Bài giảng An toàn Điện

PGS..TS TS..Quy Quy ềề nn Huy Huy Á Ánh nh  Nối bộ phận dẫn để trần mạch PELV.. với dây PE của mạch sơ cấp (bảo vệ tự động cắt nguồn) hay với dây liên kết đẳng thế (bảo vệ cách ly).5[r]

(1)

feee.hcmute.edu.vn

BÀ

BÀI I GIẢGIẢNG AN NG AN TOÀTOÀN ĐIN ĐIỆỆNN UNIVERSITY OF TECHNICAL UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh

feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

CHƯƠNG I

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh

MỤC TIÊU

Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng :

Cung cấp cho người học thuật ngữ, khái niệm môn học

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Truyền đạt kiến thức làm tảng để

bước tiếp vào chương sau

NỘI DUNG

Nội dung học trình bày phần sau:

 Đặt vấn đề  Tai nạn điện

 Tác động dòng điện thể người  Các yếu tốảnh hưởng đến tai nạn điện

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Dòng điện tản đất

 Điện áp bước  Điện áp tiếp xúc

 Phân loại cơng trình trang thiết bịđiện  Ngun nhân gây tai nạn điện

ĐẶT VẤN ĐỀ

Điện năng được sử dụng phổ biến ở nhiều nơi

nhiều lĩnh vực:

 Sản xuất, thương mại, dịch vụ  Sinh hoạt công dân  Công nghiệp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Thành thị

 Nông thôn

 Mối nguy hiểm điện biết ta tiếp xúc với phần tử mang điện, nguy hiểm đến tính mạng

 Số người làm việc liên quan đến điện ngày nhiều Cần quan tâm đến vấn đề an toàn điện

TAI NẠN ĐIỆN

Điện giật

Các dạng tai nạn điện

(2)

ĐIỆN GIẬT Chạm trực tiếp

Chạm vào phần tử bình thường có điện áp

Chạm gián tiếp

Chạm vào phần tử bình thường khơng có điện áp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Chạm điện gián tiếp Chạm điện trực tiếp

ĐỐT CHÁY ĐIỆN

Ngắn mạch kéo theo phát sinh hồ quang

Phóng điện điện áp cao

HỎA HOẠN, CHÁY NỔ

Dòng điện vượt giới hạn

làm dây phát nóng sinh hồ

quang gây cháy.

Hóa chất đặt gần thiết bị có

dịng lớn nhiệtđộcao gây nổ

dòng lớn, nhiệt độ cao gây nổ

Hỏa hoạn, cháy nổ xảy ở

môi trường dễ cháy nổ : bụi

bặm, hóa chất,…

TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI

TÁC DỤNG KÍCH THÍCH

Hệ hơ hấp, hệ tuần hồn.

 Các ngực bị co rút, thớ tim co bóp hỗn loạn  Tim thiếu oxy ngừng đập

Hệ thần kinh.

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Sốc điện phản ứng mạnh lúc đầu

 Dần dần tê liệt mê man tửvong

TÁC DỤNG GÂY CHẤN THƯƠNG

Hồ quang điện gây sự hủy diệt lớp da bên

Nặng hơn hủy diệt cơ bắp,lớp mỡ, gân, xương.

Đốt cháy điện gây nóng tồn thân nếu giá trị dòng

lớn thời gian tồn tại dài sẽ gây tửvong

TÁC DỤNG TÂM LÝ

Gây choáng váng, hoảng loạn

Sợ sệt

Cảnh giác hơn tiếp xúc với thiết bịđiện

(3)

CÁC YẾU TỐẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI NẠN ĐIỆN GIẬT

ĐẶC TUYẾN DÒNG ĐIỆN – THỜI GIAN

Giá trị dòng điện qua người an tồn :

 Đối với dịng điện xoay chiều (50-60 Hz) phải nhỏhơn 10mA  Đối với dòng chiều phải nhỏhơn 50mA

Thời gian điện giật lớn nguy hiểm cao

Giá trịImax thời gian tồn tại để tim khơng ngừng đập

Dịng điện Imax(mA) 10 60 90 110 160 250

Thời gian tồn (s) 30 10 3 2 1 0.4

ĐẶC TUYẾN DÒNG ĐIỆN – THỜI GIAN

Đặc tuyến dòng điện thời gian đối với dịng điện xoay

chiều tần số(15÷ 100 Hz) :

Không phản

Xác xuất nghẹt

tâm thất 5% Xác xutâm thấất nght 50%ẹt

Xác xuất nghẹt tâm thất >50%

ứng

Khơng gây tác hại về

sinh lí

Bắp thịt co lại, có thể gây rối loạn nhịp tim nếu I tăng t kéo

dài

Tim ngừng

đập, ngừng hô hấp …

ĐẶC TUYẾN ĐIỆN ÁP – THỜI GIAN

Là quan hệ giữa điện áp tiếp xúc UT(V) thời gian

dòng điện qua người.

UT < 50V thời gian dịng

qua người vơ hạn

UT= 50V thời gian cho

UT 50V thời gian cho

phép qua người 5s

Đường cong an toàn

ĐIỆN TRỞ CỦA NGƯỜI

Là trị sốđiện trởđo được giữa hai điện cực đặt cơ

thể người.

Điện trở người

thay đổi phụ thuộc vào:

 Lớp sừng da Diệ tí h tiế ú

R1, C1: Điện trở điện

dung lớp da vị trí Ingđi

vào người

Rng: Điện trở nội tạng

thể người R1

C1

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Diện tích tiếp xúc

 Áp suất tiếp xúc  Thời gian tiếp xúc  Môi trường tiếp xúc

Để đảm bảo an toàn

thường lấy Rng= 1000Ω Sơđồ tương đương điện trở người

the

R2, C2: Điện trở điện

dung lớp da vị trí Ingđi

ra khỏi người Rng

Ung

Ing

R2

C2

ĐƯỜNG ĐI DÒNG ĐIỆN QUA NGƯỜI

Là trị sốđiện trởđo được giữa hai điện cực đặt cơ

thể người.

1,5 1,3

Đường dòng điện

Thừa số

Mức độ nguy hiểm

Tay trái đến chân 1 Nguy hiểm, xảy ra

ả ế â 0 8 ể ờ ả

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh 1

0,8

0,7

0,3 1,3

0.7

Phân lượng dòng điện qua tim

Tay phải đến chân 0,8 Nguy hiểm, thường xảy ra

Lưng đến tay trái 0,7 Khá nguy hiểm

Lưng đến tay phải 0,3 Ít nguy hiểm

Ngực đến tay trái 1,5 Nguy hiểm nhất, xảy ra

Ngực đến tay phải 1,3 Rất nguy hiểm

Mông đến tay 0,7 Khá nguy hiểm

TẦN SỐ DỊNG ĐIỆN

Dịng điện DC nguy hiểm hơn dịng điện AC.

Dịng điện AC tần số cơng nghiệp (50÷ 60Hz) đặc biệt nguy

hiểm

Tần số cao nguy hiểm

Tác hại người nhũng dải tần khác

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Dải tần số Tên gọi Ứng dụng Tác hại

DC- 10kHz Tần số thấp Mạch dân dụng

công nghiệp

Phát nhiệt, phá hủy tế bào

100kHz ÷ 100MHz Tần số Radio Đốt điện, nhiệt

điện Gia nhimơi tế bàoệt điện

100MHz ÷ 100GHz Sóng

(4)

MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH

Độẩm lớn điện trở người giảm xuống.

Mồ hôi, chất hóa học làm tăng độ dẫn điện của da

Nhiệt độ môi trường tăng, điện trở người giảm xuống

Mức độ bẩn của cơ thể cũng làm giảm điện trở của da

ĐIỆN ÁP CHO PHÉP

Là giá trịđiện áp qui định mà người có thể chịu đựng

lâu dài.

Giá trịđiện áp cho phép phụ thuộc :

 Hệ thống phân phối điện

 Thời gian cắt cố thiết bị bảo vệ

T điề kiệ bì h th ờ (U 50V) tiê h ẩ IEC

Trong điều kiện bình thường (UT= 50V) tiêu chuẩn IEC

60038 qui định :

 Đối với hệ thống TT, điện áp tiếp xúc cho phép lớn 50V  Hệ thống TN

 Hệ thống IT

Trong điều kiện ẩm ướt (UT= 25V) tiêu chuẩn IEC 60364

qui định :

Hệ thống TN Hệ thống IT Điện áp danh định

U0(V)

tmax (s) Điện áp danh

định U0/U(V)

tmax(s) Không có dây

t tí h

Có dây t tí h

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Thời gian cắt lớn với hệ thống IT

trung tính trung tính

120 0,35 120/240 0,4 1

230 0,20 230/400 0,2 0,5

277 0,20 277/480 0,2 0,5

400,480 0,05 400/690 0,06 0,2

580 0,20 580/1000 0,02 0,08

DÒNG ĐIỆN TẢN TRONG ĐẤT

Do hư hỏng cách điện,

mạch điện chạm đất,

dòng điện sự cố tản

trong đất

Các điểm khác nhau max

I.ρ U =

2 x

Các điểm khác nhau

trong đất có sự chênh

lệch điện áp.

Vùng quanh cực nối đất

mà dòng điện đi qua gọi

là “trường tản dòng điện”

Dòng điện tản đất

A

I.ρ U =

2Π.x

1 x

Dòng điện tản từ cực nối

đất có thể xem chạy

trong một dây dẫn mà tiết

diện tăng theo bậc của

bán kính quả cầu q =2πx2

q q

Điện trở tản dòng điện lớn

nhất ở lớp đất phần cực

nối đất Urơilớn nhất

Càng xa cực nối đất điện

trở giảm Urơi giảm. Mơ hình đơn giản dây dẫn đất

Quan hệ giữa Ud khoảng cách x từ cực nối đất

Điện áp Ud giảm 68%

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Điện áp Ud

giảm 24% Đgiiệản áp Um 8%d

giảm 68%

Ngoài 20m xem như

Ud = 0

(5)

ĐIỆN ÁP BƯỚC

Là điện áp mà người phải chịu chân tiếp xúc hai

điểm mặt đất (sàn), có sự chênh lệch điện thế

dòng tản đất tạo nên.

Các điểm cách đều điểm

chạm đất tạo nên

vòng trònđẳng thế

vòng tròn đẳng thế.

Trị sốđiện áp bước phụ

thuộc vào dòng điện

ngắn mạch, điện trở

mạng nối đất sự bố trí

của hệ thống nối đất

Phân bốđiện điểm mặt đất

Càng xa điểm NM chạm đất Ub giảm

 Ub = nếu hai chân người

đứng một vòng đẳng thế

Ub= Ux– Ux+a U = Iρa/2πx(x+a)

Điện áp bước Ub= Iρa/2πx(x+a)

Ngồi 20m có thểxem như

Ub= 0

Giới hạn cho phép của Ub

thì khơng qui định

Ub nhỏ khơng gây nguy hiểm đặc tính sinh lý dòng từ

chân qua chân

Với Ub= 100÷ 250V, chân có thể bị co rút sẽ nguy

hiểm nêu ngã lúc dòng đi từtay qua chân

 Để hạn chế ĐAB, người ta quyđịnh trịsố điện trởnối

đất cựcđại cho phépđối với từng trường hợp cụthể

đất cựcđại cho phépđối với từng trường hợp cụthể.

Khi xảy chạm đất phải cấm người đến gần với khoảng

cách :

 ÷ 5m thiết bị nhà  ÷ 10m thiết bị trời

Bài tập ví dụ

Tính điện áp bước Ub lúc người đứng cách chỗ chạm đất

x = 15m dòng điện chạm đất Iđ = 5kA điện, điện trở xuất

ρ= 150Ωm khoảng cách hai bước chân người a = 0,8m Giải

 Điện áp Ubđược tính sau :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh d

max

I ρ.a 5000.150.0,8

U = = =402,9V

2Π.x.(x+a) 2Π.15.(15+0,8)

ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC

Là điện ápđặt vào người (tay-chân) người chạm phải

vật có mangđiện áp

Điện áp thiết bị chạm vỏ

so với đất

Hệ thống nối đất

Điện áp tiếp xúc

Điện áp tiếp xúc tăng xa cực nối đất

Trị sốđiện áp tiếp xúc

đặt lên người :

UT= α.Uđ α : hệ số tiếp xúc

Điện áp tiếp xúc vùng dòng điện ngắn mạch

ệ p

Giới hạn cho phép của

UT khơng qui định.

Tuy nhiên:

 UT < 50V (khơng có

thiết bị bảo vệ)  UT< 250V (có thiết bị

(6)

Điện áp tiếp xúc tăng xa cực nối đất

Trị sốđiện áp tiếp xúc đặt

lên người :

UT= α.Uđ α : hệ số tiếp xúc

Điện áp tiếp xúc sẽ nhỏ

nếu bộ phận nối đất trải

rộng một diện tích lớn.

Giả sử tiếp xúc theo đường tay-chân

 Điện áp đặt lên người ngắn mạch vùng tản dịng điện : Ung1= Uđ- Ux1– Un

 Ngồi vùng tản :

Ung2 = Uđ- Un

Tiêu chuẩn IEC qui định thời gian cắt cực đại với giảđịnh

UL = 50V

Điện áp tiếp xúc giả

định (V) ThờDòng xoay chii gian cắt lớền nhu ất thiDòng mết bị bột chiảo vềuệ (s)

<50 5 5

50 5 5

MỘT SỐ TIÊU CHUẨN LIÊN QUAN

75 0,60 5

90 0,45 5

120 0,34 5

150 0,27 1

220 0,17 0,40

280 0,12 0,30

350 0,08 0,20

500 0,04 0,10

Tiêu chuẩn IEC qui định thời gian cắt cực đại với giảđịnh

UL = 25V

Điện áp tiếp xúc giả định (V)

Thời gian cắt lớn thiết bị bảo vệ (s) Dòng xoay chiều Dòng chiều

25 5 5

50 0 48 5

50 0,48 5

75 0,30 2

90 0,25 0,80

110 0,18 0,50

150 0,12 0,25

230 0,05 0,06

280 0,02 0,02

Điện áp tiếp xúc cho phép Utxcp

 Tiêu chuẩn Pháp

Nhà xưởng Ngập nước

Ẩmướt

Utx = Ung = Rng.Ing 1200 * 10 mA = 12 V 2500 * 10 mA = 25 V

Utxcp 12 V 24 V

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Tiêu chuẩn IEC :

Khô ráo 5000 * 10 mA = 50 V 48 V

Ngập nước Ẩmướt Khô ráo

1200 * 10 mA = 12 V 2500 * 10 mA = 25 V 5000 * 10 mA = 50 V

12 V 25 V 50 V

PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH VÀ TRANG THIẾT BỊĐIỆN

Cơng trình nguy hiểm :

 Mơi trường làm việc khơ ráo, khơng có bụi bẩn dẫn điện, to< 25oC

 Khơng có phần kim loại nối đất  Sàn cách điện

Cơng trình nguy hiểm :

 Mơi trường làm việc cóđộ ẩm 75 - 97% có bụi dẫnđiện to≤30oC PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Mơi trường làm việc cóđộ ẩm 75 97%, có bụi dẫn điện, t≤30 C  Phần kim loại dẫn điện nhiều

 Sàn dẫn điện

Công trình đặc biệt nguy hiểm :

 Mơi trường làm việc có độẩm >97%, có bụi dẫn điện, to> 30oC

(7)

PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH VÀ TRANG THIẾT BỊĐIỆN

Theo điện áp

 Trang thiết bị có điện áp cao U≥1000V  Trang thiết bị có điện áp thấp U < 1000V

Theo việc bố trí vị trí trang thiết bị

 Vị trí cốđịnh  Diđộng

PHÂN LOẠI TRANG THIẾT BỊ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Di động

 Cầm tay

NGUYÊN NHÂN CHÍNH GÂY RA TAI NẠN ĐIỆN

Nguyên nhân chủ yếu người chạm vào :

 Dây dẫn mang điện không bọc cách điện  Cách điện bị hư hỏng, xuống cấp

 Hiện tượng “chạm vỏ”  Khơng có nắp che chắn

MẠNG HẠ ÁP

Nguyên nhân chủ yếu hồ quang điện :

MẠNG CAO ÁP  Khi người đến gần thiết bị hay

đường dây có điện áp cao, dù khơng chạm bị

tai nạn điện

ĐIỆN ÁP BƯỚC

Khi dây dẫn mang điện bịđứt

và rơi xuống đất, dòng điện đi

vào đất, tại mỗi điểm của đất

có một điện thế Càng gần

điểm chạm đất điện thế càng

cao

cao.

