Đề cương An toàn điện

Đề cương An Toàn Điện Câu 1. Sự nguy hiểm của điện giật phụ thuộc vào các yếu tố nào? (20đ) Sự nguy hiểm của điện giật phụ thuộc vào những yếu tố: • Loại dòng điện: - Dòng điện xoay chiều AC nguy hiểm hơn dòng một chiều DC. Để gây ra cùng mức độ cảm giác bị điện giật thì độ lớn dòng AC nhỏ hơn nhiều so với dòng DC (Do dòng AC có cường độ mạnh hơn DC) • Cấp điện áp - Do cấp điện áp quyết định độ lớn của cường độ dòng điện mà khi xét đến tác hại cho cơ thể cường độ dòng là yếu tố quyết định chủ yếu. • Tần số dòng điện - Theo nghiên cứu tần số dòng điện càng cao thì càng ít nguy hiểm vì thế với tần số mạng điện ta đang sử dụng từ 50-60 Hz là nguy hiểm nhất. • Thời gian dòng đi qua - Đối với dòng càng lớn thì thời gian lớn nhất dòng điện có thể đi qua để tim không ngừng đập càng giảm (với dòng 10 mA là 30s còn với dòng 160 mA là 1s). • Điện trở của người - Nếu tiếp xúc với nguồn cơ thể con người sẽ trở thành một phần của mạch điện với điện trở từ các bộ phận trong cơ thể theo thứ tự: Lớp sừng trên da có điện trở lớn nhất → xương và da có điện trở tương đối lớn →thịt và máu có điện trở thấp nhất - Tuy nhiên điện trở sẽ giảm dần theo thời gian và dòng tăng dần khi tiếp xúc với nguồn điện ( Do dòng điện đốt cháy lớp sừng cách điện trên da ) thế nên cần sớm tách nạn nhân ra khỏi nguồn. • Điều kiện môi trường làm việc

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN

Ngân hàng câu hỏi thi Học phần: An toàn điện ( Cho học kỳ 2-năm học: 2020)

2019-MHP: 13421, Số TC: 02

Giảng viên biên soạn và cập nhật: Th.S Phan Đăng Đào

Cấu trúc đề thi: Mỗi đề thi gồm có 04 câu hỏi, 02 câu hỏi thuộc nhóm loại 1 và

loại 2 (20đ), 02 câu hỏi thuộc nhóm loại 3(30đ)

I) Câu hỏi loại 1 và loại 2 (Gói các câu hỏi 20đ)

Câu 1 Sự nguy hiểm của điện giật phụ thuộc vào các yếu tố nào? (20đ) Sự nguy hiểm của điện giật phụ thuộc vào những yếu tố:

• Loại dòng điện:

- Dòng điện xoay chiều AC nguy hiểm hơn dòng một chiều DC Để gây ra cùng mức độ cảm giác bị điện giật thì độ lớn dòng AC nhỏ hơn nhiều so với dòng DC (Do dòng AC có cường độ mạnh hơn DC)

• Thời gian dòng đi qua

- Đối với dòng càng lớn thì thời gian lớn nhất dòng điện có thể đi qua để tim không ngừng đập càng giảm (với dòng 10 mA là 30s còn với dòng 160 mA là 1s)

• Điện trở của người

- Nếu tiếp xúc với nguồn cơ thể con người sẽ trở thành một phần của mạch điện với điện trở từ các bộ phận trong cơ thể theo thứ tự:

Lớp sừng trên da có điện trở lớn nhất → xương và da có điện trở tương đối lớn →thịt và máu có điện trở thấp nhất

- Tuy nhiên điện trở sẽ giảm dần theo thời gian và dòng tăng dần khi tiếp xúc với nguồn điện ( Do dòng điện đốt cháy lớp sừng cách điện trên da ) thế nên cần sớm tách nạn nhân ra khỏi nguồn

• Điều kiện môi trường làm việc

- Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến điện trở người và các vật cách điện xung quanh khi độ ẩm lớn độ dẫn điện của da sẽ tăng lên dẫn đến giảm điện trở người tăng nguy hiểm cho người bị điện giật

