lắp đặt thiết bị chống dòng rò trong tủ điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC AN TOÀN ĐIỆN TRONG Y TẾ ĐỀ TÀI: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ TRONG TỦ ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: MSSV: Hà Nội, 12/2015 Th.S Phạm Mạnh Hùng Lê Thanh Tùng ĐTTT 01 – K56 2011 2136 Tiểu luận an toàn điện y tế Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại phổ biến thiết bị điện rộng lớn Vì việc sử dụng thiết bị cách an toàn vấn đề quan trọng Khi thiết bị điện tủ điện phân phối hay tủ điện điều khiển bị hư hỏng rò điện, chạm mát mà người sử dụng tiếp xúc vào nhận dòng điện qua người xuống đất điện áp nguồn, điều gây nguy hiểm cho người sử dụng Nếu tủ Lê Thanh Tùng – 20112136 22 Tiểu luận an toàn điện y tế điện có sử dụng thiết bị chống dòng điện rò người sử dụng tránh tai nạn thiết bị ngắt nguồn điện dòng điện rò xuất Nội dung em trình tổng quan dòng điện rò cấu tạo, nguyên lý hoạt động thiết bị chống dòng rò tủ điện phân phối tủ điện điều khiển Em xin chân thành cám ơn Thầy Phạm Mạnh Hùng hướng dẫn để em hoàn thành đề tài Do hạn chế kiến thức chuyên môn nên tiểu luận không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý, bảo từ Thầy bạn để đề em hoàn thiện Lê Thanh Tùng – 20112136 33 Tiểu luận an toàn điện y tế I GIỚI THIỆU CHUNG Định nghĩa: Dòng rò tượng vật lý kỹ thuật ngành điện học, dòng điện dư thừa tổn hao lượng điện Khi dòng rò lợi công có ích, mà lan truyền vỏ thiết bị, gây nên tai nạn điện sản xuất công nhân chạm vào vỏ thiết bị Nguyên nhân gây rò điện: - Dây điện tiếp xúc trực tiếp với vỏ tủ, vỏ hộp, cột kim loại - Hệ thống tiếp địa bị hỏng, tác dụng - Dây điện bị rò điện vỏ bị hở, Hậu rò điện gây nguy hiểm, gây trấn thương nặng, chí dẫn đến tử vong Khí cụ điện chống dòng điện rò: 3.1 Thiết bị chống dòng điện rò: Các thiết bị điện chống dòng rò là: ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker), RCD(Residual Current Device), RCCB(Residual Current Circuit Breaker), FI(Fault Interrupter), GFI(Ground Fault Interrupter) Thiết bị điện tự động cắt mạch điện để bảo vệ cho người tránh tai nạn điện giật, để bảo vệ cho công trình cung cấp điện từ mạng điện hạ áp ba pha bốn dây trung tính trực tiếp nối đất tránh tai nạn cháy, nổ dòng điện rò gây nên 3.2 Các hình thức bảo vệ thiết bị điện chống dòng điện rò: Mục đích việc sử dụng thiết bị điện chống dòng điện rò bảo vệ chống điện giật nơi lắp công tắc tự động CB (Circuit Breaker) hay cầu chì tổng trở mạch vòng cao làm cho thời gian ngắt không đảm bảo hay điện áp chạm đòi hỏi không vượt 50V Thiết bị điện chống dòng điện rò bảo vệ chống rủi ro cháy, nổ điện Đây đặc điểm mà đến ý đến Lê Thanh Tùng – 20112136 44 Tiểu luận an toàn điện y tế Các thiết bị điện bảo vệ dòng điện phát dòng điện rò có trị số nhỏ dòng điện rò có trị số nhỏ để tồn thời gian dài gây cháy, nổ Các thí nghiệm chứng tỏ dòng điện rò chạm đất dẫn đến tượng phát nóng trị số cho phép gây cháy, nổ Theo tính toán, với công suất 20W đủ để gây cháy, nổ Vì lý này, người ta phải công nhận tính thiết dùng thiết bị điện chống dòng điện rò để bảo vệ tài sản chống cháy, nổ điện Thiết bị điện chống dòng