Giáo trình Lý thuyết kỹ thuật điện 1 (Ngành: Công nghệ kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:129

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Lý thuyết kỹ thuật điện 1 (Ngành: Công nghệ kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Những nguyên nhân gây ra tai nạn, mức độ tác hại của dòng điện, biện pháp an toàn điện; các loại dây và cáp điện thường dùng; cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 1 pha, 3 pha;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Lý thuyết kỹ thuật điện 1 (Ngành: Công nghệ kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: LÝ THUYẾT KÝ THUẬT ĐIỆN 1 NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT THOÁT NƯỚC & XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số: 368ĐT/QĐ-CĐXD1, ngày 10 tháng 8 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Xây dựng số 1) Hà nội, năm 2021
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Lý thuyết kỹ thuật điện 1 (LTKTĐ1) được biên soạn nhằm phục vụ cho giảng dạy và học tập cho trình độ Cao đẳng ngành KTTN&XLNT ở trường Cao đẳng Xây dựng số 1. Lý thuyết kỹ thuật điện 1 là môn học chuyên môn ngành nhằm cung cấp các kiến thức về an toàn điện, khí cụ điện, động cơ không đồng bộ và lựa chọn tiết diện dây dẫn sử dụng cho KTTN&XLNT. Giáo trình Lý thuyết kỹ thuật điện 1 do bộ môn Điện nước xây dựng gồm: ThS.Nguyễn Trường Sinh làm chủ biên và các thầy cô đã và đang giảng dạy trực tiếp trong bộ môn cùng tham gia biên soạn. Giáo trình này được viết theo đề cương môn học Kỹ thuật điện 1 đã được Trường CĐXD1 ban hành. Ngoài ra giáo trình còn bổ sung thêm một số kiến thức mà trong các giáo trình trước chưa đề cập tới. Nội dung gồm 04 chương sau: Chương 1. An toàn điện. Chương 2. Cáp và đường dây dẫn điện. Chương 3. Khí cụ điện. Chương 4. Động cơ điện xoay chiều. Trong quá trình biên soạn, nhóm giảng viên Bộ môn Điện nước của Trung tâm Thực hành công nghệ và đào tạo nghề, trường Cao đẳng Xây dựng Số 1 - Bộ Xây dựng, đã được sự động viên quan tâm và góp ý của các đồng chí lãnh đạo, các đồng nghiệp trong và ngoài trường. Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng trong quá trình biên soạn, biên tập và in ấn khó tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được các góp ý, ý kiến phê bình, nhận xét của người đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày……tháng……năm……… Tham gia biên soạn 1. ThS. Nguyễn Trường Sinh - Chủ biên 2. KS. Nguyễn Văn Tiến 2
BẢNG KÝ HIỆU, VIẾT TẮT TT KÝ HIỆU CHÚ GIẢI 1 AC Điện xoay chiều 2 DC Điện một chiều 3 KCĐ Khí cụ điện 4 KĐB Không đồng bộ 5 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 6 IEC Tiêu chuẩn quốc tế (IEC: International Electrotechnical Commission) 7 RCBO Aptomat chống rò (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection) 8 RCCB Aptomat chống rò (Residual Current Circuit Breaker) 9 RCD Thiết bị chống rò (Residual Current Device) 10 ELCB Aptomat chống rò dạng khối (Earth Leakage Circuit Breaker) 11 MCB Aptomat dạng tép (Miniature Circuit Breaker) 12 MCCB Aptomat dạng khối (Moulded Case Circuit Breaker) 3
