tai nạn điện và an toàn điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG ***** TIỂU LUẬN MÔN HỌC An toàn xạ an toàn điện y tế Đề Tài: TAI NẠN ĐIỆN VÀ AN TOÀN ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn: NCS.Th.s Phạm Mạnh Hùng Sinh viên thực hiện: Đào Ngọc Tuyên MSSV: 20122719 Lớp: ĐTTT07-K57 Hà nội, 12/2015 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU Điện đóng vai trò quan trọng đời sống sản xuất, thân tiền ẩn biết nguy hiểm khó lường hết Do gây tai nạn, cố nghiêm trọng không tuân thủ theo tiêu chuẩn, quy định, quy phạm kỹ thuật an toàn sử dụng điện Điện không kiêng nể cả! Cho dù có tổng thống hay chủ tịch nước chẳng thể thoát khỏi tai nạn điện, cách sử dụng điện an toàn Thậm chí có người chết thiếu hiểu biết an toàn điện, chả hiểu chết?! Thực chất tất thiếu hiểu biết an toàn điện, ỉ y, bất cẩn, cẩu thả, tự cao sản xuất lao động có sử dụng điện Hiện Việt Nam ta xem quốc gia làm việc lao động thiếu ý thức an toàn lao động Khi nhắc đến an toàn lao động Việt Nam, le lưỡi lắc đầu ngán ngẫm, sao? Vì ý thức an toàn lao động người không đề cao.Những dây dẫn tạm thời sử dụng công trường thường sợi dây điện thể chiến công phục vụ không đủ tiêu chuẩn với vết xướt, vỏ nhựa bong tróc lòi dây đồng che chắn Thậm chí máng quàng tạm bợ lên sắt, cột kèo, thả thòng qua vũng nước Còn nơi ổ cắm thật tệ hại! Ổ cắm nắp an toàn, có bị vỡ lòi ruột quấn tạm vài lớp băng keo để gọi Còn chấu cắm chí chẳng có, dây điện tuốt vỏ cố gắng gượng ép xỏ vào ổ cắm, mà thường người thực việc làm anh em công nhân chẳng hiểu điện an toàn lao động Để củng cố kiến thức an toàn điện em làm tiểu luận “Tai nạn điện biện pháp an toàn điện” Việc xây dựng đề tài nỗ lực thân giảng dạy nhiệt tình thầy Phạm Mạnh Hùng Vì kiến thức hạn hẹp nên khó tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy bạn góp ý để bìa tiểu luận em hoàn thiện Em chân thành ơn! I Nguyên nhân tai nạn điện - Tai nạn diện tai nạn xảy nhiều sinh hoạt ngày lao động sản xuất, phần tính ưu việt điện năng, nguyên nhân dẫn đến xảy tai nạn người chưa thực đầy đủ yêu cầu kỹ thuật an toàn sản xuất sinh hoạt - Các tai nạn điện áp thấp ( 3s tim ngừng Hô hấp tê liệt đập Các bắp tổn thương nặng, bốc cháy b Điện trở người: - Là yếu tố quan trọng để xác định trình độ lớn dòng qua thể nguwoif: Ing=Ung/Rng - Điện trở người gồm có phần: da có điện trở từ (1.6-2).10 ôm, quan nội tạng khác như: tủy sống, huyết thanh, hệ bắp, máu có điện trở khoảng vài trăm ôm - Điện trở người không giống người, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: điện áp đặt lên thể người, diện tích tiếp xúc, áp lực tiếp xúc, môi trường, thời gian dòng tác dụng, giới tính, tuổi tác, … o Điện áp:  Khi điện áp tăng xuất xuyên thủng da dẫn đến điện trở thể giảm đến giá trị định không đổi  Sự xuyên thủng da bắt đầu điện áp 10-50V o Diện tích tiếp xúc  Diện tích tiếp xúc lớn, điện trở người bé điện trở thay đổi tỷ lệ nghịch với tiết diện dòng điện chạy qua Áp lực tiếp xúc  Áp lực tiếp xúc lớn, điện trở người bé o Độ ẩm môi trường  Độ ẩm cao dẫn đến độ tiếp xúc lớp da tăng lên, điện trở o người giảm o Nhiệt độ môi trường  Nhiệt độ môi trường cao, tuyến mồ hôi hoạt động o nhiều, điện trở người giảm Thời gian dòng tác dụng:  Thời gian