Bài giảng an toàn điện chương 1 ts võ viết cường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Giáo trình TS VÕ VIẾT CƯỜNG KS NGUYỄN HOÀI NAM MỤC TIÊU MƠN HỌC GT An tồn điện biên soạn cho SV khối ngành Công nghệ Kỹ thuật nhằm:  Trang bị cho sinh viên kiến thức an toàn điện cho người, thiết bị cơng trình  Hình thành kỹ lắp đặt, sử dụng vận hành thiết bị điện, điện tử quy cách  Tạo cho SV ý thức an toàn hết hoạt động, thao tác liên quan đến điện Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện NỘI DUNG Chương : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Chương : PHÂN TÍCH DỊNG ĐIỆN QUA NGƯỜI Chương : HỆ THỐNG NỐI ĐẤT Chương :THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ HẠ ÁP Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện NỘI DUNG Chương : BẢO VỆ AN TOÀN CHO NGƯỜI Chương : BẢO VỆ AN TOÀN CHO THIẾT BỊ Chương : BẢO VỆ CHỐNG SÉT Chương :CƠNG CỤ VÀ QUẢN LÝ AN TỒN ĐIỆN Chương : SƠ CỨU NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng môn An toàn điện Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN MỤC TIÊU  Cung cấp cho sinh viên thuật ngữ, khái niệm môn học  Truyền đạt kiến thức làm tảng để bước tiếp vào chương sau Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN NỘI DUNG 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Đặt vấn đề Tai nạn điện Tác dụng dòng điện với thể người Các yếu tố ảng hưởng đến tai nạn điện giật Dòng điện tản đất Điện áp bước Điện áp tiếp xúc Phân loại cơng trình trang thiết bị điện Ngun nhân gây tai nạn điện Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ  Điện sử dụng phổ biến nhiều lĩnh vực nhiều nơi:  Sản xuất, thương mại, dịch vụ  Sinh hoạt dân dụng  Thành thị  Nông thôn  Số người làm việc liên quan với điện ngày nhiều  Điện nguyên nhân gây tai nạn thảm họa thương tâm  Cần quan tâm đến vấn đề an toàn điện Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ  Các mối nguy hiểm khác báo trước phát qua triệu chứng thấy như:  Mùi khí độc, bốc khói  Bộ phận quay xộc xệch, gãy vỡ  Thanh kim loại nóng đỏ  Mối nguy hiểm điện biết tiếp tiếp xúc phần tử mang điện dẫn đến chết người Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ - Thiếu hiểu biết an toàn điện Tai nạn điện - Để tránh nguy hiểm xảy cho thân cho người xung quanh, ta phải hiểu số khái niệm an toàn điện:  Tai nạn điện  Tác dụng dòng điện với thể người  Các yếu tố ảnh hường đến tai nạn điện giật… Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 10 1.9 NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN ĐIỆN Khơng chấp hành quy trình kỹ thuật an tồn điện  Tự ý trèo lên cột điện, vi phạm hành lang lưới điện  Sửa chữa điện nhà không cắt cầu dao  Sử dụng loại thiết bị không quy cách không đảm bảo chất lượng  Sử dụng điện bừa bãi, khơng mục đích Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 32 1.9 NGUN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN ĐIỆN Do người sử dụng điện không đào tạo, trang bị kiến thức an tồn điện cách đầy đủ có hệ thống Do trình độ cán tổ chức, quản lý công tác lắp đặt, xây dựng sửa chữa công trình điện chưa tốt Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 33 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng môn An toàn điện 34 TAI NẠN ĐIỆN Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 35 Đặc tuyến dòng điện - thời gian  Giá trị dòng qua người yếu tố gây nguy hiểm cho người  Dòng điện xoay chiều tần số 50-60Hz có giá trị an tồn cho người phải nhỏ 10 mA  Giá trị thời gian tồn dòng điện ảnh hưởng đến tình trạng nguy hiểm người bị điện giật thể qua: Quan hệ Imax thời gian t để tim khơng ngừng đập Dịng điện Imax(mA) 10 60 90 Thời gian điện giật t(s) 30 10 110 160 250 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 