Sự rò rỉ điện và giải pháp giảm thiểu sự rò rỉ trong công nghiệp

Khi đó dòng dò 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 sinh hoạt cũng như trong sản xuất khi con người chạm vào

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG



TIỂU LUẬN AN TOÀN BỨC XẠ VÀ

AN TOÀN ĐIỆN TRONG Y TẾ

Đề tài : Sự rò rỉ điện và giải pháp giảm thiểu sự rò rỉ trong công nghiệp

Giáo viên hướng dẫn : T.s Phạm Mạnh Hùng Sinh viên thực hiện : Hoàng Thanh Tùng

SHSV : 20122737

Lớp : ĐTVT 08-K57

Hà Nội,12/2015

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 2

DANH MỤC HÌNH VẼ 3

LỜI NÓI ĐẦU 4

NỘI DUNG 5

1 Tìm hiểu về dòng rò: 5

1.1 Định nghĩa về dòng rò: 5

1.2 Nguyên nhân bị rò điện: 5

1.3 Phương pháo giải quyết vấn đề rò dòng: 5

2 Phương pháp phát hiện dòng rò: 7

3 Giải pháp chống rò điện trong công nghiệp: 9

3.1 Cấu tạo: 9

3.2 Nguyên lí hoạt động: 10

3.3 Một số điểm chú ý trong tính chọn, chế tạo và lắp đặt: 10

KẾT LUẬN 12

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1: Cọc te ( điểm nối đất an toàn vào cọc sắt) 6

Hình 2: Relay tự ngắt 7

Hình 3: Bộ cảnh báo SafeBOX 8

Hình 4: Sơ đồ nguyên lí- Ghép nối hệ thống tự động chống giật trong công nghiệp 9

LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết, điện năng rất có ích cho cuộc sống, nhờ có điện mà cuộc sống của chúng ta trở nên văn minh, hiện đại Không chỉ vậy điện là nguồn tài nguyên của mỗi quốc gia, mõi dân tộc Chính vì vậy mà yêu cầu đặt ra cho hệ thống điện là làm việc phải có độ tin cậy sao, đáp ứng tốt nhất nhu cầu sử dụng điện của xã hội Trong đó

hệ thống các thiết bị đóng ngắt bảo vệ cho con người có ý nghĩa quan trọng Nó đảm bảo cho tính mạng con người cũng như cho sinh hoạt và sản xuất khi có sự rò rỉ ra ngoài

Bài tiểu luận này sẽ trình bày về cách phát hiện sự rò rỉ dòng điện dơn giản Do đề tài khá lớn cũng như chưa có nhiều kiến thức về chuyên môn nên trong bài tiểu luận chỉ tập trung vào một số vấn đề như: tìm hiểu về dòng rò, phương pháp phát hiện dòng rò, thêm vào đó bài tiểu luận tìm hiểu thêm về giải pháp chống rò điện trong công nghiệp

Em xin cám ơn thầy Phạm Mạnh Hùng đã định hướng và hướng dẫn em hoàn

thành bài tiểu luận này Do hạn chế về kiến thức chuyên môn nên bài tiểu luận sẽ không tránh khỏi sai sót, vì thế em rất mong nhận được sự góp ý của thầy và các bạn để bài tiểu luận được hoàn chỉnh

NỘI DUNG

1 Tìm hiểu về dòng rò:

1.1 Định nghĩa về dòng rò:

Sau một thời gian sử dụng máy móc, thiết bị sử dụng sẽ phát sinh một hiện tượng rò rỉ điện ra vỏ thiết bị được gọi là dòng rò Dòng rò là một hiện tượng vật lí trong kỹ thuật ngành điện cơ học, nó là dòng điệ dư thừa trong tổn hao năng lượng điện Khi đó dòng dò 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 sinh hoạt cũng như trong sản xuất khi con người chạm vào vỏ thiết bị đó

1.2 Nguyên nhân bị rò điện:

Nguyên nhân dẫn đến rò rỉ 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 điện bị hỏng, mất tác dụng hoặc kém hơn so với ban đầu

 Dây điện bị dò do dây vỏ cách điện, băng dính cách điện tại các điểm nối bị lão hóa, mất tác dụng, bị cháy do dòng điện đi qua sinh nhiệt, …

Hâu quả của rò điện gây ra có những mối nguy hiểm dẫn đến các tai nạn điện gây nguy hiểm cho con người cũng như thiết bị, gây ra nhưng thiệt hại, hao hụt trong các doanh nghiệp,…

1.3 Phương pháo giải quyết vấn đề rò dòng:

Để giải quyết vấn đề rò dòng này, và cũng để đảm bảo an toàn cho còn người, đảm bảo an toàn cho sinh hoạt và sản xuất người ta chủ yếu sử dụng biện pháp nối đất an toàn vào thiết bị sử dụng điên, và đưa toàn bộ dòng rò này đi hoàn toàn một cách an toàn theo

hệ thống Một số biện pháp cụ thể với các khu vực khác nhau:

 Trong hộ gia đình, trường học, khu dân cư, … :