Nếu người ở vùng chạm

đất sẽ bị tác động bởi điện áp

bước.

Bước chân lớn điện áp

đặt lên người cao.

KHƠNG CHẤP HÀNH QUI TRÌNH KĨ THUẬT AN TỒN ĐIỆN

Tự ý trèo lên cột điện.

Vi phạm hành lang an toàn lưới điện

Sửa chữa điện nhà không cắt cầu dao điện

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Tự ý trèo lên cột điện

KHÔNG CHẤP HÀNH QUI TRÌNH KĨ THUẬT AN TỒN ĐIỆN

Sử dụng thiết bịđiện không đúng qui cách, không đảm

bảo chất lượng

Sử dụng điện bừa bãi, không đúng mục đích

(8)

NGƯỜI SỬ DỤNG ĐIỆN

Người sử dụng điện không được đào tạo, trang bị kiến

thức về an toàn điện một cách đầy đủ, hệ thống.

NGƯỜI SỬ DỤNG ĐIỆN

Do trình độ cán bộ tổ chức quản lý cơng tác lắp đặt, xây

dựng sửa chữa cơng trình điện chưa tốt

Hệ thống TN

 Thời gian cắt cố lớn tmax (s) tương ứng với điện áp hiệu

dụng xoay chiều với đất U0(V)

U0(V) tmax (s)

120 0 8

120 0,8

230 0,4

277 0,4

400 0,2

>400 0,1

Thời gian cắt lớn với hệ thống TN

Hệ thống IT

 Thời gian cắt cố lớn tmax (s) tương ứng với điện áp hiệu

dụng xoay chiều pha - trung tính / pha - pha U0/ U (V) Điện áp danh định

U0/U (V)

tmax (s)

Khơng có dây trung tính Có dây trung tính

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Thời gian cắt lớn với hệ thống IT

Khơng có dây trung tính Có dây trung tính

120/240 0,8 5

230/400 0,4 0,8

400/690 0,2 0,4

(9)

BÀ

BÀI I GIGIẢẢNG AN NG AN TOÀTOÀN N ĐĐIIỆỆNN UNIVERSITY OF TECHNICAL UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

FEEE Ensuring Enhanced Education

CHƯƠNG II

PHÂN TÍCH DỊNG ĐIỆN QUA NGƯỜI

MỤC TIÊU

Sau học xong chương

người học có khả năng :

So sánh độ lớn dòng điện chạy qua người nhiều loại mạng điện khác

Đề xuất biện pháp bảo vệ

NỘI DUNG

Nội dung học gồm phần

 Mạng điện cách điện với đất (IT)

 Mạng điện nối đất (TT, TN)

 Các biện pháp bảo vệ

Các biện pháp bảo vệ

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN MỘT PHA

Người chạm vào hai cực của mạng điện  Dòng điện qua người có trị số lớn

 Là trường hợp nguy hiểm

 Ít xảy thực tế

U U

I  

U L1

L

Rd

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Ing : Dịng điện qua người

• Rng : Điện trở thể người • Rd : Điện trở dây dẫn (có thể bỏ qua) • Rn : Điện trở

• U : Điện áp hai cực mạng điện

ng

ng đ ng

I

R 2.R R

 



Người chạm vào cực mạng pha

Rng

L2

Rn

Ing

Người chạm vào một cực của mạng điện:

I

U

L1

L2 Rd

I

C C

R2

Rn U

I C Ing

L1

0

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Người chạm vào cực mạng pha

Sơ đồ mạng điện Sơ đồ thay thế Rng R

n

R2

R1 C

C

R1 Rng Ing C

L2

0

 Dòng điện qua người phụ thuộc vào:

• Điện trở người, điện trở cách điện dây dẫn

(10)

Người chạm vào một cực của mạng điện:  Giả sử Rn nhỏ so với Rng C

không đáng kể

ng

U I

(R / /R ) R

 

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh •Với R1 = R2 = Rc

•Rc lớn an toàn ng

2 ng ng

U.(R +R ) R (R +R ) R R 

 ng

ng ng c

I.R U

I

R R 2R R

 

 

Người chạm vào một cực của mạng điện:  Tính đến Rn

• Rncàng lớn Ingcàng nhỏ an tồn

ng

ng n c

U I

2(R R ) R



 

Rncàng lớn Ingcàng nhỏ an toàn  Người ủng chạm vào dây

mạng điện, dây lại chạm đất :

ng ng n U I R R   feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

Người chạm vào một cực của mạng điện:  Tính đến điện dung đường dây với đất

•ω: Tần sốgóc

ngC 2 2 2

ng U.ω.C I =

1+4R ω.C

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ω : Tần số góc

 Dịng điện qua người :

•Với

2

ng ngR ngC

I = I +I

ngR ng ng n

U

I =I =

R +R

MẠNG ĐIỆN BA PHA

Người chạm vào một cực của mạng điện:

 R1 = R2 = R3 = Rc , bỏ qua điện dung C Rn :

ng

c ng U I =

R 3.R +

3

Người chạm vào một cực của mạng điện:  R1≠R2≠R3≠Rc:

ế ể ế

2

1 2 3

ng

ng 2 3 1

U.R R +R R +R I =

R (R R +R R +R R )+R R R

 Nếu kểđến điện dung C:

ng

ng c c ng

2 2

c ng

U

I = ( )

R R (R +6R )

3 1+

9.(1+R ω.C).R

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT

Bài tập ví dụ :

 Ví dụ1:Xác định Rcđểđảm

bảo an toàn cho người chạm vào cực mạng

điện pha 400V, cách điện so với đất

Biết I 10 A R 1kΩ

 Ví dụ2:Xác định Ing người

chạm vào cực mạng

điện pha 400V, cách điện so với đất

Biết Ingcp= 10mA, Rng= 1kΩ

Biết Ingcp= 10mA, Rng = 1kΩ

Giải

Đểđảm bảo an toàn Rc > Rcmin

Rc= 66,3 MΩ, C = 10µF

Giải

Ing= 43,7mA

cmin ng

ngcp 3U

R = -3R =66,3MΩ

I

ng

ng c c ng

2 2

c ng

U

I = ( )

R R (R +6R ) 1+

(11)

MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT Kết luận :

 Ưu điểm mạng điện Ing nhỏkhi Rc lớn

 Tuy nhiên, thực tế mạng người bịđiện giật :

• Nhóm thiết bị kết nối vào mạng có Rc giảm

• Mạng điện có C lớn (đường cáp dài) Ing lớn nhiều so với

trường hợp xét đến Rc

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Khơng thểđảm bảo khơng có hư hỏng cách điện

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Người chạm vào dây trung tính của mạng điện

 Trường hợp bình thường :

12 12

ng max max

13 13

R L

U =U = U = U

R L

 Giá trịđiện áp đặt lên người lớn 2,5%U giá trị

nay không gây nguy hiểm cho người

Mạng điện làm việc bình thường

 Trường hợp ngắn mạch :

• Isc lớn Ung lớn

ng sc 13 U U =U =I R

2 

 Giá trịđiện áp đặt lên người lớn, thiết bị bảo vệ cần cắt nhanh

Mạng điện bị cố

 Bài tập ví dụ : Mạng điện pha 220V, cấp cho tải dây có L = 100m, r0= 0,1Ωm/m, x0 = 0,08Ωm/m, IL = 40A, CB có

Im= 400A tc = 30ms Người có nguy hiểm khơng khí chạm vào

trung tính ởđầu cực tải lúc bình thường lúc ngắn mạch Biết Utcp= 50V, Rng= 1,1kΩ?

p g

Giải

• Trường hợp bình thường :

• Ung< UTcp nên không gây nguy hiểm cho người

2

o o

Z = r +x L=0,0128Ω

ng b L U =U =I Z=0,51V

 Bài tập ví dụ:

• Trường hợp ngắn mạch :

• U > U =50V nên gây nguy hiểm cho người

ng U U = =110V

2

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Ung> Utcp =50V nên gây nguy hiểm cho người

• Dịng ngắn mạch :

IN> Im nên CB tác động

• Dịng qua người :

tc= 30ms

N

U 220

I = = =8594A

2.Z 2.0,0128 ng

ng ng U I = =100mA

R Từđặc tuyến thời gian – dòng điện

an toàn cho người

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Người chạm vào dây không nối đất của mạng điện

 Toàn bộđiện áp U sẽđặt lên người

 Dòng điện qua người:

ng U I =

R R R R

 Bỏqua Rd Rđ:

Chạm vào điểm dây không nối đất

ng

ng n d đ

R +R +R +R

ng

ng n

U I =

(12)

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Bài tập ví dụ :

 Xác định điện áp tiếp xúc người dứng khơng đứng thảm cách điện có Rn = 10kΩ chạm vào dây nóng mạng điện 240V Với Rng=1kΩ, Rd= 0?

Giải

 Trường hợp đứng thảm cách điện :

 Trường hợp không đứng thảm cách điện :

ng

ng n

U

I = =21,8(mA) R +R

ng ng

U I = =240(mA)

R

ng ng ng

U =I R =240(V)

ng ng ng U =I R =21,8(V)

An toàn

Nguy hiểm

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Mạng điện áp thấp U ≤ 1000V

 Dòng điện qua người:

 Nếu Rđ= R = người ng

ng n đ

U I =

3(R +R +R )

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Người chạm vào điểm

dây pha

 Nếu Rđ= Rn= người

chạm vào dây pha dây trung tính :

 Nguy hiểm chạm vào hai dây pha :

ng ng U I =

3R

ng ng U I =

R

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Mạng điện áp cao U >1000V

 Đối với lưới điện U≥ 110kV, trung tính nối đất trực tiếp có lợi chạm đất pha

• Ưu : Mạch bảo vệ cắt cố, giảm thời gian tồn

điện áp giáng chỗ chạm

• Khuyết : Dịng ngắn mạch lớn

 Đối với mạng điện U35kV, trung tính nối đất trực tiếp mà thơng qua cuộn dập hồ quang, giảm dịng điện qua chỗ chạm đất nên giảm U quanh chỗ chạm đất

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Các biện pháp chống chạm trực tiếp

 Cách điện phần tử mang điện vật liệu cách điện

 Che chắn hay bao bọc phần tử mang điện

 Rào chắn phần tử mang điện

 Đặt khỏi tầm với phần tử mang điện

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Các biện pháp chống trạm cực tiếp

 Cách điện phần tử mang điện vật liệu cách điện

MẠNG ĐIỆN NỐI ĐẤT Các biện pháp chống trạm trực tiếp

 Che chắn hay bao bọc phần tử mang điện

Chắn lưỡi DCL

TÊm ch¾n

(13)

 Rào chắn phần tử mang điện

 Đặt khỏi tầm với phần tử mang điện

CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ

Các biện pháp chống chạm gián tiếp  Nối đất vỏ thiết bị

Các biện pháp chống chạm gián tiếp  Sử dụng phương pháp tựđộng cắt nguồn

Các biện pháp chống chạm gián tiếp  Sử dụng cách điện bổ sung hay cưỡng

Các biện pháp chống chạm gián tiếp  Sử dụng máy biến áp cách ly

Ph N

230V 230V

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Ph

N

230V 12/25/50V

Ph N

230V 5/12/15V

(14)

(15)

BÀ

CHƯƠNG III

HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

MỤC TIÊU

Sau học xong chương người học có khả năng :

Phân tích ưu , nhược điểm, tính phạm vi ứng dụng hệ thống nối đất chuẩn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Có khả tính tốn, thiết kế, thi

cơng hệ thống nối đất thỏa tiêu chuẩn hành

NỘI DUNG

Nội dung học gồm phần  Các hệ thống nối đất chuẩn  Điện trở xuất đất  Loại nốiđất

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Loại nối đất

 Các kiểu nối đất  Điện trở nối đất

 Phân tích hệ thống nối đất đại

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN TỔNG QUAN

Hệ thống điện phân phối dựa vào cách bố trí hệ thống nối đất (IEC 60364 - 3)

Hệ thống điện định nghĩa hai chữ : IT,TT…  Chữ thứ thể tính chất trung tính nguồn :

• T : trung tính nguồn trực tiếp nối đất I : trung tính nguồn cách ly vớiđất

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • I : trung tính nguồn cách ly với đất

 Chữ thứ hai thể hình thức bảo vệ : • T : nối đất trực tiếp

• N : nối đất trực tiếp dây dẫn bảo vệ với điểm nối đất nguồn (thường dây trung tính)

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN TỔNG QUAN

Trong mạng TN dùng thêm hay chữ để định nghĩa cách bố trí dây trung tính dây bảo vệ

 C : dây trung tính N dây bảo vệ PE chung thành dây PEN

 S : Dây trung tính N dây PE tách biệt

 CS : Dây trung tính N dây bảo vệ PE kết hợp vài

y g y ệ ợp g ộ

(16)

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN HỆ THỐNG IT

Trung tính cách ly hay nối đất qua điện trở

Vỏ thiết bị, vật dẫn tự nhiên nối với điện cực nối đất riêng

Dây PE tách biệt, có tiết diện nhỏhơn dây N

Bình thường dây PE khơng có sụt áp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Trung tính nối đất qua

điện trở Trung tính cách ly

Thiết bị

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN HỆ THỐNG IT

Giảm ngưỡng áp xuất cố chạm từ cuộn cao sang cuộn hạ MBA nguồn

Dòng cố thứ thường thấp không nguy hiểm

Khi cố thứ hai xảy pha khác tạo nên dòng ngắn mạch gây nguy hiểm

ầ ế ề

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ITđược dùng có u cầu bức thiết về tính liên tục

cung cấpđiện

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN HỆ THỐNG TT

Trung tính nối đất trực tiếp

Vỏ thiết bị nối tới cực nối đất dây nối đất, cực nối đất thường độc lập với cực nối đất nguồn.