• Tình trạng sức khỏe và giới tính của người bị điện giật

- Tình trạng sức khỏe cũng như giới tính ảnh hưởng đến điện trở người do đặc điểm sinh lí

• Đường đi của dòng điện qua cơ thể người

- Nguy hiểm nhất là dòng điện qua lòng bàn tay đến lưng bàn tay hoặc đến vai hay dòng điện chạy từ lưng bàn tay hoặc vai đến chân

Câu 2: Nêu và phân tích các tác động của dòng điện lên cơ thể người? (20đ)

Khi bị điện giật thì dòng điện có thể gây ra các tác động đối với con người như sau:

Tác động hóa học: khi dòng điện đi qua cơ thể con người sẽ gây ra các phản ứng trong máu và làm thay đổi các thành phần hóa học của máu

Tác động lý học: khi có dòng điện đi qua cơ thể con người sẽ làm đốt nóng cơ thể người nếu cường độ dòng điện lớn đi qua cơ thể người có thể làm người bị cháy

Tác động sinh lý: khi dòng điện đi qua cơ thể con người sẽ làm rối loạn cơ thể làm tê liệt hệ thần kinh của con người làm cho con người có biểu hiện rối loạn không tỉnh táo

Câu 3 Điện trở của người phụ thuộc vào các yếu tố nào? (20đ)

Điện trở của người thay đổi dựa vào: - Điện áp mà cơ thể chịu được

- Vị trí cơ thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp - Diện tích tiếp xúc

- Độ ẩm môi trường xung quanh - Thời gian tác dụng

- Sức khỏe của người thời điểm va chạm với điện - Giới tỉnh nam hay nữ, người trưởng thành hay trẻ em

- Dựa trên sinh lí: Hệ cơ bắp, cơ quan nội tạng, hệ thần kinh của con người - Dựa trên điều kiện làm việc: Do tần số, cấp điện áp, môi trường công tác

- Giá trị điện trở của con người thường không có giá trị ổn định và luôn thay đổi dựa vào nhiều yếu tố và phụ thuộc đại đa số vào lớp da

- Điện áp càng cao thì điện trở của người sẽ càng giảm đồng thời thời gian dòng điện đi qua cơ thể càng kéo dài thì điện trở cũng sẽ giảm

Câu 4 Trình bày các quy định và yêu cầu đối với dây nối mát cho các thiết bị điện có vỏ bằng kim loại? (20đ)

Hầu hết các thiết bị điện có vỏ kim loại được nối mát để đảm bảo an toàn cho người vận hành, khai thác và sử dụng các thiết bị điện

Tuy vậy các dây nối mát này cũng cần đảm bảo các yêu cầu: + Tiếp xúc giữa vỏ máy và mát phải thật tốt

+ Trong mọi trường hợp điện trở dây nối mát càng nhỏ càng tốt(R<4Ω ) + Không được đặt cầu dao, cầu chì trong dây tiếp mát

+ Tiết diện dây nối mát phải đảm bảo ít nhất băng tiết diện dây pha đưa điện vào thiết bị đó

+ Dây nối mát không được quá dài Trong mọi trường hợp thì dây nối đất có tiết diện không được nhỏ hơn 4mm2 và không được lớn hơn 70mm2

Câu 5: Trình bày các yêu cầu an toàn khi làm việc với các thiết bị điện và đèn chiếu sáng bằng tay? (20đ)

- Khi cắm nguồn điện cho các dụng cụ điện bằng tay vào mạng điện thì cần phải kiểm tra xem các thiết bị đó đã được đấu tiếp mát cẩn thận chưa?

- Cần kiểm tra điện trở cách điện (RCĐ) của các thiết bị điện cầm tay sắp sử dụng có tốt không, dây nguồn có bị xước, rách mất phần cách điện hay không?

