GIÁO TRÌNH AN TOÀN CHƯƠNG TRÌNH TRUNG CÂP NGHỀ ĐIỆN

Mục đích của BHLĐ là thông qua các biện pháp về khoa học kỹ thuật, tổ chức, kinh tế, xã hội để loại trừ các yếu tố nguy hiểm và có hại phát sinh trong quá trình sản xuất; t[r]

GIÁO TRÌNH AN TỒN

CHƯƠNG TRÌNH TRUNG CÂP NGHỀ ĐIỆN

1 - MỤC TIÊU MƠN HỌC:

Học xong mơn học học viên có khả năng:

- Phát biểu mục đích, ý nghĩa cơng tác an tồn điện

- Trình bày tác dụng dịng điện thể người, trường hợp gây tai nạn điện biện pháp kỹ thuật an tồn điện

- Phân tích ngun nhân gây hỏa hoạn điện - Thực biện pháp phòng chống cháy, nổ

- Sơ cứu nạn nhân bị tai nạn lao động: bị bỏng, chảy máu, gãy xương

- Cấp cứu nạn nhân bị tai nạn điện theo phương pháp hô hấp nhân tạo

2- NỘI DUNG MƠN HỌC: Gồm chương:

Chương 1: Nhập mơn khoa học bảo hộ lao động vệ sinh lao động

CHƯƠNG

NHẬP MÔN VỀ KHOA HỌC

BẢO HỘ LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG

1.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC KỸ THUẬT BHLĐ 1.1.1 Mục đích, ý nghĩa, tính chất cơng tác bảo hộ lao động (BHLĐ) a Mục đích, ý nghĩa cơng tác BHLĐ

Mục đích BHLĐ thơng qua biện pháp khoa học kỹ thuật, tổ chức, kinh tế, xã hội để loại trừ yếu tố nguy hiểm có hại phát sinh trình sản xuất; tạo nên điều kiện lao động thuận lợi ngày cải thiện để ngăn ngừa tai nạn lao động bệnh nghề nghiệp, hạn chế ốm đau, giảm sút sức khoẻ thiệt hại khác người lao động, nhằm bảo đảm an tồn, bảo vệ sức khoẻ tính mạng người lao động trực tiếp góp phần bảo vệ phát triển lực lượng sản xuất, tăng suất lao động

Bảo hộ lao động trước hết phạm trù sản xuất, yêu cầu sản xuất gắn liền với trình sản xuất nhằm bảo vệ yếu tố động, quan trọng lực lượng sản xuất người lao động Mặt khác, việc chăm lo sức khoẻ người lao động mang lại niềm vui, niềm hạnh phúc cho người mà công tác BHLĐ mang lại cịn có ý nghĩa nhân đạo

b Tính chất cơng tác bảo hộ lao động

BHLĐ Có tính chất chủ yếu là: Pháp lý, Khoa học kỹ thuật tính quần chúng

- BHLĐ mang tính chất pháp lý

Những quy định nội dung BHLĐ thể chế hoá chúng thành luật lệ, chế độ sách, tiêu chuẩn hướng dẫn cho cấp ngành tổ chức cá nhân nghiêm chỉnh thực Những sách, chế độ, quy phạm, tiêu chuẩn, ban hành công tác bảo hộ lao động luật pháp Nhà nước

- BHLĐ mang tính KHKT

Mọi hoạt động BHLĐ nhằm loại trừ yếu tố nguy hiểm, có hại, phịng chống tai nạn, bệnh nghề nghiệp xuất phát từ sở KHKT Các hoạt động điều tra khảo sát phân tích điều kiện lao động, đánh giá ảnh hưởng yếu tố độc hại đến người để đề giải pháp chống ô nhiễm, giải pháp đảm bảo an toàn dựa sở khoa học kỹ thuật

- BHLĐ mang tính quần chúng

lợi hạnh phúc cho người, nhà, cho toàn xã hội Vì BHLĐ ln mang tính quần chúng

Tóm lại: Ba tính chất cơng tác bảo hộ lao động: tính pháp lý, tính khoa học kỹ thuật tính quần chúng có liên quan mật thiết với hỗ trợ lẫn

1.1.2 Điều kiện lao động yếu tố liên quan

a Điều kiện lao động nghề nghiệp phân loại sau:

Tác hại liên quan đến trình sản xuất Điều kiện lao động tập hợp tổng thể yếu tố tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế xãhội biểu thông qua công cụ phương tiện lao động, đối tượng lao động, trình cơng nghệ, mơi trường lao động, xếp bố trí tác động qua lại chúng mối quan hệ với người tạo nên điều kiện định cho người trình lao động Điều kiện lao động có ảnh hưởng đến sức khoẻ tính mạng người

Những cơng cụ phương tiện lao động có tiện nghi, thuận lợi hay gây khó khăn nguy hiểm cho người lao động, đối tượng lao động ảnh hưởng đến người lao động đa dạng dịng điện, chất nổ, phóng xạ, Những ảnh hưởng cịn phụ thuộc quy trình cơng nghệ, trình độ sản xuất (thơ sơ hay đại, lạc hậu hay tiên tiến), môi trường lao động đa dạng, có nhiều yếu tố tiện nghi, thuận lợi hay ngược lại khắc nghiệt, độc hại, tác động lớn đến sức khoẻ người lao động

b Các yếu tố nguy hiểm có hại

Trong điều kiện lao động cụ thể, xuất yếu tố vật chất có ảnh hưởng xấu, nguy hiểm, có nguy gây tai nạn bệnh nghề nghiệp cho người lao động, ta gọi yếu tố nguy hiểm có hại Cụ thể là: Các yếu tố vật lý nhiệt độ, độ ẩm, tiếng ồn, rung động, xạ có hại, bụi.Các yếu tố hố học hố chất độc, loại hơi, khí, bụi độc, chất phóng xạ

Các yếu tố sinh vật, vi sinh vật loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng, côn trùng, rắn Các yếu tố bất lợi tư lao động, không tiện nghi không gian chỗ làm việc, nhà xưởng chật hẹp, vệ sinh

Các yếu tố tâm lý không thuật lợi yếu tố nguy hiểm có hại c Tai nạn lao động

d Bệnh nghề nghiệp:

Bệnh phát sinh tác động điều kiện lao động có hại người lao động gọi bệnh nghề nghiệp Bệnh nghề nghiệp làm suy yếu sức khoẻ cách lâu dài

1.1.3 Những nội dung chủ yếu khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động

Nội dung khoa học kỹ thuật chiếm vị trí quan trọng, phần cốt lõi để loại trừ yếu tố nguy hiểm có hại, cải thiện điều kiện lao động

Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động lĩnh vực khoa học tổng hợp liên ngành, hình thành phát triển sở kết hợp sử dụng thành tựu nhiều ngành khoa học khác nhau, từ khoa học tự nhiên (như toán, vật lý, hoá học, sinh học ) đến khoa học kỹ thuật chuyên ngành liên quan đến ngành kinh tế, xã hội, tâm lý học .Những nội dung nghiên cứu Khoa học bảo hộ lao động bao gồm vấn đề:

- Khoa học vệ sinh lao động (VSLĐ).

VSLĐ môn khoa học nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố có hại sản xuất sức khoẻ người lao động, tìm biện pháp cải thiện điều kiện lao động, phòng ngừa bệnh nghề nghiệp nâng cao khả lao động cho người lao động

Nội dung khoa học VSLĐ chủ yếu bao gồm :

+ Phát hiện, đo, đánh giá điều kiện lao động xung quanh

+ Nghiên cứu, đánh giá tác động chủ yếu yếu tố môi trường lao động đến người

+ Đề xuất biện pháp bảo vệ cho người lao động

+ Để phòng bệnh nghề nghiệp tạo điều kiện tối ưu cho sức khoẻ tình trạng lành mạnh cho người lao động mục đích vệ sinh lao động

Cơ sở kỹ thuật an toàn

Kỹ thuật an toàn hệ thống biện pháp, phương tiện, tổ chức kỹ thuật nhằm phòng ngừa tác động yếu tố nguy hiểm gây chấn thương sản xuất người lao động

Khoa học phương tiện bảo vệ người lao động

quần áo chống nóng, quần áo kháng áp, loại bao tay, giày, ủng cách điện phương tiện thiết yếu lao động

Ecgơnơmi với an tồn sức khoẻ lao động

Ecgônômi môn khoa học liên ngành nghiên cứu tổng hợp thích ứng phương tiện kỹ thuật môi trường lao động với khả người giải phẩu, tâm lý, sinh lý nhằm đảm bảo cho lao động có hiệu nhất, đồng thời bảo vệ sức khoẻ, an toàn cho người

Ecgơnơmi tập trung vào thích ứng máy móc, cơng cụ với người điều khiển nhờ vào việc thiết kế, tuyển chọn huấn luyện Ecgônômi tập trung vào việc tối ưu hố mơi trường xung quanh thích hợp với người thích nghi người với điều kiện môi trường Ecgônômi coi hai yếu tố bảo vệ sức khoẻ ngưòi lao động suất lao động quan trọng

Trong Ecgônômi người ta thường nhấn mạnh tới khái niệm nhân trắc học Ecgônômi tức quan tâm tới khác biệt chủng tộc nhân chủng học nhập hay chuyển giao công nghệ nước

- Sự phát triển bền vững ATLĐ.

Phát triển bền vững cách phát triển “thoả mãn nhu cầu hệ mà không ảnh hưởng đến khả thoả mãn nhu cầu hệ mai sau”

Phát triển bền vững xem tiến trình địi hỏi tiến triển đồng thời lĩnh vực: kinh tế, nhân văn, môi trường kỹ thuật

1.2 Kỹ thuật vệ sinh lao động (VSLĐ). 1.2.1 Đối tượng nội dung VSLĐ

Vệ sinh lao động môn khoa học dự phòng, nghiên cứu điều kiện thiên nhiên, điều kiện sản xuất, sức khoẻ người, ngưỡng sinh lý cho phép ảnh hưởng điều kiện lao động, trình lao động, gây nên tai nạn lao động bệnh nghề nghiệp Trong vệ sinh lao động (VSLĐ) chủ yếu sâu nghiên cứu tác hại nghề nghiệp, từ mà có biện pháp phịng ngừa tác nhân có hại cách có hiệu

Nội dung VSLĐ bao gồm :

- Nghiên cứu đặc điểm vệ sinh trình sản xuất - Nghiên cứu biến đổI sinh lý, sinh hoá thể người - Nghiên cứu việc tổ chức lao động nghỉ ngơi hợp lý

- Nghiên cứu biện pháp đề phòng tình trạng mệt mỏI lao động, hạn chế ảnh hưởng yếu tố tác hạI nghề nghiệp sản xuất, đánh giá hiệu biện pháp

- Tổ chức khám tuyển xếp hợp lý công nhân vào làm việc phận sản xuất khác xí nghiệp

- Quản lý, theo dõi tình hình sức khoẻ công nhân, tổ chức khám sức khoẻ định kỳ, phát sớm bệnh nghề nghiệp.Giám định khả lao động cho công nhân bị tai nạn lao động, mắc bệnh nghề nghiệp bệnh mãn tính khác

- Đôn đốc, kiểm tra việc thực biện pháp vệ sinh an toàn lao động sản xuất

1.2.2 Các tác hại nghề nghiệp

Các tác hại nghề nghiệp người lao động yếu tố vi khí hậu;

tiếng ồn rung động; bụi; phóng xạ; điện từ trường; chiếu sáng gây

Các tác hại yếu tố vật lý, hố học,sinh vật xuất q trình sản xuất

- Tác hại liên quan đến tổ chức lao động chế độ làm việc, nghỉ ngơi không hợp lý,cường độ làm việc cao, thời gian làm việc dài… - Tác hại liên quan đến điều kiện vệ sinh an toàn thiếu thiết bị

thơng gió, chống bụi, chống nóng, chống tiếng ồn, thiếu trang bị phịng hộ lao động, khơng thực triệt để qui tắc vệ sinh an tồn lao động…

a Vi khí hậu.

Vi khí hậu trạng thái lý học khơng khí khoảng khơng gian thu hẹp gồm yếu tố nhiệt độ khơng khí, độ ẩm tương đối khơng khí, vận tốc chuyển động khơng khí xạ nhiệt Điều kiện vi khí hậu sản xuất phụ thuộc vào tính chất q trình cơng nghệ khí hậu địa phương

Về mặt vệ sinh, vi khí hậu có ảnh hưởng đến sức khoẻ, bệnh tật công nhân Làm việc lâu điều kiện vi khí hậu lạnh ẩm mắc bệnh thấp khớp, viêm đường hô hấp trên, viêm phổi làm cho bệnh lao nặng thêm Vi khí hậu lạnh khô làm cho rối loạn vận mạch thêm trầm trọng, gây khơ niêm mạc, nứt nẻ da Vi khí hậu nóng ẩm làm giảm khả bay mồ hôi, gây rối loạn thăng nhiệt, làm cho mệt xuất sớm, cịn tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, gây bệnh da

b Tiếng ồn rung động.

Tiếng ồn âm gây khó chịu , quấy rối làm việc nghỉ ngơi người

đổi có tính chu kỳ hình dạng mà chúng có trạng thái tĩnh

Tiếng ồn tác động trước hết đến hệ thần kinh trung ương,sau đến hệ thống tim mạch nhiều quan khác Tác hại tiếng ồn chủ yếu phụ thuộc vào mức ồn Tuy nhiên tần số lặp lại tiếng ồn, đặc điểm ảnh hưởng lớn đến người.Tiếng ồn liên tục gây tác dụng khó chịu tiếng ồn gián đoạn Tiếng ồn có thành phần tần số cao khó chịu tiếng ồn có tần số thấp.Khó chịu tiếng ồn thay đổi tần số cường độ Ảnh hưởng tiếng ồn thể phụ thuộc vào hướng lượng âm tới, thời gian tác dụng, vào độ nhạy riêng người vào lứa tuổi, giới tính trạng thái thể ngưịi cơng

nhân c Bụi

Bụi tập hợp nhiều hạt có kích thước lớn nhỏ khác tồn lâu khơng khí dạng bụi bay bay hay bụi lắng hệ khí dung nhiều pha hơi, khói, mù Bụi phát sinh tự nhiên gió bão, động đất, núi lửa quan trọng sinh hoạt sản xuất người từ trình gia cơng, chế biến, vận chuyển ngun vật liệu rắn

Bụi gây nhiều tác hại cho người mà trước hết bệnh đường hô hấp, bệnh ngồi da, bệnh tiêu hố…như bệnh phổi, bệnh viêm mũi, họng, phế quản, bệnh mụn nhọt, lở loét…

d Chiếu sáng.

Chiếu sáng hợp lý khơng góp phần làm tăng suất lao động mà hạn chế tai nạn lao động, giảm bệnh mắt

e Phóng xạ.

Nguyên tố phóng xạ nguyên tố có hạt nhân nguyên tử phát tia có khả ion hố vật chất, tia gọi tia phóng xạ Hiện người ta biết khoảng 50 nguyên tố phóng xạ 1000 đồng vị phóng xạ nhân tạo Hạt nhân nguyên tử nguyên tố phóng xạ phát tia phóng xạ tia α,β,γ tia Rơnghen, tia nơtơron…,những tia mắt thường khơng nhìn thấy được, phát biến đổi bên hạt nhân nguyên tử

Làm việc với chất phóng xạ bị nhiễm xạ Nhiễm xạ cấp tính thường xảy sau vài vài ngày toàn than nhiễm xạ liều lượng định (trên

200Rem).Khi bị nhiễm xạ cấp tính thường có triệu chứng : - Da bị bỏng, tấy đỏ chổ tia phóng xạ chiếu vào

- Chức thần kinh trung ương bị rối loạn

Trường hợp nhiễm xạ cấp tính thường gặp sản xuất nghiên cứu mà chủ yếu xảy vụ nổ vũ khí hạt nhân tai nạn lò phản ứng nguyên tử

Nhiễm xạ mãn tính xảy liều lượng (nhỏ 200 Rem) thời gian dài thường có triệu chứng sau :

- Thần kinh bị suy nhược

- Rối loạn chức tạo máu

- Có tượng đục nhân mắt, ung thư da, ung thư xương

- Cần lưu ý quan cảm giác người khơng thể phát tác động phóng xạ lên thể, có hậu biết

1.3 Dụng cụ biển báo an toàn.

1.3.1 Biện pháp an toàn thân người lao động

- Thực thao tác, tư lao động phù hợp, nguyên tắc an toàn, tránh tư cúi gập người, tư gây chấn thương cột sống, vị đĩa đệm…

- Bảo đảm khơng gian vận động, thao tác tối ưu, thích nghi người máy…

- Đảm bảo điều kiện lao động thị giác, thính giác, xúc giác… - Đảm bảo tâm lý phù hợp, tránh tải, căng thẳng hay đơn điệu 1.3.2 Thực biện pháp che chắn an tồn.

Mục đích thiết bị che chắn an toàn cách li vùng nguy hiểm người lao động vùng có điện áp cao, có chi tiết chuyển động, nơi người rơi, ngă

Yêu cầu thiết bị che chắn :

- Ngăn ngừa tác động xấu, nguy hiểm gây q trình sản xuất

- Khơng gây trở ngại, khó chịu cho người lao động

- Khơng ảnh hưởng đến suất lao động, công suất thiết bị Phân loại thiết bị che chắn :

- Che chắn phận, cấu chuyển động - Che chắn phận dẫn điện

- Che chắn nguồn xạ có hại

1.3.3 Sử dụng thiết bị cấu phịng ngừa.

Mục đích sử dụng thiết bị cấu phòng ngừa để ngăn chặn tác động xấu cố trình sản xuất gây ra, ngăn chặn, hạn chế cố lan rộng.Sự cố gây tải (về áp suất, nhiệt độ, điện áp…) hư hỏng ngẫu nhiên chi tiết, phần tử thiết bị

Nhiệm vụ thiết bị cấu phòng ngừa phải tự động loại trừ nguy cố tai nạn đối tượng phòng ngừa vượt giới hạn qui định

Thiết bị phịng ngừa làm việc tốt tính tốn khâu thiết kế, chế tạo sử dụng phải tuân thủ qui định kỹ thuật an toàn

Phân loại thiết bị cấu phịng ngừa :

- Hệ thống tự phục hồi lại khả làm việc đối tượng phòng ngừa trở lại dướI giới hạn qui định van an toàn kiểu tải trọng, rơ le nhiệt…

- Hệ thống phục hồi lại khả làm việc cách thay cầu chì, chốt cắm…

1.3.4 Sử dụng tín hiệu, dấu hiệu an tồn. Tín hiệu an tồn nhằm mục đích:

- Báo trước cho ngườI lao động nguy hiểm xảy - Hướng dẫn thao tác cần thiết

- Nhận biết qui định kỹ thuật an toàn qua dấu hiệu qui ước màu sắc, hình vẽ (biển báo đường…)

Tín hiệu an tồn dung : - Ánh sáng, màu sắc

- Âm : cịi chng… - Màu sơn, hình vẽ, chữ - Đồng hồ, dụng cụ đo lường Yêu cầu tín hiệu an tồn : - Dễ nhận biết

- Độ tin cậy cao, nhầm lẫn

- Dễ thực hiện, phù hợp với tập quán, sở khoa học kỹ thuật yêu cầu tiêu chuẩn hố

1.3.5 Đảm bảo khoảng cách kích thước an toàn.

xạ…

Tuỳ thuộc vào q trình cơng nghệ, đặc điểm loại thiết bị mà qui định khoảng cách an tồn khác

1.3.6 Thực khí hố, tự động hoá điều khiển từ xa

Đó biện pháp nhằm giải phóng người lao động khỏi khu vực nguy hiểm , độc hại Các trang thiết bị khí hố, tự động hố điều khiển từ xa thay người thực thao tác từ xa, điều kiện khó khăn, nguy hiểm , đồng thời nâng cao suất lao động

1.3.7 Trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân.

Trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân biện pháp bảo vệ bổ sung, hỗ trợ có vai trị quan trọng biện pháp bảo vệ khác khơng đảm bảo an tồn cho người lao động, điều kiện thiết bị, công nghệ lạc hậu

Các trang bị , phương tiện bảo vệ cá nhân bao gồm : - Trang bị bảo vệ mắt :các loại kính bảo vệ khác

- Trang bị bảo vệ quan hơ hấp :mặt nạ, trang, bình thở…

- Trang bị bảo vệ quan thính giác nhằm ngăn ngừa tiếng ồn.như nút bịt tai, bao úp tai

- Trang bị bảo vệ đầu, chân tay : loại mũ, giày, bao tay

- Quần áo bảo hộ lao động : bảo vệ người lao động khỏi tác động nhiệt, hoá chất, phóng xạ, áp suất…

Trang bị phương tiện cá nhân phải sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng nhà nước, việc cấp phát, sử dụng phải theo qui định pháp luật Người sử dụng lao động phải tiến hành kiểm tra chất lượng phương tiện bảo vệ cá nhân trước cấp phát kiểm tra định kỳ theo tiêu chuẩn đưa vào sử dụng 1.3.8 Thực kiểm nghiệm dự phòng thiết bị.

Kiểm nghiệm độ bền, độ tin cậy máy móc, thiết bị, cơng trình, phận chúng biện pháp an toàn thiết trước đưa chúng vào sử dụng.Mục đích kiểm nghiệm dự phịng đánh giá chất lượng thiết bị mặt tính , độ bền, độ tin cậy để định có đưa thiết bị vào sử dụng hay khơng Kiểm nghiệm dự phòng tiến hành định kỳ, sau kỳ sữa chữa, bão dưỡng

1.4 Nhận dạng dụng cụ biển báo an toàn 1.4.1 Phương tiện bảo vệ dụng cụ kiểm tra điện

- Thiết bị thử điện di động, bút thử điện

- Bảo vệ nối đất di chuyển tạm thời, hàng rào, bảng báo hiệu

1.4.5 Các tín hiệu, dấu hiệu an toàn Các loại bảng báo hiệu sau:  Bảng báo trước:

“Điện cao - nguy hiểm” “Đứng lại - điện cao”

“Không trèo - nguy hiểm chết người” “Không sờ vào - nguy hiểm chết người”

 Bảng cấm:

“Khơng đóng điện - có người làm việc” “Khơng đóng điện - làm việc đường dây”

 Bảng cho phép:

CHƯƠNG 3

KỸ THUẬT PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY VÀ CẤP CỨU NẠN NHÂN TAI NẠN LAO NG

2.1 Kỹ THUÂT PHòNG CHáY CHữA CHáY 2.1.1 Kh¸i niƯm vỊ ch¸y

- Sù ch¸y trình lý hoá phức tạp mà sở phản ứng ôxy hoá xảy cách nhanh chóng có kèm theo toả nhiệt ph¸t tia s¸ng

- Trong điều kiện bình thờng, cháy xuất tiếp diễn tổ hợp gồm có chất cháy, khơng khí nguồn gây lửa Trong chất cháy khơng khí tiếp xúc với tạo thành hệ thống cháy, cịn nguồn gây lửa xung lợng gây hệ thống phản ứng cháy Hệ thống cháy đợc với tỷ lệ định chất cháy không khí

- Q trình hố học cháy có kèm theo q trình biến đổi lý học nh chất rắn cháy thành chất lỏng, chất lỏng cháy bị bay hi

Diễn biến quá trình ch¸y:

-Q trình cháy vật rắn, lỏmg, khí gồm có giai on sau: ã ễxy hoỏ

ã Tự bốc cháy ã Cháy

2.1.2 Nguyên nhân gây cháy Điều kiện an toàn phòng cháy:

ã Thiu thành phần cần thiết cho phát sinh cháy • Tỷ lệ chất cháy ơxy để tạo hệ thống cháy khơng đủ • Nguồn nhiệt không đủ để bốc cháy môi trờng cháy

• Thời gian tác dụng nguồn nhiệt khơng đủ để bốc cháy hệ thống cháy -Do vi phạm điều kiện an toàn phát sinh nguyên nhân gây cháy Tuy nhiên nguyên nhân gây cháy có nhiều khác Những nguyên nhân thay đổi liên quan đến thay đổi trình kỹ thuật sản xuất việc sử dụng thiết bị, nguyên vật liệu, hệ thống chiếu sáng đốt nóng,

-Có thể phân nguyên nhân sau đây:

• Lắp ráp khơng đúng, h hỏng, sử dụng tải thiết bị điện gây cố mạng điện, thiết bị điện,

• Sù h hỏng thiét bị có tính chất khí vi phạm trình kỹ thuật, vi phạm điều lệ phòng hoả trình sản xuất

• Khơng thận trọng coi thờng dùng lửa, khơng thận trọng hàn, • Bốc cháy tự bốc cháy số vật liệu dự trữ, bảo quản khơng

(do kÕt qu¶ cđa tác dụng hoá học )

ã Do b sột đánh khơng có cột thu lơi thu lơi bị hỏng

các máy móc khác; tàng trữ bảo quản nhiên liệu không

⇒ Tóm lại công trờng, sinh hoạt, nhà công cộng, sản xuất có nhiều nguyên nhân gây cháy Phòng ngừa cháy có liên quan nhiều tới việc tuân theo điều kiện an toàn thiết kế, xây dựng sử dụng công trình nhà cửa công trờng sản xuất

2.1.3-Tính chịu cháy bốc cháy cấu kiện xây dựng: -Các kết cấu xây dựng bảo vệ phòng chống cháy:

-Thit k đắn kết cấu xây dựng có ý nghĩa quan trọng hàng đầu để đảm bảo an tồn phịng chống cháy làm giảm thiệt hại cháy gây Bi vỡ thụng thng:

ã Các kết cấu xây dựng làm từ vật liệu hữu cơ nguyên nhân làm phát sinh cháy cháy lan

ã Cỏc kt cu lm t vt liệu vơ khơng cháy nhng lại tích luỹ phần lớn nhiệt lợng toả cháy; lợng nhiệt kết cấu tích luỹ tăng lên Khi nhiệt lợng tích luỹ đến mức định độ bền kết cấu giảm đến mức gây sụp đổ bị đốt nóng đến nhiệt độ gây cháy phòng bên cạnh

-Kinh nghiệm cho biết kết cấu xây dựng đợc tính tốn theo định luật học, kết cấu đứng vững đợc nhiều năm bị sụp đổ vịng vài chục phút cháy xảy Nhng số trờng hợp, kết cấu xây dựng lại đợc coi nh cơng cụ phịng chống cháy Bất kỳ kết cấu bao che chừng mực định hạn chế đợc cháy lan

-Nh thiết kế xây dựng đắn kết cấu xây dựng có liên quan chặt chẽ tới việc phịng cháy hạn chế cháy truyền lan

-TÝnh bèc ch¸y cđa vËt liƯu x©y dùng:

-Ngêi ta chia tÊt vật liệu xây dựng nhà cửa kết cấu công trình làm nhóm theo tính bốc cháy nó:

+ Nhóm vật liệu không ch¸y:

-Là vật liệu khơng bắt lửa, khơng cháy âm ỉ (khơng bốc khói) bề mặt khơng bị than hoá dới tác dụng lửa nhiệt độ cao Đó tất chất vơ c

thiên nhiên nhân tạo kim loại dùng xây dựng + Nhóm vật liệu khó ch¸y:

-Là vật liệu khó bắt lửa, khó cháy âm ỉ (chỉ cháy yếu) bề mặt khó bị than hố, tiếp tục cháy có tác dụng thờng xuyên nguồn lửa Sau bỏ lửa tợng cháy tắt Đó vật liệu hỗn hợp vô hữu cơ, kết cấu làm từ vật liệu dễ cháy nhng đợc bảo quản tráp ốp ngồi vật liệu khơng cháy

+ Nhãm vËt liƯu dƠ ch¸y:

-Là vật liệu cháy thành lửa, cháy âm ỉ dới tác dụng lửa nhiệt độ cao, sau lấy nguồn tiếp tục cháy cháy yếu Đó tất chất hu c

2.1.4-Tính chịu cháy kết cấu xây dựng:

-L kh nng gi đợc độ chịu lực khả che chở chúng điều kiện cháy

đại lợng kết cấu khả sử dụng tiếp tục

• Mất khả che chở kết cấu cháy đốt nóng kết cấu đến nhiệt độ mà vợt qua gây tự bốc cháy vật chất phòng bên cạnh tạo khe nứt, qua sản phẩm cháy lọt qua

• Tính chịu cháy kết cấu xây dựng đợc đặc trng giới hạn chịu cháy.Giới hạn chịu cháy thời gian qua kết cấu khả chịu lực che chở Giới hạn chịu cháy đợc đo phút; chẳng hạn: giới hạn chịu cháy cột tức sau cột bắt đầu sụp đổ dới chế độ nhiệt

định điều kiện cháy

• Các kết cấu xây dựng đạt tới giới hạn chịu cháy tức chúng khả chịu lực che chở cháy xảy chúng bị đốt nóng đến nhiệt độ xác định gọi nhiệt độ ti hn tth

Gọi giới hạn chịu cháy kết cấu thiết kế sử dụng giới hạn chịu cháy thực tế, ký hiệu Ptt

Giới hạn chịu cháy kết cấu xây dựng yêu cầu quy phạm xác định điều kiện an toàn giới hạn chịu cháy yêu cầu, ký hiệu Pyc

→ Điều kiện an toàn đợc thỏa mãn tuân theo điều kiện sau đây: Ptt ≥ Py 2.1.5-Các biện pháp phòng ngừa:

-Phòng ngừa hoả hoạn công trờng tức thực biện pháp nhằm:

ã Đề phòng phát sinh cháy

ã Tạo điều kiện ngăn cản phát triển lửa

ã Nghiờn cứu biện pháp thoát ngời đồ đạc quý thời gian cháy • Tạo điều kiện cho đội cứu hoả chữa cháy kịp thời

-Chän c¸c biƯn pháp phòng cháy phụ thuộc vào:

ã Tớnh cht mức độ chống cháy (chịu cháy) nhà cửa cơng trình • Tính nguy hiểm bị cháy xí nghiệp sản xuất (quy trình sản xuất) • Sự bố trí quy hoạch nhà cửa cơng trỡnh

ã iu kin a hỡnh,

-Tiêu diệt nguyên nhân gây cháy:

+ Biện pháp kỹ thuật biện pháp kết cấu:

-Khi thit kế trình thao tác kỹ thuật phải thấy hết khả gây cháy nh phản ứng hoá học, sức nóng tia mặt trời, ma sát, va chạm, sét hay lửa, để có biện pháp an tồn thích đáng; đặt dây điện phải theo quy tắc an tồn

+ BiƯn ph¸p tỉ chøc:

-Phỉ biÕn cho công nhân cán điều lệ an toàn phòng hoả, tổ chức thuyết trình nói chuyện, chiếu phim an toàn phòng hoả

-Treo c ng cỏc khu hiệu, tranh vẽ dấu hiệu để phòng tai nạn hoả hoạn gây -Nghiên cứu sơ đồ thoát ngời đồ đạc có cháy

-Tổ chức i cu ho

+ Biện pháp sử dụng qu¶n lý:

-Sử dụng đắn máy móc, động điện, nhiên liệu, hệ thống vận chuyển -Giữ gìn nhà cửa, cơng trình quan điểm an tồn phịng ho

ở nơi cấm lửa gần vật liệu dễ cháy - Cấm hàn điện, hàn nơi phòng cấm lửa 2.1.6-Hạn chế cháy phát triển:

-Quy hoch phõn vùng xây dựng cách đắn:

-Bố trí phân nhóm nhà khu cơng nghiệp, cơng trờng tuân theo khoảng cách chống cháy Khoảng cách chống cháy nhà cơng trình cơng nghiệp, nơng nghiệp, kho chứa, nhà công cộng, đợc xác định quy phạm phịng cháy Đó khoảng cách tối thiểu để đảm bảo cho cơng trình bên cạnh khỏi bị cháy lan, cờng độ xạ nhiệt khí cháy thời gian định đủ để đa lực lợng công cụ cha chỏy n

-Đối với nhà cửa, kho tàng nguy hiểm dễ sinh cháy nh kho nhiên liệu, thc nỉ, ph¶i bè trÝ ci híng giã,

-Dùng vật liệu không cháy khó cháy:

-Khi bố trí thiết bị kho tàng, nhà cửa, láng trại, xí nghiệp, phải vào đặc điểm trình thao tác nguy hiểm hoả hoạn gây để chọn vật liệu có độ chịu cháy hình thức kết cấu thích hợp

-Bố trí chớng ngại vật phòng cháy:

-B trớ tờng phòng cháy, đài phòng cháy, bể chứa nớc , trồng xanh 2.1.7-Các biện pháp chuẩn bị cho đội cứu hoả:

-Để tạo cho đội cứu hoả chữa cháy đợc nhanh chóng kịp thời cần phải chuẩn bị số công việc sau đây:

• Làm đờng đặc biệt có đủ độ rộng thuận tiện cho ơtơ cứu hoả lại dễ dàng • Làm đờng tới nơi khó đến, đờng tới nguồn nớc,

• Bảo đảm tín hiệu báo tin cháy hệ thống liên lạc Hệ thông liên lạc dùng máy thơng tin liên lạc điện thoại, tín hiệu báo tin cháy dùng tín hiệu báo cháy điện phát tín hiệu âm v ỏnh sỏng

2.1.8 Các biện pháp chữa cháy -Các chất dập tắt lửa:

-Cỏc cht cha cháy chất đa vào chỗ cháy làm đình cháy làm điều kin cn cho s chỏy

-Yêu cầu chất chữa cháy phải có tỷ nhiệt cao, hại cho sức khoẻ vật cần chữa cháy, rẽ tiỊn, dƠ kiÕm vµ dƠ sư dơng

-Khi lùa chọn chất chữa cháy phải vào hiệu dập tắt chúng, hợp lý mặt kinh tế phơng pháp chữa cháy

*) Chữa ch¸y b»ng níc:

-Níc cã tû nhiƯt rÊt cao, bèc h¬i níc cã thĨ tÝch lín gÊp 1700 lần thể tích ban đầu Nớc dễ lấy, dễ điều khiển có nhiều nguồn nớc

-Đặc điểm chữa cháy nớc:

-Cú th dựng nc chữa cháy cho phần lớn chất cháy: chất rắn hay chất lỏng có tỷ trọng lớn chất lỏng dễ hoà tan với nớc

-Khi tới nớc vào chỗ cháy, nớc bao phủ bề mặt cháy hấp thụ nhiệt, hạ thấp nhiệt

- Cần ý rằng:

ã Khi nhiệt độ đám cháy cao q 1700oC khơng đợc dùng nớc để dập tắt • Khơng dùng nớc chữa cháy chất lỏng dễ cháy mà khơng hồ tan vi Nc nh xng, du ho,

-Nhợc điểm chữa cháy nớc:

-Nc l cht dn in nên chữa cháy nhà, cơng trình có điện nguy hiểm, không dùng để chữa cháy thiết bị điện

-Nớc tác dụng với K, Na, CaO tạo sức nóng lớn phân hố cháy nên làm cho đám cháy lan rộng thêm

-Nớc tác dụng với axít H2SO4 đậm đặc sinh n

-Khi chữa cháy nớc làm h hỏng vật cần chữa cháy nh th viện, nhà bảo tàng,

-Phng phỏp ti nc vào đám cháy:

-Tới nớc vào đám cháy thự vòi mạnh phun với tia nhỏ dới hình thức ma:

Để tạo vịi mạnh dùng ống (vịi rồng) cầm tay ống có giá Các vịi nớc mạnh có đặc điểm diện tích tác dụng nhỏ, tốc độ lớn, sức xa tập trung khối nớc lớn lên diện tích nhỏ Ngồi tác dụng làm mạnh, vịi nớc mạnh cịn có tác dụng phân tích vật cháy phần nhỏ, tách lửa khỏi vật cháy Vòi nớc mạnh nên áp dụng để chữa cháy vật rắn tích lớn, chữa đám cháy cao xa đến gần đợc, chổ hiểm hóc, để làm nguội kết cấu thiết bị

Để tạo tia nớc phun ma dùng ống phun ma cầm tay, ống để tạo tia nớc nhỏ dới áp suất lớn đầu vòi phun, miệng phun hình cầu

xoắn, loại vịi thờng sử dụng hệ thống chữa cháy tự động Tới nớc dới hình thức phun ma có u điểm làm tăng bề mặt tới giảm lợng nớc tiêu thụ Thờng áp dụng chữa cháy chất nh than, vải, giấy, phốt pho, chất chất rời rạc, chất có sợi, chất cháy lỏng dễ làm nguội bề mặt kim loi b nung núng

*) Chữa cháy bät:

Bọt chữa cháy loại bọt hoá học hay bọt khơng khí, có tỷ trọng từ 0.1-0.26 chịu đợc sức nóng Tác dụng chủ yếu bọt chữa cháy cách ly hổn hợp cháy với vùng cháy, ngồi có tác dụng làm lạnh

-Bọt hỗn hợp gồm có khí chất lỏng Bọt khí tạo chất lỏng kết q trình hố học hỗn hợp học khơng khí với chất lỏng Bọt bền với nhiệt nên cần lớp mỏng từ 7-10cm dập tắt đám cháy -Bọt hố học:

-Thờng đợc tạo thành từ chất bọt gồm từ loại muối khô: Al2(SO4)3, Na2CO3 chất chiết gốc thực vật chất tạo bọt khác nớc

-Bọt hoá học dùng để chữa cháy dầu mỏ sản phẩm dầu, hoá chất chất tốt Khơng đ ợc dùng bọt hố hc cha chỏy:

ã Những nơi có điện bọt dẫn điện bị điện giật

ã Các loại K, Na tác dụng với nớc bọt làm thoát khí H2. ã Các điện tử nóng chảy

-Bọt không khÝ:

-Là hỗn hợp học khơng khí, nớc chất tạo bọt, đợc chế tạo thành chất lỏng màu nâu sẫm

-Bọt khơng khí học dùng để chữa cháy dầu mỏ sản phẩm dầu, chất rắn nh thiết bị dẫn điện so với bọt hố học Loại bọt khơng có tính ăn mịn hố học có vào da khơng nguy hiểm

-Chữa cháy chất khí trơ:

-Cỏc loi khí trơ dùng vào việc chữa cháy N2, CO2 nớc Các chất chữa cháy dùng đẻ chữa cháy dung tích hồ vào khí cháy chúng làm giảm nồng độ ơxy khơng khí, lấy lợng nhiệt lớn dập tắt phần lớn chất cháy rắn lỏng (tác dụng pha loãng nồng độ giảm nhiệt)

-Do dùng để chữa cháy kho tàng, hầm ngầm nhà kín, dùng để chữa cháy điện tốt Ngoài dùng để chữa đốm cháy nhỏ ngồi trời nh dùng khí CO2 để chữa cháy động đốt trong, cuộn dây động điện, đám cháy dầu loang nhỏ

-Nó có u điểm không làm h hỏng vật cần chữa cháy Tuy nhiên khơng đợc dùng trờng hợp kết hợp với chất cháy để tạo hổn hợp nổ, khơng có khả chữa đợc chất Na, K, Mg cháy

→Ngoài chất trên, ngời ta cịn dùng cát, đất, bao tải, cói, để dập tắt đám cháy nhỏ Đối với đám cháy lớn dùng chất không hiệu -Bình chữa cháy bọt hố học OΠ3:

-Vỏ bình làm thép hàn chịu đợc áp suất 20KG/cm2, có dung tích 10 lít chứa dung dịch kiềm Na2CO3với chất tạo bọt chiết từ gốc

-Trong thân bình có bình thuỷ tinh: bình chứa đựng acid sulfuaric nồng độ 65.5 độ, bình chứa sulfat nhơm nồng độ 35 độ Mỗi bình có dung tích khoảng 0.45-1 lít Trên thân bình có vịi phun để làm cho bọt phun Khi chữa cháy đem bình đến gần đám cháy cho chốt quay xuống dới, đập nhẹ chốt xuống nhà Hai dung dịch hoá chất trộn lẫn với nhau, phản ứng sinh bọt hớng vịi phun vào đám cháy Loại bình tạo đợc 45 lít bọt 1.5phút, tia bọt phun xa c 8m

Bình chữa cháy tetaccloruacacbon CCl4:

-Bình chữa cháy loại tích nhỏ, chủ yếu dùng để chữa cháy ôtô, động đốt thiết bị điện

- CÊu t¹o có nhiều kiểu, thông thờng bình thép chứa khoảng 2.5 lít CCl4, bên có bình nhá chøa CO2

-Khả dập tắt đám cháy CCl4 tạo bề mặt chất cháy loại nặng khơng khí 5.5 lần Nó khơng ni dỡng cháy, khơng dẫn điện, làm cản ơxy tiếp xúc với chất cháy làm tắt cháy

-Kghi cần dùng, đập tay vào chốt đập, mũi nhọn chốt đập chọc thủng đệm khí CO2 bình nhỏ bay ngồi Dới áp lực khí CO2, dung dịch CCl4 phun ngồi theo vịi phun thành tia Bình đợc trang bị màng bảo hiểm để phòng nổ Một số bình kiểu ngời ta dùng khơng khí nén để thay th CO2

-Bình chữa cháy khí CO2 (lo¹i OY-2):

là 250kg/cm2 áp suất làm việc tối đa 180kg/cm2 Nếu áp suất van an toàn tự động mở để xả khí CO2 ngồi

-Bình chữa cháy loại có loa phun thờng làm chất cách điện để đề phòng chữa cháy chạm loa vào thiết bị điện

-Khi đem bình chữa cháy, cần mang đến thật gần chổ cháy, quay loa góc 90o

hớng vào chổ cháy, sau mở nắp xốy Dới áp lực cao, khí tuyết CO2 qua ống xiphông loa phun đợc phun vào lửa

-Bình chữa cháy khí CO2 không dùng để chữa cháy thiết bị điện, thiết bị q, Khơng đợc dùng bình chữa cháy loại đẻ chữa cháy kim loại nh nitơrat, hợp chất técmít,

3

4

1

8

1.Thân bình 2.ống xiphông 3.Van an toàn 4.Tay cầm

5.Nắp xoáy 6.ống dẫn 7.Loa phun 8.Giá kê

Hình 2.3: Bình chữa cháy khí CO2 -Vòi rồng chữa cháy:

-H thng vũi rồng cứu hoả có tác dụng tự động dập tắt đám cháy nớc xuất Vịi rồng có loại: kín hở

-Vßi rång kÝn:

-Có nắp ngồi làm kim loại dễ chảy, đặt hớng vào đối tợng cần bảo vệ (các thiết bị, nơi dễ cháy) Khi có đám cháy, nắp hợp kim chảy nớc tự động phun để dập tắt đám cháy Nhiệt độ nóng chảy hợp kim, phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc gian phòng lấy nh sau:

• Đối với phịng có nhiệt độ dới 40o 72o • Đối với phịng có nhiệt độ từ 40o-60o 93o • Đối với phịng có nhiệt độ dới 60o-100o 141o • Đối với phịng có nhiệt độ cao 100o 182o -Vịi rồng hở:

-Khơng có nắp đậy, mở nớc tay tự động Hệ thống vòi rồng hở để tạo màng nớc bảo vệ nơi sinh cháy

2.2 Kỹ thuật cấp cứu nạn nhân bị điện giật bị ngất.

Nguyên nhân làm chết người điện giật tượng kích thích khơng bị chấn thương

Khi có người bị tan nạn điện, việc tiến hành sơ cứu nhanh chóng, kịp thời phương pháp yếu tố định để cứu sống nạn nhân Các thí nghiệm thực tế cho thấy từ lúc bị điện giật đến phút sau cứu chữa 90% trường hợp cứu sống, để phút sau cứu cứu sống 10%, để từ 10 phút cấp cứu trường hợp cứu sống Việc sơ cứu phải thực phương pháp có hiệu tác dụng cao

Khi sơ cứu người bị tai nạn cần thực hai bước sau: - Tách nạn nhân khỏi nguồn điện

- Làm hơ hấp nhân tạo xoa bóp tim ngồi lồng ngực 2.2.1Tách nạn nhân khỏi nguồn điện

* Nếu nạn nhân chạm vào điện hạ áp cần:

Nhanh chóng cắt nguồn điện (cầu dao, aptomat, cầu chì ); khơng thể cắt nhanh nguồn điện phải dùng vật c ách điện khô sào, gậy tre, gỗ khô để gạt dây điện khỏi nạn nhân, nạn nhân nắm chặt vào dây điện cần phải đứng vật cách điện khô (bệ gỗ) để kéo nạn nhân ủng hay dùng găng tay cách điện để gỡ nạn nhân ra; có t h ể dùng dao rìu với cán gỗ khơ, kìm cách điện để chặt cắt đứt dây điện

* Nếu nạn nhân bị chạm bị phóng điện từ thiết bị có điện áp c a o

Không t h ể đến cứu trực tiếp mà cần phải ủng, dùng gậy, sào cách điện để tách nạn nhân khỏi phạm vi có điện Đồng thời báo cho người quản lý đến cắt điện đường dây Nếu người bị nạn làm việc đường dây cao dùng dây nối đất làm ngắn mạch đường dây Khi làm ngắn mạch nối đất cần phải tiến hành nối đất trước, sau ném dây lên làm ngắn mạch đường dây Dùng biện pháp để đỡ chống rơi, ngã người bị nạn cao

2.2.2 Làm hô hấp nhân tạo

Thực sau tách người bị nạn khỏi phận mang điện Đặt nạn nhân chỗ thống khí, cởi phần quần áo bó thân (cúc cổ, thắt lưng ), lau máu, nước bọt chất bẩn Thao tác theo trình tự:

- Đặt nạn nhân nằm ngửa, kê gáy vật mềm để đầu ngửa phía sau Kiểm tra khí quản có thơng suốt không lấy di vật Nếu hàm bị co cứng phải mở miệng bằnh cách để tay phía góc hàm dưới, tỳ ngón tay vào mép hàm để đẩy hàm

phịng lưỡi rơi xuống đóng quản - Mở miệng bịt mũi nạn nhân Người cấp cứu hít thở mạnh vào miệng nạn nhân (đặt trang khăn lên miệng nạn nhân) Nếu khơng thể thổi vào miệng bịt kít miệng nạn nhân thổi vào mũi - Lặp lại thao tác nhiều lần Việc thổi khí cần làm nhịp nhàng

Nếu có hai người cấp cứu người thổi ngạt cịn người xoa bóp tim Người xoa bóp tim đặt hai tay chồng lên đặt 1/3 phần xương ức nạn nhân, ấn khoảng 4-6 lần dừng lại giây để người thứ thổi khơng khí vào phổi nạn nhân Khi ép mạnh lồng ngực xuống khoảng 4-6cm, sau giữ tay lại khoảng 1/3s rời tay khỏi lồng ngực cho trở vị trí cũ

Nếu có người cấp cứu sau hai ba lần thổi ngạt ấn vào lồng ngực nạn nhân từ 4-6 lần

Các thao tác phải làm liên tục nạn nhân xuất dấu hiệu sống trở lại, hệ hô hấp tự hoạt động ổn định Để kiểm tra nhip tim nên ngừng xoa bóp khoảng 2-3s Sau thấy khí sắc mặt trở lại hồng hào, đồng tử co dãn, tim phổi bắt đầu hoạt động nhẹ cần tiếp tục cấp cứu khoảng 5-10 phút để tiếp sức thêm cho nạn nhân Sau kịp thời chuyển nạn nhân đến bệnh viện Trong trình vận chuyển phải tiếp tục tiến hành công việc cấp cứu liên tục

2.3 KÜ thuật cấp cứu chuyển thơng

Cp cu v chuyển thơng kĩ thuật đầu tiên, đơn giản, cần đợc tiến hành nơi bị thơng, bị nạn Nếu làm tốt kĩ thuật có tác dụng ngăn chặn tức thời triệu chứng đe dọa đến tính mạng nạn nhân, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cứu chữa tuyến sau

2.3.1 Cầm máu tạm thời a Mục đích

- Nhanh chóng làm ngừng chảy máu biện pháp đơn giản để hạn chế đến mức thấp máu, góp phần cứu sống tính mạng, tránh tai biến nguy him

b Nguyên tắc cầm máu tạm thời

+) Phải khẩn trơng, nhanh chóng làm ngừng chảy m¸u

Tất vết thơng nhiều có chảy máu, tổn thơng mạch máu lớn, máu chảy nhiều, cần phải thật khẩn trơng làm ngừng chảy máu tức khắc, không giây phút chậm trễ thêm khối lợng máu đi, dễ có nguy dẫn đến chống chết máu

+) Phải xử trí định theo tính chất vết thơng

Các biện pháp cầm máu tạm thời tùy thuộc vào tính chất chảy máu, cần phải xử trí định theo yêu cầu vết thơng, không tiến hành cách thiếu thận trọng, định đặt ga rơ

c) Phải quy trình kĩ thuật

Các biện pháp cầm máu tạm thời có quy trình kĩ thuật định Tiến hành cầm máu phải kĩ thuật đem li hiu qu cao

2.3.2 Phân biệt loại chảy máu

Căn vào mạch máu bị tổn thơng, ngời ta chia thành loại chảy máu:

a) Chảy máu mao mạch

b) Chảy máu tĩnh mạch vừa nhỏ

Máu đỏ thẩm, chảy rỉ rỉ chổ bị thơng, lợng máu vừa phải, khơng nguy hiểm, nhanh chóng hình thành cục máu bít tĩnh mạch bị tổn thơng lại Tuy nhiên, tổn thơng tĩnh mạch lớn (tĩnh mạch chủ, tĩnh mạch cảnh, tĩnh mạch dới đòn,…) gây chảy máu ạt, nguy hiểm

c) Chảy máu động mạch

Máu đỏ tơi, chảy vọt thành tia (theo nhịp tim đập) trào qua miệng vết thơng nh mạch nớc đùn đáy giếng lên, lợng máu nhiều nhiều tùy theo động mạch bị tổn thơng

Thực tế xảy chảy máu đơn mao mạch, tĩnh mạch động mạch, cần thận trọng nhanh chóng xác định loại vết thơng để có biện pháp cầm máu thích hợp kịp thời

2.3.3 C¸c biện pháp cầm máu tạm thời

Cầm máu tạm thời sau bị thơng, bị nạn thờng thân nạn nhân tự làm ngời xung quanh, gåm c¸c biƯn ph¸p sau:

a) ấn động mạch

Dùng ngón tay (ngón ngón khác) ấn đè đờng động mạch làm động mạch bị ép chặt ngón tay ấn xơng, máu ngừng chảy tức khắc ấn động mạch có tác dụng cầm máu nhanh, gây đau không gây tai biến nguy hiểm cho ngời bị thơng, nhng đòi hỏi ngời làm phải nắm kiến thức giải phẩu đờng động mạch ấn động mạch khơng giữ đợc lâu mỏi tay ngời ấn, biện pháp cầm máu tức thời, sau phải thay biện pháp khác

Một số điểm để ấn động mạch thể:

- ấn động mạch trụ quay cổ tay: Khi chảy máu nhiều bàn tay, dùng ngón ấn vào động mạch trụ quay phía cổ tay, cách bờ bờ cẳng tay 1,5cm

- ấn động mạch cánh tay mặt cánh tay: Khi chảy máu nhiều cẳng tay, cánh tay, dùng ngón bốn ngón ấn mạnh vào mặt cánh tay phía vết thơng Nếu vết thơng cao, ấn sâu vào động mạch nách đỉnh hố nách

- ấn động mạch dới đòn hỏm xơng đòn :Khi chảy máu nhiều hố nách, tay dùng ngón ấn mạnh vá sâu hố đòn sát bờ sau xơng đòn làm động mạch bị ép chặt vào xơng sờn, máu ngừng chảy

b) GÊp chi tèi ®a

Gấp chi tối đa biện pháp cầm máu đơn giản, ngời tự làm đ-ợc Khi chi bị gấp mạnh, mạch máu bị gấp bị đè ép khối bao quanh làm cho mạch máu ngừng chảy

Gấp chi tối đa biện pháp tạm thời Vì động mạch dới địn khơng giữ đợc lâu Trờng hợp có gãy xơng kèm theo khơng thực đợc gấp chi tối a

Gấp cẳng tay vào cánh tay Khi chảy máu nhiều bàn tay cẳng tay, phải gấp thật mạnh cẳng tay vào cánh tay, máu ngừng ch¶y

Khi cần giữ lâu để chuyển ngời bị thơng tuyến cứu chữa, cần cố định t gấp vài vịng băng ghì chặt

cổ tay vào phần cánh tay

ở phía chổ chảy máu, cố định cánh tay vào thân ngời vài vòng băng, mỏu ngng chy

c) Băng ép

Là phơng pháp băng vết thơng với vòng băng xiết tơng đối chặt đè ép mạnh vào phận bị tổn thơng tạo điều kiện cho viếc nhanh chóng hình thành cục máu làm máu ngừng chảy ngoi

Cách tiến hành băng ép:

- Đặt lớp gạc hút phủ kín vết thơng - Đặt lớp mỡ dày phủ kín lớp gạc

- Băng theo kiểu vòng xoắn số (nên dùng loại băng thun loại băng có tính chun giản tốt)

d) Băng chÌn

Băng chèn kiểu đè ép nh ấn động mạch, nhng khơng phải ngón tay mà vật cứng trịn, nhẵn khơng sắc cạnh, gọi chèn (cành nhỏ dài khoảng 2cm, lọ penicilin cuộn băng) chèn đợc đặt vào vị trí đờng động mạch, sát vết thơng tốt, sau cố định chèn nhiều vịng băng xiết tơng đối chặt vị trí băng chèn tơng tự nh vị trí ấn ng mch

e) Băng nút

Bng nỳt l cách băng ép, có dùng thêm băng gạc triệt khuẩn, nhét chặt vào miệng vết thơng tạo thành nút để cầm máu

Nút chặt làm tăng sức đè ép vào mạch máu, tác dụng cầm máu tốt

f) Ga r«

Ga r« biện pháp cầm máu tạm thời sợi dây cao su xoắn chặt vào đoạn chi làm ngừng lu thông máu từ phía xuống phía dới chi, máu không chảy miệng vết thơng

Do ngừng lu thông máu thời gian định (khoảng 60 – 90 phút) dễ xảy tai biến nguy hiểm Vì phải cân nhắc kĩ lỡng trớc định ga rô trờng hợp vết thơng có chảy máu

- Chỉ định ga rô: Ga rô đợc phép làm số trờng hợp sau đây:

+ VÕt th¬ng ë chi chảy máu ạt, thành tia trào mạnh qua miệng vết thơng

+ Vết thơng bị cắt cụt tự nhiên

+ Vt thng phn mm gãy xơng có kèm theo tổn thơng động mạch cầm máu biện pháp tạm thời khác khơng có hiệu

+ Bị rắn độc cắn, nhằm ngăn cản chất độc vào thể

- Nguyên tắc Ga rô:

+ Phi t ga rụ sát phía vết thơng để lộ ngồi để dễ nhận Tuyệt đối khơng để che lấp ga rô

+ Ngời bị đặt ga rô phải đợc nhanh chóng chyển tuyến cứu chữa; đờng vận chuyển phải nới ga rô lần, không để ga rô lâu - + Có phiếu ghi rõ: Họ tên, địa ngời bị ga rô, thời gian nới ga rô lần 1, lần 2, Họ tên, địa ngời ga rô, để giúp tuyến theo dõi xử trí

+ Có kí hiệu vải đỏ cài vào túi áo bên trái nạn nhân

- Cách ga rô: Dây ga rô thờng dùng

Sợi dây cao su to (3 – 4cm) mỏng Có tác dụng đàn hồi tốt Trờng hợp khẩn cấp sử dụng loại dây khác nh: cuộn băng, dây cao su tròn, quai dép để ga rô

+ Lót vải gạc chỗ định ga rơ

+ Đặt dây ga rô từ từ xoắn, vừa xoắn vừa bỏ tay ấn động mạch ra, theo dõi không thấy máu chảy vết thơng đợc

+ Băng vết thơng làm thủ tục hành chÝnh

2.3.4 Cố định tạm thời xơng gãy a Tổn thơng gãy xơng

Tất vết thơng gãy xơng kể chiến tranh hay tai nạn bất thờng xảy dới dạng gãy xơng kín gãy hở Tổn thơng thng phc nh:

- Xơng bị gÃy rạn, gÃy cha rời hẵn (gÃy cành xanh), gÃy rời thành hai hay nhiều mÃnh đoạn x¬ng

- Da, bị dập nát nhiều, đơi kèm theo mạch máu, thần kinh xung quanh bị tổn thơng

- Rất dễ gây choáng đau đớn, máu nhiễm trùng môi trờng xung quanh

b Mục đích

- Làm giảm đau đớn, cầm máu vết thơng

- Giữ cho đầu xơng gãy tơng đối yên tĩnh, đảm bảo an tồn q trình vận chuyển ngời bị thơng tuyến cứu chữa

- Phòng ngừa tai biến: choáng máu, đau đớn; tổn thơng thứ phát đầu xơng gãy di động; nhiễm khuẩn vết thơng

c Ngyuên tắc cố định tạm thời xơng gãy

- Nẹp cố định phải cố định đợc khớp khớp dới ổ gãy Với xơng lớn nh xơng đùi, cột sống, phải cố định từ khớp trở lên

- Không đặt nẹp cứng sát vào chi, phải đệm, lót bơng mỡ, gạc vải mềm chỗ tiếp xúc để không gây thêm tổn thơng khác Khi cố định không cần cởi quần, áo có tác dụng tăng cờng đệm lót cho nẹp

- Không co kéo, nắn chỉnh ổ gãy tránh tai biến nguy hiểm cho ngời bị thơng Nếu điều kiện cho phép, nhẹ nhàng kéo, chỉnh lại trục chi bớt biến dạng sau đợc giảm đau thật tốt

- Băng cố định nẹp vào chi phải tơng đối chắc, không để nẹp xộc xệch, nhng không chặt dễ gây cản trở lu thông máu chi

d Kĩ thuật cố định tạm thời xơng gãy

Thao tác cố định tạm thời xơng gãy khơng phức tạp nhng địi hỏi ngời phải thục kĩ thuật, đồng thời phải chuẩn bị dầy đủ dụng cụ cấp cứu đem lại hiệu tốt cho ngời bị thơng

*) Các loại nẹp thờng dùng cố định tạm thời xơng gãy

- Nẹp tre, nẹp gỗ: loại nẹp đợc dùng phổ biến, dễ làm song phải quy cách sau:

+ ChiỊu réng cđa nĐp: - cm + ChiỊu dµy cđa nĐp: 0,5 - 0,6 cm

+ ChiỊu dµi cđa nĐp: tïy thc tõng chi g·y

+ NĐp c¼ng tay: nĐp (mét nĐp dµi 30 cm, mét nĐp dµi 35 cm) + Nẹp cánh tay: nẹp (một nẹp dài 20 cm, nẹp dài 35 cm) + Nẹp cẳng chân: nẹp (mỗi nẹp dài 60 cm)

Kích thớc tơng đối, sử dụng cần cắt nẹp cho phù hợp kích thớc ngời

- Nẹp crame loại nẹp làm dây thép có hình bậc thang, uốn nẹp theo t cần cố định, nối hai nẹp với cần nẹp dài Nẹp crame cố định tốt, thuận tiện song thực tế đợc sử dụng để cố định tạm thời xơng gãy nơi bị nạn

Trong tình khẩn cấp, khơng có loại nẹp chuẩn bị sẵn

vận dụng số phơng tiện nh: cành cây, gậy gỗ, địn gánh,… làm nẹp, có

thể buộc chi vào thân ngời, buộc hai chi dới vào để tạm thời cố định tùy điều kiện cụ thể nơI bị nạn

*) Kĩ thuật cố điịnh tạm thời số trờng hợp x¬ng g·y

- Đối với vết thơng gãy xơng hở, trớc hết phải cầm máu cho vết thơng(nếu cần thiết), băng kín vết thơng, sau đặt nẹp cố định xơng gãy

- Cố định tạm thời xơng bàn tay gãy, khớp cổ tay(hình 8) Dùng nẹp tre to nẹp crame:

+ Đặt cuộn băng cuộn bơng vào lịng bàn tay, đặt bàn tay t thể sấp

+ Đặt nẹp thẳng từ bàn tay đến khuỷu tay

+ Băng cố định bàn tay, cẳng tay vào nẹp, để hở đầu ngón tay để tiện theo dõi lu thông máu

+Dùng khăn tam giác cuộn băng treo cẳng tay t gấp 900. - Cố định tạm thời xơng gãy dùng hai nẹp tre nẹp crame

+ Đặt nẹp ngắn mặt trớc cẳng tay (phía lịng bàn tay) từ bàn tay đến nếp khuỷu

+ Đặt nẹp mặt sau cẳng tay (phía mu bàn tay) từ khớp ngón tay đến mỏm khuỷu

+ Buộc đoạn cổ tay bàn tay, đoạn dới nếp khuỷu để cố định cẳng tay, bàn tay vào nẹp

+ Dùng khăn tam giác cuộn băng treo cẳng tay t 900. - Cố định tạm thời xơng cánh tay gãy dùng hai nẹp tre nẹp crame:

+ Đặt nẹp ngắn mặt cánh tay từ nếp khuỷu đến hố nách + Đặt nẹp dài mặt cánh tay từ mỏm khuỷu đến mỏm vai

+ Buộc đoạn phần ba cánh tay khớp vai, đoạn dới nếp khuỷu để cố định cánh tay vào nẹp

+ Dùng băng tam giác cuộn băng treo cẳng tay ë t thỊ gÊp 900 vµ cn

vµi vòng băng buộc cánh tay vào thân ngời

- Cố định tạm thời xơng cẳng chân gãy dùng hai nẹp tre nẹp crame:

+ Đặt hai nẹp mặt mặt ngồi cẳng chân, từ gót lên đến đùi + Đặt đệm vào đầu xơng

+ Buộc đoạn cổ bàn chân, đoạn dới gối, đoạn đùi cố định chi gãy vào

- Cố định tạm thời xơng đùi gãy(hình 12) Dùng ba nẹp tre ba nẹp crame: + Đặt nẹp sau từ ngang thắt lng (trên mào xơng chậu) đến gót chân

+ Đặt nẹp ngồi từ hố nách đến gót chân + Đặt nẹp từ nếp bẹn đến gót chân + Dùng bơng đệm lót vào đầu xơng

+ Buộc đoạn cổ chân bàn chân, đoạn dới gối, đoạn bẹn đoạn ngang thắt lng, đoạn ngang hố nách để cố định chi gãy vào nẹp

+ Sau buộc chi gãy cố định vào chi lành cổ chân, gối đùi, trớc vận chuyển

+ Đối với trờng hợp gãy xơng đùi, đợc cố định đợc vận chuyển cáng cứng

CHƯƠNG 3

KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN 3.1 Các khái niệm an toàn điện

3.1.1 Tác dụng dòng điện thể người.

Người bị điện giật tiếp xúc với mạch điện có điện áp hay nói cách khác có dòng điện chạy qua thể người Dòng điện chạy qua thể người gây tác dụng sau đây:

- Tác dụng nhiệt: làm cháy bỏng thân thể, thần kinh, tim não quan nội tạng khác gây rối loạn nghiêm trọng chức

- Tác dụng điện phân: biểu việc phân ly máu chất lỏng hữu dẫn đến phá huỷ thành phần hoá lý máu tế bào

- Tác dụng sinh lý: gây hưng phấn kích thích tổ chức sống dẫn đến co rút bắp thịt có tim phổi Kết đưa đến phá hoại, chí làm ngừng hẳn hoạt động hơ hấp tuần hồn

Các ngun nhân chủ yếu gây chết người dòng điện thường tim phổi ngừng làm việc sốc điện:

Tim ngừng đập trường hợp nguy hiểm thường khó cứu sống nạn nhân ngừng thở sốc điện Tác dụng dòng điện đến tim gây ngừng tim rung tim Rung tim tượng co rút nhanh lộn xộn sợi tim làm cho mạch máu thể bị ngừng hoạt động dẫn đến tim ngừng đập hoàn toàn

Ngừng thở thường xảy nhiều so với ngừng tim, người ta thấy bắt đầu khó thở co rút có dịng điện 20-25mA tần số 50Hz chạy qua thể Nếu dòng điện tác dụng lâu co rút lồng ngực mạnh thêm dẫn đến ngạt thở, nạn nhân ý thức, cảm giác ngạt thở cuối tim ngừng đập chết lâm sàng

Sốc điện phản ứng phản xạ thần kinh đặc biệt thể hưng phấn mạnh tác dụng dòng điện dẫn đến rối loạn nghiêm trọng tuần hồn, hơ hấp q trình trao đổi chất Tình trạng sốc điện kéo dài độ vài chục phút ngày đêm, nạn nhân cứu chữa kịp thời bình phục

hấp sau làm ngừng trệ hoạt động tuần hồn

Do có nhiều quan điểm khác nên việc cứu chữa nạn nhân bị điện giật người ta khuyên nên áp dụng tất biện pháp để vừa phục hồi hệ thống hô hấp (thực hô hấp nhân tạo) vừa phục hồi hệ thống tuần hoàn (xoa bóp tim )

3.1.2 Điện trở thể

Thân thể người ta gồm có da thịt xương máu tạo thành có tổng trở dịng điện chạy qua người Lớp da có điện trở lớn mà điện trở da điện trở lớp sừng da định Điện trở người đại lượng không ổn định không phụ thuộc vào trạng thái sức khoẻ thể người lúc mà phụ thuộc vào môi trường xung quanh, điều kiện tổn thương

Qua nghiên cứu rút số kết luận giá trị điện trở thể người sau:



Điện trở thể người đại lượng không Thí nghiệm cho thấy dịng điện qua người điện áp đặt vào có lệch pha Sơ đồ thay điện trở người biểu diển hình vẽ sau:

C C

Ing

R1 R2

Trong đó: R1: điện trở tác dụng da

R2: điện trở tổng phận bên thể người C: điện dung da lớp thịt da

Vì thành phần điện dung bé nên tính tốn thường bỏ qua.



Điện trở người luôn thay đổi phạm vi lớn từ vài chục ngàn kΩ đến 600kΩ Trong tính tốn thường lấy giá trị trung bình 1000 kΩ Khi da bị ẩm tiếp xúc với nước mồ hôi làm cho điện trở người giảm xuống

 Điện trở người phụ thuộc vào áp lực diện tích tiếp xúc Áp lực diện tích tiếp xúc tăng điện trở giảm Sự thay đổi dễ nhìn thấy vùng áp lực nhỏ 1kG/cm2 (hình 2.1)

Hình 3.2: Sự phụ thuộc điện trở người vào điện áp ứng với thời gian tiếp xúc khác (0,015s 3s).

Đường dòng điện qua tay – tay Đường dòng điện qua tay - chân

Kg/cm2

 Điện trở người giảm có dịng điện qua người, giảm tỉ lệ với thời gian tác dụng dịng điện Điều giải thích da bị đốt nóng có thay đổi điện phân  Điện trở người phụ thuộc điện áp

đặt vào ngồi tượng điện phân cịn có tượng chọc thủng Khi điện áp đặt vào 250V lúc lớp da hết tác dụng nên điện trở người giảm xuống thấp

1.103Ω 35

0,015s 30

0,015s 25

3.1.3 Ảnh hưởng trị số dòng điện giật đến tai nạn điện.

Dòng điện nhân tố vật lý trực tiếp gây tổn thương bị điện giật Cho tới nhiều ý kiến khác giá trị dịng điện gây nguy hiểm chết người.Trường hợp chung dịng điện 100mA xoay chiều gây nguy hiểm chết người Tuy có trường hợp dòng điện khoảng 5- 10mA làm chết người cịn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố khác điều kiện nơi xảy tai nạn, sức khoẻ trạng thái thần kinh nạn nhân, đường dịng điện

Trong tính tốn thường lấy trị số dịng điện an tồn 10mA dòng điện xoay chiều 50mA với dòng điện chiều Bảng 2.1 cho phép đánh giá tác dụng

của dòng điện thể người: Bảng 3-1

Trị số I (mA)

Tác dụng I xoay chiều Tác dụng I một chiều

0.6-1.5 Bắt đầu thấy ngón tay tê Khơng có cảm giác

2 - Ngón tay tê mạnh Khơng có cảm giác

3 - Bắp thịt co lại rung Đau kim châm cảm

thấy

8 - 10

Tay khó rời khỏi vật có điện rời Ngón tay, khớp tay, lịng bàn tay cảm thấy đau

Nóng tăng lên 20 - 25 Tay khơng rời khỏi vật có điện, đau khó

thở

Nóng tăng lên thịt co

50 - 80 Cơ quan hô hấp bị tê liệt Tim bắt đầu đập

Cảm giác nóng mạnh Bắp

90 - 100 Cơ quan hô hấp bị tê liệt Kéo dài giây

dài tim bị tê liệt đến ngừng đập

Cơ quan hô hấp bị tê liệt

Qua bảng 2-1 ta thấy dòng điện xoay chiều nguy hiểm dịng chiều vì: - Qua nghiên cứu người ta thấy trị số dòng điện tác dụng lên người trị số hiệu dụng mà trị số biên độ

- Đối với dòng xoay chiều thể người tồn nhiều vùng nhạy nguy hiểm

Về đường dịng điện qua người có nhiều trường hợp khác nhau, có đường thường gặp là: dòng qua tay -chân, tay - tay, chân - chân Một vấn đề tranh cải đường nguy hiểm

Đa số nhà nghiên cứu cho đường nguy hiểm phụ thuộc vào số phần trăm dòng điện tổng qua tim phổi Theo quan điểm dịng điện từ tay phải qua chân, đầu qua chân, đầu qua tay đường nguy hiểm vì:

Dịng từ tay qua tay có 3.3% dịng điện tổng qua tim

Dịng từ tay trái qua chân có 3.7% dòng điện tổng qua tim Dòng từ tay phải qua chân có 6.7% dịng điện tổng qua tim Dịng từ chân qua chân có 0.4% dịng điện tổng qua tim Dịng từ đầu qua tay có 7% dòng điện tổng qua tim

Dòng từ đầu qua chân có 6.8% dịng điện tổng qua tim 3.1.5 Ảnh thời gian dòng qua thể gây tai nạn điện.

Yếu tố thời gian tác động dòng điện vào thể người quan trọng biểu nhiều hình thái khác Đầu tiên thấy thời gian tác dụng dòng điện ảnh hưởng đến điện trở người Thời gian tác dụng lâu, điện trở người bị giảm xuống lớp da bị nóng dần lớp sừng da bị chọc thủng nhiều Thứ hai thời gian tác dụng dịng điên lâu xác suất trùng hợp với thời điểm chạy qua tim với pha T (là pha dể thương tổn chu trình tim) tăng lên Hay nói cách khác chu kỳ tim kéo dài độ giây có 0,4s tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co giãn) thời điểm tim nhạy cảm với dịng điện qua

Hình 3.5: Sự nguy hiểm thời điểm dòng điện chạy qua tim trùng với pha T chu trình tim.

a Điện tâm đồ người khoẻ

b Đặc tính phụ thuộc xác suất xảy tai nạn thời điểm dòng điện chạy qua tim

Phơng trình để khảo sát điện trờng đất phơng trình theo định luật Ohm dới dạng vi phân: E=J.ρ

100 20

T

P a

Ta cã thÓ viÕt:

U A Xd

Ud XA Hay UA = Ud

Xd XA

Thay tích Uđ Xđ = K (là số ứng với điều kiện định) ta có ph-ơng trình hyperpol sau: UA =

K XA

+ Nh vậy, s phân bố điện áp vùng dòng điện rị đất điểm vơ cực ngồi vùng dịng điện rị có dạng hyperbol

+ Tại điểm chạm đất mặt vật nối đất ta có điện áp đất cực đại

+ Khơng riêng vật nối đất có hình dạng bán cầu mà dạng

khác vật nối đất nh hình ống, thanh, chữ nhật,… cng u cú s phõn b in

áp gần gièng nh h×nh hyperbol

+ Dùng cách đo trực tiếp điện áp điểm mặt đất quanh chỗ chạm đất ta vẽ đợc đờng cong phân bố điện áp đất vùng dòng điện rò đất có dạnh hyperbol

+ Khi x = r0 Ta đợc U ❑R0 = Idρ

2π.r❑0

= U ❑d : gọi điện t (in th ti b mt in

cực) Đặt Rd =

ρ

2π.r0 : gọi điện trở nối đất điện trở kim loại bán cầu Rd phụ thuộc vào điện trở suất ρ đất không phụ thuộc vào điện trở kim loại Rd còngọi điện trở tản

+Trong thực tế điện trở suất kim loại nhỏ so với điện trở suất đất xem điện cực đẳng Lúc điện bề mặt kim loại là: Umax = Uđ = Iđ Rđ

+ Khi x > 20m xem nh ngồi vùng dịng điện rị hay cịn đợc gọi điểm có điện áp không

+ Trong vùng gần 1m cách vật nối đất chiếm 68% điện áp rơi

Những nhận xét với loại điện cực khác, có hàm phân bố điện khác (cơng thc khỏc)

3.2 Phân tích an toàn mạng điện. 3.2.1 Điện áp tiếp xúc

Trong trình tiếp xúc với thiết bị điện, có mạch điện kép kín qua ngời điện áp giáng lên ngời lớn hay nhỏ tùy thuộc vào điện trở khác mắc nối tiếp với ngời

in ỏp đặt vào ngời (tay-chân) ngời chạm phải vật có mang điện áp gọi điện áp tiếp xúc Hay nói cách khác điện áp tay ngời chạm vào vật có mang điện áp đất nơi đứng gọi điện áp tiếp xúc

Giả sử cách điện pha thiết bị bị chọc thủng có dịng điện chạm đất từ vỏ thiết bị vào đất qua vật nối đất Lúc này, vật nối đất nh vỏ thiết bị có nối đất mang điện áp đất là:

Uđ =Iđ Rđ Trong đó, Iđ dịng điện chạm đất

Tay ngời chạm vào thiết bị có điện áp Uđ lúc điện áp chân ngời Uch lại phụ thuộc ngời đứng tức phụ thuộc vào khoảng cách từ chỗ đứng đến vật nối đất Kết ngời bị tác động hiệu số điện áp đặt vào tay chân, điện áp tiếp xúc:

Utx = U® Uch

Nh vậy, điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị đợc nối đất Trờng hợp chung biểu diễn điện áp tiếp xúc theo biểu thức:

Utx = α Uđ α hệ số tiếp xúc Trong thực tế điện áp tiếp xúc thờng bé điện áp giáng vật nối đất

3.2.2 §iƯn ¸p bíc

Khi có dây dẫn pha rớt chạm đất hay cách điện pha thiết bị điện bị chọc thủng…)

Ta biết điện áp đất chỗ chạm đất là:

+ Điện áp điểm mặt đất đất cách xa chỗ chạm đất từ 20m trở lên xem khơng

+ Những vịng trịn đồng tâm (hay xác mặt phẳng mà tâm điểm chỗ chạm đất vòng tròn cân) đẳng

+ Khi ngời đứng mặt đất gần chỗ chạm đất hai chân ngời thờng hai vị trí khác ngời bị điện áp tác dụng lên điện áp b-ớc Điện áp bớc điện áp hai chân ngời đứng vùng cú dũng chm t

Gọi Ub điện áp bíc ta cã:

Ub = Uch1 - Uch2

Trong đó:Uch1, Uch2 điện áp đặt vào hai chân ngời

Hay chân thứ đứng vị trí cách điểm chạm đất x cịn chân thứ hai vị trí (x + a) thì:

Ub = Uch1 - Uch2 = Ux + Ux+a = Idρ

2π ∫X

X+a

dx

X2 = Idρ

2π (

1

X−

1

X+a) =

Id.ρ.a

2πX(X+a)

Từ công thức ta thấy xa chỗ chạm đất điện áp bớc bé (khác với điện áp tiếp xúc) khoảng cách xa chỗ chạm đất 20m trở lên xem điện áp bớc khơng

Ví dụ: Nếu có chạm đất với dòng chạm đất Iđ = 100A nơi có điện trở

suất đất 104Ohm.cm điện áp bớc đặt vào ngời ngời đứng cách chỗ

chạm đất 2,2m (220cm) là:

Ub = 100 80 10

4

2 220 300=193 V ta lÊy a = 80cm

+ Điện áp bớc ngời đứng gần chỗ chạm đất, tr-ờng hợp hai chân ngời đặt đtr-ờng tròn đẳng thế.

+ Điện áp bớc đạt đến trị số lớn khơng tiêu chuẩn hóa điện áp bớc nhng để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho ngời, quy định có xảy ra chạm đất cấm ngời đến gần chỗ bị chạm khoảng cách sau:

- Từ 5m thiết b nh.

3.3.Các biện pháp bảo vệ an toàn điện

3.3.1 Bo v bng cỏch ni v thiết bị điện đến hệ thống nối đất.

a) Ph©n tÝch sù cè.

Khi cã sù cè h hỏng cách điện thiết bị điện, phần kim loại nh vỏ thiết bị điện xuất điện áp tiếp xúc Nếu ngời tiếp xúc với vỏ thiết bị nguy hiểm Khả xuất điện áp tiếp xúc nh (hình 6.1)

i với lới điện có trung tính nối đất, điện áp tiếp xúc điện áp pha lới điện (hình 6-1a, b, c), cịn dịng điện qua ngời là:

Ing=Utx Rng

=Uf

Rng

Điện áp tiếp xúc điện áp pha lới điện (hình 6.1d), dòng điện ®i qua ngêi sÏ lµ:

Ing=Utx

Rng =Ud

Rng

a) b) c) d)

Uf

U

Hình 6.1: Những khả xuất điện áp tiếp xúc. a Giữa vỏ thiết bị đất.

b Giữa phần tử tiếp xúc với vỏ thiết bị đất.

Nếu biện pháp bảo hộ tốt, dịng điện qua thể ngời tiếp xúc gián tiếp có giá trị nh tiếp xúc trực tiếp Để giảm dòng điện qua ngời nghĩa giảm điện áp tiếp xúc, thực cách nối vỏ thiết bị đến hệ thống nối đất

Khi có nối đất vỏ thiết bị dịng cố khép mạch qua:

- Lới điện trung tính nối đất: dòng điện cố khép mạch qua hệ thống nối đất vận hành nguồn cung cấp điện (hình 6.2a)

- Lới có trung tính cách điện đất: dòng điện cố khép mạch qua điện trở cách điện Rcd điện dung C đất qua pha khác lới điện (hình 6.2b)

Khi có cố h hỏng cách điện, ngời tiếp xúc với vỏ thiết bị đợc nối đất dịng điện cố chạy vào đất qua ngời thiết bị nối đất (hình 6.3)

Trong đó:

- §iƯn trở cách điện cố Rsc

- in tr hệ thống bảo vệ nối đất Rd - Điện trở ngời Rng

- Uf điện áp pha xảy cố đất

Điện trở hệ thống nối đất điện trở ngời nối song song với Nếu ngời tiếp xúc với vỏ thiết bị điện bị h hỏng cách điện ngời phải chịu điện áp hệ thống trang bị nối đất Ud

Từ sơ đồ ta có, điện trở tơng đơng nơi xảy cố là: Rtd=Rsc+

Rd.Rng Rd+Rng

a) Uf

Hình 6.2: Dòng điện cố thiết bị đ ợc nối đất. a) L ới điện có trung tính nối đất.

b) L ới điện có trung tính cách điện.

Uf

R0 Rd Rd

C C C

Rc ®

Rc ® Rc

®

b)

Hình 6.3: Đ ờng dòng điện cố thiết bị chạm vỏ Rd

Isc

Id Rs c

In g Rn g

Uf

Uf

Id RdIn

g

Rn g Isc

Utx Rs

- Dòng điện cố là: Isc= Uf Rtd

= Uf

Rsc+ Rd.Rng

Rd+Rng

- Dòng điện chạy qua ngời là:

Ing=Isc Rd (Rd+Rng)

- NÕu ngêi tiÕp xóc víi vá thiết bị điện chân điện không, điện áp tiếp xúc mà ngời phải chịu là:

Utx=Ing.Rng=Isc Rd.Rng Rd+Rng

- Dòng điện chạy qua hệ thống nối đất là: Id=Isc

Rng

(Rd+Rng)

Trong biểu thức trên, điện trở hệ thống nối đất nhỏ nhiều so với điện trở ngời, bỏ qua Rng, ta có: Isc≈ Id Utx=IdRd=Ud

Nhận xét: Từ phân tích ta thấy, điện áp tiếp xúc đợc xác định trực tiếp dòng điện cố điện trở hệ thống nối đất Nếu Rd nhỏ Utx nhỏ Giá trị điện áp tiếp xúc điện áp bớc nhỏ điện áp tổng hệ thống trang bị nối đất Ud Điện áp tiếp xúc giảm đến giá trị an toàn vỏ thiết bị điện đợc đất với giá trị nhỏ để dòng điện cố chạy qua cách dễ dàng, dòng điện qua ngời nhỏ

Bảo vệ cách nối điện đến hệ thống nối đất biện pháp bảo vệ tốt dùng để tránh nguy hiểm điện giật tiếp xúc gián tiếp Biện pháp bảo vệ đợc dùng phổ biến đơn giản rẻ tiền

b) Tính tốn điện trở nối đất bảo vệ an toàn.

Hoạt động hệ thống tiếp đất bảo vệ an toàn phụ thuộc lớn vào chế độ làm việc trung tính

- Hệ thống tiếp đất vận hành: hệ thống tiếp đất đợc thực theo yêu cầu đòi hỏi thiết bị điện để tham gia vào lới điện

- Hệ thống tiếp đất bảo vệ: hệ thống đợc thực theo yêu cầu an toàn để đề phịng tai nạn vỏ thiết bị có điện áp

Lới điện có trung tính cách điện t.

Lới điện pha dây.

*in trở nối đất an tồn lới có điện dung nhỏ (bỏ qua điện dung C)

Giả sử xảy chạm đất dây dẫn 1, dòng điện chạm đất đợc khép kín qua dây dẫn (hình 6.4)

Dòng điện chạy vào đất chỗ cố chịu ảnh hởng điện trở cách điện bị phá huỷ Rsc, điện trở hệ thống tiếp đất Rd điện trở ngời Rng

Điện trở tơng đơng là: Rtd=Rsc+Rd.Rng Rd+Rng

- Nếu điện trở cách điện Rcd1 Rcd2 thì:

+ Dòng điện chạm đất qua hệ thống nối đất là:

Id= U

Rcd 2+( Rd.Rcd

Rd+Rcd 1)

.(Rd.Rcd1

Rd+Rcd )

Rd

= U.Rcd1

Rd(Rcd1+Rcd 2)+Rcd 1.Rcd2

Trong đó: U điện áp mạng + Điện áp tiếp xúc là: Utx=Ud.Rd=

U.Rcd 1.Rd

Rd(Rcd 1+Rcd2)+Rcd1.Rcd 2

+ Giá trị giới hạn điện trở hệ thống tiếp đất là: Rd cp≤ Utx cp.Rcd 1.Rcd2

U.Rcd 1− Utx cp(Rcd1+Rcd 2)

- Nếu điện trở cách điện Rcd1 = Rcd2 = Rcd th×:

+ Dịng điện chạm đất qua hệ thống nối đất là: Id=

U

2Rd+Rcd

+ Điện áp tiếp xúc là: Utx=Id.Rd= U.Rd

2Rd+Rcd

Trong đó: +U: điện áp lới điện, (V)

+ Rcd: điện trở cách điện lới điện đất, () + Điện trở an toàn hệ thống tiếp đất là:

Rp≤ Utx.Rcd U −2Utx

Nh ta thấy: điện áp tiếp xúc nh điện trở hệ thống tiếp đất phụ thuộc vào điện trở cách điện lới điện i vi t (Rcd)

Ví dụ 1: Điện áp tiếp xúc cho phép Utx.cp = 40V; điện trở cách điện lới

in i vi t l Rcd = 10.000 Ω , điện áp U = 127 V (trờng hợp hay gặp

khai thác mỏ hầm lị) Khi đó, điện trở hệ thống bảo vệ nối đất phải là: Rd cp≤

40 10000

127−2 40=8510 

Ví dụ 2: Điện áp tiếp xúc chio phép Utx.cp=40 V; Rcd2 = 50000 Ω U=380V; Rcd1=10.000 Ω Khi điện trở hệ thống bảo vệ nối đất là:

Rd cp≤40 10000 5000

380 10000−40 (10000+5000)=625 

*Điện trở nối đất an toàn lới có điện dung lớn (bỏ qua điện trở Rcd)

- Ta có, dịng điện dung chạm đất là: Id=

U..C

1+4R2d2C2

- Điện áp tiếp xóc : Utx=Id.Rd=

U.ω.C.Rd

√1+4Rd2ω2C2

- Điện trở an toàn hệ thống tiếp đất :

Hình 6.4:a L ới điện pha dây dÉn.

b, c Sơ đồ thay mạng ng ời tiếp xúc với dây dẫn 1.

b)

Rd cp≤√ Utx cp

ω2.C2(U2−4Utx cp2 )

Khi kể đến dòng điện chạy qua điện trở cách điện lới, ta xác định dòng điện chạm đất tổng cách lấy tổng hình học dịng điện tác dụng dòng điện dung chạy qua là:

Id=√Id.r

2 +Id2.c

Trong đó:

+ Id.r lµ dòng điện qua điện trở cách điện + Id.c dòng điện qua tụ điện

Ví dụ 3: Điện trở cách điện: Rcd = 5000 ; C = 10-6F; ω =2 π f=2 π 50;

U= 380V; Utxcp =40 V

10−6¿2(3802−4 402) ¿

3142.

