud 32 8 m 0 1 10 20 H×nh 1-4. §−êng cong chØ sù ph©n bè ®iÖn ¸p cña c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt khi cã ch¹m ®Êt B»ng c¸ch ®o trùc tiÕp ®iÖn ¸p tõng ®iÓm vµ vÏ thµnh ®−êng cong ph©n bè ®iÖn ¸p ®èi víi ®Êt trong vïng dßng ®iÖn t¶n trong ®Êt (h×nh 1-4) ta nhËn thÊy: trong vïng 1m c¸ch vËt nèi ®Êt cã 68% ®iÖn ¸p r¬i. Nh÷ng ®iÓm trªn mÆt ®Êt c¸ch chç ch¹m ®Êt trªn 20m cã thÓ xem nh− ngoµi vïng dßng ®iÖn v× ®iÖn ¸p r¬i trªn 1m kh«ng v−ît qu¸ 1V. 17
Kh«ng riªng g× vËt nèi ®Êt cã d¹ng h×nh b¸n cÇu mµ ngay c¸c d¹ng kh¸c cña vËt nèi ®Êt nh− h×nh èng, h×nh thanh ch÷ nhËt còng nh− d©y ®iÖn r¬i ch¹m xuèng ®Êt còng cã ph©n bè ®iÖn ¸p gÇn gièng d¹ng Hypecbon. Së dÜ t×nh tr¹ng ph©n bè ®iÖn ¸p trong c¸c tr−êng hîp ®Òu t−¬ng tù nhau lµ do ®Æc ®iÓm vËt dÉn ®iÖn lµ qu¶ ®Êt. §Êt ë gÇn vËt nèi ®Êt cã ®iÖn trë cùc ®¹i ®èi víi dßng ®iÖn v× ë ®Êy dßng ®iÖn ph¶i ®i qua mét tiÕt diÖn nhá nªn t¹i ®iÓm ®ã ®iÖn ¸p gi¸ng lín nhÊt. Trong khi ®i vµo ®Êt dßng ®iÖn t¶n bÞ ®iÖn trë ®Êt c¶n trë. §iÖn trë nµy gäi lµ ®iÖn trë t¶n hay gäi t¾t lµ ®iÖn trë cña vËt nèi ®Êt. Ud R® = (1.4) Id 1.3.2. §iÖn ¸p tiÕp xóc vµ ®iÖn ¸p b−íc 1. §iÖn ¸p tiÕp xóc Khi chóng ta tiÕp xóc víi vá thiÕt bÞ bÞ nhiÔm ®iÖn sÏ cã dßng ®iÖn ®i qua ng−êi, phÇn ®iÖn ¸p ®Æt vµo th©n ng−êi gäi lµ ®iÖn ¸p tiÕp xóc. H×nh vÏ 1-5 thÓ hiÖn ®iÖn ¸p tiÕp xóc khi con ng−êi tiÕp xóc vµo vá thiÕt bÞ 1 vµ 2 khi cã hiÖn t−îng ch¹m vá. Lóc nµy vá thiÕt bÞ vµ vËt nèi ®Êt ®Òu mang ®iÖn ¸p so víi ®Êt U® = I®. R® ë ®©y: I®: dßng ®iÖn qua vËt nèi ®Êt; R®: ®iÖn trë nèi ®Êt Lóc nµy: Utx = U® - Uch = α U® (α gäi lµ hÖ sè tiÕp xóc α ≤ 1). §iÖn ¸p tiÕp xóc phô thuéc kho¶ng c¸ch tõ vá thiÕt bÞ ®Õn vËt nèi ®Êt vµ møc ®é c©n b»ng thÕ (xem phÇn sau). Khi ch¹m vá thiÕt bÞ c¸ch xa vËt nèi ®Êt trªn 20m cã thÓ xem: Utx = U®; U®: ®iÖn ¸p r¬i trªn vËt nèi ®Êt 18
H×nh 1-5. §iÖn ¸p tiÕp xóc 2. §iÖn ¸p b−íc Trªn h×nh 1-6 vÏ ph©n bè thÕ cña c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt khi cã mét pha ch¹m ®Êt. H×nh 1-6. §iÖn ¸p b−íc §iÖn ¸p ®èi víi ®Êt t¹i chç ch¹m ®Êt: U® = I®. R® Trong ®ã: I®: dßng ®iÖn ch¹m ®Êt R®: ®iÖn trë t¶n ë chç ch¹m ®Êt §iÖn ¸p cña c¸c ®iÓm trªn mÆt ®Êt ®èi víi ®Êt ë c¸ch xa chç ch¹m ®Êt tõ 20m trë lªn cã thÓ xem b»ng kh«ng. Nh÷ng