Dây PE riêng biệt với dây trung tính

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Nối đất kiểu TT

Thiết bị

Sơ đồ đơn giản.

Tiết diện dây PE nhỏ dây N xác định theo dòng cố

Bình thường dây PE khơng có sụt áp

Khi cố, xung điện áp dây PE thấp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Nối đất kiểu TT

Thiết bị

Vì sử dụng hai hệ thống nối đất riêng biệt nên cần lưu ý :  Bảo vệ áp

 Cần đặt chống sét van nhằm đảm bảo mức bảo vệ cần thiết  Cần có RCD với dịng >500mAđểchống hỏa hoạn

Hệ thống TT dùng cho mạng điện bị hạn chế kiểm tra hay mạngđiện có thểmởrộng cải tạo

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh kiểm tra hay mạng điện có thểmở rộng, cải tạo.

Nối đất kiểu TT

Thiết bị

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN HỆ THỐNG TN

Trung tính nguồn nối đất trực tiếp

Vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên lưới nối với dây trung tính.

Hệ thống TN gồm dạng sau :

 TN-C : dây trung tính dây bảo vệnốiđấtđược dùng chung gọi dây PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh gọi dây PEN

 TN-S : dây bảo vệ(PE) dây trung tính (N) riêng biệt  TN-C-S : hệ thống kết hợp TN-C TN-S

Hệ thống TN

(17)

Trung tính nguồn nối đất trực tiếp

Vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên lưới nối với dây trung tính.

Hệ thống TN gồm dạng sau :

 TN-C : dây trung tính dây bảo vệnốiđấtđược dùng chung gọi dây PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh gọi dây PEN

 TN-S : dây bảo vệ(PE) dây trung tính (N) riêng biệt  TN-C-S : hệ thống kết hợp TN-C TN-S

Hệ thống TN

Thiết bị

Hệ thống TN-S

 Điểm trung tính nguồn nối đất lần đầu vào lưới  Vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên nối với dây bảo vệ  Dòng cố Utx lớn nên cần trang bị thiết bị tựđộng ngắt nguồn

 Dây PE tách biệt với dây N, không nối đất lặp lại tiết diện xác định theo dòng cố

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Bình thường, dây PE khơng có sụt áp dòng điện

Hệ thống TN-S

Hệ thống TN-S

 Hệ thống thường sử dụng :

• Mạch sử dụng dây/cáp đồng, tiết diện < 10mm2hay dây /cáp

nhơm tiết diện < 16mm2

• Các thiết bị di động

• Mạng điện khơng mở rộng hay cải tạo ể

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Mạng điện theo dõi kiểm tra thường xuyên

Hệ thống TN-S

Hệ thống TN-C

 Trung tính nguồn nối đất trực tiếp

 Vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên nối với dây trung tính  Dây trung tính nối đất lặp lại nhiều tốt  Dây PE với dây N

 Dòng cố Utx lớn nên cần trang bị thiết bị tựđộng ngắt nguồn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Bình thường, vỏ thiết bị, đất, trung tính có điện

Hệ thống TN-S

Hệ thống TN-C

 Khi hư hỏng cách điện, Isclớn gây sụt áp nguồn, nhiễu điện từ

có thể gây cháy

 Khi tải khơng đối xứng, dây PE có điện  Hệ thống sử dụng cho :

• Mạng khơng cải tạo, mở rộng

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Mạch sử dụng dây/cáp đồng, tiết diện > 10mm2hay dây /cáp

nhôm tiết diện > 16mm2

Hệ thống TN-S

Hệ thống TN-C-S

 Là hệ thống kết hợp TN-C TN-S  TN-C không dùng sau TN-S

 Điểm phân dây PE khỏi dây PEN điểm đầu lưới

TB1 TB2 TB3

Hệ thống TN-C-S

(18)

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN Trong thực tế, việc chọn loại hệ thống nối đất vào

các yếu tốsau :  An toàn chống điện giật  An toàn chống hỏa hoạn điện  Bảo vệ chống áp

ả ố ễ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Bảo vệ chống nhiễu điện từ

 Liên tục cung cấp điện

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN PHẠM VI ỨNG DỤNG

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

Dây PE :

 Nối vật dẫn tự nhiên vỏ kim loại không mang điện thiết bị tạo lưới đẳng áp

 Thường bọc cách điện màu vàng sọc xanh lục  Trên dây khơng chứa thiết bịđóng cắt

QUI ĐỊNH VỀ DÂY PE VÀ PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Dây PEN :

 Có chức dây trung tính dây bảo vệ có tiết diện khơng nhỏ dây trung tính

 Không sử dụng cho cáp di động

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN Phương pháp chọn tiết diện dây PEN dây PE :

 Phương pháp đơn giản hóa :  Phương pháp đẳng trị nhiệt : •Cần qua tâm đến hệ sốK

•Hệ số K có thểtrabảng theo công thức : QUI ĐỊNH VỀ DÂY PE VÀ PEN

 20

Q B    

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh •In : dịng điện định mức dây dẫn

•Qc : nhiệt dung đơn vị thể tích VL (J/oCmm3)

•B : gía trị nghịch đảo điện trở suất dây dẫn ở0oC

•Ρ20 : điện trở suất dây dẫn ở20oC

•Өi,Өf : nhiệt độ ban đầu nhiệt độ cuối dây dẫn

 

20 20

K= c f i

n i Q B

I B

 

 

    

  

(19)

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN

Bài tập ví dụ:

 Xác định Smin dây PE mạng hạ áp sử dụng cáp đơn lõi

bằng đồng, có vỏ bọc cách điện PVC Biết dòng ngắn mạch chạm đất I = 25kA, thời gian cắt ngắn mạch CB tc= 30ms

Giải :

 Phương pháp đẳng trị nhiệt :

QUI ĐỊNH VỀ DÂY PE VÀ PEN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Vậy chọn dây PE có tiết diện 35mm2

2 PEmin

I t 2500 0,03

S = = =30,3mm

K 143

ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA ĐẤT

Là điện trở của khối lập phương đất mỗi cạnh 1cm có đơn vị Ωm hay (Ωcm)

Các loại đất khác có điện trở suất khác nhau Điện trở suất của đất có thể xác định bằng máy đo hoặc

xác định bằng biểu thức :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  a : khoảng cách cọc

 b : chiều sâu cọc chôn đất  R : điện trởđất

2 2

4Πa R

ρ= 2 a 2 a

1 +

-( a + b ) ( a + b )

Trường hợp a > 20b : Vì ρ thay đổi theo mùa nên :

 ρtt: điện trở suất tính tốn đất

 ρ : điện trở suất đo  Km: hệsốmùa

ρ=2Πa.R tt m ρ=ρ.K

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Km : hệ số mùa

Hình thức nối

đất Độ sâu nối đặđất bt (m)ộ phận Km Ghi chú Thanh đặt nằm

ngang

0,5 1,4 ÷ 1,8 Đo vào mùa khơ 0,8 ÷ 1 1,25 ÷ 1,45 Cọc đặt thẳng

đứng 0,8 1,2 ÷ 1,4 Đmùa mo vào ưa Hệ số thay đổi điện trở suất đất theo mùa

Tính tốn sơ bộ có thể dùng trị số gần đúng của điện trở suất của một số loại đất sau :

Loại đất Giá trịđiện trở suất

giới hạn (Ωm) Giá trthiịđếiệt kn trế (ởΩ sum)ất

Nước biển 0,15 ÷ 0,25 0,2

ấ

Đất đen 5 ÷ 100 8

Đất sét ẩm 2 ÷ 12 10

Nước sơng, ao hồ 10 ÷ 500 20

Đất pha sét 20 ÷ 200 30

Đất ruộng 20 ÷ 100 40

Bê tông 40 ÷ 1000 100

Tính tốn sơ bộ có thể dùng trị số gần đúng của điện trở suất của một số loại đất sau :

Loại đất Giá trịđiện trở suất

giới hạn (Ωm) Giá trthiịđếiệt kn trế (ởΩ sum)ất

Đất khô 20 ÷ 1000 100

ấ

Đất pha cát 300 ÷ 500 400

Than 1000 ÷ 5000 2000

Đất đá nhỏ 1000 ÷ 50000 3000

Cát 1000 ÷ 10000 3000

Đất đá lớn 10000 ÷ 50000 20000

LOẠI NỐI ĐẤT

Sử dụng ống dẫn nước hay ống bằng kim loại khác đặt đất (trừ ống nhiên liệu lỏng, khí dễ cháy, nổ) làm trang thiết bị nối đất

Điện trở nối đất được đo thực tế hoặc tính tốn gần đúng theo tài liệu

Chỉ đ ợc em nốiđất bổs ng

NỐI ĐẤT TỰ NHIÊN

(20)

LOẠI NỐI ĐẤT

Đảm bảo giá trịđiện trởđất nằm giới hạn cho phép và ổn định thời gian dài

Nối đất bằng cọc thép, thép dẹp (dài ÷ 3m) đóng sâu xuống đất, đầu cách đất 0,5 ÷ 0,8m

Tiết diện cọc nối đất :

NỐI ĐẤT NHÂN TAO

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Đối với U ≤ 1000V Scọc≥48mm2

 Đối với U > 1000V Scọc≥100mm2

LOẠI NỐI ĐẤT Đặc điểm trang thiết bị nối đất kiểu cũ kiểu mới

NỐI ĐẤT NHÂN TAO

CÁC KIỂU NỐI ĐẤT

NỐI ĐẤT TẬP TRUNG NỐI ĐẤT MẠCH VÒNG KIỂU NỐI ĐẤT

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Các cọc nối đất nối với

nhau tập trung chỗ  Khoảng cách cọc

bằng lần chiều dài cọc để

loại trừ hiệu ứng che  Sử dụng nơi ẩm thấp, điện trở

suất thấp, xa cơng trình

 Các cọc nối đất đặt theo chu vi cơng trình

 Hàng cọc nối đất cách mép tường1 ÷ 1,5m

 Sử dụng phạm vi cơng trình hẹp trang thiết bị có U > 1000V, dòng chạm đất lớn.

CÁC KIỂU NỐI ĐẤT

Trước đặt xuống đất, cọc nối đât phải được đánh sạch gỉ, khơng sơn, nơi an mịn cao cần tráng kẽm hay dùng cọc thép bọc đồng

Đường dây nối đất :  Chơn sâu 0,5 ÷ 0,7m đặt ngồi trời

 Đặt rãnh hayđặt nối theo tường nếuởtrong nhà THI CÔNG HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Đặt rãnh hayđặt nối theo tường nhà

Dây nối đất :

 Được nối vào bảng đồng nối đất  Các trang thiết bịđược nối vào

bảng đồng dây nhánh  Cấm mắc nối tiếp trang thiết bị

điện vào dây nối đất

Bảng đồng tiếp địa

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT Hệ thống nối đất đơn giản :

XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT

(21)

 Những vùng có điện trở suất cao, diện tích lắp đặt nối đất bị hạn chế sử dụng hệ thống nối đất chôn sâu với chiều dài cọc nối đất đạt đến 20m

 Với đất có cấu tạo hai lớp đất có điện trở suất khác điện trở cọc nối đất thẳng đứng :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh •ρ1,ρ2,: điện trở suất lớp đất (Ωm)

•h : bề dầy lớp đất (m) •L : chiều dài cọc nối đất (m) •d :đường kính cọc nối đất (m)

  c

1

1 4L

R = ln

d

h

2Π + L-h

ρ ρ

   

   

 

 

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT Hệ thống nối đất hỗn hợp :

 Hệ thống gồm n cọc chôn thẳng đứng :

 Hệ thống gồm (dây) nằm ối hô thẳ

c c

c

r R =

n.η

• rc:điện trở cọc nối đất • ηc:hệ số sử dụng cọc chơn

thẳng đứng

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ngang nối cọc chôn thẳng

đứng :

 Hệ thống gồm cọc dây kết hợp

t th

th

r R =

η

c th HT

c th R R R =

R +R

• rt:điện trởthanh (dây) • ηth:hệ số sử dụng

(dây) nằm ngang

• Rc, Rth:lần lượt điện trở hệ thống cọc hệ thống (dây)

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT PHƯƠNG PHÁP VÀ DỤNG CỤĐO ĐIỆN TRỞ

NỐI ĐẤT Phương pháp Ampere kế Volt kế

 Khoảng cách cọc đất E, cọc dò S cọc phụ H 20m  Dùng MBA cách ly cung

cấp nguồn điện áp xoay chiều thay đổi giá trịvào haiđầu cọc E S

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh meas

th U R =

I

PP Volt kế – Ampere kế trịvào haiđầu cọc E S

 Đo Umeas Volt kế

 Đo I Ampere kế  Điện trở nối đất cầnđo :

V G

 Phương pháp dùng đểđo điện trở nối đất có giá trị nhỏ

NỐI ĐẤT

Phương pháp sử dụng máy đo với cọc phụ cọc dò :  Khoảng cách điểm dò, điểm phụ điểm cần đo cần tuân

theo qui định không nhỏhơn 20m

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh d : đường chéo lớn bề dày mặt đất chôn HT nối đất

Cách bố trí khoảng cách điểm dò điểm phụ

NỐI ĐẤT

Phương pháp sử dụng máy đo với cọc phụ cọc dò :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Sử dụng máy đo với cọc dò

cọc phụ

(22)

NỐI ĐẤT

Phương pháp dùng máy đo khơng sử dụng cọc phụ cọc dị :

NỐI ĐẤT

Phương pháp dùng máy đo không sử dụng cọc phụ cọc dò :

 Dùng đểđo điện trở nối đất cọc hệ thống nhiều cọc

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đo điện trở nối đất cọc hệ thống nối đất

NỐI ĐẤT

Phương pháp dùng máy đo khơng sử dụng cọc phụ cọc dị :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Điện trở n cọc nối đất song song :

 Thực tếR1,n nhỏnên :

-1 1,n

1 n

1 1

R = + + +

R R R

 

 

 

U R=

I

ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT VÍ DỤ TÍNH TỐN Ví dụ2 :

 Thiết kế hệ thống nối đất cho phân xưởng có chiều dài 20m, chiều rộng 10m vàρ= 150Ωm?