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC/ MÔ ĐUN Tên môn học: LÝ THUYẾT KỸ THUẬT ĐIỆN 1 Mã môn học: MH26 Thời gian thực hiện môn học/ mô đun: 75 giờ. Trong đó: - Lý thuyết: 72 giờ; - Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 0 giờ; - Kiểm tra: 3 giờ I. Vị trí, tính chất của môn học/ mô đun - Vị trí: + Môn học/ mô đun được bố trí ở kỳ học thứ 2 + Môn học/ mô đun tiên quyết: - Tính chất: Là môn học chuyên môn II.Mục tiêu môn học/ mô đun Học xong môn học/ mô đun này người học sẽ có khả năng: II.1. Kiến thức 1.1. Trình bày được những nguyên nhân gây ra tai nạn, mức độ tác hại của dòng điện, biện pháp an toàn điện. 1.2. Trình bày được các loại dây và cáp điện thường dùng. 1.3. Trình bày được Cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 1 pha, 3 pha. 1.4. Trình bày được công dụng và các thông số của cầu chì, aptomat. 1.5. Trình bày được công dụng, cấu tạo của rơ le, công tắc tơ. II.2. Kỹ năng 2.1. Phân tích được các nguyên nhân gây tai nạn điện và cách phòng tránh tai nạn điện. 2.2. Đọc được các thông số trên dây, cáp điện. 2.3. Đọc được các thông số của động cơ và trình bày được các hư hỏng thường gặp của động cơ. 2.4. Đọc và chọn được các thông số của cầu chì, aptomat trên thiết bị và sơ đồ mạch điện. 2.5. Phân tích được công dụng, cấu tạo của rơ le, công tắc tơ trên sơ đồ. II.3. Năng lực tự chủ và trách nhiệm 3.1. Rèn luyện tính nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc. 4
3.2. Có ý thức tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn, bảo hộ lao động 3.3. Rèn luyện khả năng làm việc độc lập và theo nhóm. III. Nội dung môn học/ mô đun 1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý TH,TN, Kiểm TT số thuyết TL,BT tra 1. Chương 1 An toàn điện. 22 22 2. Kiểm tra bài 1 01 1 3. Chương 2 Cáp và đường dây dẫn điện 15 15 4. Chương 3 Khí cụ điện. 15 15 5. Kiểm tra bài 2 01 1 6. Chương 4 Động cơ điện xoay chiều. 20 20 7. Kiểm tra bài 3 01 1 Cộng 75 72 0 3 5
Chương 1. AN TOÀN ĐIỆN Mục tiêu - Trình bày được các nguyên nhân gây tai nạn điện và cách phòng tránh; - Trình bày được tác động của dòng điện đối với cơ thể người; - Phân tích được nguyên lý hoạt động của thiết bị/hệ thống an toàn điện; - Trình bày được cách sơ cứu nạn nhân bị tai nạn điện đúng kỹ thuật, đảm bảo an toàn. 1.1. Các nguyên tắc về an toàn điện Điện là nguồn năng lượng chủ yếu trong cuộc sống sinh hoạt của con người. Tuy nhiên, nó cũng là một loại vật chất có mức độ vô cùng nguy hiểm khi sử dụng điện không đúng cách. Nó có thể gây ra những thiệt hại rất lớn về người và tài sản của người sử dụng. Theo thống kê của Cục Kỹ thuật an toàn và môi trường công nghiệp, Bộ Công Thương, hàng năm cả nước xảy ra khoảng từ 400 đến 500 vụ tai nạn do điện. Khiến từ 350 đến 400 người thiệt mạng, hàng trăm người khác bị thương. Trong đó, 70% số vụ tai nạn có nguồn gốc từ mất an toàn trong quy trình sử dụng điện tại gia đình, sinh hoạt. 1.1.1. Các nguyên tắc an toàn khi sử dụng điện - Lắp đặt thiết bị đóng cắt điện đúng cách: Khi