¿

402

¿ Rd cp≤√ Utx cp

2

ω2.C2(U2−4Utx cp2 )=√¿

NhËn xÐt.

Để đảm bảo an toàn hệ thống tiếp đất bảo vệ cần phải tôn trọng điều kiện sau: - lới điện ba pha, trung tính nguồn phải đợc cách điện với đất

- Để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ điện pha, phải sử dụng máy biến áp cách điện đất

- Vỏ kim loại thiết bị điện đợc nối đến lới tiếp đất chung đợc xem nh phơng án bảo vệ Ngồi thực cân điện (đối với thiết bị điện điện ngầm dới hầm mỏ) làm phơng án bảo vệ phụ

- Khi có nhiều khu vực đợc cung cấp từ nguồn điện, hệ thống tiếp đất bảo vệ khu vực cần phải đợc nối với thành hệ thống tiếp đất bảo vệ chung Khi khoảng cách thiết bị lớn việc thực hệ thống tiếp đất bảo vệ chung gặp khó khăn phải dùng bảo vệ rơle tác động

- Để tránh trờng hợp h hỏng mối nối đến vỏ thiết bị vỏ thiết bị điện phải đ-ợc nối đến hệ thống tiếp đất bảo vệ chung nối đến hệ thống tiếp đất khu vực hai điểm khác vỏ

- Hệ thống tiếp đất khu vực chỗ phục vụ cho thiết bị điện phân xởng hay nhà, thờng đợc tập trung vị trí

* Lới điện áp thấp, trung tính cách điện với đất.

Đối với trờng hợp thiết bị điện dùng khai thác mỏ than, giá trị lớn cho phép nh sau:

- Đối với thiết bị điện bình thờng Rđ < 4, công suất nguồn nhỏ dới 100 kVA th× Rd < 10

- Điện trở hệ thống tiếp đất chung phải có giá trị < Ω

- Điện trở hệ thống tiếp đất khu vực phải < 20 Ω , hệ thống tiếp đất khu vực phục vụ cho thiết bị điện quan trọng phải có giá trị < 10 Ω

Hệ thống tiếp đất đợc tính tốn xuất phát từ điện áp tiếp xúc điện trở nối đất cho phép

- Điện áp tiếp xúc: điện áp tiếp xúc không đợc phép vợt 40V ngời đứng khoảng cách 0,8 m thiết bị chạm đất, hay tiếp xúc đồng thời vật tiếp đất điểm điện không

VËy: Rd≤ 40

Id , Trong đó: Id dịng điện chạm đất

Vì dịng điện Id khó xác định nên xác định dòng điện tác động mở cầu dao điện tự động hay dịng điện làm nóng chảy cầu chì tơng ứng thiết bị điện điện có cơng suất lớn nhất, tức là:

Rd≤40 Im.CD

Dòng điện Im.CDđợc xác định gấp ba lần dịng điện định mức cầu

ch×

- Điện trở hệ thống tiếp đất bảo vệ: điện trở khơng đợc phép có giá trị

lín h¬n

* Lới điện cao áp.

ở thiết bị cao áp, thiết bị điện hay phịng mà có thiết bị điện cao áp cần phải thực hệ thống bảo vệ tiếp đất để nối tất vỏ thiết bị có điện áp cố

Lới điện cao áp trung tính cách điện với đất.

Đối với thiết bị điện, điện áp > 1kV lới điện có trung tính đặt cách điện đất:

+ Khi nối đất bảo vệ sử dụng riêng cho thiết bị > 1kV, trị số Rđ đợc xác định theo biểu thức:

R®

250

Id ()

+ Khi nối đất bảo vệ đợc sử dụng chung cho thiết bị < 1kV, trị số Rđ đợc

xác định theo biểu thức:

R®  125

Id ()

Trong đó: Iđ trị số tính tốn dịng điện ngắn mạch chạm đất

Giá trị điện trở hệ thống tiếp đất trờng hợp lới điện cách điện đất thờng < 10 Ω

Lới điện cao áp có trung tính trực tiếp nối đất. Thực theo biểu thức sau: Rd≤

Utx cp Id

, Trong đó: Id dòng điện chạm đất - Điện trở hệ thống tiếp đất bảo vệ lới điện cao áp có trung tính trực tiếp nối đất < 0,5 Ω

- lới điện điện áp cao áp trung tính nối đất, giá trị dòng điện chạm đất lớn nên Rd < 0,5 Ω Thực tế, thực đợc Rd < 0,5 Ω khó khăn

Khi tính tốn dây dẫn sử dụng hệ thống tiếp đất ý điều kiện sau:

+ Điện trở phải nhỏ cho khơng góp phần làm tăng điện trở tồn hệ thống tiếp đất

+Phải có đủ độ bền khí chống ăn mịn kim loại

Trong lới điện này, trị số dịng điện ngắn mạch chạm đất lớn cần có biện pháp nhằm tăng cờng an tồn nhân viên vận hành nh: sử dụng bảo vệ cắt nhanh, cân điện áp khu vực lắp đặt thiết bị điện

* Việc dùng chung hệ thống tiếp đất.

Việc dùng chung hệ thống tiếp đất có u điểm là: tránh đợc chênh lệch điện xuất vỏ thiết bị dùng hệ thống tiếp đất bảo vệ riêng lẻ, đồng thời làm cho việc sử dụng hệ thống tiếp đất trở nên kinh tế hơn, đơi lúc hiệu có đợc điện trở chạy vào đất nhỏ

Việc dùng chung hệ thống tiếp đất nhằm nhiều mục đích:

- Hệ thống tiếp đất vận hành: trung tính máy biến áp đợc nối đến hệ thống tiếp đất, đồng thời vỏ thiết bị điện trạm biến áp đợc nối đến hệ thống tiếp đất để thực tiếp đất bảo vệ Hệ thống tiếp đất bảo vệ vỏ thiết bị điện áp cao đợc dùng để nối đến vỏ thiết bị điện áp thấp

- Khi sử dụng chung hệ thống tiếp đất trờng hợp có nhiều ngời tiếp xúc với vỏ thiết bị điện điện áp thấp nh vỏ thiết bị điện điện áp cao điện áp tiếp xúc < 40V, với lới điện hầm mỏ điện áp tiếp xúc < 24V

Khi vỏ thiết bị điện điện áp cao vỏ thiết bị điện điện áp thấp đợc đa đến hệ thống tiếp đất bảo vệ chung, điện trở Rd phải đợc xác định theo điều kiện sau:

Rd≤Utx Id

+Id : giá trị cực đại dòng điện chạm đất

+ Utx: ®iƯn ¸p tiÕp xóc lín nhÊt cho phÐp víi líi điện áp thấp tơng ứng

Trong trờng hợp nào, điện trở hệ thống tiếp < (với lới điện hầm mỏ < )

Chú ý: Việc nối đất bảo vệ phần tử kim loại hạ áp trạm điện hạ áp, trạm phân phối trung tính lới hạ áp đợc nối đến hệ thống tiếp đất, hệ thống tiếp đất phải tách biệt với hệ thống tiếp đất phần điện cao Đặc biệt thiết bị bảo vệ điện áp thiên nhiên (chống sét)

Thông thờng, hệ thống tiếp đất vận hành nối với hệ thống tiếp đất bảo vệ trình vận hành điện áp tiếp xúc điện áp bớc không vợt giá trị cho phép

3.1.2 Bảo vệ cách nối vỏ thiết bị đến dây trung tớnh

a) Nguyên tắc thực bảo vệ.

Do ngời tiếp xúc với thiết bị không bị nguy hiểm thời gian tồn dòng điện qua ngời nhỏ

Để bảo vệ đợc an toàn bảo vệ tác động với thời gian ngắn khoảng 0,2s Dịng điện ngắn mạch đợc tính biểu thức sau:

Isc= Uf

Rf+RTT

Trong đó:

+ Uf: điện áp pha bị cố, (V).+ Rf: tổng trở dây dẫn pha cố, từ nguồn đến vị trí cố, ()

+ RTT: tỉng trë cđa d©y dÉn trung tÝnh, ()

Điện trở dây trung tính phải đợc xác định cho bảo vệ tác động chắn cố Nếu điện trở dây trung tính nhỏ tác động cầu chì đảm bảo

Tiết diện dây trung tính cần nhỏ 1/3 lần tiết diện dây dẫn pha Việc thực bảo vệ tiếp dây trung tính thuận tiện so với bảo vệ tiếp t

b) Các yêu cầu thực bảo vƯ nèi d©y trung tÝnh.

1- Tránh nguy hiểm đứt dây mạch trung tính.

Dây nối trung tính bị đứt, thiết bị không đợc bảo vệ Để tránh trờng hợp trên, số điểm lới dây trung tính bảo vệ phải đợc tiếp đất phụ hệ thống tiếp đất phụ với điện trở tiếp đất < Ω (hình 6.6)

Hệ thống tiếp đất phải đợc tính tốn để đảm bảo hệ thống làm việc độc lập ,điện áp tiếp xúc không đợc vợt 40V

2- Bảo vệ phải tác động với thời gian < 0,2 s.

Khi xảy cố, điện áp tiếp xúc điện áp giáng dây trung tính mà dịng điện ngắn mạch lớn nên điện áp tiếp xúc lớn Để đảm bảo an toàn bảo vệ phải tác động nhanh (< 0,2s) phải có tiếp đất phụ (hình 6.6 )

Rsc

Hình 6.5 : Sơ đồ nguyên tắc hệ thống bảo vệ nối vỏ thiết bị đến dây trung tính.

R0 Uf

RTT Isc (Id)

0

dây dẫn trung tính bảo vệ

Rsc Rf RTT

Uf

Isc (Id)

1

d

©

y

t

ru

n

g

tÝ

n

3- Tránh tai nạn chạm dây dẫn trung tính dây dẫn pha.

Sự tiếp xúc nguy hiểm dây trung tính khơng nối với lới trung tính bảo vệ, mà dây trung tính phía thiết bị tiếp xúc với dây dẫn pha Khi vỏ thiết bị chịu điện áp với điện áp lới điện đất Sự cố thờng xảy sử dụng thiết bị cầm tay hay thiết bị di động Để khắc phục nhợc điểm ta phải thực bảo vệ phụ

* Tránh nguy hiểm sử dụng dây trung tính vận hành làm đờng dây bảo vệ.

Đờng dây cung cấp điện cho hộ tiêu thụ pha thờng hai dây dẫn: dây dẫn pha dây dẫn trung tính (hình 6.7) Khơng đợc sử dụng dây trung tính vận hành làm dây trung tính bảo vệ, dây trung tính bị đứt vỏ thiết bị có điện áp pha chạm vỏ Vì phải dùng dây trung tính bảo vệ riêng

c) KÕt luËn.

- Bảo vệ tiếp đất dây trung tính áp dụng lới điện có trung tính trực tiếp nối đất

- Khi bảo vệ nối dây trung tính, dây trung tính khơng đợc cách điện với đất, có ngắn mạch chạm đất điện áp dây trung tính tăng tới trị số điện áp pha Do dây trung tính cần đợc nối đất lặp lại nơi khác lới điện

- Việc sử dụng nối thiết bị đến hệ thống tiếp đất phụ, tránh đợc hậu cố nguy hiểm xuất lới trung tính bảo vệ nh:

+ Do nhầm lẫn sai sót mà đảo vai trị dây dẫn

+ Có chạm chập dây dẫn trung tính d©y dÉn pha

+ Do đứt mối nối dây trung tính vỏ thiết bị điện phận tác động bảo vệ không thực đợc khoảng thời gian ngắn theo yêu cầu (0,2 s)

3.1.3 Tính toán điện trở an toàn.

Hình 6.7: Nguy hiĨm ng êi tiÕp xóc víi thiÕt bÞ

R0

Uf Rf 01

2 U tx = U f Rd

Hình 6.6 : Nối vỏ thiết bị đến trung tính và đến hệ thống tiếp đất phụ.

R0 Rd

Id Isc

Uf Uf

Hình 6.8: Điện áp tiếp xúc sử dụng và không sử dụng tiếp đất phụ

a) Điện trở an toàn khơng có tiếp đất phụ.

Từ (hình 6.8a), ta có dịng điện Isc đợc tính nh sau: Isc=

Uf Rf+

RTT(Rng+R0)

RTT+Rng+R0

Do R0 << Rng nên mạch coi R0 = RTT<< Rng nên coi Rng = nên: Isc= Uf

Rf+RTT

- Điện áp tiếp xúc xác định biểu thức sau:

Utx=Isc.RTT=Uf.RTT Rf+RTT

Nếu đặt k = RTT Rf

ta có: Utx=Uf k

1+k

Điện áp tiếp xúc Utx phụ thuộc vào quan hệ điện trở dây dẫn trung tính RTT điện trở dây dẫn pha Rf.Khi tiÕt diƯn cđa d©y dÉn trung tÝnh b»ng tiết diện dây dẫn pha k = 1:

Utx=Uf

2

Từ biểu thức ta thấy, để đảm bảo điện áp tiếp xúc nhỏ điện áp tiếp xúc cho phép thực cách giảm điện trở dây trung tính

Để đảm bảo an toàn:

Utx cp=Uf1k

+k<40

Ta thấy, để giảm Utx.cp phải giảm k nghĩa giảm RTT Điện trở an toàn dây trung tính là:

k ≤ Utx cp Uf− Utx cp

⇒RTT Rf

≤ Utx cp Uf−Utx cp

⇒RTT≤ Utx cp.Rf

Uf− Utx cp

Việc áp dụng phơng pháp không kinh tế, dây dẫn trung tính cần phải có tiết diện lớn, Thực tế, theo quan điểm kinh tế kỹ thuật, tiết diện dây trung tính tối đa nên tiết diện dây

b) in tr an tồn có tiếp đất phụ.

Khi nối vỏ thiết bị đến hệ thống tiếp đất phụ, điện áp tiếp xúc với ngời là:

Utx= UTT

R0+

Rng.Rd

Rng+Rd

Rng.Rd

Rng+Rd

= UTT.RngRd

R0(Rng+Rd)+Rng.Rd

V× Rng >> Rd nªn cã thĨ bá qua Rng, ta cã:

Utx=UTTRd R0+Rd

Trong đó: UTT điện áp giáng dây trung tính, đợc xác định gần theo biểu thức sau:

UTT=Uf RTT

Rf+RTT

=Uf k

1+k

Ta cã: Utx=UTT.Rd

R0+Rd

≤Utx cp

Do đó, điện trở an toàn hệ thống tiếp đất phụ phải thoả mãn là:

Rd≤ R0.Utx cp UTT− Utx cp

Trong đó:

+ Rd : điện trở hệ thống tiếp đất bảo vệ phụ + R0: điện trở hệ thống tiếp đất vận hành

+ Utx,cp : điện áp tiếp xúc lớn cho phép (40 V)

Điều kiện viết dới dạng:

Rd≤ R0 (1+k)Utx cp

k(Uf−Utx cp)−Utx cp

Ví dụ: Đối với lới điện 380/220V, ta coi Rf = RTT vµ k = ta cã: Rd≤ R0 40

220−2 40 ⇒ Rd≤

1,75R0 3.1.4 NhËn xÐt.

a) TiÕt diÖn cho phÐp.

- Tiết diện dây dẫn trung tính cần phải đợc chọn cho dịng điện cố phải > lần dịng điện định mức cầu chì thiết bị, bị cố gần

Isc≥3Idm

- Để đảm bảo đợc độ bền khí đờng dây không, tiết diện dây dẫn trung tính bảo vệ phải lớn hơn:

+ (mm2) dây đồng. + 16 (mm2) dõy nhụm.

+ Nếu dùng dây thép, tiết diện phải lớn (15 20)lần tiết diện dây

đồng

Tiết diện tơng đơng dây dẫn đồng thép bảng 6.1 sau:

§ång, (mm2) 1,5 4 10 16 35 50

ThÐp, (mm2) 30 80 150 240 600 800

B¶ng 6.1 : Bảng chọn tiết diện dây dẫn

- i vi lới bảo vệ dây trung tính, trung tính phải đợc tiếp đất lặp lại

Tiết diện cho phép dây dẫn nối đến hệ thống tiếp đất đợc dùng bảo vệ dây trung tính nh bảng 6.2 sau:

Loại dây dẫn nối đến hệ thống tiếp đất

TiÕt diƯn, (mm2)

Chơn sâu Lắp đặt

hào Thép tròn, dẹt đợc mạ, sơn chống

rØ  100  100

D©y bện thép mạ 95 95

Đồng  25  25

Bảng 6.2 : Bảng chọn tiết diện dây dẫn nơi đất chính b) Các biện pháp bảo vệ tránh điện áp tiếp xúc.

- Dùng phơng tiện bảo vệ nh: găng tay, ủng cách điện, sào để ngăn cách ngời với thiết bị điện vùng thao tác

- Thực nối đất phụ liên kết phụ nối vỏ thiết bị với thành nhóm phần tử dẫn điện tốt Nh vậy, đờng dây nối đến trung tính bị h hỏng, dịng điện cố có đờng khác để i v trung tớnh

- Những dụng cụ điện cầm tay, dùng thiết bị điện bảo hộ nh găng tay, ủng hộ cách điện nh biện pháp bảo vệ an toàn phụ

Vic la chn cỏc biện pháp bảo vệ an toàn phụ, trớc tiên phải sử dụng phần tử nối đất tự nhiên

- Điện trở hệ thống tiếp đất bảo vệ lới điện cao áp < 0,5 Ω - Trờng hợp trạm biến áp trạm phân phối < Ω

- Để tránh trờng hợp nguy hiểm đứt dây trung tính nối đất lặp lại trung tính đờng dây khơng, nối đất lặp lại dây trung tính đợc thực địa điểm sau:

+ Dọc theo chiều dài đờng dây 250 m nối đất lặp lại lần + Điểm cuối đờng dây

+ Điểm đờng dây có phân nhánh nhánh rẽ > 250 m

+ Lới điện hạ áp dùng cáp khơng cần có nối đất lặp lại cáp thờng có dây trung tính riêng dùng vỏ kim loại cáp làm dây trung tính

Trị số điện trở tản nối đất lặp lại RL< 10 Khi cơng suất nguồn < 100kVA có số điểm nối đất lặp lại > 3, điện trở nối đất lặp lại < 30

Ngoài lới điện pha, đứt dây trung tính tải pha khơng đối xứng pha có tải thấp có điện áp lớn điện áp định mức, điện áp dây Vì làm hỏng cách điện thiết bị

3.1.5 Các biện pháp bảo vệ dụng cụ thiết bị dùng điện chiều.

Cỏc bin phỏp bo vệ an toàn ngời thiết bị dùng điện chiều giống nh thiết bị dùng điện xoay chiều sử dụng hệ thống tiếp đất chung Do có u điểm sau:

- Để tránh khác biệt điện áp xuất vỏ thiết bị điện tồn số hệ thống bảo vệ riêng lẻ

- Để chi phí cho hệ thống tiếp đất hiệu ta thực đ-ợc điện trở chạy vào đất nhỏ

Khi sử dụng chung hệ thống tiếp đất phải thoả mãn điều kiện: Rd≤

Utx cp Id

Trong đó:

- Utx: tính 40V thiết bị đặt mặt đất 24V thiết bị đặt dới mặt đất, hầm ngầm

ở trờng hợp cần phải tôn trọng điều kiện: điện trở hệ thống tiếp đất Rd không đợc vợt giá trị Ω ; riêng lới điện hầm mỏ

2 Ω

3.2 bảo vệ cách ngăn cách điện phụ. 3.2.1 Khái qu¸t.