điện rò phải tuân theo hai yêu cầu có mối quan hệ với Thứ nhất, phải có độ nhạy đủ để phát giá trị dòng điện thấp nhiều so với giá trị dòng điện có hại đến nhịp tim người Thứ hai, phải tác động nhanh tốt để giảm rủi ro hỏa hoạn, nổ Thiết bị điện bảo vệ chống dòng điện rò có cấp dòng điện rò tác động phổ biến 10mA, 30mA, 100mA, 300mA, 500mA Thiết bị điện chống dòng điện rò cấp 300mA 500mA thích hợp dùng để bảo vệ hệ thống cung cấp điện hạ áp phòng tránh rủi ro tai nạn cháy, nổ điện Thiết bị điện chống dòng điện rò cấp 30mA dùng phổ biến làm thiết bị điện chống giật Đối với thiết bị điện dễ xảy tượng chạm vỏ liên tục với dòng điện rò có trị số lớn dùng khí cụ điện chống dòng điện rò cấp 100mA Thiết bị điện chống dòng điện rò cấp 30mA với thời gian tác động khoảng 0,1 giây nhiều công ty điện lực nhiều quốc gia giới khuyến dùng quy định quy phạm an toàn hệ thống điện dân dụng Trong hệ thống cung cấp điện hạ áp ba pha bốn dây trung tính trực tiếp nối đất đòi hỏi mức độ an toàn cao nơi công cộng hay nơi mà người sử dụng người tàn tật, người già, người kỹ sử dụng điện (bệnh viện, trường học, nhà trẻ, phòng riêng trẻ em …) cần phải có thiết bị điện đặc biệt an toàn, trường hợp thường sử dụng thiết bị điện chống dòng điện rò có dòng điện rò tác động cấp 10mA 3.3 Cấu tạo khí cụ điện chống dòng điện rò: Về bản, khí cụ điện chống dòng điện rò bao gồm bốn phần: a b c d Biến dòng lõi cân (biến dòng thứ tự không) Rơ le dòng điện phân cực không phân cực Cơ cấu đóng ngắt Hệ thống tiếp điểm Lê Thanh Tùng – 20112136 55 Tiểu luận an toàn điện y tế Cấu tạo khí cụ điện chống dòng điện rò Bộ phận thiết bị điện chống dòng điện rò biến dòng lõi cân (biến dòng thứ tự không) Đây mạch từ vòng xuyến loại sắt Ferrit có độ từ thẩm cao, quấn hai cuộn dây có số vòng nhau, cho có dòng điện qua từ thông tổng hai từ thông sinh dòng điện qua hai Lê Thanh Tùng – 20112136 66 Tiểu luận an toàn điện y tế cuộn dây có trị số Ö= cuộn dây cảm ứng quấn nhiều vòng cỡ dây nhỏ dùng để nhận dòng điện cảm ứng (nếu xuất hiện) cung cấp cho cuộn dây rơle dòng điện tác động cấu đóng ngắt làm mở hệ thống tiếp điểm cắt mạch điện II THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ TRONG TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN Cấu tạo Thiết bị chống dòng điện rò TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN hoạt động nguyên lý bảo vệ so lệch, thực sở cân tổng dòng điện vào TỦ ĐIỆN tổng dòng điện thiết bị tiêu thụ điện Khi thiết bị tiêu thụ điện bị rò điện, phần dòng điện rẽ nhánh xuống đất, dòng điện rò Khi có dòng điện theo đường dây trung tính nhỏ rơle so lệch dò tìm cân điều khiển cắt mạch điện nhờ thiết bị bảo vệ so lệch Thiết bị bảo vệ so lệch gồm hai phần tử chính: - Mạch điện từ dạng hình xuyến mà quấn cuộn dây phần công suất(dây có tiết diện lớn), chịu dòng cung cấp cho thiết bị tiêu thụ điện TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN Lê Thanh Tùng – 20112136 77 Tiểu luận an toàn điện y tế - Rơle mở mạch cung cấp điều khiển cuộn dây đo lường (dây có tiết diện bé) đặt hình xuyến này, tác động ngắt cực a) Đối với hệ thống điện pha Chú thích: - I1: Ddòng điện vào thiết bị