An toàn trong lưới điện - CHƯƠNG IV

CH NG IVƯƠ CH NG IVƯƠ AN TOÀN TRONG L I ĐI N 1 PHA, 3 PHAƯỚ Ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Khi cách đi n c a thi t b đi n b ch c ệ ủ ế ị ệ ị ọ th ng s có dòng đi n ch m đ t, dòng ủ ẽ ệ ạ ấ đi n này đi vào đ t tr c ti p ho c qua ệ ấ ự ế ặ m t c u trúc nào đó. V m t an toàn, ộ ấ ề ặ dòng đi n ch m đ t làm thay đ i c b n ệ ạ ấ ổ ơ ả tr ng thái c a m ng đi n (đi n áp gi a ạ ủ ạ ệ ệ ữ dây d n và đ t thay đ i, xu t hi n các ẫ ấ ổ ấ ệ th hi u khác nhau gi a các đi m trên ế ệ ữ ể m t đ t g n ch ch m đ t).ặ ấ ầ ỗ ạ ấ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Dòng đi n đi vào đ t s t o nên đi m ệ ấ ẽ ạ ở ể ch m đ t m t vùng dòng đi n rò trong ạ ấ ộ ệ đ t và đi n áp trong vùng này phân b ấ ệ ố theo m t quy lu t nh t đ nh.ộ ậ ấ ị  Có th xem tr ng c a dòng đi n đi ể ườ ủ ệ trong đ t gi ng d ng tr ng trong t nh ấ ố ạ ườ ĩ đi n, t c là t p h p c a nh ng đ ng ệ ứ ậ ợ ủ ữ ườ s c và đ ng đ ng th c a chúng gi ng ứ ườ ẳ ế ủ ố nhau. Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Đ đ n gi n vi c nghiên c u hi n t ng ể ơ ả ệ ứ ệ ượ này, gi thi t dòng ch m đ t đi vào đ t ả ế ạ ấ ấ qua m t c c kim thu c hình bán c u ộ ự ộ ầ chôn sát m t đ t thu n nh t và có đi n ặ ấ ầ ấ ệ tr su t tính b ng [ cm]. Ωở ấ ằ  Đ i l ng c b n trong đi n tr ng c a ạ ượ ơ ả ệ ườ ủ môi tr ng d n đi n là m t đ dòng ườ ẫ ệ ậ ộ đi n j. Vect này h ng theo h ng c a ệ ơ ướ ướ ủ vect c ng đ đi n tr ng.ơ ườ ộ ệ ườ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Ph ng trình kh o sát đi n tr ng trong ươ ả ệ ườ đ t là ph ng trình theo đ nh lu t Ôm ấ ươ ị ậ d i d ng vi phân: ướ ạ j = E hay E = jγ ρ Trong đó: : đi n d n su tγ ệ ẫ ấ : đi n tr su tρ ệ ở ấ E: đi n áp trên đ n v chi u dài ệ ơ ị ề d c theo đ ng đi c a dòng đi n.ọ ườ ủ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Ph ng trình kh o sát đi n tr ng trong ươ ả ệ ườ đ t là ph ng trình theo đ nh lu t Ôm ấ ươ ị ậ d i d ng vi phân: ướ ạ  Trong đó: I d : dòng đi n ch m đ tệ ạ ấ x: m t đ dòng đi n t i ậ ộ ệ ạ đi m cách tâm bán c u ể ầ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ Hi n t ng dòng đi n đi trong đ t.ệ ượ ệ ấ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Đi n áp trên m t đo n vô cùng bé dx ệ ộ ạ d c trên đ ng đi c a dòng đi n:ọ ườ ủ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  N u d ch đi m x đ n g n m t c a v t ế ị ể ế ầ ặ ủ ậ n i đ t ta có hi u đi n th cao nh t ố ấ ệ ệ ế ấ (đi n áp t i đi m ch m đ t).ệ ạ ể ạ ấ  x d = r 0 vì b n thân cái n i đ t đ c xem ả ố ấ ượ nh v t mà các đi m c a nó có đi n th ư ậ ể ủ ệ ế nh nhau vì có đi n d n l n.ư ệ ẫ ớ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ lòng đ tấ lòng đ tấ  Ta có:   [...]