lắp đặt hệ thống điện phải lắp cầu dao hay aptomat đúng cách, đúng kỹ thuật ở đầu dây cấp điện chính và các đường dây rẽ nhánh để ngắt dòng điện khi có chạm chập, quá tải để ngăn ngừa hỏa hoạn do điện. Thiết bị bảo vệ đóng cắt điện cần được lắp đặt trên dây pha hoặc lắp đặt đồng thời cho cả dây pha và dây trung tính. - Lựa chọn thiết bị đóng cắt điện phù hợp: Lựa chọn các thiết bị đóng cắt bảo vệ phải phù hợp với công suất sử dụng, có nắp đậy che kín phần mang điện. Ngoài ra, có thể lắp thêm thiết bị chống rò điện để phòng tránh các sự cố điện nguy hiểm, đặc biệt là những khu vực ẩm ướt. Dây điện trong nhà phải được đặt trong ống cách điện và dùng loại dây có vỏ bọc cách điện, có tiết diện dây đủ lớn để dây điện không bị quá tải dễ dẫn đến chập cháy. - Vị trí lắp đặt cầu dao, cầu chì, công tắc, ổ điện: Để đảm bảo an toàn khi sử dụng điện trong mạng điện sinh hoạt, vị trí tủ điện, cầu dao, cầu chì, công tắc, ổ cắm điện đặt ở nơi cao ráo, đảm bảo thuận tiện khi sử dụng, sửa chữa. Đối với khu vực có trẻ nhỏ hoặc nằm trong vùng có thể bị ngập nước cần đặt cao hơn nền và sàn nhà ít nhất 1,4 mét. 6
Hình 1 - 1. Tủ điện có nắp đậy che kín phần mang điện - Giữ khoảng cách an toàn với nguồn điện: Không chạm vào chỗ đang có điện như: ổ cắm điện, cầu dao, cầu chì không có nắp đậy, chỗ nối dây, dây điện trần… để không bị điện giật. Khi sử dụng các thiết bị điện cầm tay như: máy khoan, máy mài… cần đeo găng tay cách điện để không bị điện giật khi thiết bị rò điện. - Tránh xa nơi điện thế nguy hiểm: Tại những nơi có đường dây trung thế, cao thế đi qua cần phải đảm bảo giữ khoảng cách an toàn để tránh hiện tượng phóng điện cao áp dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Tại những nơi điện cao thế nguy hiểm cần có các tín hiệu thông báo như: đèn tín hiệu, biển báo nguy hiểm và hàng rào để đề phòng có người vô ý tiếp xúc. - Tránh sử dụng thiết bị điện khi đang sạc: Không vừa sử dụng vừa sạc điện thoại, túi sưởi,…. Khi sạc xong thì cần rút khỏi nguồn điện để tránh cháy nổ, gây nguy hiểm cho trẻ nhỏ khi vô tình nghịch tới. Hình 1 - 2. Cháy nổ khi vừa sạc vừa sử dụng các thiết bị công nghệ - Khi lắp đặt thiết bị điện trong sinh hoạt: 7
Không lắp đặt các thiết bị điện ở những nơi ẩm ướt, ngập nước. Không để trang thiết bị điện phát nhiệt ở gần đồ vật dễ cháy nổ. Tiến hành nối đất vỏ kim loại cho các thiết bị dùng điện như: máy lọc nước, tủ lạnh, bếp điện, máy giặt, bình nóng lạnh… để phòng tránh các trường hợp rò điện, chập cháy. - Khi kiểm tra hệ thống điện: Thường xuyên kiểm tra đường dây, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ điện như: cầu dao, cầu chì, công tắc, ổ cắm, các thiết bị sử dụng điện trong nhà... Bên cạnh đó, ngắt nguồn điện các thiết bị khi không sử dụng để đề phòng cháy nổ, chập điện. Trong trường hợp dây dẫn điện bị đứt, tróc cách điện hay các thiết bị, đồ dùng điện bị hư hỏng cần phải thay thế hoặc sửa chữa mới được tiếp tục sử dụng. - Khi ngập nước, trời mưa to, có sấm sét: Trong những trường hợp này, cần phải nhanh chóng tách cáp an-ten ra khỏi