tiêu thụ điện - I2: Dòng điện từ thiết bị tiêu thụ điện - Isc: Dòng điện cố - In: Dòng điện qua thể người : thiết bị đo lường cân : cấu nhả Lê Thanh Tùng – 20112136 88 Tiểu luận an toàn điện y tế : lỗi từ hình vành xuyến Trường hợp thiết bị điện cố : I1 = I2 Trường hợp thiết bị điện cố : I1 - I2=ISC I1 - I2 : Do xuất cân hình xuyến từ dẫn đến cảm ứng dòng điện cuộn dây dò tìm, đưa đến tác động rơle kết làm mở mạch điện b) Đối với hệ thống điện ba pha Chú thích: - I1: Dòng điện qua pha - I2: Dòng điện qua pha - I3: Dòng điện qua pha - Io: Dòng điện qua dây trung tính : cấu nhả Lê Thanh Tùng – 20112136 99 Tiểu luận an toàn điện y tế : lỗi từ hình vành xuyến Trường hợp thiết bị điện cố I 1= I2= I3= I4=0 Từ thông tổng mạch từ hình xuyến 0, dòng điện cảm ứng cuộn dây dò tìm Trường hợp thiết bị điện có cố I 1-I2 -I3- I4=0 Từ thông tổng mạch từ hình xuyến không 0, có dòng điện cảm ứng cuộn dây dò tìm tác động mở điện cực Như với tải từ TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN để an toàn cho người sử dụng ta nên bố trí thêm thiết bị chống dòng rò trước tải sử dụng Nguyên lý làm việc Nguyên lý hoạt động thiết bị điện chống dòng điện rò trình bày hình Khi mạch điện hoạt động bình thường, tượng rò dòng điện, dòng điện qua dây pha dòng điện qua dây trung tính không tạo từ thông lõi biến dòng thiết bị điện chống dòng điện rò không tác động Nếu có tượng rò dòng điện, dòng điện dây pha dòng điện dây trung tính không nên dòng điện tổng I= IL – I N > tạo từ thông biến thiên lõi biến dòng, làm cảm ứng sức điện động cuộn dây cảm ứng, cấp nguồn cho rơle dòng điện tác động cấu đóng ngắt làm mở hệ thống tiếp điểm cắt mạch điện Đối với mạng điện ba pha trung tính trực tiếp nối đất, sử dụng thiết bị điện chống dòng điện rò cực, với mạng điện pha dùng khí cụ điện chống dòng điện rò cực Ngày nay, thiết bị điện chống dòng điện rò có lắp thêm vi mạch để khuếch đại dòng điện cung cấp cho cuộn dây rơ le dòng điện, nâng độ nhạy tính xác cao Do đó, lắp thiết bị điện chống dòng điện rò nên lắp dây pha vào cực L, dây trung tính vào cực N sử dụng điện áp định mức ghi thiết bị điện chống dòng điện rò để đảm bảo cho vi mạch bên không bị hư hỏng Lê Thanh Tùng – 20112136 1010 Tiểu luận an toàn điện y tế Lê Thanh Tùng – 20112136 1111 Tiểu luận an toàn điện y tế III KẾT LUẬN Trong thiết bị điện tồn dòng điện rò, việc phát xử lý chúng vô quang trọng Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng loại thiết bị điện phải chống dòng điện rò IV TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình An toàn điện, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM www.123doc.org www.3ce.vn Lê Thanh Tùng – 20112136 1212 [...]...Tiểu luận an toàn điện trong y tế Lê Thanh Tùng – 20112136 1111 Tiểu luận an toàn điện trong y tế III KẾT LUẬN Trong các thiết bị điện luôn tồn tại dòng điện rò, vì vậy việc phát hiện và xử lý chúng là vô cùng quang trọng Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng thì mỗi loại thiết bị điện đều phải được chống dòng điện rò IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Giáo trình An toàn điện, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật