KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPTHỰC PHẨN TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ BÀI TIỂU LUẬN HỌC PHẦN : KỸ THUẬT AN TOÀN LAO ĐỘNG TÊN ĐỀ TÀI : KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN GVHD : ĐỖ NGỌC THỊNH THỰC HIỆN : NGUYỄN VĂN AN NHĨM :1 THỜI GIAN : THỨ 3, TIẾT 1-2, PHỊNG B108 MSSV: 2008160001 Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2017 KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Các tai nạn điện 1.1 Điện giật đốt cháy điện Khi người tiếp xúc với phần tử có điện áp, có dòng điện chạy qua thể, dòng điện đủ lớn gây tác dụng sinh sý với thể gọi điện giật Còn dòng điện lớn chạy thể gây bỏng phận thể mà qua gọi đốt cháy điện 1.2 Hỏa hoạn, cháy nổ điện Do để vật liệu dễ gây cháy nổ cạch thiết bị điện đường dây dẫn dây dẫn có dòng điện q giới hạn cho phép (quá tải, ngắn mạch, ) dẫn đến đốt nóng dây dẫn, chạm chập, phát hồ quang, vật liệu dễ cháy để gần bốc cháy gây cháy nổ, hỏa hoạn Theo thống kê, điện giật chiếm khoảng 80% tổng số tai nạn 85%-87% số vụ tai nạn chết người điện giật Các tình dẫn đến tai nạn điện giật Chạm điện trực tiếp chạm điện gián tiếp - Chạm điện trực tiếp, xảy người chạm trực tiếp với phận mang điện như: chạm vào dẫn, cuộn dây máy điện, - Chạm điện gián tiếp, người chạm vào phận không mang điện, có nguyên nhân khiến chúng mang điện Ví dụ chạm vào vỏ máy biện áp có phận cách điện bị hỏng, Một vài số liệu thống kê tai nạn điện giật Sau vài số liệu thống kê tai nạn điện giật theo tài liệu công bố số nước giới, qua đề phương án bảo vệ nhằm hạn chế tối đa mức nguy hiểm dòng điện gây - Tỷ lệ tai nạn điện giật theo cấp điện áp: + Khoảng 76,4% tai nạn xảy mạng điện hạ áp (U ≤ 1000V) + Khoảng 23,6% tai nạn xảy mạng điện cao áp (U > 1000V) - Tỷ lệ tai nạn điện theo nghề nghiệp: + Khoảng 42,2% tai nạn xảy với người ngành điện + Khoảng 57,8% tai nạn xảy với người khong thuộc ngành điện - Tỷ lệ tai nạn điện giật theo nguyên nhân tiếp xúc điện: + Khoảng 55,9% tai nạn xảy chạm điện trực tiếp + Khoảng 42,9% tai nạ chạm điện gián tiếp + Khoảng 1,12% tai nạ xảy hồ quang điện + Khoảng 0,08% tai nạ xảy xuất khu vực điện trường mạnh - Tỷ lệ tai nạn điện giật theo lứa tuổi: Bảng 1: tỷ lệ tai nạn điện giật theo lứa tuổi Lứa tuổi Dưới 20 21-30 31-40 Trên 40 Tỷ lệ tai nạn điện giật [%] 14,5 51,7 21,3 12,5 Tác dụng dòng điện thể người Khi người tiếp xúc với phần tử mang điện áp, có dòng điện chạy qua thể, phận chịu tác động nhiệt, điện phân, sinh học làm rối loạn, phá hủy phận, dẫn tới tử vong - Tác động nhiệt: thể qua tượng gây bỏng, phát nóng mạch máu, thần kinh, tim, não, dẫn đến phá hủy, gây rối loạn chức phận - Tác động điện phân: thể việc phân hủy chất lỏng thể, máu, gây phá hủy thành phần máu mô - Tác động sinh học: chủ yếu thông qua phá hủy trình điện-sinh, phá vỡ cân sinh học, chức sống Mức độ nguy hiểm dòng điện phụ thuộc vào trị số dòng điên, loại dòng điện, thời gian trì dòng điện qua thể Trị số Tác dụng dòng điện thể dòng Dòng xoay chiều, f=50-60hz Dòng điện chiều điện [mA] 0,6-1,5 Bắt đầu thấy ngón tay tê tê Khơng có cảm giác 2,0-3,0 Ngón tay tê mạnh Khơng có cảm giác 3,0-7,0 Bắp thịt co lại rung Đau kim châm, cảm thấy nóng Nóng tăng lên 8,0-10 20-25 Tay khó rời khỏi vật; ngón tay, khớp tay, long bàn tay cảm thấy đau Tay không rời khỏi vật, đau, khó thở 50-80 Cơ quan hơ hấp tê liệt, tim đập mạnh 90-100 Cơ quan hô hấp tê liệt, 3s tim tê liệt dẫn đến ngừng đập Nóng tăng lê, tay co không mạnh Cảm thấy nóng mạnh, tay co rút, khó thở Cơ quan hô hấp bị tê liệt - Hiện nay, kỹ thuật sử dụng trị số an toàn điên cho phép dòng điện (Icp) Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn IEC 364-41 TCVN 4756-1989 Điện áp cho phép Ucp [V] Tần số AC DC AC DC Nơi khô 50 120 50 80 Nơi ẩm ướt 25 60 25 50 Chú ý: nơi nguy hiểm Ucp=6-12V + Dòng điện xoay chiều: Icp= 10mA + Dòng điện chiều: Icp= 50mA Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ nguy hiểm dòng điện thể 5.1 Điện áp tiếp xúc Điện áp tiếp xúc (Utx) điện áp hai điểm đường dòng điện qua thể người thường tay tay tay chân: Utx = Utay – Uchân Hay Utx = Utay – Utay Hoặc Utx = Uchân – Uchân Điện áp tiếp xúc cao dòng điện qua người lớn, vị người nguy hiểm 5.2 Điện áp bước Điện áp bước (Ub) điện áp hai chân người vào vùng bị nhiễm điện Xác định qua công thức: Ub= Ux- Ux+a= Trong đó: a – khoảng cách bước chân (0,4-0,8m) x – khoảng cách từ chân đến chỗ dòng điện [m] 5.3 Điện áp cho phép Trong lĩnh vực an tồn điện, sử dụng điện áp cho phép mức người tiếp xúc khong bị nguy hiểm đến tính mạng 5.4 Tổng trở thể Tổng trở với điện áp tiếp xúc hai yếu tố xác định giá trị dòng điện qua cở thể người tiếp xúc cới phần tử có điện Bảng 2: Giá trị điện áp cho phép Tổng trở thể phụ thuộc nhiều yếu tố từ bên ngoài, cần kể đến: a) Điện áp tiếp xúc thời gian trì điện áp b) Mối trường xung quanh - Độ ẩm: độ ẩm môi trường xung quanh tăng, độ dẫn điện lớp da tăng lên khiến tổng trở giảm, độ nguy hiểm tăng - Nhiệt độ: Khi nhiệt độ môi trường tăng, tuyến mồ hôi hoạt động nhiều, độ dẫn điện tăng, tổng trở giảm, mức nguy hiểm tăng c) Diện tích tiếp xúc tần số dòng điện Nếu diện tích tiếp xúc lớn tổng trở người giảm, nguy hiểm tăng lên Sự nguy hiểm dòng điện có liên qua đến tần số, chưa kết luận nguy hiểm mức 5.5 Đường dòng điện Đường dòng điện góp phần quan trọng vào nguy hiểm dòng điện thể, đặc biệt liên quan đến quan hô hấp tim Dòng điện qua người Từ tay qua tay Từ tay trái qua chân Từ tay phải qua chân Từ chân qua chân Tỷ lệ phần trăm dòng điện qua tim [%] 3,3 3,7 6,7 0,4 Bảng 4.5 Phân lượng dòng điện qua tim Quan bảng cho thấy, dong điện từ chân snag chân nguy hiểm nhất, khơng biết xử lý gây có rút, nguy hiểm cao 5.6 Tình trạng sức khỏe Nghiên cứu cho thấy, tượng choáng điện thể rõ người trạng thái mệt mỏi trình trạng say rượu, phụ nữ trẻ em nhạy cảm với tượng so với nam giới Bảng Giá trị lớn cho phép để không gây rung tim với người khỏe Dòng điện [mA] 10 60 90 110 160 250 500 Thời gian điện giật 30 10-30 [s] Bảng 4.7 Giá trị lớn để khơng gây tim người yếu Dòng điện [mA] Thời gian điện giật [s] 50 100 300 0,5 0,15 0,4 0,1 Không nghiên cứu 1s Phân tích an tồn mạng điện đơn giản Mạng điện đơn giản mạng điện xoay chiều pha mạng điện chiều, hai dây, không cá ngầm Mất an toàn điện: chạm vào hai cực cực (dây) - Trường hợp chạm hai dây nguy hiểm, gần tồn điện áp mạng tác dụng lên người: Ing= U/Rng [A] Trong đó: U – điện áp mạng điện Rng- điện trở người Giá trik Ing lớn giá trị an tồn cho phép (Icp) nên trước nguy hiểm II CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN ĐIỆN Quy tắc chung - Phải che chắn thiết bị phận mang điện để tránh nguy hiểm tiếp xúc bất ngờ vào vật dẫn - Phải chọn điện áp sử dụng thực nối đất nối dây trung tính phần tử bình thường khơng mang điện có nguy rò rỉ - Nghiêm chỉnh sử dụng thiết bị, dụng cụ thiết bị bảo vệ làm việc - Nghiêm chỉnh chấp hành quy trình, quy phạm an toàn điện - Tổ chức kiểm tra, vân hành quy tắc an toàn - Thường xuyên kiểm tra dự phòng cách điện thiết bị hệ thống Các biện pháp kỹ thuật 2.1 Biện pháp chủ động đề phòng xuất tình trạng nguy hiểm gây tai nạn - Đảm bảo tốt cách điện thiết bị - Đảm bảo khoảng cách an toàn điện - Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách ly - Sử dụng tín hiệu, biển báo, khóa liên động 2.2 Biện pháp ngăn ngừa, hạn chế tai nạn điện xuất tình trạng nguy hiểm - Thực nối dây trung tính bảo vệ - - Thực nối dất bảo vệ, cân thế, nối khơng - Sử dụng máy cắt điện an tồn, chống rò điện - Sử dụng phương tiện bảo vệ, phòng hộ III NỐI DẤT BẢO VỆ Các dạng nối đất 1.1 Nối đất làm việc Là nối mốt số điểm mạng điện với hệ thống nối đất, nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, vân hành hệ thống điện chế độ làm việc bình thường xảy cố Khi hệ thống nối dất có cham đất hai điểm biến thành ngắn mạch hai pha, đưa đến tự động cắt chỗ bị hỏng U>1000V Id