0,4 36 Đặc tuyến dịng điện - thời gian AC-4.1 AC-4.2 Khơng gây tác hại Xác suất nghẹt sinh lý tâm thất 5% AC-2 AC-1 Xác suất nghẹt AC-3 tâm thất 50% Bắp thịt co lạisuất nghẹt Xác Khơng Khó thở tâm thất > 50% phảnRối ứngloạn nhịp tim Tim ngừng đập AC-4.3 Ngừng hô hấp AC-4 Vùng tác động thời gian dòng điện lên thể người 37 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện Đặc tuyến điện áp - thời gian  Đặc tuyến quan hệ điện áp tiếp xúc UT(V) thời gian dòng qua người 5s  Thời gian cho phép qua người vô hạn UT < 50V  Ứng với UT = 50V → thời gian cho phép qua người 5s 50V Đường cong an toàn Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 38 Điện trở người Ing  Bị điện giật → người trở thành phận mạch điện  Điện trở người đầu cực tiếp xúc gồm phần: - Điện trở R1 điện dung C1 lớp da mà dòng Ing vào - Điện trở nội tạng Rng C1 Ung R1 Rng C2 R2 Ing - Điện trở R2 điện dung C2 lớp Sơ đồ tương đương da mà dòng Ing điện trở người Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 39 Điện trở người Ω Điện trở người ZH phụ thuộc vào:  Áp suất tiếp xúc, cường độ, tần số loại dòng Ing, thời gian tiếp xúc Phần trăm dân số 95%  Diện tích điện áp tiếp xúc 50% 5%  Trạng thái bệnh lý người Giá trị điện trở người theo điện áp tiếp xúc Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 40 Điện trở người Giá trị điện trở người theo tình trạng tiếp xúc Tình trạng tiếp xúc Điện trở người Khơ Ẩm Chạm ngón tay 40kΩ÷1MΩ 4kΩ÷15kΩ Tay chạm dây 10kΩ÷50kΩ 3kΩ÷6kΩ Tay cầm kìm 5kΩ÷10kΩ 1kΩ÷3kΩ Lịng bàn tay chạm dây 3kΩ÷8kΩ 1kΩ÷2kΩ Tay cầm máy khoan 1kΩ÷3kΩ 0.5kΩ÷1.5kΩ Tay ướt - 200Ω÷500Ω Chân ướt - 100Ω÷300Ω Phần nội tạng khơng kể da - 200Ω÷1000Ω Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 41 Đường dòng điện qua người  Để đánh giá mức độ nguy hiểm, dựa vào phân lượng dòng điện chạy qua tim 1.3 1.5  Trường hợp nguy hiểm dòng điện từ ngực đến tay trái, nhiên xảy  Trường hợp xảy nhiều từ tay phải đến hai chân 0.3 0.7 0.8 0.7 Phân lượng dòng điện qua tim 42 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện Tần số dịng điện  Dịng DC nguy hiểm dịng AC đặc biệt dịng AC tần số cơng nghiệp 50Hz ÷ 60Hz  Tần số cao nguy hiểm Tác hại người dải tần số khác Giải tần số Tên gọi Ứng dụng Tác hại DC -10kHz Tần số thấp Mạng dân dụng CN Phát nhiệt, phá hủy tế bào 100kHz100MHz Tần số radio Đốt điện, nhiệt điện Gia nhiệt điện môi tế bào 100MHz100GHz Sóng Microwave Lị viba Gia nhiệt nước Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 43 Mơi trường xung quanh  Độ ẩm lớn → độ dẫn điện lớp da tăng lên, tức điện trở người giảm xuống  Mồ hơi, chất hóa học làm tăng độ dẫn điện da  Nhiệt độ mội trường tăng → tuyến mồ hôi hạot động nhiều → điện trở người giảm  Độ bẩn thể làm giảm điện trở da → tăng mức độ nguy hiểm Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 44 Điện áp cho phép  Giá trị điện áp cho phép phụ thuộc loại hệ thống phân phối điện thời gian ngắt cố  Hệ thống TT, U tiếp xúc max 50V  Thời gian ngắt max với hệ thống IT: Điện áp gian danhngắt  Thời tmax (s) U0 (V) tmax (s) định U0/U (V) Khơng có dây trung tính Có dây trung tính 120 0,8 max với hệ thống TN: 120/240 0,8 50,4 230 230/400 0,4 0,8 277 0,4 400/690 0,2 400 0,4 0,2 580/1000 0,1 > 400 0,2 0,1 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 45 Điện áp cho phép Trong điều kiện ẩm ướt, thời gian ngắt lớn quy định lại sau: Hệ thống TN Hệ thống IT Điện áp danh định U0(V) tmax (s) Điện áp danh định U0/U(V) 120 0,35 230 tmax (s) 120/240 Khơng có dây trung tính 0,4 Có dây trung tính 0,2 230/400 0,2 0,5 277 0,2 277/480 0,2 0,5 400,480 0,05 400/690 0,06 0,2 580 0,02 580/1000 0,02 0,08 Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM _ Bài giảng mơn An tồn điện 46