tivi để tránh sét lan truyền, ngắt điện các thiết bị như: tivi, máy tính,… Nếu bị ngập nước, mưa bão làm tốc mái, đổ tường,… cần cắt cầu dao điện để đảm bảo an toàn. Cần đi ủng cách điện khi tiến hành đóng mở cầu dao của bảng phân phối điện. Tay ướt hoặc nhiều mồ hôi thì không được phép đóng mở cầu dao. - Bảo trì thiết bị điện định kỳ: Thường xuyên kiểm tra, sửa chữa, thay thế ngay nếu thiết bị hư hỏng để không dẫn đến những nguy hiểm, rò điện gây điện giật cháy nổ. Hình 1 - 3. Thường xuyên kiểm tra và bảo hành thiết bị điện 1.1.2. Các nguyên tắc an toàn khi sửa chữa điện - Kiểm tra, xem xét thật kỹ những nguyên nhân gây hư hỏng thiết bị điện để đưa ra phương pháp sửa chữa thích hợp. - Trước khi tiến hành công việc sửa chữa cần phải ngắt hoàn toàn mọi nguồn điện nối đến thiết bị. Với thiết bị tích điện thì cần xả hết điện để tránh lượng điện tích tụ trong thiết bị gây nguy hiểm. 8
- Có biện pháp cảnh báo tại khu vực đang tiến hành sửa chữa. Có thể treo bảng thông báo hoặc rào xung quanh khu vực bị nhiễm điện nếu cần thiết. - Trong những khu vực bị rò điện, không đi chân trần tiếp xúc trực tiếp với nền đất. Có thể đứng trên những vật liệu cách điện khô như nhựa, gỗ hoặc đeo giày, ủng cách điện. - Luôn trang bị đầy đủ quần áo bảo hộ, găng tay và ủng cách điện trong quá trình sửa chữa. Những công cụ phục vụ trong quá trình sửa chữa có cán được bọc cách điện. Không tiến hành sửa chữa trong những khu vực ẩm ướt. - Sau khi đã sửa chữa thiết bị điện xong cần kiểm tra lại tình trạng của rò điện và dây nối của thiết bị. Thực hiện các biện pháp đo tiếp đất, cánh điện cho thiết bị điện. 1.2. Các khái niệm cơ bản về an toàn điện Điện có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến con người và gây thiệt hại đến tài sản nếu xảy ra sự cố chập cháy. An toàn điện: là một hệ thống các biện pháp tổ chức và phương tiện kỹ thuật để ngăn chặn các tác động có hại và nguy hiểm đối với con người từ dòng điện, hồ quang điện, trường điện từ và tĩnh điện. Tất cả các hệ thống liên quan đến điện đều có khả năng gây hại, điện có thể là tĩnh hay động. Đối với điện động là các Electron sẽ chuyển động qua một dây dẫn thông qua dây dẫn chất liệu bằng kim loại. Còn tĩnh điện sẽ là sự tích tụ điện trên bề mặt do tiếp xúc hoặc quá trình ma sát tạo ra. Điện giật: là hiện tượng dòng điện chạy qua cơ thể con người gây tổn thương đến sinh lý và thể xác, gây ra tình trạng tê giật toàn thân và nếu dòng điện đủ mạnh có thể gây tử vong ngay tại chỗ. 1.2.1. Tác động của dòng điện đối với cơ thể người Khi người tiếp xúc với các phần tử có điện áp (kể cả tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp), sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể, các bộ phận của cơ thể phải chịu tác động nhiệt, điện phân và tác dụng sinh học của dòng điện làm rối loạn, phá huỷ các bộ phận này, có thể dẫn đến tử vong. Tác dụng nhiệt: làm cháy bỏng thân thể, thần kinh, tim, não và các cơ quan nội tạng khác gây ra các rối loạn nghiêm trọng về chức năng của các hệ, giảm sút trí nhớ, tê liệt một phần hệ thần kinh, ảnh hưởng cơ quan tạo máu,… Tác dụng điện phân: biểu hiện ở việc phân ly máu và các chất lỏng hữu cơ dẫn đến phá huỷ thành phần hoá lý của máu và các tế bào. Tác dụng sinh lý: kích thích tổ chức của tế bào kèm theo sự co giật của cơ bắp, 9
