nghiên cứu máy phát hiện và giám sát dòng rò

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện Điện Tử Viễn Thông TIỂU LUẬN MÔN AN TOÀN BỨC XẠ VÀ AN TOÀN ĐIỆN TRONG Y TẾ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MÁY PHÁT HIỆN VÀ GIÁM SÁT DÒNG RÒ Giảng viên hướng dẫn: ThS. Phạm Mạnh Hùng Sinh viên thực hiện : Vũ Hùng Cường Lớp: KT, ĐT-Truyền thông SHSV: 20106059 Hà Nội, 12-2014 Mục Lục Mục Lục 2 I.Tìm hiểu về dòng rò 4 1.Định nghĩa về dòng rò 4 2.Nguyên nhân bị rò điện 4 3.Phương pháp để giải quyết vấn đề dòng rò 4 II. Nghiên cứu máy phát hiện và giám sát dòng rò 6 2. Nghiên cứu về cầu giao chống giật 6 2.1.Cấu tạo cầu dao chống giật 7 2.2.Nguyên lý hoạt động 7 III. Tài liệu tham khảo 9 IV. KẾT LUẬN 9 LỜI NÓI ĐẦU Xã hội ngày càng phát triển, điện là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân, với vai trò như vậy một yêu cầu đặt ra cho hệ thống điện là làm thế nào để hệ thống cung cấp điện làm việc có độ tin cậy cao, đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu sử dụng điện năng của xã hội. Trong đó, hệ thống các thiết bị đóng cắt bảo vệ an toàn cho con người có một ý nghĩa quan trọng trong hệ thống điện. Nó đảm bảo cho sự an toàn của con người khi có dòng điện rò rỉ ra ngoài cũng như la bảo vệ các thiết bị điện trong gia đình và toàn bộ hệ thống điện làm việc an toàn và tin cậy. Bài viết này của em chỉ là cách nhìn sơ qua về cách phát hiện dòng rò. Do đề tài có khối lượng khá lớn nên trong tiểu luận em chỉ tập trung những phần như: tìm hiểu về dòng rò, phương pháp phát hiện dòng rò, thêm vào đó em có nghiên cứu thêm về cầu giao chống giật – là một trong những thiết bị rất hay được sử dụng trong các hộ gia đình để đảm bảo an toàn cho con người khi sử dụng điện. Em xin cảm ơn Thầy Phạm Mạnh Hùng đã định hướng và hướng dẫn em hoàn thành bài tiểu luận này. Do sự hạn chế về kiến thức chuyên môn nên bài tiểu luận sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, vì thế em rất mong nhận được sự góp ý từ phía thầy cô và các bạn để tiểu luận của em được hoàn thiện hơn. I. Tìm hiểu về dòng rò 1. Định nghĩa về dòng rò Sau một thời gian sử dụng máy móc, thiết bị có sử dụng điện sẽ phát sinh một hiện tượng rò rỉ điện ra vỏ thiết bị được gọi là dòng rò. Vậy dòng rò này là gì? - Dòng rò là một hiện tượng vật lý trong kỹ thuật ngành điện cơ học, nó là dòng điện dư thừa trong tổn hao năng lượng điện. Khi đó dòng rò này sẽ không có lợi trong công năng có ích, mà nó sẽ lan truyền ra vỏ thiết bị, gây nên các tai nạn về điện trong sản xuất khi công nhân chạm vào vỏ thiết bị. 2. Nguyên nhân bị rò điện Nguyên nhân dẫn đến bị rò điện : - Do ẩm ướt, mưa bão, dây điện, thiết bị điện tiếp xúc với nước và cột điện - Dây điện tiếp xúc trực tiếp với vỏ tủ, vỏ hộp, cột kim loại - Hệ thống tiếp địa bị hỏng, mất tác dụng, kém - Dây điện bị rò điện do vỏ cách điện, băng dính cách điện tại mối nối bị lão hóa, bị cháy do có dòng điện lớn đi qua sinh ra nhiệt Hậu quả của rò điện này gây ra thật khôn lường đó là các tai nạn dẫn đến chết hoặc thương vong cho con người, gây hao tổn điện năng 3. Phương pháp để giải quyết vấn đề dòng rò Để giải quyết vấn