... tượng dòng điện đi trong lòng đất Tại điểm chạm đất trên mặt của vật nối đất có điện áp đối với đất là cực đại, tức là điện áp giữa vật nối đất với những điểm của đất ở ngoài vùng dòng điện rò  Tại x=1m có 68% điện áp rơi, x >20m coi như ngoài vùng dòng rò  Hiện tượng dòng điện đi trong lòng đất  Khi đi vào đất, dòng điện tản bị điện trở của đất cản trở Điện trở này gọi là điện trở tản hay là điện trở... đất, là tỉ số giữa điện thế xuất hiện trên vật nối đất và dòng điện chạy qua vật nối đất vào đất: Điện áp tiếp xúc Khi tiếp xúc với thiết bị điện nếu có mạch điện khép kín qua người thì áp giáng lên người lớn hay nhỏ tùy thuộc vào điện trở khi mắc nối tiếp với thân người  Phần điện áp đặt vào người gọi là điện áp tiếp xúc (Utx)  Điện áp tiếp xúc  Vì thường nghiên cứu an toàn trong điều kiện chạm... Utx Điện áp bước  Điện áp bước có thể có trị số khá lớn nên mặc dù không tiêu chuẩn hóa nhưng để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người, quy định là khi có xảy ra chạm đất phải cấm người đến gần chỗ bị chạm với khoảng cách sau: Điện áp bước + 4 ~ 5m với thiết bị trong nhà + 8 ~10m với thiết bị ngoài trời Và khi đi lại trong các trạm điện ngoài trời phải dùng ủng cách điện nếu điện áp bước Ub > 40V Điện. .. chạm đất (>20m) điện áp coi như =0 + Các vòng tròn đồng tâm (mặt phẳng) mà tâm điểm là chỗ chạm đất chính là các vòng tròn đẳng thế (hay mặt phẳng đẳng thế) Điện áp bước  Khi người đứng trên mặt đất thì hai chân thường ở hai vị trí khác nhau nên người sẽ bị một điện áp nào đó tác dụng Điện áp bước Điện áp bước  Điện áp đặt giữa hai chân người do dòng điện chạm đất tạo nên gọi là điện áp bước Ub... không tiêu chuẩn hóa, chỉ tiêu chuẩn hóa điện áp đối với đất Đây là điện áp ứng với dòng chạm đất tính toán đi qua đất trong bất cứ thời gian nào của năm đều không được vượt quá: + 250V với điện áp >1000V + 40V với điện áp 20m có thể coi như Ub=0 + Nếu 2... luôn nhỏ hơn điện áp giáng trên vật nối đất (dây chạm đất) Utx cho phép không tiêu chuẩn hóa Điện áp bước  Khi có 1 pha chạm đất hoặc 1 thiết bị bị chọc thủng cách điện thì sự phân bố thế của các điểm trên mặt đất tại chỗ chạm đất như sau: + Ở chỗ trực tiếp chạm đất: Ud =Id rd với rd :điện trở tản ở chỗ chạm đất Điện áp bước  Khi có 1 pha chạm đất hoặc 1 thiết bị bị chọc thủng cách điện thì sự phân... chạm vào cực (1 phần) nên có thể xem Utx là thế giữa 2 điểm trên đường dòng điện đi qua mà người có thể chạm phải (Ví dụ: Giữa vỏ thiết bị và chân đứng của người) Điện áp tiếp xúc  Hình: Điện áp tiếp xúc  Trong trường hợp này vật nối đất và vỏ thiết bị đều có điện thế đối với đất là: Ud =IdRd với Id: dòng qua vật nối đất Điện áp tiếp xúc  Người chạm vào thiết bị có vỏ được nối với vật nối đất cũng... 250V các cơ bắp bị co giật làm người ngã xuống và lúc đó sơ đồ nối điện thay đổi, dòng có thể đi từ tay tới chân và gây nguy hiểm Ví dụ  Tính điện áp bước Ub lúc người đứng cách chỗ chạm đất (vật nối đất) x = 2200cm và dòng điện chạm đất Id = 1000A (dòng điện qua vật nối đất) Điện trở suất của đất là ρ = 104Ω.cm Ví dụ Trả lời:  Ta có điện áp bước:  ... là Utx sẽ là: Điện áp tiếp xúc Điện áp tiếp xúc Vậy điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị được nối đất (hay là từ chỗ đứng) đến vật nối đất và mức độ cân bằng thế  Có thể biểu diễn Utx như sau:  Utx = αUd (α ≤ 1 là hệ số tiếp xúc) Điện áp tiếp xúc  Ở khoảng cách > 20m có thể coi: Utx=Ud vì thế của mặt đất (thế ở chân người) càng xa vật nối đất thì càng giảm đi Trong thực tế Utx . CH NG IV Ơ CH NG IV Ơ AN TOÀN TRONG L I ĐI N 1 PHA, 3 PHAƯỚ Ệ Hi n t ng dòng đi n đi trong ệ ượ ệ Hi n t ng