đặc biệt là cơ phổi, cơ tim, có thể làm ngừng trệ cơ quan hô hấp, cơ quan tuần hoàn và gây chết người. Khi con người tiếp xúc với mạng điện, sẽ có dòng điện chạy qua người và dòng điện sẽ tác dụng vào cơ thể người. Dòng điện là yếu tố vật lý trực tiếp gây ra tổn thương khi bị điện giật. Điện trở của thân người, điện áp đặt vào người chỉ làm biến đổi trị số dòng điện mà thôi. - Mức độ nguy hiểm của điện giật tuỳ theo: + Biên độ dòng điện (trị số dòng điện). + Tần số dòng điện. + Đường đi của dòng điện. + Thời gian tồn tại điện giật. + Trình trạng sức khỏe (hoàn cảnh xảy ra tai nạn, và phản xạ của nạn nhân). - Trị số dòng điện an toàn: + Với dòng điện xoay chiều tần số (50 - 60)[Hz] là 10[mA]; + Với dòng một chiều là 50[mA]. - Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người tuỳ thuộc vào trị số của dòng điện, loại dòng điện (dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều) và thời gian duy trì dòng điện chạy qua cơ thể (TCVN 9621-1:2013 / IEC 60479-1). Hình 1 - 4. Vùng ảnh hưởng của dòng điện xoay chiều (với tần số từ 15 Hz tới 100 Hz) 10
Bảng 1 - 1. Ảnh hưởng sinh lý của dòng điện xoay chiều (với tần số từ 15 tới 100 Hz)11 Vùng Đường biên Ảnh hưởng sinh lý Đến 0,5 mA Có thể cảm nhận nhưng thường không có phản ứng “giật AC-1 đường cong a mình” 0,5 mA đến Có cảm nhận và có nhiều khả năng xảy ra co cơ không chủ ý AC-2 đường cong b nhưng thường không gây ảnh hưởng có hại đến sinh lý do điện Đường cong b Xuất hiện co cơ không chủ ý. Khó thở. Ảnh hưởng phục hồi và bên trên được đến chức năng tim. Có thể xảy ra tê liệt. Ảnh hưởng này AC-3 tăng theo độ lớn dòng điện. Thường chưa làm hỏng các cơ quan trong cơ thể Bên trên đường Có thể xảy ra ảnh hưởng sinh lý bệnh học như ngừng tim, cong c1 ngừng thở, bỏng và các hư hại khác đến tế bào. Xác suất rung tâm thất tăng lên khi độ lớn dòng điện và tăng theo thời gian. AC-4 1) c1-c2 AC-4.1: Xác suất rung tâm thất tăng đến xấp xỉ 5 % c2-c3 AC-4.2: Xác suất rung tâm thất đến xấp xỉ 50 % Bên trên c3 AC-4.3: Xác suất rung tâm thất trên 50 % 1) Đối với các khoảng thời gian dòng điện chạy qua ngắn hơn 200 ms, rung tâm thất chỉ bắt đầu trong khoảng thời gian dễ tổn thương nếu cao hơn ngưỡng liên quan, về rung tâm thất, hình vẽ này liên quan đến ảnh hưởng của dòng điện bàn tay trái-hai bàn chân. Đối với các tuyến dòng điện khác, phải tính đến hệ số dòng điện qua tim. AC Tim ngừng đập Tim đập mạnh - Ngưỡng RCT Tê liệt cơ quan hô hấp-Nghẹt thở Bắt đầu co cơ - Ngưỡng buông nhả Có cảm giác nhói nhẹ - Ngưỡng cảm nhận Hình 1 - 5. Ngưỡng dòng điện tới hạn đối với dòng điện xoay chiều 1 TCVN9621-1-2013 tr.13,14. 11
(tiêu chuẩn IEC 60479-1) Không xác định Tim đập mạnh - Ngưỡng RCT DC 130mA Tim ngừng đập 100mA Tê liệt cơ quan hô hấp-Nghẹt thở 50mA Bắt đầu co cơ - Ngưỡng buông nhả 5mA Có cảm giác nhói nhẹ - Ngưỡng cảm nhận Hình 1 - 6. Ngưỡng dòng điện tới hạn đối với dòng điện một chiều (tiêu chuẩn IEC 60479-1) - Ảnh hưởng của thời gian điện giật. Thời gian điện giật càng lâu, điện trở người càng bị giảm xuống vì khi có dòng điện chạy qua làm cho lớp da bị nóng dần lên và lớp sừng trên da bị chọc thủng ngày càng tăng dần. Và như vậy tác hại của dòng điện với cơ thể người càng tăng lên. Khi dòng điện tác động trong thời gian ngắn, thì tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp tim đập. Mỗi chu kỳ giãn của tim kéo dài độ 1 giây. Trong chu kỳ có khoảng 0,1 giây tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co và giãn) và ở thời điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện đi qua nó. Nếu thời gian dòng điện qua người lớn hơn 1 giây thế nào cũng trùng với thời điểm nói trên của tim. Thí nghiệm cho thấy rằng dù dòng điện lớn (gần bằng 10 mA) đi qua người mà không gặp thời điểm nghỉ của tim cũng không có nguy hiểm gì. Bảng 1 - 2. Điện áp tiếp xúc cho phép theo thời gian Điện áp tiếp xúc, [V] Xoay chiều < 50[V] Một chiều
Điện áp tiếp xúc, [V] Xoay chiều < 50[V] Một chiều
Cơ thể con người gồm có da thịt xương máu... tạo thành và có một tổng trở nào đó đối với dòng điện chạy qua người. Lớp da có điện trở lớn nhất mà điện trở của da là do điện trở của lớp sừng trên da quyết định. Điện trở của người là một đại lượng rất không ổn định và không chỉ phụ thuộc vào trạng thái sức khoẻ của cơ thể người từng lúc mà còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh, điều kiện tổn thương... Khi bị điện giật có thể coi người như một điện trở nhưng ở những bộ phận khác nhau điện trở cũng khác nhau vậy có thể coi dòng điện đi qua người như qua các điện trở mắc nối tiếp nhau. Trong đó lớp sừng trên da (dầy khoảng 0,05 đến 0,2μm có điện trở lớn nhất sau đó đến da và xương, phần cơ và máu có điện trở nhỏ. Điện trở của người rất không ổn định và phụ thuộc: - Trạng thái sức khoẻ của cơ thể, trạng thái thần kinh của người, ví dụ: + Người da khô, không có thương tích điện trở khoảng từ 10.000 đến 100.000Ω. + Điện trở người phụ thuộc vào chiều dày lớp sừng da, nếu mất lớp sừng trên da thì điện trở người còn khoảng 800 đến 1.000Ω, khi mất cả lớp da chỉ còn 600 đến 800Ω. Điện trở của người còn bị giảm đi khi có dòng điện đi qua. - Môi trường xung quanh. - Điều kiện tổn thương, ví dụ: + Khi tiếp xúc điện, nếu da người bị dí mạnh trên các cực điện, điện trở da cũng giảm đi. Với điện áp tiếp xúc nhỏ (50 - 60)[V] có thể xem điện trở tỷ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc. + Khi tiếp xúc điện U > 250[V], có khi chỉ cần (10 ÷ 30)[V], thì sẽ có hiện tượng đánh thủng điện, lúc này điện trở người có thể xem như tương ứng với trường hợp bị bóc hết lớp da ngoài. + Khi có dòng điện qua người, da bị đốt nóng, mồ hôi toát ra làm điện trở người giảm xuống: Với dòng điện 0,1[mA] điện trở người Rngười = 500.000 [Ω] Với dòng điện 10 [mA] điện trở người Rngười = 8.000 [Ω] Khi có dòng điện qua người, điện trở người giảm tỷ lệ với thời gian tác dụng của dòng điện vì da bị đốt nóng, mồ hôi thoát ra và có sự thay đổi về điện phân. 1.2.2.2. Điện áp tiếp xúc và điện trở của người. Điện áp tiếp xúc và tổng trở cơ thể là hai đại lượng dùng để xác định trị số dòng điện qua người. - Điện áp tiếp xúc Utx: là điện áp giữa hai điểm trên đường đi của dòng điện qua cơ thể người (hay chính là điện áp đặt lên cơ thể người khi người tiếp xúc điện) 14