Cọc nối đất Cáp đồng 50mm2 Cáp đồng 35mm2 Bảng đồng nối đất

Hệ thống nối đất phân xưởng

 Sử dụng cọc thép bọc đồng, chiều dài 3m, đường kính 16mm, liên kết với cáp đồng trần S = 50mm2, chôn sâu

0,8m so với mặt đất bố trí nhưsau :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Hệ thống nối đất phân xưởng

7m

6m

 Điện trở suất tính tốn :

ρtt =ρ.Km= 150.1,4 = 210 (Ωm)  Với n=12, a/l = 6/3 = 2, tra bảng ta :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ηc= 0,68

ηth= 0,38

 Dựa vào công thức cho bảng liệu đề ta tính được: rc= 52,2 (Ω)

(23)

 Điện trở hệ thống cọc :

 Điện trở dây cáp : c c

c r 52,2 R = = =6,4Ω

n.η 12.0,68

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Điện trở nối đất toàn hệ thống :

t th

th r 6,37 R = = =16,37Ω

η 0,38

c th HT

c th

R R 6, 4.16,7

R = = =4,6Ω

R +R 6, 16,7

 Tính điện trở nối đất cọc nối đất có chiều dài L = 30m, đường kính d = 0,1m, chơn sâu khu vực có lớp đất có điện trở suất caoρ1= 2000Ωm chiều dầy h = 10m, lớp đất có điện trở suất đất thấpρ2= 750Ωm

Giải ố ấ ủ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Điện trởnốiđất cọc :

 

c

1

1 4L

R ln

d

h

2Π + L-h

ρ ρ

 

  

   

 

 

 

1 .ln 4.30 35,6

10 0,1

2Π + 30-10

2000 750

 

   

   

 

 

PHÂN TÍCH HỆ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT HIỆN ĐẠI

Ưu điểm của hệ thống nối đất truyền thống đơn giản, dễ làm, dễthi công

Một số hạn chế hệ thống nối đất truyền thống :  Điện trở nối đất không giảm tuyến tính theo số lượng cọc  Điện trơ nối đất không ổn định tác động thời tiết (mưa làm

ố ấ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh phân tán muối đất làm giảm Rđ)

 Liên kết phận nối đất ốc xiết đơn giản lại không đảm bảo mối liên kết tốt bền mặt dẫn điện

 Không giảm giá trị tổng trở nối đất hệ thống nối đất không giảm thành phần dung kháng

Điện cực nối đất  Thường sử dụng

là cọc thép bọc đồng có Ф=13mm, 16mm, 23mm có ưu điểm : giá rẻ, độ dẫn điện tốt, chống ăn mòn cao bền kết

THIẾT BỊ, VẬT LIỆU VÀ CÔNG NGHỆ MỚI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh mòn cao bền kết

nối lắp đặt

 Đường kính cọc chọn dựa vào độ bền học (khơng cong, gãy đóng xuống đất)  Chiều dài cọc chuẩn

không 3m Quan hệ R= f(L, Ф)

Điện cực nối đất

 Cọc dài 3m thường sử dụng :

•Khoảng cách lớp đất (có ρ lớn) lớp đất ẩ lớ h

 L1

L2

L2> L1

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ẩm lớn 3m

•Diện tích triển khai hệ thống nối đất bị hạn chế



Gradient điện

Liên kết giữa bộ phận nối đất  Ốc xiết

 Hàn hóa nhiệt CADWELD :

• Cho phép hàn nhanh chóng với chất lượng cao mối nối đồng/đồng, đồng/thép

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Nguyên lý : kết hợp trộn đầy chất hàn

và tác nhân hàn khuôn graphite Sựphân huỷcủa ôxytđồng nhôm tạo rađồng chảy xỉôxyt nhôm nhiệtđộcao 2500°C • Hình dạng kích thước khnđa

dạng thích hợp với chi tiếtđược hàn

(24)

Liên kết giữa bộ phận nối đất

 Đặc điểm mối hàn CADWELD : •Tải dòng điện hiệu

dây dẫn

•Khơng hư hỏng hay giảm

g g y g

chất lượng theo thời gian •Là mối nối phân tử nên

khơng bị hư hỏng hay ăn mịn

•Chịu dịng cố lặp lại •Dễthi cơng

•Thiết bị nhẹ, khơng địi hỏi

nguồn ngồi, khơng đắt tiền Khn dạng kết nối

Hóa chất giảm điện trở

 Giúp giá trịđiện trởđất thỏa yêu cầu Rđ≤100Ωlàm tăngđộ ổn

định an toàn hệthống nối đất

 Bao gồm ion kim loại có tính dẫ điệ hó hất iữ độ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh dẫn điện cao, hóa chất giữ độ

ẩm hóa chất kết dính  Hóa chất giảm điện trở hay dùng

là EEC GEM công ty Erico Lighting Technologies cung cấp  GEM sử dụng cho đất có

điện trở suất cao

Hóa chất giảm điện trở

 Ưu điểm :

•Vận chuyển bảo quản dễ dàng

•Bền vững khơng cần bảo trì •Giữđiện trởđất số

ệ g

và ổn định với thời gian •Khơng bị phân huy hay mục

rửa

•Thích hợp cho việc lắp đặt nơi đất khơ hay đất bùn •Khơng phụ thuộc vào

diện nước để trì tính

dẫn điện Hóa chất GEM

Cọc hóa chất  Sử dụng cho vùng :

• Điện trở suất q cao

• Diện tích thi công hệ thống nối đất bị hạn chế

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cọc nối đất

Máy đo điện trở nối đất hiện đại  Hiển thị hình LCD  Tầm đo rộng, độ xác cao  Có thể đo Rđ nhiều phương

pháp (2 cọc cọc)  Đo phần tử với trọ giúp

g p ự ọg p

của TU TI

 Tựđộng hóa q trìnhđo  Tự nhận biết việc kết nối dây

đo kết nối với đất  Bù trừđiện trởdâyđo  Lưu liệu in kết giấy

Máy đo phụ kiện

Máy đo điện trở nối đất hiện đại

 Một sốứng dụng dùng máy đo đo điện trở nối đất

(25)

Máy đo điện trở nối đất hiện đại

 Một sốứng dụng dùng máy đo đo điện trở nối đất

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Đo điện trở nối đất cọc hệ thống nối đất

Nhằm giúp xác định một cách nhanh chóng điện trở nối đất, số lượng hóa chất cần sử dụng

Phần mềm GEM một ví dụ Tính năng của phần mềm GEM :

 Tính điện trở nối đất cọc hay nhiều cọc có/khơng hóa hất iả điệ tởGEM

PHẦN MỀM PHỤ TRỢ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh chất giảmđiện trởGEM

 Tính điện trở nối đất thanh/dây nối cọc bố trí theo đường thẳng có/khơng hóa chất giảm điện trởGEM

 Tính điện trở nối đất thanh/dây nối cọc bố trí theo mạch vịng có/khơng hóa chất giảm điện trởGEM

 Hướng dẫn lắp đặt hệ thống nối đất chôn thẳng đứng chôn nằm ngang

Một số giao diện của phần mềm GEM : PHẦN MỀM PHỤ TRỢ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Giao diện Menu

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Tính hệ thống nối đất nhiều cọc chơn thẳng đứng (có GEM)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Tính R nối đất dây đặt nằm ngang theo đường thẳng

(có GEM)

(26)

CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHUẨN TIẾT DIỆN DÂY PEN VÀ DÂY PE Tiết diện dây pha Sph(mm2) Tiết diện

dây PE Tidây PENết diện Tiết diện dây nối đất

Cu Al

Phương pháp đơn giản hóa

<16 <16 SPE = Sph SPEN = Sph

10mm2

(Cu)

16 2(Al) (Có BV cơ)

<25 SPE=16mm2

PE

I t S =

K

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh 16mm2 (Al)

25,35 35 SPEN = Sph/2

10mm2(Cu)

25mm2 (Al)

Khơng có BV có BV chống ăn mịn Smin = 16mm2 cho

Cu hay thép mạ >35 >35 SPE = Sph/2

Phương pháp đẳng trị nhiệt

Bất kì kích cỡ

nào Khi khơng có hai BV Smin=

25mm2cho Cu

50mm2 cho thép mạ

PE I t S = K feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

GIÁ TRỊ K CHO DÂY PE Giá trị K (A.s-0,5/mm2) Vỏ bọc cách điện

PVC XLPE, EPR Nhiệt độ cuối (oC) 160 250

Dây bọc không đặt chung với cáp hay dây trần tiếp xúc với vỏcáp

Nhiệt độ ban đầu : 30oC

Nhiệt độ ban đầu : 30oC

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh hay dây trần tiếp xúc với vỏ cáp

Đồng 143 176

Nhôm 95 116

Thép 52 64

Dây dẫn cáp nhiều lõi Nhiệt độ ban đầu :

30oC Nhiệt : 30độ ban oC đầu

Đồng 115 143

Nhôm 76 94

HỆ SỐ SỬ DỤNG ηc , ηth

Số cột chôn thẳng đứng Tỉ số a/l

(a:khoảng cách cọc, l: chiều dài cọc)

1 2 3

ηc ηth ηc ηth ηc ηth

I Các cọcđặt thành dãy

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh I Các cọc đặt thành dãy

3 4 5 6 10 15 20 30 0,78 0,74 0,70 0,63 0,59 0,54 0,49 0,43 0,80 0,77 0,74 0,72 0,62 0,50 0,42 0,31 0,86 0.83 0,81 0,77 0,75 0,70 0,68 0,65 0,92 0,87 0,86 0,83 0,75 0,64 0,56 0,46 0,91 0,88 0,87 0,83 0,81 0,78 0,77 0,75 0,95 0,92 0,90 0,88 0,82 0,74 0,68 0,58 feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

HỆ SỐ SỬ DỤNG ηc , ηth

Số cột chôn thẳng đứng Tỉ số a/l

(a:khoảng cách cọc, l: chiều dài cọc)

1 2 3

ηc ηth ηc ηth ηc ηth

II Các cọc đặt theo chu vi mạch vòng :

(27)

BÀ

CHƯƠNG IV

THIẾT BỊĐÓNG CẮT VÀ BẢO VỆ

HẠ ÁP

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Ạ

MỤC TIÊU

 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số phương pháp lựa chọn thiết bị:

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh •Máy cắt hạ áp (CB)

•Thiết bị chống dịng rị •Cầu chì

NỘI DUNG

Nội dung học gồm phần  Đặt vấn đề

 Máy cắt hạ áp  Thiết bị chống dòng rò

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Cầu chì

 Lựa chọn thiết bị

ĐẶT VẤN ĐỀ MẠNG ĐIỆN MỘT PHA Mạng điện hạ áp phân bố

diện rộng thường xuyên có người làm việc với thiết bị điện

Rủi ro có thể xảy :

Điệ iật

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Điện giật

 Hỏa hoạn

Tuân thủ yêu cầu thiết kế, lắp đặt nắm vững cấu tạo , chức năng, thông số thiết bịđóng cắt bảo vệ

MÁY CẮT HẠ ÁP CẤU TẠO Circuit breaker – CB thiết bị

điều khiển bằng tay, có khả

năng tựđộng cắt mạch có ngắn mạch, tải hoặc sụt áp Cấu tạo của CB :

1.Cần tác động

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh ộg

2.Cơ cấu tác động mở 3.Các tiếp điểm 4.Các đầu nối 5.Lưỡng kim nhiệt

6.Vít hiệu chỉnh dịng tác động 7.Cơ cấu cắt điện từ

(28)

MÁY CẮT HẠ ÁP

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Cơ cấu ngắt từ:

 Khi dòng điện qua cuộn dây vượt giá trị định trước, lực điện động cuộn dây sinh tác động vào cấu đóng ngắt làm cho tiếp điểm CB mởra

C ấ ắt hiệt

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cơ cấu ngắt nhiệt :

 Khi nhiệt độ tăng nhiệt độ cho phép, làm cong lưỡng kim tác động vào cấu đóng ngắt CB Khi đóng ngắt sẽ làm phát sinh hồ

quang, hồ quang sẽđược dẫn vào buồng dập dập theo nguyên tắc

hạn chế dòng điện. Cấu tạo CB

PHÂN LOẠI

MCB (Miniature Circuit Breakers)

 Dùng công nghiệp thương mại dân dụng

 Thích hợp cho việc bảo vệ cáp, thiết bị chiếu sáng, mạch nung, mạch điều khiển bảo vệđộng công suất nhỏ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Thơng sốMCB :

• Số cực : 1P, 1P+N 2P, 3P, 4P • Dịng định mc : 0,1ữ 100A ã in ỏp nh mc : 220ữ 415VAC

60 ữ 110VDC

ãKh nng ct dòng ngắn mạch : 3,4.5, 6,10, 15kA

PHÂN LOẠI

MCCB (Moulded Case Circuit Breakers)

 Giống MCB nhiên :

• Có giá trịđịnh mức cao nên đặt gần hệ thống nguồn

• Các giá trị U định mức cao lên đến 1000VAC hay 1200VDC

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh y

• Giá trị dịng định mức lớn 100A lên đến 2500A

• Khả cắt dịng lên đến 50kA

THÔNG SỐ

Số cực :1P, 1P+N, 2P, 3P, 4P

Điện áp định mức (Ue) Điện áp cách điện (Ui)

Điện áp làm việc cực đại (UBmax) Điện áp làm việc cực tiểu (UBmin)

p ( Bmin)

Điện áp thử nghiệm xung (Uimp) Dòng điện định mức (In)

Khả năng cắt dòng ngắn mạch (Icu) Dòng tác động nhiệt (Ir) : Ir= In.Kr Tần số làm việc

Đặc tuyến ngắt dòng : B C D K Z MA

ĐẶT TÍNH NGẮT DỊNG

Tiêu chuẩn Đặc

tuyến Im Ứng dụng

IEC 898 DIN VDE

B 3÷ 5In Bảo vệ hệ thống điện dân dụng nói

chung

C 5÷ 10In Bảo vệ hệ thơng tải có tính cảm kháng

cao (MBA,đèn cao áp cảmứng)

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh DIN VDE

0641/A4 BS3871 Phần 1

cao (MBA, đèn cao áp cảm ứng)

D 10÷ 14In Ứng dụng cơng nghiệp

MA 12In Bảo vệ khởi động động thiết bị chuyên dụng (không bảo vệ tải)

DIN VDE 0660

K 10÷ 14In Bảo vệ mơtơ MBA

Z 2,4÷ 3,6In Bảo vệ mạch bán dẫn mạch điện tử

MÁY CẮT HẠ ÁP

ĐẶT TÍNH NGẮT DỊNG

Ir : Dịng tác động bv quá tải Im : Dòng tác động bv

ngắn mạch

Chỉnh định dòng tác động nhiệt

Chỉnh định t tác độ từ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cơ cấu bảo vệ kiểu từ nhiệt Cơ cấu bảo vệ kiểu điện từ

PdC : dòng cắt cực

đại mà CB không hư hỏng

(29)

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ CẤU TẠO

Cuộn dây cảm biến

Cực nối tải

Cuộn dây Solenoid

Cực nối nguồn

Các

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cấu tạo bên thiết bị chống dịng rị điển hình

Nút kiểm tra Mạch cảm biến Nút Reset

Dây thử

Các tiếp

điểm

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ

Nguyên lý chung của thiết bị

chống dòng rò so sánh dòng điện theo chiều đi và về mỗi chu kỳ, nếu phát hiện sự chênh lệch

thì ngắt điện thông qua một C A

IL IN

C

cuộn dây cảmứng.

Dòng rò được so sánh mức

độvới ngưỡng cho phép của nóđểngắtđiện.