dòng chạy qua người tăng dẫn đến: xảy trình xuyên thủng da, điện trở người giảm nhiệt lượng tỏa thể tạo nên hoạt động tích cực tuyến mồ hôi, điện trở nguwoif giảm c Điện áp tiếp xúc - Ta coi điện áp tiếp xúc điện áp đặt lên thể người bị điện giật Nó phụ thuộc tình trạng tiếp xúc, điện áp cấu trúc mạng điện - Điện áp tiếp xúc thông số quan trọng ảnh hưởng đến cường độ dòng điện qua người Ing=Ung/Rng Bảng giới hạn điện áp an toàn, theo tiêu chuẩn IEC 364-4-4-4.1 Thời gian tiếp xúc tối đa >5 0.5 0.2 0.1 0.05 0.03 UAC(V) 50 75 90 110 150 220 280 UDC(V) 120 140 160 175 200 250 310 d Đường dòng qua người - Dòng diện qua tim, vị trí có hệ thần kinh tập trung, hay vị trí khớp nối tay có mức độ nguy hiểm cao Ví dụ: vùng đầu, gáy, cổ, thái dương; vùng bụng, cuống phổi - Dòng từ tay phải qua chân có lượng dòng điện qua tim lớn e Tần số dòng điện - Dòng chiều nguy hiểm dòng xoay chiều - Đối với dòng xoay chiều, tần số nguy hiểm 50-60Hz Khi trị số tần số cao mức độ nguy hiểm giảm f Tình trạng sức khỏe thể xác người - Người mệt mỏi, tình trạng say rượu bị điện giật dễ dẫn tới tình trạng “sốc điện” - Phụ nữ, trẻ em nhạy cảm với tượng “sốc điện” g Sự ý người lúc tiếp xúc - Khi không chuẩn bị hay ý trước tiếp xúc điện dẫn đến tình trạng nghiêm trọng hơn, đặc biệt dòng điện chạy qua hệ thống thần kinh III Hiện tượng dòng điện đất, điện áp tiếp xúc điện áp bước Hiện tượng dòng đất - Xét hai trường hợp: o Dây pha bị đứt rơi xuống đất o Thiết bị điện bị chạm vỏ hư hỏng cách điện, vỏ thiết bị nối qua điện trở tiếp đất Rđ - Khi có dòng điện cố chạy vị trí chạm đất điện cực nối đất tỏa môi trường xung quanh Giữa vị trí chạm đất đất bao xung quanh có phân bố điện mặt đất - Ở chỗ chạm đất, điện trở đất lớn dòng chạy qua diện tích nhỏ Càng xa vị trí này, điện trở đất giảm theo khoảng cách, sụt áp điện nhỏ - Có thể biểu diễn phân bố điện chung quanh chỗ chạm đất qua vật nối đất hình bán cầu: Uđ=K/x o Trong đó: Uđ Điện điểm xét cách chỗ chạm đất o o o o khoản cách x K = ρđ*Iđ/(2*п) ρđ điện trở đất Iđ: dòng vào đất Dạng Uđ Hình 1: Dạng tín hiệu Uđ - Các khảo sát cho thấy cách chỗ chạm đất 1m, điện áp đất có giá trị từ 0.5- 0.8 giá trị điện áp chỗ chạm đất Đứng gần chỗ chạm đất nguy hiểm - Các vị trí có khoảng cách điểm chạm đất có điện thế, gọi đường đẳng Đường đẳng vòng tròn có tâm điểm chạm đất Điện áp tiếp xúc - Điện áp tiếp xúc điện áp đặt lên thể người tiếp xúc với vật có điện áp Phụ thuộc tình trạng tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp, tiếp xúc với pha hay hai pha lưới điện mà ta có giá trị điện áp tiếp xúc khác - Ví dụ : Khi người tiếp xúc với hai dây pha, điện áp tiếp xúc là: Utx=Uđ: điện áp dây - Xét trường hợp tiếp xúc gián tiếp hay gặp phân tích an toàn mạng điện Một người tiếp xúc với thiết bị có vỏ chạm pha đứng chân đất, điện áp tiếp xúc giáng thân người: Utx=Up-Uk Up: Điện áp vỏ thiết bị = điện áp nối cực đất Uk: Điện áp vị trí chân người - Người đứng xa vị trí tiếp đất có U k giảm, điện áp tiếp xúc lớn Tại vùng điện không, Utx = Up - Điện áp tiếp xúc lớn U p, xét người tiếp xúc với phần tử nối đến cực tiếp đất A, vừa tiếp xúc với vùng ảnh hưởng cực tiếp đất B : Utxmax = UpA- UpB = UAB (Điện áp dây) - Tỉ lệ Utx Up gọi hệ số tiếp xúc : Ktx = Utx /Up Điện áp bước - Khi người đứng vùng có dòng chạy đất, tồn điện áp chênh lệch hai chân gọi điện áp bước: Ub = Uk1 – Uk2 Uk1, Uk2: điện áp vị trí hai chân - Nếu bước dài Ub lớn Gần chỗ chạm đất nên bước bước ngắn - Tỉ lệ điện áp bước Up gọi hệ số bước : Kb = Ub /Up IV Bảo vệ an toàn điện Các biện pháp bảo vệ an toàn a Biện pháp bảo vệ tích cực - Gồm có biện pháp sau : o Bảo vệ phương pháp ngăn cách với lưới điện công cộng o Bảo vệ phương pháp ngăn cách điện phụ o Bảo vệ cách sử dụng điện áp cực thấp o Bảo vệ cách sử dụng phương tiện dụng cụ an toàn b Phương pháp bảo vệ thụ động - Là phương pháp nhằm mục đích giảm nguy hại đến mức nhỏ xảy cố điện - Nó thực cách lựa chọn sơ đồ hạ mang tính an toàn kinh tế, dựa đặc điểm lưới điện nguồn, kết hợp với đặc thù riêng mục đích cấp điện - Những sơ đồ hạ kết hợp cách chặt chẽ với biện pháp bảo vệ sau : o Bảo vệ tiếp đất o Bảo vệ tiếp trung tính o Bảo vệ phương pháp cắt phần tử bị cố o Bảo vệ phương pháp cân điều khiển phân phối điện Sơ đồ TN-C 10 a Cách thực hiện: - Nối đất: o Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp tiếp đất - Nối trung tính: o Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nối với trung tính nguồn qua dây nối trung tính PE Dây PE dây trung tính tính sử dụng chung gọi dây PEN - Khi có hư hỏng cách điện: o Mạch tự động ngắt nguồn cung cấp sử dụng CB, cầu chì, có hư hỏng cách điện dẫn đến ngắn mạch pha trung tính với dòng ngắn mạch lớn Hình 2: Sơ đồ TN-C b Đặc điểm - Quá áp: o Trong điều kiện bình thường, điểm trung tính, vỏ thiết bị có điện Khi có hư hỏng cách điện trung áp, dòng qua cực nối đất trung tính cuộn hạ áp, làm xuất điện áp tần số công nghiệp vỏ thiết bị đất - Trường hợp điện từ o Ở trạng thái làm việc bình thường, tải khổng đối xứng phát sinh dòng chạy dây trung tính, đồng thời tạo điện áp rơi độ lệch điện Dòng trung tính tạo nên trường điện từ gây nhiễu Các điện áp rơi khuếch đại o 11 o Khi có hư hỏng cách điện, dòng cố lớn, vài kA Độ sụt áp, nhiễu điện từ cao, điện áp độ vỏ thiết bị điện pha vượt điện áp pha – trung tính, lấy 1,45Uf - Nguy hỏa hoạn : o Dòng điện cố lớn nên dễ gây cháy o Đồng thời thực nối dây PEN với vật dẫn tự nhiên tòa nhà tạo dòng chạy công trình gây hiểm họa cháy - Thiết bị ngắt mạch CB : o Do dùng CB nên thiết kế phải biết tổng trở nguồn mạch trước tổng trở mạch sau thiết bị cần bảo vệ, đặc tính thiết bị bảo vệ o xác định theo tổng trở Khi công trình cấp từ hai nguồn (UPS, máy phát), đặc tính CB, cầu chì cần phải xác định cho nguồn sử dụng o Bất kỳ cải tạo, mở rộng lưới đòi hỏi kiểm tra lại điều a - kiện bảo vệ Sơ đồ TN-S: Cách thực Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp tiếp đất Nối trung tính: o Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nối với trung tính nguồn qua dây nối trung tính PE Dây PE dây trung tính tính sử dụng riêng biệt - Khi có hư hỏng cách điện: o Mạch tự động ngắt nguồn cung cấp cách sử dụng CB, cầu chì giống mạch TN-C, sử dụng RCD (vì bảo vệ chống chạm điện tách bảo vệ ngắn mạch pha) Hình 3: Sơ đồ TN-S b Đặc điểm - Quá áp: 12 o Trong điều kiện bình thường, điểm trung tính, vỏ thiết bị có điện - Tương hợp điện từ: o Trong điều kiện bình thường, dây PE sụt áp nhược điểm sơ đồ TN-C khắc phục o Khi có