thường là giữa tay với tay hoặc giữa tay với chân. Điện áp tiếp xúc càng cao càng nguy hiểm, dòng xoay chiều nguy hiểm hơn dòng một chiều. Dòng xoay chiều có tần số (50 – 60) hz là nguy hiểm nhất, tần số càng cao càng ít nguy hiểm, khi tần số 500.000 hz sẽ không gây giật nhưng có thể bị bỏng. - Tổng trở cơ thể người: Ing C1 R1 Utx Rng C2 R2 Hình 1 - 7. Tổng trở cơ thể người. R1, C1: điện trở và điện dung lớp da ở vị trí Ing đi vào người; Rng: điện trở nội tạng cơ thể người; R2, C2: điện trở và điện dung lớp da ở vị trí Ing đi ra; Utx: điện áp tiếp xúc. 1.2.3. Các dạng tai nạn điện. Tai nạn điện được phân thành 2 dạng: chấn thương do điện và điện giật. 1.2.3.1. Các chấn thương do điện. Chấn thương do điện là sự phá hủy cục bộ các mô của cơ thể do dòng điện hoặc hồ quang điện. - Bỏng điện: bỏng gây nên do dòng điện qua cơ thể con người hoặc do tác động của hồ quang điện, hay một phần do bột kim loại nóng bắn vào gây bỏng. - Co giật cơ: khi có dòng điện qua người, các cơ bị co giật. - Viêm mắt: do tác dụng của tia cực tím hoạt động. 1.2.3.2. Điện giật. Điện giật chiếm một tỷ lệ rất lớn, khoảng 80% trong tai nạn điện và 85% số vụ tai nạn điện chết người là do điện giật. Dòng điện qua cơ thể sẽ gây kích thích các mô kèm theo co giật cơ ở các mức độ khác nhau: - Cơ bị co giật nhưng không bị ngạt. - Cơ bị co giật, người bị ngất nhưng vẫn duy trì được hô hấp và tuần hoàn. - Người bị ngất, hoạt động của tim và hệ hô hấp bị rối loạn. 15
- Chết lâm sàng (không thở, hệ tuần hoàn không hoạt động) 1.3. Tiêu chuẩn của Việt Nam về an toàn điện Một số tiêu chuẩn của Việt Nam về an toàn điện: TCVN 2295 -78 Tủ điện của thiết bị phân phối trọn bộ và của trạm biến áp trọn bộ – Yêu cầu an toàn TCVN 8092:2009 Biển báo về an toàn điện (thay thế TCVN 2572 – 78) TCVN 3144-79 Sản phẩm kỹ thuật điện. Yêu cầu chung về an toàn. TCVN 3145-79 Khí cụ đóng cắt mạch điện, điện áp đến 1000V – Yêu cầu an toàn TCVN 3259-1992 Máy biến áp và cuộn kháng điện lưc – Yêu cầu an toàn TCVN 3620-1992 Máy điện quay – Yêu cầu an toàn TCVN 3623-1981 Khí cụ điện chuyển mạch điện áp đến 1000V – Yêu cầu kỹ thuật chung TCVN 4086-1985 An toàn điện trong xây dựng – Yêu cầu chung TCVN 4163-1985 Máy điện cầm tay – Yêu cầu an toàn TCVN 5556-1991 Thiết bị hạ áp. Yêu cầu chung về bảo vệ chống điện giật TCVN 5699-1 : 2010 An toàn đối với thiết bị điện gia dụng và các thiết bị điện tương tự TCVN 6396-50:2017 Thang máy điện. Yêu cầu an toàn về cấu tạo và lắp đặt thang máy – kiểm tra và thử nghiệm – Phần 50: yêu cầu về thiết kế, tính toán, kiểm tra và thử nghiệm các bộ phận thang máy TCVN 9385:2012 Chống sét cho các công trình xây dựng. Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra, bảo trì hệ thống TCVN 9358:2012 Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp – Yêu cầu chung. TCVN 7447 (IEC 60364) QCVN 01: 2020/BCT Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn điện 1.4. Nguyên nhân gây tai nạn điện - Do tiếp xúc trực tiếp với vật dẫn điện có mang điện áp. + Tiếp xúc đồng thời với 2 pha khác nhau: 16