 A : Role tác động  C : lõi biến dòng  T : nút nhấn kiểm tra  R : điện trở hạn dòng

Nguyên lý cấu tạo thiết bị chống dòng rò

Dựa vào loại Role tác động mà thiết bị chống dòng rò

được chia làm loại :

Tiếp điểm Cơ cấu tác động

Dòng đến

Dòng về

Dòng chênh lệch

Thiết bị chống dòng ro với role điện

Dựa vào loại Role tác động mà thiết bị chống dòng rò

được chia làm loại :

Tiếp điểm Cơ cấu tác động

Dòng rò Role điện tử

Thiết bị chống dòng ro với role điện tử

PHÂN LOẠI

RCD (Residual Current devices) :

 Bảo vệ dịng hỏng cách điện cho nhóm 1÷ thiết bị

 Thích hợp cho mạng TT

RCCB (Residual Current Circuit B k )

Beaker) :

 Bảo vệ dịng rị xuống đất  Tương thích cho dạng nối đất RCD, RCCB cần sử dụng ghép

với CB kiểu từ nhiệt hay cầu chì

PHÂN LOẠI

GFI (Ground Fault Interrupper) và GFCI (Ground Fault Circuit Interrupper) tác động có dòng rò ở bất cứ nơi nào

Bảo vệ mạng điện công suất lớn với kiểu nốiđất TN S tổng trở

với kiểu nốiđất TN-S tổng trở

ngắn mạch khơng kiểm sốt

được

(30)

PHÂN LOẠI

ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) gồm moodun EL tích hợp CB

Bảo vệ dòng cho tủ điện chính hạ áp, mạch phân phối

h t ô hiệ

phụ công nghiệp

Bảo vệ động cơ, mạch cáp có dịng định mức lên đến 250A

PHÂN LOẠI

RCBO (Residual Current Breaker with Overload) tổ hợp của RCD MCB nên có thể:

 Chống q dịng  Chống chạm đất

THIẾT BỊ CHỐNG DỊNG RỊ

CÁC THƠNG SỐ CHÍNH

Điện áp định mức Un(V) Dòng định mức In(A) Dòng rò tác động I∆n(mA) : Dịng rị khơng tác động

I∆= 0,5I∆n

∆ ∆n

Tần sốđịnh mức f (Hz)

Thời gian cắt (ms) : cắt nhanh hay trì hỗn

Cấp bảo vệIP Số cực

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ BẢO VỆ PHÂN BIỆT GIỮA CÁC THIẾT BỊ

CHỐNG DÒNG RÒ

Lựa chọn lắp đặt RCD cho xuất hiện sự cố, chỉ

RCD gần nhất tác động Có hai dạng bảo vệ phân biệt

 Phân biệt theo hàng ngang  Phân biệt theo hàng dọc

THIẾT BỊ CHỐNG DÒNG RÒ BẢO VỆ PHÂN BIỆT GIỮA CÁC THIẾT BỊ

CHỐNG DÒNG RÒ

Đểđảm bảo bảo vệ phân biệt giữa hai thiết bị chống dòng rò mắc nối tiếp cần phải thỏa :

 Đặc tuyến không tác động dịng-thời gian thiết bịở phía nguồn nằm trênđặc tuyến thiết bị phía tải

 Dịng tác động định mức thiết bị phía nguồn lớn dịng thiết bị hí tải

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh thiết bị phía tải

CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ

RCD cấp 300mA, 500mA : bảo vệ hệ thống cung cấp điện hạ áp chống rủi ro cháy, nổđiện

RCD cấp 100mA : bảo vệ thiết bị dễ xảy chạm vỏ liên tục với dịng rị có trị số lớn

RCD cấp 30mA thời gian tácđộng 1s : phổbiến bảo vệ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh RCD cấp 30mA thời gian tác động 0,1s : phổ biến bảo vệ

chống điện giật

(31)

THIẾT BỊ CHỐNG DỊNG RỊ

CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Sơđồ lắp đặt thiết bị chống dòng rò mạng điện

CÁC HẠN CHẾ

Không loại trừ tất cả rủi ro sốc điện nguy hiểm cháy

Khơng có khả năng phát hiện q dịng, ngắn mạch pha - trung tính hay ngắn mạch pha - pha

Khơng thểbảo vệ chống sốcđiện dịngđi qua người

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Không thểbảo vệ chống sốc điện dòng đi qua người

sang dây trung tính hay từpha sang pha

CẦU CHÌ

CÁC HẠN CHẾ

Là thiết bị bảo vệ bằng cách chảy một hay nhiều dây chảy để ngắt mạch nếu dòng vượt giá trị

cài đặt khoảng thời gian cho phép

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Có hai loại cầu chì :

 Loại dân dụng (gG) : bảo vệ tải ngắn mạch

 Loại công nghiệp : bảo vệ khởi động ngắn mạch

• gM : khơng bảo vệ q tải • aM : kết hợp role bảo vệ tải

CẦU CHÌ

Dịng chảy khơng chảy của cầu chì

Loại Dịng định mức

(*)In(A) Dịng qui khơng chướảy c Inf(A)

Dịng qui

ước chảy If(A)

Thời gian qui ước (h) gG

gM

In ≤ 4A 1,5In 2,1In 1

4 < I≤16A 1 5I 1 9I 1

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh (*) I

chcho cầu chì

gM

4 < In ≤ 16A 1,5In 1,9In 1

16 < In ≤ 63A 1,25In 1,6In 1

63 < In ≤ 160A 1,25In 1,6In 2

160 < In ≤ 400A 1,25In 1,6In 3

400 < In 1,25In 1,6In 4

CẦU CHÌ

1h

Đường cong thời gian tối thiểu tiền hồ quang t

Đường cong thời i ứt hì Đường cong thời gian tối thiểu tiền hồ quang t

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh I

Đường cong thời gian đứt chì

Inf If

Miền chảy khơng chảy cầu chì gG gM

I gian ưt chì

4In

Vùng nóng chảy tiêu chuẩn hóa cầu chì aM

CẦU CHÌ

Cầu chì ngày cắt dòng ngắn mạch nhanh hơn Dòng ngắn mạch bị cắt trước đạt giá trịđỉnh

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Thời gian

tổng cắt dòng Thời gian chảy tiền hồ quang

(32)

CẦU CHÌ

Dịng cố giảđịnh

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Dòng cố

hiệu dụng xoay chiều

Dòng đỉnh giới hạn so với dòng cố hiệu dụng xoay chiều

LỰA CHỌN THIẾT BỊ Điều kiện lựa chọn :

 Un≥UnL( điện áp định mức lưới điện )  In ≥ Itt ( dịng điện tính tốn dây dẫn )  ICu≥IN ( dịng ngắn mạch tính toán )  fn ≥ fL ( tần số lưới điện ) Ví dụ:

CB

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Ví dụ:

 Lựa chọn CB hạ áp bảo vệ bình nóng lạnh 2,5 kW Giải

Bình nóng lạnh dùng điện áp UnL= 220V, Cosφ =1 In ≥ Itt = 2500/220 = 11,36A Chọn CB có Un= 230V, In = 20A, Icu= 6kA, f = 50Hz

• Vì hộ dân xa trạm BA nên không cần kiểm tra ngắn mạch

 Un≥UnL( điện áp định mức lưới điện )  In ≥ Itt ( dịng tính tốn dây dẫn )  ICu≥IN ( dịng ngắn mạch tính tốn )  I∆n≥I∆ntt ( dịng rị tính toán )  fn ≥ fL ( tần sốcủa lướiđiện )

RCD

n L ( ệ )

Ví dụ:

 Lựa chọn RCD bảo vệ công nhân vận hành máy nâng vật liệu 30kW với yêu cầu dòng rò ≤10mA ? Biết dịng NM tính tốn IN= 10kA

LỰA CHỌN THIẾT BỊ

Ví dụ:

 Lựa chọn RCD bảo vệ công nhân vận hành máy nâng vật liệu 30kW với u cầu dịng rị ≤10mA ? Biết dịng NM tính toán IN= 10kA

Giải

Máy nâng sử dụng điện áp pha 380V, Cosφ = 0,8 RCD

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh áy â g sửdụgđ ệ áp p a 380 , Cosφ 0,8

• Chọn RCD có Un= 415V, In = 63A, I∆n= 10mA, f = 50Hz n tt

30

I I 57A

3.0,38.0,8

  

 Un≥UnL( điện áp định mức lưới điện )  In ≥ Itt ( dòng tính tốn dây dẫn )  In ≥ Imax/α

 α: hệ số

• α= 2,5 nếuđộng cơkhởiđộng bình thường

CẦU CHÌ

, ộg ộg g

• α = 1,6 động khởi động có tải Ví dụ:

 Lựa chọn cầu chì bảo vệ máy mài có thơng sốsauđây

Pđm(kW) Cosφ Kmm η

(33)

LỰA CHỌN THIẾT BỊ Ví dụ:

 Lựa chọn cầu chì bảo vệ máy mài có thơng sốsauđây

CẦU CHÌ

Pđm(kW) Cosφ Kmm η

10 0,8 5 0,9

Giải

Chọn cầu chì hạ áp có In= 50A

n tt 30

I I 57A

3.0,38.0,8

  

mm tt n

K I 5.21,1

I 42,2A

2,5 

(34)

BÀ

BÀI I GIGIẢẢNG AN NG AN TOÀTOÀN N ĐĐIIỆỆNN UNIVERSITY OF

UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND TECHNOLOGY AND EDUCATION HOCHIMINH EDUCATION HOCHIMINH CITYCITY

CHƯƠNG V

BẢO VỆ AN TOÀN CHO NGƯỜI

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh

MỤC TIÊU

 Phân tích trường hợp gây nguy hiểm cho người

 Trình bàyđược biện pháp bảo vệ:

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Trình bày biện pháp bảo vệ:

•Chống tiếp xúc trực tiếp •Chống tiếp xúc gián tiếp •Chống giật (Trực tiếp gián tiếp) •Chống đốt cháy hồquang •Chống tác hại trường điện từ

và tĩnh điện

NỘI DUNG

 Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp  Bảo vệ chống tiếp xúc gián tiếp  Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp

gián tiếp

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Bảo vệ chống giật tiếp xúc với

vật mang điện

 Bảo vệ chống đốt cháy hồ quang  Bảo vệ chống tác hại trường

điện từ

 Bảo vệ chống tác hại tĩnh điện

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP

Con người phải được bảo vệ khỏi nguy hiểm khi tiếp xúc với bộ

phận mang điện.

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Các biện pháp bảo vệ an

toàn cho người

 Ngăn ngừa dòng điện chạy qua thể

 Giới hạn dòng

 Biện pháp bổ sung Tiếp xúc trực tiếp với mạng điện

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Cách điện bộ phận

mang điện

 Phải phù hợp tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Có khả chịu đựng lâu

(35)

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Che chắn hay bao bọc :

 Tránh người chạm ngẫu nhiên  Cảnh báo nguy hiểm  Tấm chắn hay vỏ bọc cần thỏa :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh •Mức bảo vệ chống xâm nhập

áp dụng cho thiết bị •Chỉ mở sử dụng

chìa khóa hay dụng cụ •Ln vị trí đóng có

nguồn

TÊm ch¾n

230V

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Rào chắn

 Tạo khoảng cách an toàn thấy

 Ngăn ngừa tiếp xúc không chủ ý

 Ngăn ngừa tiếp xúc có chủ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Ngăn ngừa tiếp xúc có chủ

ý

 Rào chắn phải thỏa khoảng cách an toàn qui định VD 0,35m U=15kV  Cần lắp rào chắn cách

chắc chắn để không bị dở bỏ cách ngẫu nhiên

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Rào chắn

 Một số loại rào chắn cao áp :

PGS

Tấn chắn kín Tấn chắn hở Lồng chắn

Chắn lưỡi DCL

NGĂN NGỪA DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Đặt khỏi tầm với:

 Ngăn ngừa tiếp xúc không chủ ý

 Các phận cách ≤ 2,5 m mà có điện khác

S R=2,50m

0,75m

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh điện khác

khơng đặt tầm với  Những nơi thường mang vác đồ vật dẫn điện dài hay cồng kềnh tầm với phải tăng thêm

R=1,25m R=1,25m

S

S : bề mặt có khả người chiếm chỗ

Giới hạn tầm với

GIỚI HẠN DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI Giảm thấp điện áp tiếp xúc:

 Nối đất phận kim loại  Thực yêu cầu điện áp

tiếp xúc:

• Utx 50V nhà sản xuất ế

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh thiết bị điện

• Utx 250V thiết bị phân phối có biện pháp bảo vệ phụ

GIỚI HẠN DÒNG ĐIỆN QUA CƠ THỂ NGƯỜI

Giới hạn cho phép điện áp tiếp xúc Utxtheo thời gian cắt tccủa máy cắt khi xuất dòng chạm đất

Utx[V]

Loại khu vực

tc[giây]

0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Đông người qua lại 125 90 65 55 48 42 40

(36)

CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ BỔ SUNG  Sử dụng thiết bị chống dòng rò tác

động 30mA  Bảo vệ vật cản

 Sử dụng biển báo, khóa liên động  Sử dụng phương tiện, dụng cụ an

toàn

PGS

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

NỐI ĐẤT VỎ THIẾT BỊ Mạng IT

 Dòng qua điện trở nối đất Rđ:

Với Rđ << Rng

đ đ c

3.U I =

3R +R

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Rc = R1 = R2= R3 : điện trở cách

điện pha đất  Điện áp tiếp xúc UT:

Với : U điện áp dây UT ~ Rđ& Rc

Rc

Sự cố chạm vỏ mạng IT

Rng Rñ Iñ C đ T đ c 3.U.R U 3.R R   feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

 TH tính đến điện dung pha –đất (C = C1 = C2= C3)

2

đ đR đC

I I I

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Dòng tác

dụng: đR

đ c 3.U I 3.R R  

Dòng phản

kháng: đC

đ 3.R .R I

1 9.R C

  



ω : Tần số góc

Bài tập ví dụ : Xác định Rđđể dảm bảo an tồn cho người chạm vào vỏ thiết bị có cách điện bị hỏng

Biết U = 380V, UT = 25V, RC= 5kΩ ? Giải  R thỏađiều kiện :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Rđthỏa điều kiện :

T c

đ

T

3.U R

R 214( ) 3.R-3U

  

 TH Rđ= 10Ω :

đ

T

đ c

3.U.R U 1,3(V)

3.R R

 

 An toàn cho người

Bài tập ví dụ :

 TH tính đến điện dung C = 10µF , ω = 2πf = 314Hz :

đR

3.U.

I  0,132(A) 2

đ đR đC

I  I I 2,11(A)

PGS

đR

đ c

I 0,132(A)

3.R R

đC 2

đ

3.R .R I 2,1(A)

1 9.R C

 

 



đ đR đC

I I I 2,11(A)

T đ đ

U I R 2,11.10 21,1(V)  

Như mạng điện pha trung tính cách ly có RC C lớn thực biện pháp nối đất vỏ thiết bị

NỐI ĐẤT VỎ THIẾT BỊ Mạng TT

 Dòng qua điện trở nối đất Rđ:

 Với Rđ<< Rngc Điệ tiế ú U

đ

đ đN C

U I

3.( R R R )



 

RC

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Điện áp tiếp xúc UT:

UT= Iđ.Rđ

 Bình thường RC có giá trị lớn nên Iđ thấp UT nhỏ

 TH cách điện bị hỏng RC= 0Ω :

Rng

Rñ

Sự cố chạm vỏ mạng TT Iñ

RñN

đ T

đ đN

U.R U

3.( R R )

(37)

Ví dụ : Xét mạng hạ áp có trung tính trực tiếp nối đất có RđN= 4Ω , U = 380V, điện áp tiếp xúc cho phép, UT = 25V, điện trở nối đất yêu cầu :

T đ đN

T 3.U

R R 0, 5( )

U- 3.U

  

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Rđcó giá trị thấp khó đạt thực tế Khuynh hướng

bảo vệ biện pháp nối vỏ thiết bị với dây trung tính T

Giá trị nối đất yêu cầu

U(V) Chế độ trung

tính nguồn

Giá trị nối đất yêu cầu Đối tượng cần nối đất Nốiđất

R ≤ 0,5 Ω

Riêng nốiđất nhân tạo

Trung tính vỏ thiết bị

PGS

>1000

Nối đất Riêng nối đất nhân tạo

R ≤ Ω điện

Cách ly

Chung cho hạ áp R =125/I (Ω) ≤ 10 (Ω) Chỉ riêng cao áp R =125/I (Ω) ≤ 10 (Ω) I : Dòng NM chạm đất

Vỏ thiết bị điện

Giá trị nối đất yêu cầu

U(V) Chế độ

trung tính nguồn

Giá trị nối đất yêu cầu Đối tượng cần nối đất

Cá h l

R ≤ Ω

R≤4Ω Trung tính vỏthiết

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh ≤ 1000

Cách ly R ≤ Ω

(1) Đối với MBA có S 100 kVA

và vỏ thiết bịđiện

Nối đất trực tiếp

2(Ω) Cho cấp 380/660 (V) 4(Ω) Cho cấp 220/380 (V) 8(Ω) Cho cấp 110/220 (V)

Trung tính nguồn vỏ biến áp 5(Ω) Cho cấp 380/660 (V)

10(Ω) Cho cấp 220/380 (V) 20(Ω) Cho cấp 110/220 (V)

Nối đất lặp lại

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT Thiết bịbảo vệ tự động cắt nguồn

khi có sựcốchạm chập giữa phần mangđiện vỏ.

Kết hợp đặc tính dây dẫn, thiết bị

bảo vệvà hình thức nốiđất.

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Các thiết bịbảo vệchạmđất :

 CB kiểu từnhiệt CB kiểuđiện tử  CB kiểu điện tử kết hợp với bảo vệ

chạmđất

 CB kiểu điện tử kết hợp với bảo vệ dòng rò

 CB chống dòng rò

CẮT NHANH BẰNG MÁY CẮT

Mạng TT :

 Giá trị điện trở tổng Rt(Ω ) nhằm giới hạn điện áp tiếp xúc UT = 50(V) :

hay

Iñ

t

50

R  t

50 R 

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Ia(A) : dòng tác động cắt ứng

với 5s CB

 (A) : dòng tác động cắt

ứng với 1s RCD Sự cố hệ thống TT

Rñ RñN Iñ t a I t n I n I feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

Mạng TT :

 Rt(gồm Rđvà R dây bảo vệ)  Rt phụ thuộc thiết bị bảo vệ khác

nhau

 Dòng tác động CB ứng với t = 5s ấ

Rt (Ω)

0,01 5000

0,03 1666

0 1 500

Giá trị Rt theoIn n

I

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh thường lớn Rt phải có giá trị thấp

(thường < Ω) khó thực  Tuy nhiên, sử dụng RCD, Rtcó thể có giá trị đến hàng ngàn Ω dễ đạt thực tế

(38)

Mạng TT :

Ví dụ : Sử dụng CB Tmaxcó In= 125A, Ia= 750A ứng với t = 5s khởi động trạng thái nguội Tính Rt?

Giải   t

50 50

R 0, 06

I 750

   

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Rt < 0,06 đảm bảo cắt cố

khó thực thực tế  Dùng thêm phận chống dòng rò

(RCD) :

Dễ đạt thực tế   t

a ,

I 750

Đặc tuyến bảo vệ CB Tmax T1B60  

n I 0,03 A

  t

a

50 50 R 1666,

I 0,03

   

Mạng TT :

 Vậy để bảo vệ tất tải mạng TT nên dùng RCD để đạt lúc hai mục đích :

• Cắt mạch nhanh có cố ầ điệ tở ốiđất khơ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Yêu cầu điện trở nối đất không

quá thấp

Mạng TN :

 Điểm trung tính nguồn cấp điện nối đất trực tiếp  Vỏ kim loại thiết bị nối với điểm trung tính nguồn cấp điện  Tránh trị số cao điện trở nối đất

 Mạng điện TN thường có dạng sau : • Mạng TN C

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Mạng TN-C

• Mạng TN-S • Mạng TN-C-S

Mạng TN :

 Mạch vịng cố khơng ảnh hưởng đến hệ thống  Điều khiển cắt nguồn tự động

khi có cố

Z I U

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • ZS(Ω) : tổng trở mạch vịng

• U0(V) : điện áp pha

• Ia(A) : dòng cắt thiết bị bảo vệ

RđN

Sự cố hệ thống TN

S a O

Z I U

Mạng TN :

 Một số ý mạng TN:

• Trong mạng TN, tổng trở ngắn mạch thấp dòng ngắn mạch cao sử dụng CB bảo vệ chạm đất gián tiếp • Sử dụng RCD tổng trở ngắn mạch cao

• RCD khơng sử dụng mạng TN-C

PGS

g g g g

Mạng TN :

Ví dụ : Xét hệ thống điện

 Giá trị dòng ngắn mạch chạm đất IkLG=3kA U0=230V, tra bảng thời gian cắt cực đại t=0,4s

 Dòng cắt tươngứng với t=0 4s :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Dòng cắt tương ứng với t=0,4s :

 Từ đặc tuyến bảo vệ T1B160 dòng cắt ứng với t=0,4s 950A

 T1B160 vừa bảo vệ chống chạm điện trực tiếp , vừa bảo vệ tải ngắn mạch nên

không cần thiết sử dụng RCD Sự cố hệ thống điện

 

a kLG

U

I 0,4s I 3(kA)

ZS

(39)

Mạng TN :

Ví dụ :

Kiểm tra độ an tồn có cố chạm vỏ mạng TN Biết CB có :

In= 160A

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Im= 10In= 1600A

Với In dòng định mức Im dòng tác động từ

Sự cố chạm vỏ hệ thống điện

Mạng TN :

Ví dụ :

Tổng trở ngắn mạch : ZS= ZAB+ ZBC + ZDE + ZEN + ZNA  Bỏ qua ZAB , ZEN , ZNA:

  BC

T

Z 230

U U 115 V

( )

  

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Tổng trở ngắn mạch :

 Dòng cố :

CB tác động

 

T

BC DE

( Z Z )

S BC DE

2 L 2.22,5.50

Z Z Z 3,6(kA)

S 35



    

d

230 I 3,6(kA)

64,3

 

64,3mΩ

Mạng IT :

 Dòng chạm đất qua dung kháng đường dây đến điểm trung tính nguồn cấp điện  Thiết bị cắt nguồn không cần thiết

nếu thỏa :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Rđ.Iđ≤ UT

 Với :

• Rđ(Ω ) : điện trở nối đất vỏ thiết bị

• UT = 50V hay 25V(nơi đặc biệt)

• Iđ(A) : dòng chạm đất thứ

Sự cố hệ thống IT

Mạng IT :

Ví dụ1 : Xácđịnh UT biết mạng có dây dài 1km, dung kháng Zf= 3500Ω, U = 230/400V.Bỏqua dòng rò xuyên qua lớp cáchđiện ?

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Đường dòng điện cố mạng

IT

Mạng IT :

Ví dụ :

 Tình trạng bình thường • Dịng điện dung rị xuống đất:

If= U0/Zf= 66 (mA/pha)  Tình trạng cố (một pha chạm đất)

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Id2 qua điện trở RđN

Id2= 3.66 = 198(mA)

• Điện áp tiếp xúc :

UT= Id2.RđN= 198.5.10-3= 0,99(V) không nguy hiểm cho người • Dịng qua tổng trở nối đất trung tính :

Id1= 230/1500 =153 (mA)  Dịng qua chỗ cố tổng Id1 Id2

Mạng IT :

Ví dụ :

 Tình trạng cố (hai pha chạm đất) Nguồn cấp cắt theo thể thức sau :

• Điều kiện bảo vệ tương tự hệ thống TT vỏ thiết bị :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Cần bố trí thêm RCD nhiên RCD cần có dịng đặt cao

(40)

Mạng IT :

Ví dụ :

 Tình trạng cố (hai pha chạm đất) Nguồn cấp cắt theo thể thức sau :

• Điều kiện bảo vệ tương tự hệ thống TN vỏ thiết bị nối đất với dây PE chung :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Vỏ thiết bị nối chung mạng IT

Mạng IT :

Ví dụ :

 Tình trạng cố (hai pha chạm đất) Nguồn cấp cắt theo thể thức sau : Trong điều kiện khác :

• Khơng có dây trung tính :

PGS

g y g

ZS ≤ Ur/2Ia

• Có dây trung tính : Z’

S≤ U0/2Ia

• Nếu điều kiện ZS,, Z’S khơng thỏa phải sử dụng thêm RCD

• Ngưỡng tác động RCD phải chọn cẩn thận để tránh tác động nhầm

Mạng IT :

Ví dụ :

Kiểm tra khả bảo vệ CB T1B160 ( In = 125A đặc tuyến cho ví dụ mạng TN ), cho hệ thống trình bày hình sau xuất chạm đất điểm

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Xuất ngắn mạch hai điểm mạng IT

Mạng IT :

Ví dụ :

Giả sử phần mạch hai nhánh chạm vỏ có tiết diện chiều dài, SPE= Spha

 Tổng trở mạch vòng (FGHJ) :

ZS1= 2RHJ= 2ρ.L/S = 2.22,5.50/35=64,3(mΩ)

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh ZS1 2RHJ 2ρ.L/S 2.22,5.50/35 64,3(mΩ)  Tổng trở mạch vòng (BCDEHJGH) :

ZS1= 2.ZS1= 2.64,3 = 129(mΩ)

 Từ đặc tuyến CB T1B160, ứng với t = 0,4s Ia = 950(A)  Vậy ZS≤ .230/2.950 = 210( mΩ ) CB tác động3

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Để bảo vệ chống chạm đất gián tiếp tcắt< ttiêu chuẩn

Để kiểm tra tcắt ta lập tỉ số giữa dòng ngắn mạch cực tiểu

trên phần dẫn điện được bảo vệ với dòng tác động của CB. Dòng NM cực tiểu xuất hiện giữa dây pha vàđiểm xa nhất trên dây bảo vệvàđược xácđịnh theo phương pháp gần

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh trên dây bảo vệvàđược xácđịnh theo phương pháp gần

đúng với giảthiết :

 Điện trởdây tăng 50% (ở200C) nhiệt.  U nguồn giảm 80% doảnh hưởng dòng NM

 Điện cảm dây dẫn xem xétđối với dây dẫn có tiết diện S > 95 mm2.

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Một số hằng số sẽđược sử dụng công thức :

 0,8 : hệ số tính đến sụt giảm điện  1,5 : hệ số tính đến độ gia tăng điện trở  1,2 : sai số ngưỡng tác động từ cho phép  k1 : hệ số hiệu chỉnh tính đến điện cảm dây dẫn

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  k2 : hệ số hiệu chỉnh cho dây dẫn song song

k2= 4(n-1)/n

S(mm2) 120 150 185 240 300

(41)

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Mạng TN :

 Dòng ngắn mạch cực tiểu :

 Chiều dài cựcđại dây dẫn

0

kmin

0,8.U S

I k k

1,5.1,2 .(1 m).L





PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Chiều dài cực đại dây dẫn

để thiết bị bảo vệ cắt nguồn :

Dòng NM mạng TN

1 kmin

0,8.U S L k k

1,5.1,2 .(1 m).I





XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Mạng TN :

Ví dụ :

Mạng TN-C pha dây, U = 230/400V CB có In= 63A ( đặc tuyến C ) Dây dẫn nhơm có S = 50mm2, S

PE = 25mm2 Xác định chiều dài lớn dây dẫn ?

Giải

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Giải

 t = 0,4s, CB có dịng tác động cắt Ia= 500A = Ikmin  m = S.n / SPE= ( k1 = k2= 1)

 Chiều dài cực đại dây dẫn :

-3

0,8.230.50

L 94,5(m) 1,5.1,2.36.10 (1 2).500

 



XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Mạng IT :

 Dây trung tính khơng tham gia vào mạch :

• Chiều dài lớn dây dẫn

0

0,8.U S

L rr k k

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Urđiện áp dây - dây

0

1 kmin

,

L k k

2.1,5.1,2 .(1 m).I 



Dòng NM mạng IT không dây N rr

XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI CỰC ĐẠI CỦA DÂY DẪN Mạng IT :

 Dây trung tính tham gia vào mạch: • Chiều dài lớn dây dẫn

0 N

1 kmin

0,8.U S

L k k 2.1,5.1,2 .(1 m).J





PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • SNtiết diện dây trung tính

• m1= SN.n / SPE

kmin

, , ( )

Dòng NM mạng IT có dây N

CẮT NHANH BẰNG CẦU CHÌ Mạng TN :

 Giá trị dòng gây tác động đứt cầu chì Iathỏa điều kiện : Ia(0,4S) ≤ U0/ZS U0: Điện áp pha

ZS: tổng trở mạch vòng

S a

U Z

I (0,4)



PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Thay xác định ZS, ta tra bảng

tìm chiều dài dây max mà cầu chì bảo vệ với điều kiện sau :

• Umạng= 230/400V, UL= 50V

• Mạng TN

• Dây dẫn đồng Đặc tuyến cầu chì

a( )

CẮT NHANH BẰNG CẦU CHÌ Mạng TN :

Ví dụ : Mạng điện có cáp đồng 3x6mm2được bảo vệ cầu chì 40A kiểu gG Xác định chiều dài max dây dẫn để cầu chì bảo vệ

a Trong mạng TN 230/400V ? b Trong TH cáp nhôm ?

c Trong TH mạng IT có dây N cáp nhôm ?

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh c Trong TH mạng IT có dây N cáp nhơm ?

Giải a Tra bảng : L < 73m

(42)

CẮT NHANH BẰNG CẦU CHÌ Chiều dài cực đại dây dẫn (m) bảo vệ cầu chì

kiểu gG : I(A)

16 20 25 32 40 50 63 80 100

S(mm2)

1,5 53 40 32 22 18 13 11 7 8

PGS

2,5 88 66 53 36 31 21 18 12 9

4 141 106 85 58 49 33 29 19 15

6 212 159 127 87 73 50 43 29 22

10 353 265 212 145 122 84 72 48 37

16 566 424 339 231 196 134 116 77 59

25 884 663 530 361 306 209 181 120 92

CẮT NHANH BẰNG CẦU CHÌ Chiều dài cực đại dây dẫn (m) bảo vệ cầu chì

kiểu aM : I(A)

16 20 25 32 40 50 63 80 100

S(mm2)

1,5 28 23 18 14 11 9 7 6 5

PGS

2,5 47 38 30 24 19 15 12 9 8

4 75 60 48 38 30 24 19 15 12

6 113 90 72 57 45 36 29 23 18

10 188 151 121 94 75 60 48 38 30

16 301 241 193 151 121 96 77 60 48

25 407 377 302 236 188 151 120 94 75

CÁC BIỆN PHÁP KHÁC

Các biện pháp bảo vệ mà không cần cắt điện xảy tiếp xúc gián tiếp.

Ưu điểm : đảm bảo tính liên tục cung cấp điện Một số phương pháp cụ thể :

 Sửdụng thiết bịcấp II hay cáchđiện tươngđương

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Sử dụng thiết bị cấp II hay cách điện tương đương

 Vị trí khơng dẫn điện

 Liên kết đẳng cục không nối đất  Cách ly điện

CÁC BIỆN PHÁP KHÁC Sử dụng thiết bị cấp II hay cách điện tương đương

 Ngăn ngừa điện áp nguy hiểm phần chạm tới thiết bị điện

 Biện pháp cụ thể: • Sử dụng thiết bị cấp II

• Đặt thêm cách điện phụ cho thiết bị có cách điện

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Cáchđiện tăng cường cho phận khơng cáchđiện • Các phận có khả dẫn điện cần phải thỏa điều kiện

về cấp bảo vệ , mức bảo vệ chống xâm nhập cần thiết : Phaàn mang ñieän (1)

: Cách điện chức (2) : Cách điện (3) :Cách điện bổ sung (4) :Cách điện tăng cường (5) (1) (2) (3) (4)

(5)

Các cáchđiện thiết bị

CÁC BIỆN PHÁP KHÁC Vị trí khơng dẫn điện :

 Ngăn ngừa tiếp xúc đồng thời phận mang điện có điện khác

 Biện pháp chủ yếu bố trí cho người tiếp xúc đồng thời hai phận để trần

 Một số cách bố trí :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • Khoảng cách phần để trần phần dẫn khơng thuộc hệ

thống lắp đặt phải >2m 1,25m (ngồi tầm với ) • Đặt chướng ngại vật phận để trần phận

dẫn không thuộc hệ thống lắp đặt

• Đảm bảo phận dẫn có đủ độ bền cơ, khả chịu điện áp (>2000V), dòng rò <1mA

CÁC BIỆN PHÁP KHÁC Liên kết đẳng thế cục bộ không nối đất :

 Ngăn ngừa xuất điện áp tiếp xúc đạt giá trị nguy hiểm  Các biện pháp cụ thể :

•Đẳng phận trần bộphận dẫn không thuộc

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh phận dẫn không thuộc

hệ thống lắp đặt

•Hệ thống liên kết đăng cục không tiếp xúc trực tiếp điện với đất •Đảm bảo khơng nguy hiểm

con người vào vùng đẳng

(43)

CÁC BIỆN PHÁP KHÁC Cách ly vềđiện :

 Giới hạn dòng điện qua thể người  Tạo cách ly điện nguồn thiết bị

L

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Taûi

Taûi

Cách ly điện

Biến áp cách ly

RđN

BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP VÀ GIÁN TIẾP

HỆ THỐNG SELV

Hệ thống an toàn điện áp cực thấp SELV (Safety Extra Low Voltage)  Sử dụng mạch công suất thấp, trường hợp đặc biệt

như : công viên, bể bơi

 Cung cấp nguồn độc lập hay an toàn  Nguồn độc lập : Ắc quy, máy phát …  Nguồn an toàn :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh MBA cách ly thỏa IEC 742 Uthứ cấp ≤ 50V

 Khơng có điểm nối đất  Cách biệt với hệ thống điện khác

HỆ THỐNG PELV

Hệ thống bảo vệđiện áp cực thấp PELV (Protective Extra Low Voltage)  Gần giống hệ thống SELV

 Có điểm nối đất thường trực  Mức độ an toàn hệ thống SELV

PGS

HỆ THỐNG FELV Hệthống chức năngđiện áp cực thấp FELV

(Funtional Extra Low Voltage)  Sử dụng có thiết bị có cách điện

không đảm bảo  Chống tiếp xúc gián tiếp :

 Nối bộphận dẫnđểtrần mạch PELV

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Nối bộphận dẫnđểtrần mạch PELV

với dây PE mạch sơcấp (bảo vệtự động cắt nguồn) hay với dây liên kết đẳng thế(bảo vệcách ly)  Chống tiếp xúc trực tiếp:

 Tấm chắn, vỏbọc hay cáchđiệnđạt tiêu chuẩnđiện áp thử

 Phích cắm vàổcắm chuyên biệt

BẢO VỆ CHỐNG GIẬT DO TIẾP CẬN VẬT MANG ĐIỆN

KHOẢNG CÁCH TIẾP CẬN Là khoảng cách cho phép giữa

người thiết bị.

Phụ thuộc vào biên tiếp cận. Phụ thuộc vào cấp điện áp mạng

điện loại vật mangđiện trìnhđộ

Vật mang điện

Biên Cấm

PGS

điện, loại vật mang điện, trìnhđộ

cơng nhân…

Biên ngăn chặn Biên giới

hạn

Các loại biên tiếp cận

KHOẢNG CÁCH TIẾP CẬN Khoảng cách tối thiểu cho phép người vật mang điện :

(1) (2) (3) (4) (5)

Điện áp dây

định mức Khoảng cách tiếp cận giới hạn Khoảcng cách tiận cấm ếp tiKhoếp cảng cách ận ngăn chặn Vật dẫn trần di

động Vậct dốẫđịn trnhần

PGS

0÷ 50V Khơng qui định Khơng qui định

51÷ 300V 10ft 3,05m 3ft 6in 1,07m Cho phép tiếp xúc

36,1kV÷ 46kV 10ft 3,05m 3ft 6in 1,07m 1ft 0,31m 0ft 1in 0,025m

138÷ 145kV 10ft 3,05m 8ft 2,44m 2ft 9in 0,84m 1ft 5in 0,432m

230÷ 242kV 13ft 3,96m 13ft 3,96m 5ft 3in 1,60m 4ft 9in 1,372m

500÷ 550kV 19ft 5,8m 19ft 5,8m 11ft 3in 3,43m 10ft 9in 3,277m

(44)

KHOẢNG CÁCH TIẾP CẬN Các yêu cầu đặc biệt

Vượt qua biên cấm khi Vượt qua biên ngăn chặn khi Có tay nghề tương ứng cơng

việc

Có kếhoạch vàđược sựcho

Được huấn luyện đặc biệt

Có kế hoạch cho phép

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Có kế hoạch cho

phép

Chắc chắn thể không chạm biên ngăn chặn hay biên cấm

Thiết bị bảo vệ tương ứng với nguy hiểm

phép

Phân tích rủi ro

Thiết bị bảo vệ tương ứng với nguy hiểm

Khoảng cách an toàn Khoảng

cách an

toàn (m) U≤ 1000V U>1000V

1000V <U< 33kV 33kV <U< 132kV Dây

bọc Dây trần trDây ần Dây bọc Dây trần cáchCáp Dây trần

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Vùng giới hạn

an toàn

bọc cách

điện trần (trung

hòa) trần (pha)

bọc cách

điện

trần cách

điện trần

A 2,7 2,7 3,7 2,7 3,7 4,5 5,0 B 1,25 2,7 2,7 1,25 2,7 3,7 4,5 C 1,25 1,25 1,5 1,25 1,5 2,1 3,0 D 0,1 0,3 0,6 0,1 0,6 1,5 2,5

Khoảng cách an tồn đối với loại cơng trình ở cấp

điện áp

PGS

BẢO VỆ CHỐNG ĐỐT CHÁY HỒ QUANG

 Dòng hồ quanh sinh cố ngắn mạch mạng phân phối gây tổn thương cho người đứng gần

 Để đảm bảo an toàn cần giữ khoảng cách an toàn (biên tối thiểu) Phương pháp xác định biên tối thiểu mạng hạ áp U<600V

TT Điều kiện Phương pháp/Công thức

1 Iscxt ≤ 5000As Dc=1,22m

PGS

sc s c ,

2 Iscxt > 5000As (tiêu chuẩnNFPA)

3

16000A< Isc <50000A

Isc : Dòng cố cực đại (kA) MVA : Công suất máy biến áp (MVA)

Dc : Khoảng cách biên tối thiểu (m) MVAbt : Công suất cố cực đại (MVA)

t : thời gian tồn cố

C bt

D 0,246.M.V.A t C

D 4,92.M.V.t

 

1,9593

SC SC C

5271.t 0,0016.I -0,0076.I +0,8938 D =0,3048

1,2              

bt L-L sc M.V.A = 3.V I

4,92.MVA.t

Ví dụ1 : Xácđịnh khoảng cách biên tối thiểu vềphương diện bảo vệ chốngđốt cháy hồquang mạng có U = 480V với dòng ngắn mạch cựcđại ISC= 20kA, thời gian cắt dòng ngắn mạch t = 0,1s ?

Giải Phương pháp 2:

C bt

D  0,246.M.V.A t0,64(m)

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Phương pháp 3:

C bt

D 0,246.M.V.A t 0,64(m)

 

1,9593

SC SC

C

5271.t 0,0016.I 0,0076.I 0,8938

D 0,3048 0,67(m)

1,2                   feee.hcmute.edu.vn FEEE Ensuring Enhanced Education

Ví dụ2 : Xácđịnh Dc mạng có U = 480V với dịng ngắn mạch cực đại ISC= 40896A, TH :

1 Sửdụng thiết bịbảo vệthời gian cắt t = 0,1s ? Sửdụng cầu chì giới hạn dịng ?

Giải

1 Sửdụng thiết bịbảo vệt = 0,1s :

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Sửdụng cầu chì giới hạn dịng, dịng NM bịgiới hạnở6000A, t cắt

dòng ngắn mạch 0,004s :

  C

D 0, 246.0, 48.40,896.1,732.0,1 0,915 m 

  C

(45)

BẢO VỆ CHỐNG TÁC HẠI CỦA TRƯỜNG

ĐIỆN TỪ

 Sóng điện từ xoay chiều chia thành :  Sóng điện từ tần số thấp :

• Giải tần≤100kHz

• Đặc trưng mật độ từthơng (T) • Nguồn gây sóng : MBAđiện lực,

đường dây truyền tải, gia nhiệt, hàn SÓNG ĐIỆN TỪ

PGS

g y y , g ệ,

CN…

 Sóng điện từ tần số cao (RF) cực cao (Microware) :

• Giải tần 100kHz ữ 3GHz ã c trng l t trng (A/m) • Nguồn gây sóng : hệ thống truyền

thanh, truyền hình, điện thoại di động, rada, hệ thống sóng ngắn…

ĐIỆN TỪ SÓNG ĐIỆN TỪ  Hệ số suy giảm K theo khoảng cách

 K=1/r hệ thống liên lạc vô tuyến  K=1/r2 hệ thống hai dây  K=1/r3 loại cuôn dây  Các yếu tốảnh hưởng đến trường

điện từ:

PGS

Quan hệ hệ số suy giảm K theo khoảng cách ệ

 Tần số  Cường độ trường  Loại trường (E hay H)

 Mức để trần (1 phần hay toàn phần)  Dạng tín hiệu

ĐIỆN TỪ

TÁC HẠI CỦA TRƯỜNG ĐIỆN TỪ TẦN SỐ CAO VÀ CỰC CAO

Tần số Tác hại

≤ 30MHz Xâm nhập sâu vào thể, lượng hấp thu phân bố khơng đều 30 ÷ 300MHz Năng lượng hấp thu mức độ lớn

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Năng lượng hấp thu thể đánh giá suất hấp thu

theo trọng lượng (SAR)

 Giá trị SAR yêu cầu 0,08 W/kg

300MHz ÷10GHz Mức độ xâm nhập sâu vào thể

bị suy giảm

≤ 10GHz Tăng nhiệt độ bề mặt da (da cháy hay bỏng)

ĐIỆN TỪ

TÁC HẠI CỦA TRƯỜNG ĐIỆN TỪ TẦN SỐ THẤP

Mậtđộdòngđiện

(mA/m2) Tác hại

<1 Khơng có hậu rõ ràng 1 ÷ 10 Ảnh hưởng nhỏ về sinh lý, dòng

điện tập trung tim não

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Tác hại trường từ tần số thấp

điện tập trung tim não 10 ÷ 100 Ảnh hưởng tổng hợp protein, ADN ,

não, vết thương lâu lành 100 ÷ 1000 Tác động trực tiếp đến hệ thần kinh

>1000 Gây chết người

ĐIỆN TỪ CÁC GIỚI HẠN VÀ TIÊU CHUẨN  Mỗi quốc gia có khác có tiêu chuẩn khuyến cáo riêng

Chuẩn mực khuyến cáo

Thiết bịđiện tử Con người

Trường từ – tần số thấp Trường từ – tần số thấp EN/IEC 1000 :≤3 75µT ICNIRP :≤100µT

PGS

EN/IEC 1000-4-8 : ≤ 3,75µT ICNIRP : ≤ 100µT

ICNIRP : ≤ 50 µT (liên quan đến tim mạch) NCRP : ≤ 1µT NCRP : ≤ 1µT

Trường từ – tần số thấp ICNIRP / ACGIH : ≤ 5kV/m

ICNIRP / ACGIH : ≤ 5kV/m (liên quan đến tim mạch)

Mức giới hạn trường điện

ĐIỆN TỪ CÁC GIỚI HẠN VÀ TIÊU CHUẨN

PGS

(46)

ĐIỆN TỪ CÁC GIỚI HẠN VÀ TIÊU CHUẨN

H (A/ m)

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Mức cường độ từ trường cho phép theo ICNIRP

ĐIỆN TỪ CÁC GIỚI HẠN VÀ TIÊU CHUẨN  Mỗi quốc gia có khác có tiêu chuẩn khuyến cáo riêng

Chuẩn mực khuyến cáo

Thiết bịđiện tử Con người

Trường từ – tần số thấp Trường từ – tần số thấp EN/IEC 1000 :≤3 75µT ICNIRP :≤100µT

PGS

EN/IEC 1000-4-8 : ≤ 3,75µT ICNIRP : ≤ 100µT

ICNIRP : ≤ 50 µT (liên quan đến tim mạch) NCRP : ≤ 1µT NCRP : ≤ 1µT

Trường từ – tần số thấp ICNIRP / ACGIH : ≤ 5kV/m

ICNIRP / ACGIH : ≤ 5kV/m (liên quan đến tim mạch)

Mức giới hạn trường điện

ĐIỆN TỪ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ Chống tác hại của trường điện từ tần số cao rất cao

 Che kín luồng công nghệcủa máy phát (MF) tần sốcao cao bao bọc có nốiđất Khoảng cách chúng với máy khác≥2m

 MF 30kW – Sphòng≥25m2, MF > 30kW – Sphịng≥40m2 Khơngđặt vật kim loại không cần thiết

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh g

 Thực nguyên tắc lồng Faraday

 Cơng nhân có tay nghềkhơng thấp bậc Công nhânđúc, nhiệt luyện không thấp bậc

 Trang bịquần áo bảo vệcho công nhân

ĐIỆN TỪ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ Chống tác hại của trường điện từ tần số thấp

 Cách xa nguồn xạ điện từ

 Bọc kín nguồn phát trườngđiện từtần sốthấp lồng kim loại có nốiđất

 Khơng vi phạm vànhđai an toànđường dây truyền tải cao áp

PGS

BẢO VỆ CHỐNG TÁC HẠI CỦA TĨNH ĐIỆN

 Tĩnh điện mối hiểm họa cho người tài nguyên  Các yếu tố ảnh hưởng đến rủi ro tĩnh điện :

Các điều kiện

thích hợp cho tích tĩnh điện

Mơi trường làm việc ề

NỔ HAY

CHÁY

PGS

Môi trường làm việc

nhạy cảm với tác động tĩnh điện

Mức tích điện

vượt ngưỡng nguy hiểm

Thời gian cần thiết

đểđiều kiện phóng điện hình thành

Điều kiện nguy hiểm

TAI NẠN

nguy hiểm cho người

XÁO TRỘN

Trong trình sản xuất

Vật liệu hay cơthểngườiđạtđến mứcđộtíchđiện “ nguy hiểm” thời gianđủdài phóng tia lửađiện với năng lượng tươngứng.