- Trong quá trình làm việc với các thiết bị điện cầm tay mà bỗng nhiên bị mất điện thì chúng ta phải ngắt công tắc của các thiết bị đó hoặc phải rút dây nguồn ra khỏi lưới điện hay các ổ cắm điện

- Chỗ làm việc với các thiết bị điện cầm tay phải có đầy đủ cường độ sáng giúp cho việc hoạt động, vận hành thiết bị được thuận tiện, dễ dàng và an toàn cho người làm việc

- Trước khi cắm thiết bị điện cầm tay vào ổ cắm có điện cần phải ghi nhớ rằng các thiết bị điện đó đã được ngắt điện (TURN OFF)

- Các máy mài, máy bào, máy đánh bóng bằng tay khi làm việc phải có vỏ bảo vệ, trục động cơ không được rung quá mức cho phép, khi làm việc phải đeo kính bảo hộ lao động Các công cụ này phải được kiểm tra dây nguồn, vỏ và các bộ phận chuyển động khác một cách chắc chắn Phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng các máy công cụ, thiết bị điện cầm tay, khi nào nhận thấy các thiết bị đó đủ tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn thì chúng ta mới được phép sử dụng

- Các máy biến áp (BA) cầm tay, bên phía thứ cấp (nhị thứ) chỉ nên có điện áp thấp từ (12 + 400V trở xuống Bên phía sơ cấp nhất thứ phải được đầu bằng cáp ba lõi trong đó có một sợi đấu tiếp mát cho các máy biến áp (BA) cầm tay Trong quá trình sử dụng các máy biến áp cầm tay lắc cần phải thường xuyên kiểm tra xem điện áp phía cao áp có bị dò sang phía thấp áp hay không Dây cáp cung cấp điện cho các thiết bị điện cầm tay phải là dây cáp bằng cao su mềm, khi đang sử dụng tốt nhất là treo chúng lên cao tránh để hiện tượng sây sát bong tróc trên thân dây cấp nguồn cho các máy biến áp cầm tay

Chú ý: Không được để chúng chạm vào các bộ phận, những vật có nhiệt độ

cao, nóng ẩm, có dầu mỡ, hóa chất và các bộ phận truyền động có thể gây ra rầy vỏ cách điện của dây cáp

Câu 6 Trình bày các yêu cầu an toàn cần thiết trước khi tiến hành công tác, sửa chữa các thiết bị điện có điện áp dưới 1000V?(20đ)

*Trước khi thực hiện công việc sửa chữa các thiết bị điện cần phải được: - Ghi chép vào sổ nhật ký trực ca

- Lắp biển báo, đặt rào chắn nếu cần thiết

* Sau khi sửa chữa xong phải tiến hành cho hoạt động thử, lúc tiến hành chạy thử không được gỡ các biển báo xuống

Khi cần phải đặt thiết bị tiếp đất di động trên các bộ phận dẫn điện đã cắt điện Sau khi cắt điện phải thực hiện các biện pháp tránh đóng điện bất thình lình trở lại:

- Tháo cầu chì điều khiển - Khóa bảng điều khiển

- Đối với các máy biến áp phải cắt cả phía cao thế và hạ thế

- Trên tay cầm hoặc bộ phận khởi động của các máy cắt phải được treo biển báo “Không được đóng điện, có người sửa chữa” Sau khi đặt biển báo phải kiểm tra lại xem trên những bộ phận đã cắt mạch có còn điện hay không giữa các pha với nhau và giữa các pha với vỏ của thiết bị điện

Câu 7 Trình bày các điều kiện an toàn cần thiết khi làm nhiệm vụ cắt điện qua người nạn nhân bị điện giật? (20đ)

- Sử dụng các dụng cụ đặc biệt như: gậy cách điện, quần áo khô cách điện, đi giày dép cách điện, găng tay cách điện đứng trên thảm cách điện, trên bàn ghế gỗ, nhựa khô ráo để tách nạn nhân ra khỏi lưới điện

- Nếu không có các dụng cụ, thiết bị chuyên dụng thì chúng ta phải sử dụng các thết bị thông dụng (các loại vật liệu cách điện) như vải khô cách điện, gậy gỗ khô cách điện, để tách nạn nhân ra khỏi dòng điện