hư hỏng cách điện, giống sơ đồ TN-C - Nguy hỏa hoạn: o Dòng điện cố lớn nên dễ gây cháy o Hạn chế nguy hỏa hoạn sơ đồ TN-C dòng chạy dây PE điều kiện bình thường - Thiết bị bảo vệ ngắt mạch : o Nếu dùng CB, cầu chì để bảo vệ chống chạm điện đặc tính o tương tự sơ đồ TN-C Nếu bảo vệ chống chạm điện gián tiếp có trang bị RCD, để chống nhiễu ta sử dụng RCD có dòng rò lớn Sơ đồ IT a Cách thực - Nối đất : o Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp o cách ly với đất hay nối đất qua điện trở lớn hạn chế áp Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên tiếp đất điện cực riêng qua dây tiếp đất PE Tiết diện dây PE xác định theo dòng cố lớn xảy - Khi có hư hỏng cách điện: o Dòng cố thường thấp không nguy hiểm Để tránh cố chạm đất hai điểm, ta phải lắp đặt thiết bị giám sát cách điện để o o bảo vệ báo tín hiệu Để bảo vệ chống hư hỏng hai điểm, ta sử dụng CB, cầu chì Thiết bị chống dòng rò RCD sử dụng 13 Hình 4: Sơ đồ IT b Đặc điểm - Quá áp: o Trong điều kiện bình thường, điểm trung tính, vỏ thiết bị có điện o Khi có hư hỏng cách điện trung áp, xuất điện áp vỏ thiết bị phần mang điện, điện áp lớn o Khi bị hư hỏng cách điện điểm thứ , thiết bị tiếp tục làm việc điện áp dây xuất dây pha vỏ thiết bị - Tương hợp điện từ: o Trong điều kiện bình thường có hư hỏng cách điện điểm thứ nhất, sụt áp PE - Nguy hỏa hoạn: o Sử dụng RCD với dòng rò < 500 mA để tránh nguy hỏa hoạn - Thiết bị ngắt mạch bảo vệ: o Khi dùng CB, cầu chì để bảo vệ chống hư hỏng cách điện hai điểm quy tắc giống sơ đồ TN o Khi sử dụng RCD mạch phải lắp RCD Nếu mạch có điện cực nối đất riêngbiệt cần đặt RCD đầu vào chúng Nếu tải mạch không quan trọng RCD ngắt mạch cố chạm vỏ Sơ đồ TT - Mạng TT mạng có trung tính nguồn nối đất vỏ thiết bị nối đất - Tiếp xúc gián tiếp: Hình 5: Sơ đồ TT - Dòng điện cố: 14 - Dòng chạy qua hệ thống tiếp đất bảo vệ - Do Rp 20m, nên dòng điện từ cực tiếp đất A vào đất, điểm P, C coi o vùng có điện trở không, điện không Vậy giá tri dòng ampe kế đo dòng qua cực tiếp đất A vào vùng có điện trở 0, điện áp volt kế đo điện áp cực tiếp đất A o vùng điện (ĐPCM) Khoảng cách cọc A B lớn 40m nên tránh ảnh hưởng hệ thống tiếp đất B lên hệ thống tiếp đất cần đo Dùng máy đo chuyên dụng - Máy đo chuyên dụng có cực E, P, C Cực R nối đến điện trở đất cần đo, cực P (gọi cực phụ áp ) cực C (được gọi cực phụ dòng) nối đến cọc phụ Hình 7: Cách đo điện trở nối đất máy đo chuyên dụng KẾT LUẬN 16 Qua tiểu luận em hiểu rõ tai nạn điện, khái niệm định nghĩa liên quan vấn đề an toàn điện biện pháp an toàn điện thực tiễn Bài tiểu luận giúp em có thêm kiến thức lĩnh vực điện phương pháp đo điện trở tiếp đất, mạng sơ đồ điện ứng dụng thực tế Từ đó, ta cần hiểu sử dụng điện cần thiết, cách sử dụng an toàn gây nguy hiểm đến tính mạng người Vì vậy, cần biết cách sử dụng dụng cụ an toàn điện để bảo vệ tính mạng tiếp xúc với điện Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Mạnh Hùng giúp đỡ em trình thực đề tài Bài tiểu luận tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý thầy để hoàn thiện Em chân thành cảm ơn! 17 [...]