đề dòng rò này, và cũng để đảm bảo an toàn trong sản xuất, người ta chủ yếu dùng biện pháp nối đất an toàn vào thiết bị sử dụng điện, và đưa toàn bộ dòng rò này đi hoàn toàn vào đất một cách an toàn theo hệ thống. - Trong hộ gia đình, tòa nhà bệnh viện, v v. Trước hết, khi xây dựng nhà, cần thiết kế ngay một dây nối đất và dây nối đất cho phép các dòng điện rò thoát đi - đây là bộ phận an toàn về điện. Dây nối đất cần qua một cầu dao tổng, từ đó những thiết bị điện trong nhà như mô tơ bơm nước, máy tắm nước nóng, dàn máy và mọi ổ cắm đều qua cầu dao tổng này. Ổ cắm và phích cắm đều sử dụng loại 3 chấu. Chất lượng một đường dây nối đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính dẫn điện nhiều hay ít của đất, độ ẩm đất, kích thước - hình dáng của đầu chôn Cách nào để đạt yêu cầu? Có thể nhờ thợ hay nhà chuyên môn về điện khảo sát và lắp đặt dây nối đất đúng chuẩn. Tuy nhiên, việc dùng đơn độc một đường dây nối đất không thể bảo đảm an toàn tuyệt đối cho người. Do đó cần thiết kết hợp thêm cầu dao chống giật sẽ an toàn hơn. - Ở nơi công trường xây dựng Trước khi xây dựng, người ta liền nghĩ ngay đến vấn đề an toàn điện trong lao động, và tác hại của dòng rò gây nên. Cho nên người ta liền chôn vào trong nền đất một hệ thống lưới sắt, và kết nối vào hệ thống lưới sắt này kèm theo là những cọc sắt có tác dụng dẫn dòng rò đi sâu vào trong lòng đất, và những cọc sắt này sẽ được đóng sâu vào đất tùy thuộc vào địa tầng và sự kiểm tra thông số cho phép trong chuyên ngành. Và các cọc sắt này sẽ được nối với thiết bị sử dụng điện, còn hệ thống lưới sắt bên dưới sẽ có tác dụng không gây ra hiện tượng điện áp bước Một điểm nối đất an toàn vào cọc sắt (hay còn gọi là cọc te) II. Nghiên cứu máy phát hiện và giám sát dòng rò 1. Phương pháp để phát hiện dòng rò Phương pháp cơ bản để phát hiện dòng điện rò: là dùng relay tự ngắt: rơ le sẽ tự ngắt dòng điện khi phát hiện dòng rò, thường dùng cho thiết bị trong nhà, hoạt động không ổn định nếu đặt tại hiện trường ngoài trời hoặc môi trường công nghiệp. Ví dụ về rơ le phát hiện dòng rò 2. Nghiên cứu về cầu giao chống giật Hiện nay có rất nhiều các thiết bị trên thị trường được chế tạo để phát hiện và giám sát dòng rò, tuy nhiên cầu giao chống giật là loại thường hay sử dụng trong các căn hộ, tòa nhà Vì vậy, em xin nghiên cứu riêng về cầu giao chống giật Như trước đây, thông thường hộ gia đình sử dụng cầu dao điện chỉ phục vụ cho việc đóng cắt điện và lắp dây chì (dây chảy) dùng để bảo vệ cắt điện khi có quá dòng, quá tải. Ngày nay có thể lựa chọn thiết bị điện hiện đại hơn tự động cắt mạch điện khi có quá dòng, quá tải và ngắt mạch hay bị rò điện với độ nhạy cao, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Hiện nay ngoài cầu dao điện thông thường, thì trên thị trường còn có 2 loại : Cầu dao tự động ( tên thường gọi là CB ) và cầu dao chống giật ( tên thường gọi là ELCB hay RCD ). Theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động thì cầu dao chống giật sẽ có nhiều ưu điểm khi lựa chọn làm thiết bị bảo vệ cho con người và thiết bị điện trong gia đình vì an toàn là trên hết. 2.1. Cấu tạo cầu dao chống giật 2.2. Nguyên lý hoạt động Hoạt động theo nguyên lý cân bằng dòng điện. Khi có dòng điện rò thì trong cuộn dây hình xuyến sẽ xuất hiện sự mất cân bằng và sẽ cảm biến đến một rơle điện từ để được cắt mạch điện tức thời. Ðộ nhạy của ELCB/RCD theo tiêu chuẩn thông dụng là 30 mA, tức khi có dòng rò vượt mức này, thiết bị sẽ tự động ngắt mạch điện Từ nguyên lý nêu trên, cầu dao chống giật sẽ có nhiều lợi ích khi khách hàng được tư vấn sử dụng trong gia đình và ngành điện cũng có lợi trong việc phòng chống trộm cắp điện. • Đối với khách hàng sử dụng điện: - An toàn cho người và thiết bị điện khi xảy ra chạm chập điện trong gia đình vì được loại trừ ngay khi có sự cố. - Không bị mất một lượng điện không sử dụng khi xảy ra hiện tượng rò điện trên đường dây hay thiết bị điện mà cầu dao thông thường không tự tác động cắt được mạch điện. Các vị trí lắp đặt trong gia đình như cầu dao tổng, nhà bếp, nhà tắm…. Cần có ELCB/RCD để bảo vệ an toàn cho người và thiết bị. Giá thiết bị hiện nay trên thị trường dao động trong khoảng từ 140.000 đồng/cái đến 220.000 đồng/cái tùy theo xuất xứ như Trung Quốc, Hàm Quốc hay Nhật Bản có bán đại trà tại các tiện bán thiết bị điện ở địa phương. • Đối với ngành điện: Có rất nhiều cách lấy cắp điện khác nhau nhưng trong đó có trường hợp lấy cắp điện bằng cách đảo pha làm thay đổi sơ đồ đấu dây của điện kế và lấy nguội đất lên sử dụng. Trong trường hợp bình thường, khách hàng sử dụng nóng và nguội qua điện kế thì cầu dao chống giật hoạt động bình thường nhưng khi khách hàng lấy cắp điện thì cầu dao chống giật sẽ bị cắt mạch tức thời, khách hàng không thể sử dụng điện. Mặt khác, Kiểm tra viên đến kiểm tra sử dụng điện tại nhà khách hàng mà thấy tại cầu dao tổng ngay điện kế có sử dụng cầu dao chống giật thì lực lượng kiểm tra viên an tâm đến việc khách hàng không lấy cắp điện bằng cách này mà kiểm tra lấy cắp điện bằng cách khác, đã loại trừ được một hình thức lấy cắp điện hết sức khó khăn khi kiểm tra phát hiện vi phạm sử dụng điện. Qua phân tích nêu trên, ngành điện có thể tư vấn cho khách hàng thay cầu dao sử dụng thông thường bằng cầu dao có chức năng chống giật để mang lại lợi ích cho cả hai bên. III. Tài liệu tham khảo IV. KẾT LUẬN Trên đây là những tìm hiểu của em về máy phát hiện và giám sát dòng rò mà thiết bị em tìm hiểu đó là cầu giao chống giật. Sau cùng, em thấy rằng việc lắp một thiết bị bảo vệ an toàn điện trong hệ thống mạng điện gia đình là rất cần thiết bởi không những đảm bảo cho sự an toàn của con người mà còn bảo vệ các thiết bị điện trong nhà. . 2 I.Tìm hiểu về dòng rò 4 1.Định nghĩa về dòng rò 4 2.Nguyên nhân bị rò điện 4 3.Phương pháp để giải quyết vấn đề dòng rò 4 II. Nghiên cứu máy phát hiện và giám sát dòng rò 6 2. Nghiên cứu về cầu. không gây ra hiện tượng điện áp bước Một điểm nối đất an toàn vào cọc sắt (hay còn gọi là cọc te) II. Nghiên cứu máy phát hiện và giám sát dòng rò 1. Phương pháp để phát hiện dòng rò Phương pháp. nghiệp. Ví dụ về rơ le phát hiện dòng rò 2. Nghiên cứu về cầu giao chống giật Hiện nay có rất nhiều các thiết bị trên thị trường được chế tạo để phát hiện và giám sát dòng rò, tuy nhiên cầu giao