* Chú ý

- Không để tay trần chạm vào nạn nhân

- Không sử dụng đồng thời 2 tay khi kéo nạn nhân ra khỏi mạch điện - Không đứng trên sàn ướt

- Không đứng gần thiết bị cao áp

- Không được mất thăng băng khi cấp cứu nạn nhân

- Cắt dòng điện đi qua cơ thể nạn nhân là việc đầu tiên, quá trình sơ cấp cứu phải được thực hiện ngay

Câu 8: Xác định trạng thái sức khỏe của nạn nhân sau khi bị điện giật, qua đó đưa ra các giải pháp cấp cứu kịp thời cho người bị điện giật? (20đ)

- Khi nạn nhân bị giật với cường độ điện lớn rất dễ bị sốc, dẫn đến có thể chết lâm sàn tim ngừng đập, phổi ngừng thở, nạn nhân còn tỉnh hay yếu chúng ta phải:

+ Cậy miệng nạn nhân ra, dùng tay kéo lưỡi, móc hết thức ăn ra làm thông khí quản cho nạn nhân

+ Nếu nạn nhân không thở, máu ngừng lưu thông thì phải tiến hành xoa bóp cho nạn nhân và tiến hàng các phương pháp nhân tạo

+ Nếu nạn nhân còn thở, tiến hành những biện pháp đặt nạn nhân ra nơi khô ráo, thoáng mát, cởi bỏ quần áo và theo dõi đến khi bác sĩ đến hỗ trợ

• Những nạn nhân bất tỉnh thở yếu và không còn thở chúng ta phải tiến hành hô hấp nhân tạo bằng cách thổi khí vào miệng hoặc muic nạn nhân

• Nạn nhân bị bất tỉnh vẫn thở được còn yếu thì phải tiến hành hô hấp nhân tạo bằng cách ấn lồng ngực để hồi phục tim

• Còn đối với nạn nhân vừa ngừng thở vừa thở yếu thì chngs ta phải kết hợp cả hai phương pháp trên

Câu 9 Trình bày mục đích và ý nghĩa của của công tác bảo hộ lao động? (20đ)

- Mục đích: thông qua các biện pháp về khoa học kĩ thuật, tổ chức kinh tế, xã hội để loại trừ các yếu tố nguy hiểm và có hại phát sinh trong quá trình sản xuất; tạo điều kiện lao động thuận lợi và ngày càng được cải thiện để ngăn ngừa tai nạn lao động và bệnh nghề nghiệp, hạn chế ốm đau, giảm sút sức khỏe cũng như thiệt hại khác đối với người lao động, nhằm đảm bảo an toàn, bảo vệ sức khỏe và tinh mạng người lao động

- Ý nghĩa: trực tiếp góp phần bảo vệ và phát triển lực lượng sản xuất, tăng năng suất lao động

Câu 10 Các tính chất cơ bản của công tác bảo hộ lao động ? (20đ)

- Pháp lí: những quy định và nội dung được thể chế hoá thành luật lệ, chế độ chính sách, tiêu chuẩn, được hướng dẫn ở mọi cấp ngành tổ chức và cá nhân nghiêm túc thực hiện Những chính sách quy định, chế độ quy phạm của công tác bảo hộ lao động là luật pháp của nhà nước

- Khoa học kỹ thuật: mọi hoạt động loại trừ các yếu tố nguy hiểm có hại, đều phải xuất phát từ cơ sở Khoa học kỹ thuật Các điều tra khảo sát phân tích về tác động, độc hại, điều kiện đều phải dựa vào Khoa học kỹ thuật

- Quần chúng: là hoạt động hưởng về cơ sở sản xuất và con người, trực tiếp chính là người lao động Nó liên quan đến quần chúng lao động, bảo vệ quyền lợi và hạnh phúc của mọi người, mọi nhà, toàn xã hội Vì vậy bảo hộ lao động luôn mang tính quần chúng