Hình 1 - 8. Giật do tiếp xúc với 2 dây pha. Trường hợp này ít khi xảy ra. Điện áp đặt vào người là điện áp giữa 2 pha. Dòng điện chỉ phụ thuộc điện trở người, không phụ thuộc điện trở nào khác. Đây là trường hợp nguy hiểm nhất. + Tiếp xúc một pha trong mạng có trung tính nối đất: Trường hợp này thường xảy ra. Điện áp đặt vào người là điện áp giữa pha và đất. Dòng điện phụ thuộc điện trở người, điện trở nối đất và điện trở giữa người và đất. Nếu giữa người và đất cách điện tốt, thì dòng điện sẽ rất nhỏ. Hình 1 - 9. Giật do tiếp xúc với 1 pha trong mạng có trung tính nối đất. + Tiếp xúc một pha trong mạng có trung tính cách ly: 17
Hình 1 - 10. Giật do tiếp xúc với 1 pha trong mạng có trung tính cách ly. Điện áp đặt vào người là điện áp giữa pha và đất. Dòng điện phụ thuộc điện trở người, điện trở và điện dung rò giữa các pha với đất và điện trở giữa người và đất. Nếu giữa người và đất cách điện tốt, thì dòng điện cũng sẽ rất nhỏ. - Tiếp xúc với vỏ thiết bị bình thường không mang điện nhưng cách điện bị hỏng. Điện áp tiếp xúc khi chạm đất: Hình 1 - 11. Giật do tiếp xúc với thiết bị bị rò điện. Khi tiếp xúc với thiết bị điện, nếu có mạch điện khép kín qua người, điện áp giáng lên người lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc vào điện trở khác mắc nối tiếp với người. Điện áp đặt vào người (tay-chân) khi người chạm phải vật có mang điện áp gọi là điện áp tiếp xúc. Nói cách khác điện áp giữa tay người khi chạm vào vật có mang điện áp và đất nơi người đứng gọi là điện áp tiếp xúc. - Điện áp bước. 18
Hình 1 - 12. Phân bố điện áp bước khi dòng điện sự cố chạy vào trong đất. Khi người đứng trên mặt đất gần chỗ chạm đất thì hai chân người thường ở hai vị trí khác nhau. Điện áp giữa hai chân tác dụng lên người gọi là điện áp bước. Điện áp bước là điện áp giữa hai chân người đứng trong vùng có dòng chạm đất. - Phóng điện hồ quang. - Sử dụng thiếu hoặc không sử dụng các phương tiện bảo hộ lao động. - Các dụng cụ cách điện bị hư hỏng. - Do tiếp xúc với các phần tử đã được tách ra khỏi nguồn điện những vẫn còn tích điện. 1.5. Các biện pháp bảo vệ an toàn cho người và thiết bị khi sử dụng điện. 1.5.1. Các quy tắc chung để đảm bảo an toàn điện. - Che chắn các thiết bị và bộ phận mang điện để tránh nguy hiểm khi tiếp xúc bất ngờ. - Chọn đúng điện áp sử dụng và thực hiện nối đất hoặc nối dây trung tính các phần tử bình thường không mang điện nhưng có nguy cơ bị dò điện theo đúng quy chuẩn. - Nghiêm chỉnh sử dụng các thiết bị, dụng cụ bảo vệ khi làm việc. - Nghiêm chỉnh thực hiện, chấp hành các quy định, quy trình, quy phạm về an toàn điện. - Tổ chức, kiểm tra, vận hành theo đúng quy tắc an toàn. 19