Ngăn cách điện để bảo vệ phụ thực theo hai biện pháp chính:

Ngăn cách bảo vệ thiết bị hay hệ thống điện, cho cách điện bị phá hỏng ngời khơng thể tiếp xúc với phần tử có điện áp

Ngăn cách vị trí: ngăn cách ngời đất

3.2.2 Ngăn cách bảo vệ thit b in in.

Biện pháp bảo vệ cã thĨ thùc hiƯn theo c¸ch:

Bọc cách điện bảo vệ: phủ lớp vật liệu cách điện có độ bền chịu đựng lâu dài tất phần tử kim loại mà ngời dễ tiếp xúc

Ngăn cách trung gian để bảo vệ: ngăn cách phần tử kim loại mà ngời dễ tiếp xúc, với phần tử mà xảy cố xuất điện áp

Ngăn cách tăng cờng để bảo vệ: tăng cờng thêm lớp cách điện phần tử có điện áp phần tử mà ngời dễ tiếp xúc đến

Đa số thiết bị điện đợc thực ngăn cách bảo vệ phụ để cho nguy hiểm đợc giảm đến mức tối thiểu

3.2.3 Ngăn cách vị trí ngời đất.

Ngăn cách vị trí ngời đất cách phủ vật liệu cách điện lên lên tất phần tử kim loại

Phđ vËt liƯu c¸ch điện cần phải thoả mÃn điều kiện sau:

+ Vật liệu cách điện phải đủ thoả mãn sức bền chịu đợc nhiệt

+ Phải có kích thớc đủ lớn, cho ngời ta tiếp xúc đợc với phần phủ bọc trang bị điện mà tiếp xúc đợc với phần vỏ thiết bị

+ Phần phủ phải đợc cố định

Để thực ngăn cách vị trí, ta sử dụng: cao su cách điện, gỗ khô, vật liệu dẻo hay vật liệu tơng tự khác có sức bên cơ, nhiệt có điện trở suất lớn

Điện trở lớp ngăn cách vị trí ngời đứng gọi Rs cần phải thoả mãn điền kiện: Rs

U Ing− Rng

Trong đó:

+ U: điện áp tổng đất chỗ tiếp xúc

+ Ing: dòng điện qua ngời đợc xem không nguy hiểm + Rng: điện trở thể ngời

Ta cã: Ing=Ung

Rng

→ Rs≥ Rng.( U

Ung

−1)

* §èi víi tiÕp xóc gi¸n tiÕp.

Điện trở thể ngời thờng lấy 3000 Ω , điện áp an toàn đặt lên ngời

40V Nếu điện áp 220V điện trở lớp ngăn cách vị trí ngời đứng là:

Rs 3000 (220

40 −1)=13500 ()

Thực tế thờng dùng điều kiện sau:

- Đối với thiết bị đặt bên nhà, tính tốn Rs ngời ta lấy:

Do điều kiện là: Rs (400.U - 3000)

- Đối với thiết bị đặt bên hay nhà

Rng = 1000 Ω , Ing = 0,010A  Ung = 1000.0,01 = 10V

Do điều kiện là: Rs (100.U - 3000)

* Để bảo vệ tiếp xúc trực tip.

Điện trở ngời 1000 , Ung = 1000 0,0025 = 2,5V, Với điện áp U = 220V, th×:

Rs 1000 (220

2,5 −1)=89 000 ()

ff

3.4 bảo vệ cách ngăn cách với lới cung cấp điện công cộng

3.4.1 Các nguyên tắc điều kiện áp dụng.

Bảo vệ ngăn cách loại bảo vệ cho kết tốt, đặc biệt lới điện có trung tính trực tiếp nối đất đợc dùng rng rói

Để ngăn cách thờng dùng thiết bÞ sau:

- Máy biến áp ngăn cách, thờng có tỷ số biến đổi 1/1, điện áp thứ cấp < 380V (hình 6.9)

Tổ động cơ-máy phát, dùng cho dụng cụ có dịng điện định mức < 15A Để thực bảo vệ ngăn cách có hiệu cần ý đặc điểm sau: - Một máy biến áp ngăn cách đợc nối đến dụng cụ

- Sự ngăn cách lới phần dụng cụ cần phải thực cho, loại trừ đợc khả chạm đất

3.4.2 Các điều kiện cần phải có máy biến ỏp ngn cỏch.

Máy biến áp ngăn cách cần phải cấu tạo cho: Không gây cố, liên hệ điện cuộn sơ thứ cấp Không có liện hệ điện lõi thép vỏ máy biÕn ¸p

Đối với máy biến áp ngăn cách có điện áp < 380V, điện áp để kiểm tra xuyên thủng cách điện 2500V phần sơ cấp máy biến áp Nếu máy biến áp đ-ợc cấu tạo thêm lớp cách điện phụ để bảo vệ phần sơ cấp, giá trị điện áp kiểm tra phải nâng lên đến 4000V

3.5 bảo vệ cách cắt tự động phần tử bị cố khỏi lới điện.

Để loại trừ phần tử bị cố khỏi lới điện đảm bảo an tồn cho ngời, dùng bảo vệ rơle Thờng phân thành hai loại sơ đồ:

3.5.1 Cắt tự động xuất điện áp tiếp xúc nguy hiểm.

Sơ đồ bảo vệ (hình 6.10):

Hình 6.9: Máy biến áp ngăn cách

BANC

TB

R T

K1

CTT

D1 D2

1

K

RU

Trong đó:

+ Mét C«ng tắc tơ với cuộn dây CTT

+ l nút ấn thờng mở, dùng để khởi động sơ đồ

+ C nút ấn thờng đóng,dùng để ngắt mạch khơng có cố + K tiếp điểm dùng để cung cấp nguồn cho thiết bị + K1 tiếp điểm phụ dùng để tự trì cho CTT

+ RU rơle điện áp, tác động xuất điện áp tiếp xúc nguy hiểm + T: kiểm tra làm việc sơ đồ

+ Hệ thống tiếp đất phụ Rd

+ Dây dẫn bảo vệ D1: nối rơle RU vá thiÕt bÞ

+ Dây dẫn phụ D2: để nỗi cuộn rơle RU với hệ thống tiếp đất phụ Rd

Cuộn dây rơle chịu điện áp vỏ thiết bị so với đất

+ Tiếp điểm thờng đóng RU rơle bảo vệ nằm mạch cuộn dây CTT, điều khiển làm việc CTT

Khi ấn nút khởi động Đ, CTT tác động, thiết bị đợc cung cấp điện từ lới điện qua tiếp điểm K CTT đợc tự giữ qua tiếp điểm phụ K1, nút cắt C tiếp điểm thờng đóng RU Nếu xuất điện áp tiếp xúc vợt giá trị cho phép rơle bảo vệ RU tác động tiếp điểm thờng đóng RU mở, cuộn dây CTT điện trả Những tiếp điểm động lực khởi động từ nhả ra, loại thiết bị khỏi lới

Nếu ấn nút kiểm tra T tạo điện áp tiếp xúc nguy hiểm, nh sơ đồ bảo vệ làm việc bảo vệ tác động

* Chú ý: Đối với thiết bị pha mạch đợc thực tơng tự với điện áp đa vào mạch bảo vệ điện áp pha

* u nhợc điểm sơ đồ bảo vệ tự động điện áp tiếp xúc.

+ Bảo vệ không tác động cuộn dây rơle đợc nối song song

+ Bảo vệ không tác động sau lần tác động trớc, mà tác động sau thời gian đợc xác định quán tính làm việc rơle bảo vệ khởi động từ

+ Bảo vệ phức tạp tốn phải thực thêm hệ thống tiếp đất phụ

3.5.2 Cắt tự động xuất dòng điện cố nguy hiểm.

Sơ đồ đơn giản thông dụng bảo vệ tự động dòng điện cố đợc gọi sơ đồ tác động thành phần thứ tự không, đợc dùng lới cách điện đất

Sơ đồ bảo vệ (hình 6.11)

Rd

D1 D2

Hình 6.10: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ tự động cắt mạch khi xuất điện áp tiếp xúc nguy hiểm

Hình 6.11: Sơ đồ bảo vệ so lệch bảo vệ

tự động cắt theo dịng điện cố.

I2

§ C

Id K1

RI CT

T K

I1+I d

IRL

Trong đó:

+ Một Công tắc tơ với cuộn dây CTT

+ Đ nút ấn thờng mở, dùng để khởi động sơ đồ

+ C nút ấn thờng đóng,dùng để ngắt mạch khơng có cố + K tiếp điểm dùng để cung cấp nguồn cho thiết bị + K1 tiếp điểm phụ dùng để tự trì cho CTT

+ RI rơle dòng điện, tác động xuất dòng điện nguy hiểm + T: kiểm tra làm việc sơ đồ

+ Hệ thống tiếp đất phụ Rd

+ Tiếp điểm thờng đóng RI rơle bảo vệ nằm mạch cuộn dây CTT, điều khiển làm việc CTT

Nguyên lý làm việc sơ đồ: So sánh dòng điện đầu cuối mạch điện Cuộn dây thứ cấp máy biến áp dòng BI đợc nối, nối tiếp tạo thành mạch kín, rơle bảo vệ RL đợc nối vào mạch so lệch mạch

Khi khởi động, ấn Đ nguồn cung cấp cho CTT qua Đ, qua C qua tiếp điểm thờng đóng RI nên CTT tác động, thiết bị điện đợc cung cấp nguồn qua tiếp điểm K

Khi làm việc bình thờng dòng điện sơ cấp máy biến dòng BI1 BI2 nhau: I1 = I2 = I Khi đó, bên thứ cấp hai máy biến dịng có dịng điện I'1 = I'2 chạy qua, dịng rơle IRL = 0, rơle khơng tác động nên thiết bị làm việc bình thờng

Khi có cố chạm vỏ, xuất dòng điện chạy qua điện trở nối đất Id Dòng điện I2 chạy qua BI2 dòng Id + I1 chạy qua BI1 Do đó, dịng điện I'2 chạy qua cuộn dây thứ cấp máy biến dòng BI2, dòng điện I'1 + I'd chạy qua thứ cấp hay máy biến dòng BI1 Rơle RI có dịng điện IRL là:

IRL = I'1 + I'2 + I'd = I'd

Nếu giá trị Id vợt giá trị lớn cho phép rơle RI tác động, tiếp

điểm thờng đóng RI mở, CTT điện nhả tiếp điểm phụ K1 tiếp điểm

chính K Vậy thiết bị đợc tách khỏi lới

3.6 Trang bị nối t.

3.6.1.Các khái niệm bản.

a) in trở nối đất.

Điện trở nối đất bao gồm điện trở dây dẫn, điện cực nối đất điện trở phần đất xung quanh

Điện trở dây dẫn điện cực nối đất phụ thuộc vào kích thớc chế tạo Với điện áp chiều xoay chiều tần số cơng nghiệp điện trở nhỏ bỏ qua

Điện trở phần đất xung quanh gồm thành phần: điện trở đờng dòng điện phân tán vào đất điện trở tiếp xúc vật nối đất đất, điện trở tiếp xúc vật nối đất đất thờng nhỏ

Vì điện trở đờng dịng điện phân tán vào đất điện trở thân đất mà thơi điện trở nối đất, Rđ

Điện trở suất đất phụ thuộc vào thành phần hoá học độ ẩm đất

Độ ẩm đất: phụ thuộc vào thành phần, kích thớc hạt đất, hạt có kích thớc nhỏ khả giữ ẩm tốt trạng thái khơ xem điện trở suất đất  Khi độ ẩm tăng > 15% ảnh hởng đến điện trở suất đất

khơng cịn Nhng độ ẩm > (7080)% điện trở suất đất lại tăng lên

Hình 6.11: Sơ đồ bảo vệ so lệch bảo vệ

Nhiệt độ đất: Khi nhiệt độ hạ thấp làm cho đất nh bị đông kết lại điện trở suất đất tăng lên nhanh Khi nung nóng đất đến 1000C điện trở suất của đất lại giảm xuống

Điện trở suất gần đất điều kiện tự nhiên cho (bảng 6.3)

Loại đất  (.cm x 104) Trị số gần đúng

Níc biÓn 0,002-0,01 0,01

Than bïn - 0,20

§Êt sÐt 0,08-0,70 0,40

§Êt vên 0,4 0,40

Níc s«ng, hå, ao 0,10-0,80 0,50

Đất sét thành vỉa lớn - 0,70

§Êt pha sÐt 0,40-1,50 1,00

§Êt pha sét khoảng 50% sét - 1,00

Đất đen 0,096-5,30 2,00

Đất pha cát 1,50-4 3,00

C¸t 4,0010 7,00

Đất vơi, đá vơi, cát hạt to lẫn đá vụn, sỏi - 10-20

Đá, đá vụn - 20-40

Bảng : Điện trở suất đất điều kiện tự nhiên

Trị số điện trở suất đất biến đổi phạm vi rộng, trị số mùa khô mùa ma khác xa Trong tính tốn thiết kế, trị số tính tốn điện trở suất đất dựa kết đo lờng thực địa có hiệu chỉnh theo hệ số mùa K

tt =  K

Trong đó: -  điện trở suất đất - tt trị số tính tốn

- K : hệ số mùa cho bảng sau: Hệ số mùa K kiểu nối đất (bảng 6.4) Loại

nối đất Hình thức nối đất

Độ sâu đặt bộ phận nối đất

(m)

Hệ số thay đổi điện trở

suÊt K

Ghi chó

Chèng sÐt

Tia (thanh) đặt nằm ngang (nối đất bề

mỈt)

0,50 1,40-1,80

Trị số nhỏ ng vi loi t khụ (o

vào mùa khô) TrÞ sè lín øng víi

loại đất ẩm (đo vào mùa ma) 0,80-1,00 1,25-1,45

Cọc đóng thẳng đứng (tớnh t mt t n

đầu mút cđa cäc)

0,80

1,2-1,40

An toµn lµm việc

Điện cực chôn nằm ngang

0,5 4,5-6,5

nt

0,8 1,60-3,0

Điện cực chôn

thẳng đứng 0,8 1,40-2,00

Bảng 6.4: Hệ số theo mùa loại nối đất

Điện trở nối đất yêu cầu

- Đờng dây có đặt thiết bị bảo vệ chống sét hay dây chống sét, cần nối đất tất cột cấp điện áp Điện trở nối đất cho phép cột khoảng (1030)



- Mạng có điện áp < 1kV có trung tính cách điện, điện trở nối đất < 10 b) Phân loại kết cấu hệ thống nối đất.

Trong mạng điện thờng có ba loại nối đất:

- Nối đất bảo vệ: để bảo đảm an toàn cho ngời thiết bị

- Nối đất làm việc (vận hành): nh nối đất trung tính máy biến áp, phụ thuộc vào trạng thái vận hành hệ thống

- Nối đất chống sét: có nhiệm vụ truyền dòng điện sét từ phận thu sét xuống đất

c) Các loại hệ thống nối đất.

Bất loại tiếp đất gồm điện cực nối đất, dây dẫn nối đất, nối với tạo thành hệ thống nối đất nối với thiết bị cần nối đất

Trong thực tế nối đất thực theo hình thức sau đây:

- Nối đất tập trung: điện cực nối đất ống sắt trịn (hoặc sắt góc) có đờng kính từ (46)cm, dài (23)m chơn thẳng đứng đất sâu đất (0,51)m sắt chôn nằm ngang cách mặt đất (0,51)m

- Nối đất hình lới: hình thức nối đất tập trung thực đợc yêu cầu điện áp tiếp xúc nhng trị số điện áp bớc lớn Để khắc phục nhợc điểm sử dụng nối đất hình lới

Từ đờng cong phân bố điện áp (hình 6.12a) nhận thấy trị số điện áp bớc giảm nhiều so với hình thức nối đất tập trung, đồng thời trị số điện áp tiếp xúc đợc giảm thấp (hình 6.12b)

Ngồi hai hình thức kể trên, dùng hình thức tia tiếp địa cọc tia hỗn hợp

3.6.2 Tính tốn trang bị nối đất cho hệ thống nối đất bảo vệ vận hành. Trang bị nối đất gồm:

- Điện cực nối đất, bao gồm điện cực thẳng đứng đợc đóng sâu vào đất điện cực ngang đợc chôn xuống đất

- Dây nối đất, dùng để nối liền phận cần nối đất với điện cực nối đất

a) Cách thực nối đất.

* Nối đất tự nhiên:

Là nối vào đờng ống kim loại nh ống nớc (trừ ống dẫn chất lỏng khí dễ cháy) đặt đất, kết cấu kim loại nhà, cơng trình có nối đất, vỏ bọc chì nhơm cáp đặt đất

Hình 6.12: Các loại hệ thống nối đất

Ub Utx

TBĐ

U

đ

=

Iđ

.R

đ

I I

a)

TBĐ

U

®

=

I®

.R

®

Utx

Ub

Khi xây dựng trang bị nối đất, trớc hết cần phải sử dụng vật nối đất tự nhiên có sẵn, điện trở nối đất đợc xác định cách đo thực tế chỗ Trờng hợp không kiểm tra sử dụng vật nối đất tự nhiên để giảm bớt điện trở nối đất, xác định điện trở nối đất phải vào phận nối đất nhân tạo

* Nối đất nhân tạo.

Thờng thực cọc thép, thép dẹt hình chữ nhật hay thép góc dài (23)m đóng sâu xuống đất cho đầu cách mặt đất khoảng (0,50,8)m

Do cã hiÖn tợng ăn mòn kim loại, ống thép thÐp dĐt hay thÐp gãc cã chiỊu dµy > 4mm

* Dây nối đất.

Dây nối đất > 1/3 tiết diện dây dẫn pha, thờng dùng dây thép có tiết diện 120mm2, nhơm 35mm2 đồng 25mm2.

b) Tính tốn nối đất nhân tạo.

Điện trở nối đất nhân tạo đợc thực nối đất tự nhiên đo đợc không thoả mãn điện trở nối đất cho phép lớn [Rmax] trang bị nối đất Khi điện trở

nối đất nhân tạo đợc tính theo biểu thức:

Rnt=

1

Rcp.max−

1

Rtn  Rnt=

Rcp.max.Rtn Rtn− Rcp max

Điện trở nối đất nhân tạo gồm hệ thống điện cực thẳng đứng điện cực ngang đợc xác định: Rnt= Rc.Rth

Rc+Rth

Trong đó: Rc, Rth điện trở khuếch tán dịng điện hệ thống điện cực

thẳng đứng điện cực ngang vào đất (bảng 6.5)

Kiểu nối đất Cách đặt điện

cực Biểu thức tính điện trở nối đất, 

Chơn thẳng đứng, làm thép tròn, đầu tiếp xúc với mặt đất

Rc= 0,366

l ρtt lg l

d Víi l > d

Chơn thẳng đứng, làm thép trịn, đầu nằm sâu cách mặt đất khoảng

Rc=0,366

l ρtt.(lg 2.l

d +

1 lg

4 t+l

4 t −l) Víi l > d

+ tt: điện trở suất tính toán (.cm) + l: chiỊu dµi cäc (cm)

+ d: đờng kính cọc

+ t: độ chơn sâu từ mặt đất đến điểm cọc

+ t0 độ chôn sâu từ mặt đất đến đầu cọc t0 0,5m

Chôn nằm ngang, làm thép dẹt, dài, nằm sâu cách mặt đất khoảng

Rth=0,366

l ρtt lg

2 l2

b.t Víi l

2 t≥2,5 + b: chiều rộng dẹt, điện cực trịn có đờng kính d b = 2d

Tấm chôn thẳng đứng, cách sâu mặt đất khoảng

Rc=0,25 ρtt

√a.b

+ a vµ b lµ kÝch thíc dµi vµ réng cña tÊm

Vành xuyến, làm từ thép dẹt, đặt nằm ngang, sâu cách mặt đất khoảng

Rth= ρtt

2π2D ln

8 D2

b.t Víi t< D

2

+ b: chiỊu réng cđa cùc

Nếu điện cực trịn, đờng kính d b = 2d Bảng 6.5 : Bảng tính chọn điện trở nối đất.

Chú ý: Đối với thép góc, đờng kính đẳng trị đợc tính theo: d = 0,95.b Trong đó: b bề rộng thép góc

Nối đất thờng bao gồm số điện cực nối song song với đất cách khoảng cách tơng đối nhỏ Vì có dịng điện chạm đất, thể tích đất tản dịng từ cực giảm đi, làm tăng điện trở nối đất

Nếu hệ thống nối đất có n cọc với ngang nối cọc với nhau, ta coi nh chúng nối song song điện trở nối đất hệ thống đợc xác định theo biểu thức:

Rht=

Rc

n.η Rth

η Rc

n.η+ Rth

η

=

Rc.Rth

n

1

η2

(Rc

n +Rth)

η ¿

Rc.Rth n

(Rc+n.Rth

n )

.1

η=

Rc.Rth n.Rth+Rc

.1

η

Nếu không kể đến điện trở nối đất ngang Rth điện trở nối đất hệ thống

lµ:

Rht= Rc

n.η→ n= Rc

η.Rht

Trong đó:

- Rc : điện trở cọc đứng

- Rth: ®iƯn trë cđa mét ngang

-  : hệ số sử dụng cọc với: c = th =  (bảng 6.6) Số cọc chôn thẳng đứng

TØ sè a/l

(a: khoảng cách cọc; l: chiều dài cọc)

1 2 3

c th c th c th

A Khi đặt cọc theo mạch vòng

4 0,69 0,45 0,78 0,55 0,85 0,70

6 0,62 0,40 0,73 0,48 0,80 0,64

8 0,58 0,36 0,71 0,43 0,78 0,60

10 0,55 0,34 0,69 0,40 0,76 0,56

20 0,47 0,27 0,64 0,32 0,71 0,47

30 0,43 0,24 0,60 0,30 0,68 0,41

50 0,40 0,21 0,56 0,28 0,66 0,37

70 0,38 0,20 0,54 0,26 0,64 0,35

100 0,35 0,19 0,52 0,24 0,62 0,33

B Khi đặt cọc thành dãy

3 0,78 0,80 0,86 0,92 0,91 0,95

4 0,74 0,77 0,83 0,87 0,88 0,92

5 0,70 0,74 0,81 0,86 0,87 0,90

b a

D t

6 0,63 0,72 0,77 0,83 0,83 0,88

10 0,59 0,62 0,75 0,75 0,81 0,82

15 0,54 0,50 0,70 0,64 0,78 0,74

20 0,49 0,42 0,68 0,56 0,77 0,68

30 0,43 0,31 0,65 0,46 0,75 0,58

Bảng 6.6 :Số cọc khoảng cách đặt cọc

c) Trình tự tính tốn nối đất.