Trước khi xây dựng nhà, cần thiết kế ngay một đầu dây nối đất, dây nối đất cho các dòng rò đi qua _ đây là bộ phân an toàn về điện Dây nối đất cần đi qua một cầu dao tổng, từ đó những thiết bị trong nhà như mô tơ bơm nước, bình móng lạnh, tủ lạnh, điều hòa, máy tính, … và mọi ổ cắm qua cầu dao tổng này Ổ cắm và phích cắm

sử dụng loại 3 chấu

Chất lượng đường dây nối đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính dẫn điện nhiều hay ít của đất, độ ẩm của đất, môi trường xung quanh, hình dạng_kích thước của đầu chôn Từ đó chọn ra phương pháp tối ưu để phù hợp với thiết kế

Có thể nhờ hoặc tham khảo ý kiến của thợ điện hoặc những người có chuyên môn hoặc kinh nghiệm để khảo sát và lắp đặt đường dây được an toàn Tuy nhiên, việc

dùng đơn độc một đường dây nối đất không hoàn toàn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho

người Do có cần có thêm các thiết bị như cầu dao chống giật sẽ an toàn hơn cho

người dùng

 Trong công trường xây dựng:

Trước khi xây dựng, để đảm bảo an toàn tránh sự rò rỉ, đảm bảo an toàn lao động,

người ta chôn trong lòng đất một hệ thống lưới sắt, vào theo hệ thống lưới sắt này là

những cọc sắt có tác dụng dẫn dòng rò đi sâu vào trông lòng đất, và những cọc sắt này

sẽ được đóng sâu vào đất tùy thuộc vào địa tầng à các thông số kiểm tra cho phép

trong chuyên ngành

Cọc sắt này được nối với thiết bị sử dụng điện, còn hệ thống lưới sắt sẽ có tác

dụng không gây ra hiện tượng điện áp bước

Hình 1: Cọc te ( điểm nối đất an toàn vào cọc sắt)

2 Phương pháp phát hiện dòng rò:

Có hai phương pháp phát hiện dòng rò:

 Dùng relay tự ngắt:

Hình 2: 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

 Dùng bộ cảnh báo SafeBOX:

Hình 3: Bộ cảnh báo SafeBOX

SafeBOX dùng để phát hiện cảnh báo sớm cho người qua đường và công nhân vận hành biết có dòng điện rò trên cột điện, cột đèn, vỏ tủ điện để kịp thời khắc phục

SafeBOX được Scitech thiết kế để trợ giúp cho việc phát hiện dòng điện rò có khả năng gây tác hại cho con người Khi vỏ hộp, vỏ tủ, cột điện, cột đèn chiếu sáng tiếp xúc với một dòng điện có khả năng gây hại, đèn trên thiết bị sẽ phát sáng nhấp nháy để báo cho mọi người biết để tránh xa hoặc người có chuyên môn đến khắc phục

3 Giải pháp chống rò điện trong công nghiệp:

Hiện nay chúng ta đã quen với việc sử dụng cầu dao tự động chống giật cho người và

rò điện trong công nhiệp Tuy nhiên trong nghiệp, việc chống giật cho người lao động và chống rò điện cho thiết bị điện với công suất lớn phải có cầu giao tự động chống giật công suất lớn điều này gặp trở ngại bởi giá thành không hề nhỏ Tuy nhiên có một giải pháp giải quyế được vấn đề trên đó là việc ghép nối hệ thống tự động chống giật Mô hình ghép nối như sơ đồ sau:

Hình 4: Sơ đồ nguyên lí- Ghép nối hệ thống tự động chống giật trong công nghiệp

3.1 Cấu tạo:

 ELR là rơle rò điện ( Earth leakage Relay ) có chức năng nhận tín hiệu do ZCT đưa đến (do có hiện tượng người sử dụng thiết bị điện bị giật và rò điện của thiết

bị điện) và điều khiển cắt nguồn điện

 ELR là rơle rò điện ( Earth leakage Relay ) có chức năng nhận tín hiệu do ZCT đưa đến (do có hiện tượng người sử dụng thiết bị điện bị giật và rò điện của thiết

bị điện) và điều khiển cắt nguồn điện

 K1 là khởi động từ có chức năng đóng-cắt nguồn điện Khí cụ điện này được tính chọn trên cơ sở công suất tải

 IC là rơle thời gian (IC Timer) có chức năng định thời gian cho chuông báo động

sự cố làm việc

 AL là chuông báo động sự cố giật-rò điện

 LAMP là đèn báo sự cố giật-rò điện Nên chọn loại đèn nhấp nháy màu đỏ

3.2 Nguyên lí hoạt động:

Bản chất vật lý của nguyên lý hoạt động ở hệ thống này là sự cảm ứng với từ trường xung quanh các dây điện L1-L2-L3-N của biến dòng pha-trung tính ZCT Từ trường tổng hợp của 4 dây điện này sẽ khác nhau trong trường hợp không xuất hiện dòng rò và trong trường hợp xuất hiện dòng rò, dẫn đến điện áp cảm ứng trong ZCT sẽ khác nhau