vßng trßn ®ång t©m mµ t©m ®iÓm lµ chç ch¹m ®Êt chÝnh lµ vßng trßn ®¼ng thÕ. Khi ng−êi ®øng trªn mÆt ®Êt nÕu hai ch©n ®Æt trªn hai vßng trßn ®¼ng thÕ kh¸c nhau sÏ cã mét ®iÖn ¸p t¸c dông lªn ng−êi. §iÖn ¸p ®Æt gi÷a hai ch©n ng−êi do dßng ®iÖn ch¹m ®Êt t¹o nªn ®−îc gäi lµ ®iÖn ¸p b−íc Ub. Id . ρ ⎛1 1 ⎞ Id . ρ a Ub = Ux - Ux+a = ⎜⎜ − ⎟⎟ = (1.5) 2π ⎝x x+a ⎠ 2π x( x + a ) 19
Trong ®ã a lµ ®é dµi b−íc ch©n, a = (40 ÷ 80) cm. Khi c¸ch xa vÞ trÝ ch¹m ®Êt tõ 20m trë lªn cã thÓ xem ®iÖn ¸p b−íc b»ng kh«ng. MÆc dï ®øng ngay c¹nh vÞ trÝ ch¹m ®Êt nh−ng hai ch©n ®Òu ®Æt trªn cïng mét vßng trßn ®¼ng thÕ (vÞ trÝ ë hai ®iÓm A vµ B) th× ®iÖn ¸p b−íc còng b»ng kh«ng. Nh− vËy sù phô thuéc ®èi víi kho¶ng c¸ch ®Õn chç ch¹m ®Êt cña ®iÖn ¸p b−íc hoµn toµn tr¸i h¼n víi ®iÖn ¸p tiÕp xóc. 20
Ch−¬ng 2 ph©n tÝch an toμn trong c¸c m¹ng ®iÖn M¹ng ®iÖn th−êng gÆp lµ m¹ng ®iÖn mét pha vµ m¹ng ®iÖn 3 pha cã nèi ®Êt hoÆc c¸ch ®iÖn víi ®Êt. 2.1. Ph©n tÝch an toμn m¹ng ®iÖn mét pha M¹ng ®iÖn ®¬n gi¶n lµ m¹ng ®iÖn mét chiÒu vµ m¹ng ®iÖn xoay chiÒu mét pha. Tr−êng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ khi ng−êi ch¹m vµo hai cùc cña m¹ng ®iÖn nµy. Dßng ®iÖn ch¹y qua ng−êi lóc ®ã b»ng: U Ing = (2.1) Rng Trong ®ã: U : ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn Rng: ®iÖn trë cña ng−êi. Tai n¹n cã thÓ x¶y ra khi c«ng nh©n söa ch÷a kh«ng sö dông g¨ng c¸ch ®iÖn: mét tay sê vµo mét cùc cña m¹ng ®iÖn vµ mét bé phËn th©n thÓ kh¸c v« t×nh ch¹m vµo cùc kia. Trong thùc tÕ vËn hµnh ch¹m vµo hai cùc cña m¹ng ®iÖn rÊt Ýt khi x¶y ra mµ th−êng lµ ch¹m vµo mét cùc vµ hËu qu¶ cña tai n¹n tuú thuéc vµo tr¹ng th¸i lµm viÖc cña m¹ng ®iÖn ®èi víi ®Êt. 2.1.1. M¹ng ®iÖn c¸ch ®iÖn ®èi víi ®Êt Trªn h×nh 2-1 vÏ m¹ng ®iÖn c¸ch ®iÖn víi ®Êt ®iÖn ¸p d−íi 1000V. Khi ng−êi ch¹m vµo mét cùc cña m¹ng ®iÖn sÏ t¹o nªn mét m¹ch kÝn v× c¸ch ®iÖn cña m¹ng ®iÖn kh«ng bao giê thËt lý t−ëng, gi÷a c¸c d©y pha vµ m¹ng ®iÖn cã mét ®iÖn dÉn nhÊt ®Þnh. Rng .R1 Thay R = ; víi R1, R2 lµ ®iÖn trë c¸ch ®iÖn cña c¸c d©y pha so víi Rng + R1 U ®Êt, ta cã: Io = R + R2 §iÖn ¸p ®Æt vµo ng−êi Ung = Io. R U ng UR Dßng ®iÖn ch¹y qua ng−êi Ing = = Rng Rng ( R + R2 ) NÕu R1 = R2 = Rc® víi Rc® lµ ®iÖn trë c¸ch ®iÖn, ta cã: U Ing = (2.2) 2 Rng + Rcd 21