Đối với nối đất an tồn, trình tự tính tốn nối đất thực theo bớc sau:

1/ Xác định điện trở nối đất cho phép Rcp theo tiêu chuẩn

2/ Xác định điện trở nối đất tự nhiên Rtn

3/ NÕu Rtn < Rcp

- Đối với thiết bị cao áp có trung tính cách điện thiết bị điện áp <1kV không cần đặt thêm nối đất nhân tạo

-Đối với thiết bị điện áp > 1kV có trung tính trực tiếp nối đất phải đặt thêm nối đất nhân tạo với điện trở < 1

d) Nếu Rtn > Rcp phải xác định nối đất nhân tạo.

e) Xác định sơ đồ bố trí điện cực, chọn số lợng kích thớc điện cực đóng thẳng đứng điện cực ngang, tính điện trở khuếch tán cọc, nằm ngang toàn hệ thống nối đất theo biểu thức trên.

3.6.3 Tính tốn trang bị nối đất cho hệ thống nối đất chống sét. a) Điện trở nối đất có sét.

Khi có sét đánh, điện áp sóng sét điện áp xung kích Vì nối đất chống sét phải xác định theo điện trở xung kích

Điện trở xung kích đợc xác định theo biểu thức: Rxk = xk.Rxc

Trong đó:

- Rxc : điện trở nối đất xoay chiều tần số cơng nghiệp

- xk: lµ hƯ sè xung kÝch

Khi sét đánh cờng độ điện trờng đất (kV/cm) đất có tợng phóng điện cục làm cho điện trở nối đất giảm xuống, ứng với trờng hợp xk < Khi trang bị nối đất dài, L tăng lên tức X = .L tăng làm cho

điện tích tập trung ngồi dây dẫn, trờng hợp điện trở nối đất tăng lên tức

xk >

Chú ý: Đối với nối đất chống sét, hệ số sử dụng điện cực ký hiệu xk gọi hệ số sử dụng xung kích điện cực Hệ số xk tra sổ tay kỹ thuật

Kiểu nối đất

ChiÒu dài cọc, tia (m)

Với trị số điện trở suÊt  x 104 cm

0,50 1 3 5 10

KiÓu cäc 2-3 0,95 0,80 0,60 0,40 0,35

KiÓu tia n»m ngang

- tia

2,50 0,06 0,8 0,60 0,40 0,38

10 - 0,90 0,70 0,50 0,40

20 1,12 1,10 0,90 0,70 0,60

30 - 1,40 1,00 0,80 0,70

40 1,75 1,70 1,30 0,90 0,80

KiÓu tia n»m ngang

- tia

5-10 0,95 0,80 0,60 0,40 0,38

20 1,12 0,90 0,70 0,50 0,40

40 - 1,10 0,90 0,70 0,60

60 - 1,40 1,00 0,80 0,70

KiÓu tia n»m ngang

-3 tia

4 0,80 0,70 0,50 0,30 0,34

6 0,89 0,75 0,55 0,40 0,35

8 0,94 0,84 0,60 0,44 0,36

10 0,98 0,88 0,65 0,46 0,38

12 0,99 0,89 0,70 0,59 0,40

Bảng 6.7 : Hệ số xung kích số phận nối đất đơn giản

Khi thực nối đất chống sét, lựa chọn hình thức nối đất nh sau: - Khi trị số điện trở suất đất < 3.104 .cm sử dụng hình thức nối đất tập

trung, chiỊu dµi cäc tõ (2,53)m

- Trờng hợp lớp đất có trị số điện trở suất nhỏ, lớp đất dới đá, sỏi có điện trở suất lớn q sử dụng hình thức nối đất kiểu tia nằm ngang, chiều dài tia không nên dài 20 mét đặt độ sâu (0,50,8)m Nếu tia không đạt yêu cầu điện trở nối đất tăng số tia, nhng khơng nên q tia góc tạo thành tia không đợc nhỏ 900.

- Khi điện trở suất đất khoảng (37).104 .cm cần sử dụng hình thức nối

đất hỗn hợp (cọc - tia), số tia không chiều dài tia khơng q 30 mét, nối đất hỗn hợp kiểu hình vng, chữ nhật vịng trịn

- Khi trị số điện trở suất > 7.104 .cm cần sử dụng hình thức nối đất tia, mạch

vòng hỗn hợp

Nu t cú nhiu ỏ tảng, đá vỉa cho phép kéo dài tia tới chỗ có điện trở suất nhỏ nhng khơng nên kéo dài 100 m

Hệ thống nối đất có nhiều cọc, khoảng cách cọc không đợc nhỏ hai lần chiều dài cọc Chỉ thực khoảng cách nói gặp nhiều khó khăn điện trở suất đất nhỏ đợc phép giảm khoảng cách nhng không đợc nhỏ chiều dài cọc

Trình tự tính tốn nối đất chống sét giống nh phần khác thay hệ số

 xk tính thêm điện trở nối đất xung kích:

Rxk = xk Rxc b) Phân cấp công trình bảo vệ chống sét.

Đối với công trình kiến trúc, phân công trình thành cấp

* Cấp I:

Những cơng trình, có toả chất khớ hoc hi chỏy, cng nh cỏc

loại sợi cháy dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng có khả kết hợp

với không khí chất ôxy hoá khác tạo thành hỗn hợp nổ Khả tạo thành hỗn hợp nổ xảy điều kiện làm việc bình thờng, kể điều kiện làm việc bình thờng ngắn hạn xảy nổ gây phá hoại lớn làm chết ngời

i vi cơng trình cấp I, thiết phải bố trí thiết bị chống sét độc lập với cơng trình Điện trở nối đất xung kích khơng đợc lớn 10 điện trở suất tính tốn đất tt < 5.104 cm Không đợc > 40 điện trở suất tính tốn đất <

5.104.cm. * CÊp II:

Đối với cơng trình cấp II Nếu bố trí thiết bị chống sét độc lập với cơng trình điện trở nối đất xung kích u cầu nh cơng trình cấp I Nếu bố trí thiết bị chống

sét trực tiếp cơng trình điện trở nối đất xung kích khơng đợc lớn 5

* CÊp III:

TÊt c¶ công trình lại

i vi cỏc cụng trình cấp III, cần phải đặt thiết bị chống sét cơng trình, đợc đặt thiết bị chống sét độc lập với cơng trình trờng hợp đặc biệt thuận lợi kỹ thuật kinh tế

Nếu đặt thiết bị chống sét độc lập với cơng trình, trị số điện trở nối đất xung kích quy định nh sau:

+ < 20  nÕu tt < 5.104 cm

+ < 50  nÕu tt  5.104cm 3.6.4 VÝ dô.

VÝ dô 1:

Trạm biến áp (110/10)kV có dịng điện lớn qua vật nối đất ngắn mạch chạm đất phía 110 kV 3,2kA Dịng ngắn mạch phía 10 kV 42 A Điện trở nối đất tự nhiên 1,2  Tính nối đất mạch vịng bảo vệ cho trạm biến áp, với đất nơi đặt trạm đất sét

Bài giải + Xác định điện trở nối đất yêu cầu.

- Phía 110 kV yêu cầu điện trở nối đất 0,5

- Phía 10 kV (trung tính cách điện với đất) điện trở nối đất Rd phải thoả mãn theo biểu thức:

Rd=125

Id =

125

42 ≈3 ()

Vì dùng trang bị nối đất chung cho điện áp dới kV Nh tính tốn lấy Rd  Rcp.max = 0,5 

- Điện trở nối đất nhân tạo kể đến điện trở nối đất tự nhiên Rtn = 1,2  là: Rnt=

Rcp.max.Rtn Rcp max− Rtn

= 0,5 1,2

0,5−1,2=0,875 ()

Vậy điện trở nối đất nhân tạo cần thiết kế là: 0,875  + Xác định sơ đồ hệ thống tiếp đất.

Hệ thống nối đất dùng thép góc L= 50x50x6mm, dài 2,5m chôn sâu cách mặt

đất 0,8m sử dụng nối thành vòng + Xác định điện trở nối đất cọc.

- Điện trở suất đất chỗ đặt tiếp đất, với đất sét tra (bảng 2-5): =104

cm

- Hệ số mùa, K = 1,4 với điện cực đóng thẳng đứng dài (23)m đóng độ sâu 

0,8m

- Điện trở suất tính tốn điện cực thẳng đứng: tt = .K = 1,4 104(cm)

- Điện trở nối đất cọc xác định theo biểu thức: Rc.1=0,366

l ρtt.(lg 2.l

d +

1 lg

4t+l

4t −l) Trong đó:

t=0,8+2,5

2 =2,05 (m)

Rc.1=0,366

2,5 140.(lg

2 2,5 0,0475+

1 2lg

4 2,05+2,5

4 2,05−2,5)=44,25 ()

+ Xác định sơ số cọc nối đất thẳng đứng. Sơ chọn hệ số sử dụng c = 0,6 đó:

n= Rc

ηc.Rnt

=44,25

0,6 0,875≈87 (cäc)

S¬ bé chän b»ng: 85 cäc

+ Xác định điện trở nối đất ngang.

Điện cực ngang dùng thép 40x4 mm2 đợc hàn đầu thép góc có

kể đến ảnh hởng chắn (nếu kể đến ảnh hởng chắn chia cho th) - Tra bảng với 85 cọc, ta có hệ số sử dụng nối thành vòng với tỷ số a/l = nghĩa cọc cách cọc 5m, th = 0,25

- Hệ số mùa, K = 4,5 điện cực ngang chôn sâu (0,30,5)m

- Điện trở suất tính tốn điện cực ngang: tt = .K = 4,5 104 (cm)

- Điện trở tản có chu vi vßng: l = 85 a = 85 2,5 = 425 m Rth 1=1

ηc

.0,366

l ρ lg

2.l2

b.t =

1 0,25

0,366 450

425 lg

2 4252

0,04 0,8=9,688

()

Sư dơng ngang nªn Rth.1 = Rth

+ Xác định xác điện trở điện cực thẳng đứng. Rnt= Rc.Rth

Rc+Rth

→ Rc= Rth.Rnt

Rth− Rnt

 Rd=90,,688857 9−0,,688857=0,96 ()

+Xác định xác số điện cực thẳng đứng.

Hệ số sử dụng c tra (bảng 2-8), a/l = n = 85 c = 0,53: Do đó: n= Rc

ηc.Rnt

¿44,25

0,53 0,96=87 (cäc)

Vậy, chọn 87 thép góc l = 50x50x4 làm điện cực thẳng đứng

VÝ dô 2:

Trong trạm phân phối có máy biến áp hạ áp (10/0,4)kV Dịng điện điện dung chạm đất pha mạng 10 kV 25 A, phía hạ áp trung tính nối đất trực tiếp với đất nơi tiếp đất đất sét có điện trở suất  = 0,6.104  cm Tính

tốn trang bị nối đất trạm phân phối 10 kV khơng có nối đất tự nhiên

Bài giải + Xác định điện trở nối đất yêu cầu.

- Điện trở nối đất trạm dùng chung cho thiết bị 10 0,4 kV đợc xác định theo biểu thức:

Rd=Rnt=125

Id =

125 25 =5Ω - Điện trở nối đất trung tính máy biến áp < 

Vậy trang bị nối đất dùng chung cho thiết bị 10 kV trung tính máy biến áp phía 0,4 kV phải có trị số điện trở < 

+ Xác định sơ đồ hệ thống tiếp đất.

nối đất theo mạch vòng chu vi mạch vịng 80m, cọc đóng cách 5m đóng sâu xuống dới mặt đất 0,7 m

+ Xác định điện trở nối đất ca cc.

- Điện trở suất tính toán, chän hƯ sè mïa K = 2, ®iƯn trë st tính toán là:

tt = K = 0,6 104 = 1,2.104  cm

- §iƯn trë suÊt tÝnh to¸n cäc

Rd 1=0,366

l ρtt.(lg l

d +

1 lg

4t+l

4t −l) Trong đó:

d = 0,95 b = 0,95 0,05 = 0,0475 (m)

t=0,7+2,5

2 =1,95 (m)

Rc.1=0,366

2,5 120.(lg

2 2,5 0,0475+

1 2lg

4 1,95+2,5

4 1,95−2,5)=38 ()

+ Xác định sơ số cọc nối đất thẳng đứng. Sơ chọn hệ số sử dụng d = 0,6 đó:

n= Rd.1 ηd.Rd

=38

0,6 0,875≈72 (cäc)

S¬ bé chän b»ng 70 cäc

+ Xác định điện trở nối đất ngang kể đến ảnh hởng màn chắn.

- Tra b¶ng víi 70 cäc, ta cã hƯ sè sư dơng nối thành vòng với tỷ số a/l = 2, th = 0,26

- Hệ số mùa, K = 4,5 điện cực ngang chôn sâu (0,30,5)m

- Điện trở suất tính tốn điện cực ngang: tt = .K = 4,5 104 (cm)

- Điện trở tản có chu vi vßng: 80 m Rth 1=0η,366

th.l

.ρ lg2 l

b.t

0,366 450 0,26 80 lg

2 802

0,04 1,95=41,3 ()

+ Xác định xác điện trở điện cực thẳng đứng.

Rc= Rth.Rnt Rth− Rnt

 Rc= 0,857 41,3

41,3−0,857=0,89 ()

+Xác định xác số điện cực thẳng đứng.

Hệ số sử dụng c tra (bảng 2-8), a/l = n = 70 c = 0,54: Do đó: n=38

0,54 0,89=79 (cäc)

Vậy, chọn 79 thép góc l = 50x50x4 làm điện cực thẳng đứng

VÝ dơ 3:

Tính tốn nối đất lặp lại cuối đờng dây 0,4kV có trung tính nối đất, cơng suất máy biến áp cung cấp 100 kVA, đặt vùng đất có  = 2.104 .cm. Khơng có nối đất tự nhiên

Bài giải

S b dựng 10 cọc điện cực thẳng đứng dùng thép góc L=60x60x6mm, dài l = 2,5m làm cọc, chọn thép trịn có đờng kính  = mm làm nối

- Điện trở khuếch tán cọc: Rc.1=0,366

l ρ.(lg

2l d +

1 2lg

4t+1

4t −1)=¿ ¿0,366

2,5 200 (lg

2 2,5 0,95 0,06+

1 2lg

4 2,05+2,5

4 2,05−2,5)≈60,89 ()

t=t0+l

2=0,8+ 2,5

2 =0,8+1,25=2,05 (m)

C¸c cọc chôn thành mạch vòng liên kết nối Các cọc chôn cách a = 2.l = 2,5 = m

VËy, víi a/l=2 tra b¶ng ta cã:  = 0,69

Thanh nối dùng thép trịn có đờng kính 8mm, chiều dài nối tính đến cột điện gần 60m chơn sâu 80cm

Hệ số sử dụng điện cực ngang, tra bảng với số cọc 10, a/l = đợc th = 0,4

- Điện trở khuếch tán ngang không kể đến ảnh hỏng chắn:

Rth=0,366

l ρ lg

2 l2

b.t=

0,366

60 200 lg

2 602

2 2,05=2,9 ()

- §iƯn trë cđa c¶ hƯ thèng: Rht= Rd.Rn

(Rd+n.Rn).η=

8,8 2,9

(8,8+10 2,9) 0,69≈2,8<10 ()

Nh số cọc chọn 10 cọc nh đạt yêu cầu

3.7 Nguy hiểm xâm nhập điện áp cao sang điện áp thấp.

in ỏp cao xõm nhập sang điện áp thấp nối điện cuộn dây có điện áp khác cách điện bị chọc thủng vỏ thiết bị hay có tiếp xúc trực tiếp cuộn dây với Hiện tợng hay xảy với máy biến áp di động

cung cấp điện cho loại đèn cầm tay , dụng cụ điện , máy hàn điện…Khi

điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp nh mạng điện từ 12 đến 65 V nguy hiểm mạng điện có cách điện khơng cao

Hiện tợng xảy với máy biến áp cố định dùng mạng điện động lực hay thắp sáng.Các cuộn dây điện áp khác loại máy biến áp cách điện ống bakêlít chắn nên xâm nhập điện áp nói thờng xảy đầu cuộn dây Nhiều gió , bão làm đờng dây cao áp bị đứt xuống đờng dây hạ áp

Thêm trờng hợp để thấy nguy hiểm tợng điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp mạng điện áp thấp thờng có máy biến áp đo l-ờng , máy biến dòng điện mà ngời thl-ờng xuyên tiếp xúc phải

Để đánh giá đợc nguy hiểm tợng tìm biện pháp bảo vệ thích hợp Biện pháp bảo vệ phụ thuộc vào chế độ làm việc ca trung tớnh

Dới phân tích số trờng hợp điển hình thờng gặp vËn hµnh thùc tÕ :

3.7.1 Trờng hợp trung tính mạng điện hạ áp cách điện với đất

>1000 V <1000 V

Khi có xâm nhập điện áp cao sang điện áp thấp , điểm trung tính bên điện áp thấp có trị số gần điện áp pha phía cao áp điểm trung tính đất có điện áp : U0=

Id g1+g2+g3

(7-1)

Trong : Id dòng điện chạm đất khép mạch qua điện dn ca cỏch in mng

điện hạ áp điện dung mạng điện cao áp

(g1+g2+g3) điện dẫn cách điện mạng điện hạ áp gần điện dẫn pha nối song song víi

3.7.2 Trờng hợp trung tính mạng điện hạ áp đợc nối đất trực tiếp còn phía cao áp trung tính cách điện với đất nh hình :

Dịng điện cố qua điện trở nối đất làm việc r0 máy biến áp qua điện dung C1 , C2 , C3 mạng điện cao áp Trị số cách điện bé so với điện dẫn nối đất làm việc g0=

1

r0 nên bỏ qua Dòng điện cè cã thĨ tÝnh theo c«ng thøc :

Id=

3 U.ω.C

√9 r0

.ω2.C2+1 (7-2)

Trung tính mạng điện áp thấp có ®iƯn ¸p : U0=Id.r0 =

3 U.ω.C.r0

√9 r0

.ω2.C2+1 (7-3)

Khi U0 có trị số lớn gây nguy hiểm cho ngời lúc chạm vào vỏ thiết bị vỏ thiết bị đợc nối vào dây trung tính Điện áp pha đất thay đổi tơng ứng với thay đổi điện áp im trung tớnh

3.7.3 Các biện pháp bảo vệ chống xâm nhập điện áp cao.

Nh trình bày , biện pháp bảo vệ phụ thuộc vào tình trạng làm việc trung tính

1- Biện pháp bảo vệ mạng có trung tính nối đất : Id

H×nh 7.1 : Sự xâm nhập điện áp cao

(Trung tính hai mạng điện cách điện với đất)

r0

>1000 V <1000 V

Id C1 C2 C3

Đối với trờng hợp phía hạ áp có trung tính nối đất , biện pháp bảo vệ dễ thực Muốn phía cao áp cần nối đất Khi điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp xâm nhập biến thành chạm đất pha bên phía điện áp cao Cho nên bảo vệ tác động để cắt máy biến áp khỏi bị cố Để đảm bảo điều kiện an toàn cần chọn điện trở làm việc r0 phía hạ áp theo điều kiện r0 4Ω

Nếu bên phía cao áp làm việc với trung tính cách điện với đất (Hình 8-2 ) dịng điện dung lúc chạm đất pha khơng đủ để bảo vệ làm việc , dòng điện qua r0 tồn lâu Trong biết bốn dây mạng điện hạ áp có điện áp đất tăng lên vỏ thiết bị nối với dây trung tính có điện áp U0 (Tính theo biểu thức 8-3) Vậy biện pháp bảo vệ tr-ờng hợp chọn r0 để lúc xảy tăng điện áp phía hạ áp cách điện thiết bị không bị h hỏng đảm bảo an toàn cho ngời lúc chạm vào vỏ thiết bị Theo quy trình phải kiểm tra theo công thức : r0

125

Id ≤4Ω (7-4) Trong Id dịng điện dung lúc chạm đất phía cao áp

Cần ý 125 V biểu thức (8-4) điện áp an toàn Trong thực tế r0 đợc nối song song với điện trở rl nối đất lặp lại (Hình 7.3)

Vì điện áp trung tính phía hạ áp nh vỏ thiết bị đợc nối với dây “không” U0=Id

r0.rldt r0+rldt

(7-5)