Khi không có sự cố (không xuất hiện dòng rò qua người và vỏ thiết bị xuống đất) thì K1 luôn ở trạng thái có điện và tải được cấp điện Tín hiệu điện ở đầu ra của ZCT sẽ thay đổi khi có hiện tượng người sử dụng thiết bị điện bị giật hoặc thiết bị điện bị rò điện xuống đất Tín hiệu này làm cho ELR tác động, dẫn đến K1 mất điện và IC-AL-LAMP

có điện Điều này đảm bảo cắt nguồn điện và báo có sự cố

Giá trị dòng rò (qua người và vỏ thiết bị điện xuuống đất) gây ra tác động tự động bảo vệ của hệ thống trên điều chỉnh được (nhỏ nhất là 0,1A) và thời gian tác động (từ khi

có sự cố cho đến khi ELR tác động) cũng điều chỉnh được (nhanh nhất là 0,1s)

3.3 Một số điểm chú ý trong tính chọn, chế tạo và lắp đặt:

Để đảm bảo chất lượng (quan trọng nhất là 2 chỉ tiêu: Giá trị dòng rò gây tác động và tính tác động nhanh), điều cần chú ý trong khi tính chọn là phải đảm bảo sự tương thích giữa ZCT và ELR Trong trường hợp tự chế tạo, cần phải làm thí nghiệm để hiệu chỉnh đạt yêu cầu về 2 chỉ tiêu nêu trên, cụ thể là: Giá trị dòng rò gây tác động phải nằm trong phạm vi từ 0,1A đến 0,9A và thời gian tác động từ 0,1s đến 1,5s

Khi chế tạo mới: Căn cứ vào tổng công suất các thiết bị điện định bảo vệ mà kết hợp chế tạo thành tủ phân phối nguồn có thêm chức năng chống giật-rò điện, bố trí tất cả các phần tử trong sơ đồ trên vào một tủ điện và bổ xung thêm một áptômát và cầu dao thường trước ZCT có nhiệm vụ đóng-cắt nguồn điện cung cấp, đèn và chuông báo sự cố nên lắp nổi ngoài tủ Trên mặt tủ cũng cần bố trí các phần tử đo dòng pha-điện áp pha và điện áp dây, đèn báo pha với các màu tương ứng và đồng hồ đo công suất tiêu thụ

Trong trường hợp tủ phân phối nguồn có sẵn, thì chỉ việc lắp thêm các phần tử như trong sơ đồ trên vào khoảng không gian còn lại trong tủ

Khi lắp đặt, nhất thiết phải đảm bảo:

 Dây trung tính của nguồn điện và của các thiết bị điện không được nối đất, dây tiếp địa của các thiết bị điện phải được nối vào hệ thống tiếp địa cho các thiết

bị điện của từng khu vực

 Tiếp địa cho các thiết bị điện phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn

 Tủ phải được đặt ở nơi thoáng-khô ráo, dễ quan sát và thao tác Trong tủ nên

để các gói hút ẩm

Hệ thống tự động chống giật-rò điện kiểu trên đã được thiết kế-chế tạo và lắp đặt tại tất cả các phân xưởng sản xuất-trung tâm điều khiển-văn phòng của một nhà máy công nghiệp 100% vốn nước ngoài tại Việt Nam, với giá thành thấp hơn từ 5 đến 20 lần

so với dùng trực tiếp cầu dao tự động tùy tổng công suất thiết bị điện từng khu vực Chủ đầu tư và tư vấn giám sát nước ngoài đã thí nghiệm và chấp nhận cho phép sử dụng Đến nay, qua theo dõi thì thấy hệ thống tự động chống giật-rò điện kiểu trên hoạt động rất tốt

KẾT LUẬN Trên đây là những tìm hiểu của em về hiện tượng rò rỉ, dòng rò, một vài phương pháp nhận biết dòng dò, phương pháp khắc phục

Sau cùng em cho răng việc lắp ghép một hệ thống tự động chống giật điện trong công nghiệp là hoàn toàn cần thiết Bởi giải pháp này tiết kiệm được chi phí đầu tư cầu chì tự động chống giật công suất lớn, khắ phục hiện tượng rò rỉ điện trong các nhà máy,

xí nghiệp, giảm thiểu sự thất thoát về điện và đảm bảo an toàn lao động cho công nhân vận hành máy móc cũng như tiếp xúc với máy

Trong bài tiểu luận còn nhiều thiếu sót, em mong được sự đóng góp ý kiến của thầy giáo hướng dẫn cũng như các bạn trong lớp Em xin cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 Tài liệu “An toàn điện”_Quyền Huy Ánh (Đại học sư phạm kỹ thuật TPHCM)

http://adsvn.vn/project/c-49/Giai-phap-tu-dong-chong-giat,-ro-dien-trong-cong-nghiep.html#.Vl83C3YrLIX

http://tailieu.vn/doc/mot-giai-phap-tu-dong-chong-giat-ro-dien-trong-cong-nghiep-1771955.html