Ba tính chất có liên quan mật thiết với nhau và hỗ trợ lẫn nhau

Câu 11: Trình bày các yêu cầu cần thiết khi sử dụng thang di động để làm việc ở trên cao? (20đ)

Thang di động: Là các loại thang thường được làm bằng gỗ, tre, sắt, nhôm… có thể chuyển từ chỗ này sang chỗ khác

Ở những chỗ không có điều kiện bắc giàn giáo người lao động có thể làm việc trên thang di động Khi làm việc trên thang phải có 1 người giữ chân thang Trên nền đá hoa, xi măng, gạch phải được lót chân giữ thang bằng cao su hoặc bao tải ướt cho đỡ trượt

Thang phải đảm bảo những điều kiện sau:

+ Vật liệu làm thang phải chắc chắn và khô, chiều rộng chân thang phải đạt ít nhất 0,5m, không bị mối mọt, cong vênh khi làm việc trên đó

+ Khoảng cách giữa các bậc thang phải đều nhau, bậc thang không được đóng bằng đinh, bậ đàu và cuối phải có chốt

+ Nếu là thang tre cong phải lấy dây thép buộc, xoắn chắc ở 2 đầu và giữa thang

Câu 12 Trình bầy các yêu cầu an toàn khi sử dụng dây đeo an toàn trong quá trình làm việc ở trên cao? (20đ)

- Dây đeo an toàn phải được thủ 6 tháng một lần bằng cách treo trọng lượng hoặc thiết bị thử dây an toàn chuyên dụng Với dây cũ 225 kg, dây mới 300 kg, thời gian thử 5 phút, trước khi đưa ra dùng phải kiểm tra khoá móc, đường chỉ xem có bị rỉ hoặc đứt không, nếu nghi ngờ phải thủ trọng lượng ngay Sau khi thử dây đeo an toàn, tổ trưởng phải ghi ngày thử, trọng lượng thử và nhận xét tốt, xấu vào sổ theo dõi thử dây an toàn của tổ Đồng thời đánh dấu vào dây đã thử, chỉ dây nào đánh dấu mới được sử dụng

- Sau khi sử dụng dây đeo an toàn cần phải bảo quản tốt dây đeo Không được để chỗ ẩm thấp mà phải treo lên hoặc để chỗ cao, khô ráo, sạch sẽ Làm xong việc phải cuộn lại gọn gàng Các tổ lao động sản xuất có trách nhiệm quản lý chặt chẽ dây đeo an toàn Nếu xảy ra tai nạn do dây bị đứt, gẫy móc hoặc do không thử đúng kỳ hạn thì tổ trưởng, đội trưởng, chi nhánh trưởng và cán bộ kỹ thuật phụ trách an toàn của đơn vị phải chịu hoàn toàn trách nhiệm

II Câu hỏi loại 3 (Gói các câu hỏi 30đ)

Câu 1 Phân tích sơ đồ tương đương của điện trở người, các đặc tính giới hạn của điện trở người? (30đ)

Trong đó:

1) Điện trở lớp da ở vị trí điện đi vào (gồm C1 và R1)

2) Điện trở trong cơ thể người (bên trong lớp da, là R2)

3) Diện trở lớp da ở vị trí dòng điện đi ra ngoài (gồm C3 và R3)

Điện trở của người sẽ giảm đi khi điện áp tăng đến một giá trị giới hạn Điện áp ban đầu đánh xuyên lớp da là 10V đến 50V

Điện dung dưới da xem như một tụ điện, khi dòng điện đi qua dần dần nó hủy diệt tế bào khiến cách điện giảm, độ giảm này phụ thuộc điện áp và thời gian tác động của dòng điện

Đặc tính giới hạn điện trở người:

- Lúc đầu R đạt được 5000Ω Sau khi bị đánh xuyên thì chỉ còn 1000Ω R giảm trong khoảng điện áp 10V-500V, khi lớn hơn 500V thì hầu như không thay đổi KL: nếu dòng điện đi vào cơ thể con người thì tăng theo 2 cách:

- Tỉ lệ thuận với điện áp chạm vào phù hợp với định luật Ôm

- Khi U tăng thì R giảm cũng dẫn đến dòng điện qua người tăng lên

Câu 2 Phân tích mức độ nguy hiểm của người khi va chạm vào lưới điện 1 pha cách điện với đất (30đ)

Trong đó:

Rng: điện trở của người

Rđ: điện trở đất (Rđ ≤ 4Ω nên có thể bỏ qua)

𝑟1, 𝑟2: điện trở cách điện của dây 1 và dây 2 của lưới điện một pha xoay chiều với mát

Từ sơ đồ tương đương:

Mà Rđ≤4(Ω)≤Rng và R1 Rtđ=𝑅𝑛𝑔∗𝑅1

Kết luận: +R2 tăng=>Ing nhỏ=> An Toàn

+R2 giảm=>Ing tăng => Không an toàn

Câu 4 Phân tích mức độ nguy hiểm khi va chạm vào lưới điện 1, 3 pha có điểm trung tính nối đất? (30đ)

Nếu Ing chạm vào 1 pha và đứng trên đất thi dòng điện tính như sau: Ing= 𝑈𝑝

• 1 pha

- Dòng điện qua người lớn hơn nhiều mạng trung tính cách điện (vì người gần như phải chịu toàn bộ điện áp pha đặt vào), nguy hiểm đến tính mạng

- Các pha còn lại, điện áp được giữ gần như không thay đổi

-Dòng điện chạm đất lớn, thiết bị bảo vệ dễ dàng tác động cắt phần tử bị chạm đất ra khỏi mạng điện mà không ảnh hưởng đến thiết bị khác

Vì thế:

+ Sẽ an toàn cho người và thiết bị khi có chạm đất

+ Phụ tải một pha nối dây trung tính với pha không chạm đất vẫn làm việc được bình thường

+ Người chạm vào pha không chạm đất thì mức độ nguy hiểm gần như lúc chưa có một pha chạm đất

• 3 pha

- Mạng điện ba pha có điểm trung tính trực tiếp nối đất nguy hiểm nhất là trường hợp có một dây chạm đất hoặc chạm vào vỏ máy và người đứng ở đất

chạm vào một trong hai dây dẫn còn lại Để giảm bớt nguy hiểm trong trường hợp này, cần thực hiện nối đất điểm trung tính của nguồn cung cấp (mạng 380/220V) nhằm bảo đảm cho khí cụ điện bảo vệ (rơle, máy cắt, cầu chì) nhanh chóng cắt điện khi một pha chạm đất

- Nhược điểm chính của mạng điện có trung tính trực tiếp nối đất là trường hợp làm việc bình thường người chạm phải một dây dẫn, dòng điện qua người tương đối lớn

- Đối với mạng điện trung tính nối đất, cho dù điện trở cách điện, vỏ bọc cách điện của các pha đối với đất là rất lớn (R1 = R2 = R3 = Rcđ) thì vẫn không làm giảm được dòng điện đi qua người và điện áp mà người phải chịu là điện áp pha rất nguy hiểm

- Đối với lưới điện có điện áp U = 110 kV, về mặt an toàn trung tính được trực tiếp nối đất có lợi là khi chạm đất một pha, mạch bảo vệ sẽ cắt ngay sự cố nên giảm thời gian tồn tại của điện áp giáng ngay chỗ chạm đất

Do đó, giảm được xác suất nguy hiểm đối với người làm việc gần đó Nhược điểm của mạng điện trung tính trực tiếp nối đất là dòng ngắn mạch chạm đất lớn

- Đối với mạng điện có điện áp U = 35 kV, điểm trung tính ít khi nối đất trực tiếp, thường cách điện và nối đất qua cuộn dập hồ quang Khi nối đất qua cuộn dập hồ quang, về mặt an toàn nó có tác dụng giảm dòng điện qua chỗ chạm đất nên giảm được điện áp quanh chỗ chạm đất

Câu 5: Vẽ sơ đồ tương đương và phân tích tính an toàn trong trường hợp khi người va chạm vào vỏ kim loại của thiết bị có nối đất và khi không có nối đất?