2- BiÖn pháp bảo vệ mạng điện có trung tính cách điện

Để bảo vệ xâm nhập điện áp cao sang mạng điện áp thấp 1000V có trung tính cách điện ta dụng cầu chì nỉ (H×nh 7.4)

I d

r0 rl rl rl

>1000 V

<1000 V

H×nh : Đ ờng dòng điện lúc có xâm nhập điện áp mạng

có dùng bảo vệ nối dây không

Cầu ch× nỉ

Cầu chì nổ có lớp lót mica cách điện bình thờng ngăn cách cuộn dây thứ cấp máy biến áp với đất

Khi điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp khoảng cách khơng khí lớp mica mica bị chọc thủng Dòng điện cố qua r0 phía hạ áp (Nh tr-ờng hợp trung tính trực tiếp nối đất) qua điện dung (hay qua trung tính trung tính nối đất) mạng điện cao áp Biện pháp để đảm bảo an toàn cho ngời vận hành cách điện cuộn dây phía hạ áp :

+ Cắt nhanh máy biến áp trung tính bên phía cao áp nối đất Quy trình quy định trị số điện trở r0 bên hạ áp r0 4Ω

+ Chän trÞ sè cđa r0 theo điều kiện an toàn trung tính bên phía cao áp cách điện

Trong trng hp sau trị số r0 cần đợc kiểm tra theo biểu thức nh trờng hợp trung tính phía hạ áp nối đất : r0

125

Id

Tuy nhiên cần ý trị số cho phép U0 hoàn toàn 125 V

đây khơng có nối đất lặp lại dây trung tính Cách điện mạng điện phải kiểm tra theo tiêu chuẩn 125 V

Dùng cầu chì nổ lúc điện áp phía cao áp nhỏ 3000 V khơng đợc tốt với điện áp bé nh cầu chì khơng tác động Cầu chì nổ phải đợc kiểm tra ba tháng lần Cần xam xét cẩn thận không cho bụi bám vào khe hở cầu chì gây nên tác động nhầm lẫn Với máy biến áp cao áp cơng suất lớn dùng cầu chì nổ tốt Ngồi cịn dùng loại bảo vệ khác nh bảo vệ Rơle , bảo vệ so lệch mỏy bin ỏp

37.4 Biện pháp bảo vệ cho máy biến áp có điện áp thứ cấp 100 V nhỏ hơn.

Vi mỏy bin ỏp cú điện áp cao bé 1000 V điện áp thấp bé 100 V việc chống xâm nhập điện áp cao cầu chì nổ nh kể khơng cịn thích hợp Vì để bảo vệ chống xâm nhập điện áp cao ngời ta dùng nối đầu cuộn thứ cấp máy biến áp vào hệ thống nối đất hay vào dây trung tính (nếu bảo vệ nối dây trung tính)

Khi nối đất đầu cuộn thứ cấp xảy nối điện hai cuộn dây cao hạ áp , điện áp giáng thiết bị nối đất : Ud =Id.Rd Với Id dòng điện chạm t

Ngời chạm vào cuộn dây thứ cấp bị tác dụng điện áp tiếp xúc : Utx=Ud+U2 U2 điện áp cuộn dây thø cÊp

Điện áp U2 có trị số thay đổi tuỳ thuộc vào cách tiếp xúc , chiều quấn dây , tác dụng khử từ dịng Id….Do để đảm bảo an tồn tính tốn với tr -ờng hợp sau :

U2=U2dm

§iỊu kiƯn an toµn lµ : Ud+U2dm Uịtcp (7-6)

Với máy biến dòng điện cuộn thứ cấp xem nh nối tắt , Khi U2dm=0 U2dm điện ỏp th cp nh mc

Utxcp điện áp tiếp xóc cho phÐp

Nếu điều kiện (7-6 )khơng thoả mãn biện pháp bảo vệ có lợi cho loại máy biến áp có U2d>Utxcp (máy biến áp đo lờng , máy biến áp cho lị…),Vì điều kiện vận hành loại máy tiếp xúc lâu dài với chúng với loại thờng có bảo vệ để tránh tiếp xúc trực tiếp với thiết bị điện

Đối với loại máy biến áp dùng cho loại đèn cầm tay hay dụng cụ điện thờng có U2dm<Utxcp , điều kiện (7-6 ) khơng thoả mãn biện pháp bảo vệ nh không tốt nguy hiểm

Khi nối đầu cuộn thứ cấp với dây trung tính phải tính tốn với điều kiện xảy nối điện hai cuộn dây cao áp hạ áp xem nh ngắn mạch bảo vệ tác động cắt máy biến áp Muốn phải đảm bảo điều

kiÖn : IN=

x+xB¿2

¿ rph+rk+rB¿2+¿

¿ √¿

U ¿

(7-7)

Trong xB rB điện kháng điện trở cuộn dây máy biến áp lúc ngắn mạch

Trị số xB rB thay đổi tuỳ theo điểm ngắn mạch tính tốn theo cơng thức (8-7) khó thực

Nếu điều kiện cơng thức (7-7) khơng thoả mãn đợc biện pháp bảo vệ nối dây trung tính có lợi cho máy biến áp có U2dm>Utxcp đảm bảo đợc điều kiện sau :

IN.ZK

rl1 rdt+rl1

≤Uũtcp (7-8) Cho trờng hợp nối đất lặp lại tập trung α IN.ZK

rl1 rdt+rl1

≤Uũtcp (7-9) Cho trờng hợp nối đất theo mạng vịng

Ngồi biện pháp nối đất nối dây trung tính cịn có biện pháp nối đất phụ (hay nối dây trung tính phụ) gọi cuộn dây chắn đặt vào hai cuộn dây cao áp hạ áp máy biến áp Nếu xảy nối điện bất ngờ xảy cuộn cao áp cuộn dây chắn mà thơi Cịn cuộn hạ áp cách điện với cuộn cao áp

3 B¶o vƯ chèng sÐt.

3 8.1 Q điện áp khí đặc tính sét

Dơng sét tợng thiên nhiên, tợng phóng điện khí đám mây với đám mây với mặt đất Khi sét đánh trực tiếp hay gián tiếp vào công trình khơng làm h hại nghiêm trọng vật chất mà cịn gây nguy hiểm đến tính mạng ngời Vì cơng trình tuỳ theo mức độ quan trọng mà thiết phải có hệ thống thiết bị chống sét biện pháp để đảm bảo an tồn có sét đánh vào

1- HiƯn tợng phóng điện sét

Sột l hin tng phóng điện khí đám mây mặt đất , hay đám mây mang điện tích trái dấu Trớc có phóng điện sét có phân chia tích luỹ số lợng điện tích lớn đám mây giơng tác động luồng khơng khí nóng bốc lên nớc ngng tụ đám mây Các đám mây mang điện kết phân tích điện tích trái dấu(ion hố tự nhiên) tập trung chúng phần tử khác đám mây

theo nhanh đạt tới 2.108cm/giây Trong đợt sét đánh có nhiều lần phóng điện , trung bình lần, điều đợc giải thích lớp mây hình thành nhiều trung tâm điện tích , Chúng lần lợt phóng điện xuống đất

Tia tiên đạo mơi trờng plasma có điện dẫn lớn Đầu tia nối với trung tâm điện tích lớp mây điện nên phần điện tích trung tâm vào tia tiên đạo phân bố gần dọc theo chiều dài tia Dới tác dụng điện trờng tia tiên đạo, có tập trung điện tích trái dấu mặt đất mà địa điểm tập kết tuỳ thuộc vào tình hình điện dẫn đất Nếu vùng đất có điện dẫn đồng địa điểm nằm phía dới đầu tia tiên đạo Trong trờng hợp mặt đất có nhiều nơi điện dấn khác điện tích đất tập trung nơi có điện dẫn cao Ví dụ ao, hồ , sông lạch vùng đất đá…

Q trình phóng điện phát triển dọc theo đờng sức nối liền đầu tia tiên đạo với nơi tập trung điện tích mặt đất cờng độ điện trờng có trị số lớn nh địa điểm sét đánh mặt đất đợc định trớc Tính chất chọn lọc phóng điện sét đợc vận dụng việc bảo vệ chống sét đánh thẳng cho cơng trình : Cột thu sét có độ cao lớn trị số điện trở nối đất nhỏ thu hút phóng điện sét phía mình, tạo khu vực an tồn xung quanh

Khi tia tiên đạo phát triển gần phía mặt đất trờng khoảng khơng gian điện cực có trị số lớn bắt đầu có q trình ion hố mãnh liệt dẫn đến hình thành dịng plasma với mật độ ion lớn nhiều so với tia tiên đạo Do có điện dẫn thân cao nên đầu dịng có điện mặt đất, nh toàn hiệu số điện (giữa đầu tia tiên đạo với mặt đất) đợc tập trung vào khu vực với đầu tia tiên đạo, trờng khu vực tăng cao gây ion hoá mãnh liệt….Dòng plasma đợc kéo dài di chuyển ngợc lên phía Giai đoạn gọi giai đoạn phóng điện ngợc Tốc độ phát triển giai đoạn phóng điện ngợc thay đổi giới hạn 1,5.109 1,5.1010 (cm/giây) tức 0,05 0,5 tốc độ ánh sáng Trong giai đoạn điện tích lớp mây điện theo dòng plasma chuyển phía mặt đất tạo nên dịng điện nơi sét đánh

2- Tham sè phãng ®iƯn cđa sÐt

Tham số chủ yếu phóng điện sét dòng điện sét Dòng điện sét ghi đợc máy sóng cực nhanh có nh hình 8.1, dạng sóng xung kích- chỗ tăng nhanh dịng điện tơng ứng với giai đoạn phóng điện ngợc, cịn trình giảm dần sau trình chuyển số điện tích tàn d từ lớp mây xuống đất

ds

Hình 8.1 :

Dòng điện sét ghi máy sóng. (2) Dòng điện sét tính toán.

(1) (2) Is(kA)

t()

s

 0’

0 0,3 Imax 0,5 Imax

0,5 Imax 0,5 Imax

Khi tính tốn bảo vệ chống sét, thơng số cần ý nhiều khơng phải điện áp sét mà dòng điện sét Trị số dịng điện sét xác định cách đo trực tiếp Liên Xô cũ nh số nớc giới qua nhiều lần quan sát đo đạc dòng điện sét ngời ta rút đợc xác suất lớn ứng với dòng điện

sÐt có trị số khoảng 50kA, sét có trị số tõ 50 100 kA cã thĨ x¶y nhng Ýt,

cịn sét có dịng điện từ 100 kA trở lên xảy Trị số dùng để tính tốn cần thiết bảo vệ chống sét cho cơng trình có u cầu đặc biệt nguy gây cháy nổ

Dòng điện sét đợc đặc trng hai tham số quan trọng biên độ dòng điện sét Is (Imax) tốc độ đầu sóng a với a=

dis dt

Ngoài cần quan tâm tới thời gian đầu sóng ds thời gian sóng

s

Thời gian đầu sóng τds thời gian dòng điện sét đạt đến trị số cực đại Còn τs thời gian dòng điện sét phát triển giá trị cực đại giảm nửa

Độ dốc cực đại dịng điện sét thờng khơng vợt q 50 kA/ μs Biên độ

dịng điện sét lớn độ dốc đầu sóng lớn Vì với dịng điện sét tính tốn

100 kA lớn thờng lấy độ dốc đầu sóng trung bình 30 kA/ μs , cịn

dịng điện sét tính tốn nhỏ 100 kA độ dốc đầu sóng lấy khoảng 10 kA/ μs

Đặc điểm điện áp khí tính chất ngắn hạn Phóng điện sét kéo dài khoảng vài chục micro giây điện áp tăng cao có c tớnh xung

3- Các hậu phóng ®iÖn sÐt

Đối với ngời súc vật, sét nguy hiểm nguồn điện áp cao dịng điện sét lớn Vì gây nguy hiểm đến tính mạng sét đánh vào

Nhiều sét khơng phóng điện trực tiếp gây nguy hiểm , dòng điện sét qua vật nối đất gây nên chênh lệch lớn vùng đất gần Vì ngời hay gia súc đứng gần nơi bị sét đánh có điện áp lớn gây nguy hiểm tới ngời gia súc

Dịng điện sét có nhiệt độ lớn, phóng vào vật dễ cháy nh tre, gỗ , nứa… gây nên đám cháy lớn Điều đặc biệt ý việc bảo vệ kho nhiên liệu vật liệu dễ nổ

Khi sét đánh vào cơng trình, tác động dòng điện sét qua, nhà cơng trình bị h hỏng độ bền học

Những đờng dây tải điện không bị sét đánh, sóng điện áp truyền vào trạm gây phá huỷ thiết bị bên trạm khơng có biện pháp bảo vệ an tồn

Cần ý sét gây cảm ứng lên vật dẫn (cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng điện tử) có phóng điện sét gần Điện áp lên đến hàng chục kilơvơn nguy hiểm

Nh vËy sÐt gây nguy hiểm trực tiếp gián tiếp nên cần nghiên cứu cách bảo vệ trực tiếp gián tiếp

3.8.2 Bo v chng sột đánh trực tiếp.

H×nh 8.1 :

Hiện để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho cơng trình thờng dùng hệ thống thu sét-cột thu sét, dây thu sét gồm phận thu sét (kim, dây) , phận nối đất dây dẫn liên hệ hai phận với (dây nối đất )

Gần kỹ thuật thu sét ngời ta áp dụng đầu thu đồng vị phóng xạ có phạm vi thu sét lớn kim thu sét thông thờng

Trên sở nghiên cứu mơ hình ngời ta xác định vùng bảo vệ cột thu lôi Khoảng không gian gần cột thu lôi mà vật đợc bảo vệ đặt khả bị sét đánh gọi vùng hay phạm vi bảo vệ ca ct thu lụi

1- Phạm vi bảo vệ cña mét cét thu sÐt.

Phạm vi bảo vệ cột thu sét (hình 8.2) miền đợc giới hạn mặt ngồi hình chóp trịn xoay có bán kính đợc xác định phơng trình :

rx=

1,6 1+hx

h

(h −hx)

Trong : h - độ cao cột thu sét

rx - bán kính phạm vi bảơ vệ mức cao hx hx - độ cao vật cần bảo vệ

(h-hx) - §é cao hiƯu dơng cđa cét thu sÐt

Để thuận tiện cho việc tính tốn thiết kế thờng dùng phạm vi bảo vệ dạng đơn giản hố (hình 9-3a) Đờng sinh hình chóp trịn xoay có dạng đờng gãy khúc Một đoạn (ab) phần đờng thẳng nối từ đỉnh cột thu sét tới điểm mặt đất cách chân cột 0,75h , đoạn (bc) phần đờng thẳng nối từ điểm cao 0,8h thân cột tới điểm cách xa chân cột 1,5h Từ hình vẽ ta thấy điểm b có

độ cao

3 h

Bán kính bảo vệ độ cao khác đợc tính tốn theo công thức sau :

+ Khi hx

3h th× rx=1,5h( 1− h

0,8h )

+ Khi hx

3h th× rx=0,75h( 1−

h h )

Các công thức dùng trờng hợp cột thu sét cao tới 30 m Hiệu cột thu sét cao 30 m bị giảm độ cao định hớng sét giữ số

Có thể dùng cơng thức để tính tốn phạm vi bảo vệ nhng phải nhân

thªm hƯ sè hiƯu chØnh p= 5,5

√h hình vẽ dùng hồnh độ 0,75hp

1,5hp

hx a b

c

h

0,8h

x x’

rx

2- Phạm vi bảo vệ hai vµ nhiỊu cét thu sÐt.

Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có kích thớc lớn nhiều so với tổng số phạm vi bảo vệ hai cột đơn Khu vực có xác suất 100% phóng điện vào cột thu sét có bán kính R=3,5h Nh hai cột thu sét đặt cách khoảng a=2R=7h điểm mặt đất khoảng hai cột không bị sét đánh, từ suy hai cột thu sét đặt cách khoảng a<7h bảo vệ đợc độ cao h0 xác định phơng trình : h – h0 = a

7 hay lµ : h0 = h – a

7

Mặt cắt thẳng đứng qua hai cột thu sét phạm vi bảo vệ cho hình 8.3a :

hx

h

rx rx

Hình 8.2 : Phạm vi bảo vệ cột thu sét a, Ph ơng pháp b, Ph ¬ng ph¸p 2

b)

h

a) r0x

a/2 a/2

L

x h x’

h0 hx

h1

ax a

x x’

h0 hx

h2

Cét thø hai Cét gi¶ t ëng

Từ ta thấy phần bên giống nh trờng hợp cột, phần bên đợc giới hạn vòng cung qua ba điểm : hai đỉnh cột điểm

có độ cao h0 Mặt cắt thẳng đứng theo mặt phẳng vng góc đặt hai cột

phạm vi bảo vệ đợc vẽ giống nh cột có độ cao h0 Từ hai mặt cắt ta vẽ đợc mặt phẳng phạm vi bảo vệ mức cao khác

Một cơng trình cần đợc bảo vệ an toàn hai cột thu sét phải đợc nằm gọn phạm vi bảo vệ này, nghĩa có độ cao cơng trình hx h0 = h - a

7 mặt

bằng

cụng trình đợc giới hạn mặt phạm vi bảo vệ mức cao hx

Khi độ cao cột thu sét vợt q 30m có hiệu chỉnh tơng tự nh độ cao h0 đợc tính theo : h0 = h – a

7

Cách vẽ phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có chiều cao khác đợc trình bày nh hình 8.3b Trớc tiên vẽ phạm vi bảo vệ cột cao h1 , sau qua đỉnh

cột thấp h2 vẽ đờng thẳng ngang gặp đờng sinh phạm vi bảo vệ cột cao

điểm , điểm đợc coi đỉnh cột thu sét giả tởng , với cột thấp hình thành đơi cột có độ cao (h2) với khoảng cách a’

Khi cơng trình cần đợc bảo vệ chiếm khu vực rộng lớn, dùng vài cột cột phải cao gây nhiều khó khăn thi cơng lắp ráp Trong trờng hợp dùng nhiều cột phối hợp bảo vệ Phần phạm vi bảo vệ đợc xác định

nh đôi cột (yêu cầu khoảng cách a 7h) Không cần vẽ phm vi bo v

bên đa giác hình thành cột thu sét mà cần kiểm tra điều kiện bảo

v an ton Vt cú độ cao hx nằm đa giác đợc bảo vệ thoả mãn điều

kiÖn :

D 8.(h – hx`) = 8.ha Trong :

D - đờng kính đờng trịn ngoại tiếp đa giác hình thành cột thu sét = h – hx - độ cao hiệu dụng cột thu sét , phần vợt cao so với mức cao hx

Khi cột thu sét bố trí , cần phải kiểm tra điều kiện bảo vệ an toàn cho cặp ba cột đặt gần

Nếu độ cao vợt 30m điều kiện bảo vệ đợc hiệu chỉnh theo công thức : D 8.(h – hx`).p = 8.ha.p

8.2.3 Phạm vi bảo vệ dây thu sét.

Gúc bảo vệ phạm vi bảo vệ dây thu sét nh hình 8.4 Mặt cắt thẳng đứng theo phơng vng góc với dây thu sét phạm vi bảo vệ đợc xác định tơng tự nh cột thu sét có hồnh độ 0,6h và1,2h

Chiều rộng phạm vi bảo vệ mức cao hx đợc tính theo cac cơng

thøc t¬ng tù :

b) r0x

rx2 rx1

Hình 8.3 : Phạm vi bảo vệ hai cột thu sÐt a, Khi hai cét cã chiÒu cao b»ng nhau

+ Khi hx

3h th× bx=1,2.h.( 1− h

0,8h ) + Khi hx

3h th× bx=0,6.h( 1−

h h )

Do nưa chiỊu réng cđa khu vực có xác suất 100% phóng điện vào dây thu sÐt lµ β

= 2.h nên dùng hai dây đặt cách khoảng s = 4.h điểm nằm mặt đất

hai dây đợc bảo vệ an toàn khoảng cách s < 4.h bảo vệ cho điểm (giữa hai dây) có mức cao tới h0 = h - s

4

Phần bên phạm vi bảo vệ đợc xác định nh trờng hợp dây, phần bên đợc giới hạn vòng cung vẽ qua ba điểm : hai điểm treo dây thu sét điểm có độ cao h0 = h - s

4 (H×nh 8-4c)

Dây thu sét thờng đợc dùng để bảo vệ chống sét cho đờng dây điện cao áp,

độ treo cao trung bình dây dẫn thờng lớn

3 độ treo cao dây thu sét

(tØ lÖ hx

h khoảng 0,8) nên không cần đề cập đến phạm vi bảo vệ mà biểu thị

bằng góc bảo vệ α (hình 8-4a) góc đờng thẳng đứng với đờng thẳng nối

liỊn d©y thu sÐt víi d©y dÉn

Có thể tính tốn đợc trị số giới hạn góc α 310 (tg α = 0,6) thực tế thờng lấy khoảng 200 đến 250.



h





a) h

H×nh 8.4: Góc bảo vệ phạm vi bảo vệ d©y chèng sÐt

2bx

1,2h 0,6h hx 2bx

0,8h

D©y chèng sÐt h

b)

1,2h 0,6h

bx

a h x

h h

R