... dụng có 3 cực E, P, C Cực R được nối đến điện trở đất cần đo, cực P (gọi là cực phụ áp ) và cực C (được gọi là cực phụ dòng) được nối đến 2 cọc phụ Hình 7: Cách đo điện trở nối đất bằng máy đo chuyên dụng KẾT LUẬN 16 Qua bài tiểu luận em đã hiểu rõ hơn về tai nạn điện, các khái niệm định nghĩa liên quan các vấn đề an toàn điện cũng như là các biện pháp an toàn điện trong thực tiễn Bài tiểu luận cũng... vỏ thiết bị có cùng điện thế o Khi có hư hỏng cách điện trung áp, xuất hiện điện áp giữa vỏ thiết bị và phần mang điện, điện áp này có thể lớn o Khi bị hư hỏng cách điện điểm thứ nhất , các thiết bị tiếp tục làm việc và điện áp dây sẽ xuất hiện giữa dây pha và vỏ thiết bị - Tương hợp điện từ: o Trong điều kiện bình thường cũng như khi có hư hỏng cách điện điểm thứ nhất, không có sụt áp trên PE - Nguy... khoảng cách > 20m, nên đối với dòng điện đi từ cực tiếp đất A vào đất, 2 điểm P, C coi như ở o trong vùng có điện trở bằng không, và điện thế cũng bằng không Vậy giá tri dòng ampe kế đo chính là dòng đi qua cực tiếp đất A vào vùng có điện trở 0, điện áp volt kế đo là điện áp giữa cực tiếp đất A và o vùng điện thế 0 (ĐPCM) Khoảng cách giữa cọc A và B lớn hơn 40m nên tránh được ảnh hưởng của hệ thống tiếp... cùng điện thế Khi có hư hỏng cách điện trung áp, dòng sẽ đi qua cực nối đất của trung tính cuộn hạ áp, làm xuất hiện điện áp tần số công nghiệp giữa vỏ thiết bị và đất - Trường hợp điện từ o Ở trạng thái làm việc bình thường, do tải khổng đối xứng sẽ phát sinh dòng chạy trong dây trung tính, đồng thời tạo ra các điện áp rơi và độ lệch điện thế Dòng trung tính tạo nên trường điện từ gây nhiễu Các điện. .. có thêm kiến thức trong lĩnh vực điện như các phương pháp đo điện trở tiếp đất, các mạng sơ đồ điện có thể ứng dụng trong thực tế Từ đó, ta cần hiểu sử dụng điện là rất cần thiết, nhưng nếu không biết cách sử dụng an toàn có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người Vì vậy, chúng ta cần biết cách sử dụng các dụng cụ an toàn điện để bảo vệ tính mạng khi tiếp xúc với điện Em xin chân thành cảm ơn thầy... Volt kế và Ampe kế - Cách thực hiện: o Cọc A là cọc tiếp đất cần đo, đóng thêm 2 cọc phụ P và C như hình vẽ o Đặt vào 2 cọc AC nguồn áp xuay chiều, đo hiệu điện thế U giữa 2 cọc A, P và dòng I chạy từ cọc A tới C o Điện trở của hệ thống tiếp đất A: RA = U/I 15 Hình 6:Sơ đồ cách mắc Volke và Ampe kế - Chứng minh: o Do 2 cực phụ P, C cách cực tiếp đất cần đo A khoảng cách > 20m, nên đối với dòng điện đi... tính tạo nên trường điện từ gây nhiễu Các điện áp rơi có thể được khuếch đại o 11 o Khi có hư hỏng cách điện, dòng sự cố lớn, vài kA Độ sụt áp, các nhiễu điện từ cao, điện áp quá độ giữa vỏ thiết bị điện và pha sẽ vượt quá điện áp pha – trung tính, có thể lấy bằng 1,45Uf - Nguy cơ hỏa hoạn : o Dòng điện sự cố lớn nên dễ gây cháy o Đồng thời khi thực hiện nối dây PEN với các vật dẫn tự nhiên của tòa nhà... bảo vệ chống chạm điện thì các đặc tính o tương tự sơ đồ TN-C Nếu bảo vệ chống chạm điện gián tiếp có trang bị RCD, để chống nhiễu ta sử dụng RCD có dòng rò lớn 4 Sơ đồ IT a Cách thực hiện - Nối đất : o Điểm nối sao của nguồn hoặc cuộn hạ thế của máy biến áp sẽ được o cách ly với đất hay nối đất qua điện trở lớn và bộ hạn chế quá áp Các vỏ thiết bị và vật dẫn tự nhiên được tiếp đất ở điện cực riêng qua... 5: Sơ đồ TT - Dòng điện sự cố: 14 - Dòng chạy qua hệ thống tiếp đất bảo vệ - Do Rp