Tiêu chíđánh giá rủi ro nguy hiểm phóngđiện :

 Đặc tính vật liệu

 Môi trường xung quanh (t0độ ẩm bụi )

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Môi trường xung quanh (t0,độ ẩm, hơi, bụi…)

(47)

Thông số Các đối tượng

để trần gây rủi ro

Các đối tượng không để trần

gây rủi ro

1.Điện trở rò (đối với đất) vật Ru≤ 106Ω Ru≤ 109Ω

Các yêu cầu bảo vệ chống tĩnh điện

PGS

ệ ( ) ậ

liệu, sản phẩm u u

2.Hằng số t tích tĩnh điện t ≤ 10-3s t ≤ 10-1s

3.Thể tích điện bề mặt vật liệu

điện môi:

Năng lượng đánh lữa mồi tối thiểu: Wzmin≤ 0,1mJ 0,1mJ ≤ Wzmin≤ 0,5J

Vp ≤ 103Ω

Vp ≤ 3.103Ω

Vp ≤ Vmaxall

Các yêu cầu bảo vệ chống tĩnh điện

Thông số Các đối tượng

để trần gây rủi ro

Các đối tượng không để trần

gây rủi ro

4.Điện tĩnh vật dẫn đất có

U≤U

Z i W

PGS

g

điện dung C U ≤ Umaxall

5.Cường độ trường tĩnh điện :

Wzmin≤ 0,1mJ 0,1mJ ≤ Wzmin≤ 0,5J

E ≤ 105 V/m

E ≤ 3.105 V/m

E ≤ 2.104 A/m

E ≤ Emacell

6.Năng lượng phóng tĩnh điện Ww≤ Wwmin Ww≤ 0,1mJ

Ww≤ Wwmaxall Z m in

W U

5 C



Vượt qua giá trịlớn nhất cho phép (Nper)điều kiện nguy

hiểm hình thành.

Một cácđiều kiện từmục ÷ bịvượt gây nên mức tíchđiện nguy hiểm cho vật liệu

Mục & 2đặc trung cho t trìđiều kiện tíchđiện.

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Mục & 2đặc trung cho t trìđiều kiện tíchđiện. Mứcđộrủi rođặc trưng bởi hệsố α= Nmax/ Nper

 Nmax: giá trịlớn nhấtđođược trongđiều kiện nhấtđịnh tươngứng giá trịtới hạn

 α> nguy hiểm xuất  α> 10 rủi ro xảy

Biện pháp giảm rủi ro :

 Truyềnđiện tích tĩnhđiện xuốngđất cách tiếpđất,điện trởtiếp đất≤10Ω

 Độ ẩm khơng khí≥70% Tránh nguy hiểm cho người :

PGS

g y g

 Làm sàn dẫnđiện, tiếpđất tay mở, tay vin cầu thang, tay quay thiết bị…Đi giầyđếcao su

 Không mặc quần áo có khảnăng nhiễmđiện (len,tơ), khơng deo trang sức

 Thiết bịcảm biến báo nguy cơtĩnhđiện

PGS

(48)

BÀ

BÀI I GIGIẢẢNG AN NG AN TOÀTOÀN N ĐĐIIỆỆNN

UNIVERSITY OF TECHNICAL UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE)

feee.hcmute.edu.vn/feee/

FEEE

Ensuring Enhanced Education CHƯƠNG VI

BẢO VỆ AN TOÀN CHO THIẾT BỊ

FEEE

Ensuring Enhanced Education

MỤC TIÊU

Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng : Trình bày biện pháp bảo vệ chống :

• Ảnh hưởng nhiệt Nhiễ điệ hiễ điệ từ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Tính tốn, lựa chọn phối hợp, lắp đặt bảo vệ chống

q dịng

• Nhiễu điện áp nhiễu điện từ • Chống xâm nhập vật thể rắn nước

FEEE

NỘI DUNG

Nội dung học trình bày phần chính:

Bảo vệ chống ảnh hưởng nhiệt

Bảo vệ chống ảnh hưởng dòng

Bảo vệ chống nhiễu điện áp nhiễu điện từ

Bảo vệchống xâm nhập vật thểrắn nước

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Bảo vệ chống xâm nhập vật thể rắn nước

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG ẢNH HƯỞNG VỀ NHIỆT

Hệ thống điện phải được lắp đặt cho :  Tránh rủi ro cháy nhiệt độ cao hồ quang điện  Không xảy rủi ro gây bỏng cho người ởđiều kiện làm việc bình

thường

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG ẢNH HƯỞNG VỀ NHIỆT

Một số biện pháp cụ thể như sau :

 Đường dây nhà phải dùng dây có bọc cách điện, khơng dùng dây trần dễgây tai nạnđiện giật hoảhoạn

 Dây xuyên qua mái nhà ngói, ,nứa,giang phải dùng cáp chì.Dây xuyên qua hoặcđi ngầm tường phải cho quaống kim loại có cáchđiện lịngống, khơng nối dây lịngống

ì khó kiể t hữ dễ â há ổ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh khó kiểm tra, sửa chữa dễgây cháy nổ

 Cầu daođiều khiểnđóng cắtđiện phải có nắp, dây chì phải lắp tiêu chuẩn quyđịnh.Khơng dùng dâyđồng bất cứloại dây khác ( dây nhơm, nhơm, cọng thép )đểlàm dây chì  Khi nối dây phải nối so le có băng cáchđiện cuốnởngồi mối

nối

(49)

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG QUÁ DÒNG

Tính mạng người tài sản phảiđược bảo vệkhỏi những hậu quảdo hiện tượng dòng gây ra.

Việc bảo vệcó thể được thực hiện thơng qua thiết bị

bảo vệquá tải hay ngắn mạch như:  CB hạáp

 CB cắt tải + cầu chì cắt ngắn mạch

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  CB cắt tải + cầu chì cắt ngắn mạch

 Cầu chì có dây chảy cóđặc tính gG

FEEE

Phối hợp giữa dây dẫn thiết bịbảo vệquá tải :

 Thiết bịbảo vệdây dẫn không bịquá tải thỏa haiđiều kiện sau : IB≤In≤ IZ

I2≤ 1,45.IZ  Với:

I Dò iệ lớ hất h dâ dẫ BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • IB: Dịng làm việc lớn chạy qua dây dẫn

• IZ: Dịng phát nóng cho phép dây dẫn • In: Dịngđịnh mức thiết bịbảo vệ

• I2: Dịng tácđộng ngắt tải thời gian quiước thiết bịbảo vệ

FEEE

Phối hợp giữa dây dẫn thiết bị bảo vệ tải : Ví dụ : Xác định đặc tính định mức máy cắt hạ áp bảo vệ chống tải cho dây dẫn bọc cách điện PVC hãng Cadivi có mã hiệu CV7/1,4 tải dòng điện thiết kế IB= 60A

Giải

 CV7/1,4 có IZ=75A

BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh CV7/1,4 có IZ 75A

 Đặc tính định mức máy cắt hạ áp thỏa điều kiện : 60A ≤ In ≤ 75A

I2 ≤ 1,45.75 = 109A Chọn máy cắt FMB-C hãng Federal có :

In = 63A I2 = 1,45 In= 91,3A

FEEE

Lắp đặt thiết bị bảo vệ tải :

 Thiết bị bảo vệ chống tải phải lắp đặt nơi có thay đổi:

• Nơi thay đổi cỡ dây

• Nơi thay đổi phương pháp lắp đặt

ổ ề ế ấ ẫ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Nơi thay đổi kết cấu dây dẫn

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG Q DỊNG Khơng lắp đặt thiết bị bảo vệ tải :

 Không lắp đặt thiết bị bảo vệở nơi : • Thiết bịbảo vệchống q tải phía nguồn có hiệu • Dây dẫnđược bảo vệchống ngắn mạch khơng có mạch rẽ

hayổcắm

• Nơi tải mạch không gây nguy hiểm (đường dây BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Nơi tải mạch không gây nguy hiểm (đường dây không, cáp ngầm…)

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG Q DỊNG

Lắp đặt hay khơng lắp đặt thiết bị bảo vệ tải mạng IT :

 Mạng IT khơng có dây trung tính

 Dây dẫn bảo vệ chống ngắn mạch khơng có mạch rẽ hay ổ cắm

 Có thểkhông lắpđặt thiết bịbảo vệchống tải BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI

(50)

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG QUÁ DỊNG

Khơng lắp đặt thiết bị bảo vệ q tải lý an tồn:  Khơng lắp đặt thiết bị bảo vệ chống tải nơi mà

hở mạch gây nguy hiểm : • Mạch kích từ máy điện quay

• Mạch cấp nguồn cho nam châm thiết bị nâng hạ • Mạch thứcấp máy biến dịng

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Mạch thứ cấp máy biến dòng

FEEE

 Bảo vệ tải dây dẫn song song :

Trường hợp 1: Dây dẫn mắc song song có tiết diện chiều dài

Với trường hợp ta sử dụng thiết bị bảo vệ chống tải với lưu ý sau:

• Khơng có mạch rẽ hay thiết bị • đóng cắt, cách ly dây dẫn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Dịng điện định mức thiết bị

bảo vệ :

   m i Zi n

B I I

I

Thiết bị bảo vệ tải cho m dây dẫn mắc song song

Dòng thiết kế của mạch điện chính

Dịng định mức thiết bị bảo vệ

Dòng phát nóng cho phép của dây dẫn thứ i

FEEE

Bảo vệ tải dây dẫn song song :

Trường hợp 2: Dây dẫn mắc song song không tiết diện chiều dài

Yêu cầu bảo vệ tải cho dây phải xem xét riêng chênh lệch dòng dây dẫn > 10% dòng thiết kế dây dẫn

• Dịng thiết kế dây dẫn thứ k :

B

I I

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Dịng điện định mức thiết bị

• bảo vệ dây dẫn thứ k : Zk nk

Bk I I

I  

m thiết bị bảo vệ tải cho m dây dẫn mắc song song

   m i i k B Bk Z Z I I feee.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE

Ví dụ : Một hộ tiêu thụ pha Ilvmax=150A cung cấp hai dây dẫn mắc song song cáp lõi đồng CVV7/1,6 dài 30m CVV7/2,6 dài 15m cách điện PVC Cadivi.Chọn CB cho nhánh ?

Giải

 CVV7/1,6 : IZ1= 62A, x01= 0,08Ω/m, r01= 0,0013Ω/m BẢO VỆ CHỐNG QUÁ TẢI

Z1 01 01

 CVV7/2,6 : IZ2= 113A, x02 = 0,08Ω/m, r02= 0,0005Ω/m Ta có :

X1= x01.L01= 2,4(Ω) R1= r01.L01 = 0,039(Ω) X2= x02.L02= 1,2(Ω) R2= r02.L02 = 0,075(Ω)

2 1 Z  R X 2,4(Ω)

2 2 2 Z = R + X = 1, 2(Ω)

FEEE

Ví dụ : Một hộ tiêu thụ pha Ilvmax=150A cung cấp hai dây dẫn mắc song song cáp lõi đồng CVV7/1,6 dài 30m CVV7/2,6 dài 15m cách điện PVC Cadivi.Chọn CB cho nhánh ?

Giải

 Z  50A

I

B

B1 

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh  Thiết bị bảo vệ dây thỏa điều kiện :

Chọn In1= 50A

 Thiết bị bảo vệ dây thỏa điều kiện :

Chọn In2= 100A Z Z  50

2 B

B1 

Z Z  100A

Z I I 1 B

B2  

2 I  n1

13 I 00

1  n2

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG Q DỊNG

Xác định dịng ngắn mạch tính tốn.  So sánh đánh giá, chọn sơđồ nối điện

 Nhằm lựa chọn khí cụ, dây dẫn, thiết bịđiện

 Thiết kế, chỉnh định loại bảo vệ

 Nghiên cứu phụ tải, phân tích cố, xác định phân bố dòng BẢO VỆ CHỐNG NGẮN MẠCH

(51)

FEEE

Xác định sự cần thiết lắp đặt thiết bị bảo vệ chống ngắn mạch :

 Lắpđặt nhữngđiểm có sựthayđổi vềtiết diện hay khảnăng mang tải dây dẫn

 Không lắpđặtđối với dây nối từcác bộnguồn AC hay DCđến bảngđiều khiển liên quan, mạch cắtđiện sẽgây

BẢO VỆ CHỐNG NGẮN MẠCH

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh bảngđiều khiển liên quan, mạch cắtđiện sẽgây nguy hiểm cho hệthống

FEEE

Xác định phương thức bảo vệ ngắn mạch dây dẫn

mắc song song.

TH1:Một thiết bị bảo vệ ngắn mạch cho m dây dẫn mắc song song:

Bảo vệ dây dẫn khỏi tác động nhiệt dòng NM

Thiết bị bảo vệ phải đảm bảo :

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Tác động hiệu quảở vị trí

xung yếu • Giảm nguy NM xuống

mức thấp

• Hệ thống dây không đặt gần vật liệu dễ cháy

Thiết bị bảo vệ NM cho m dây dẫn mắc song song

FEEE

Xác định phương thức bảo vệ ngắn mạch dây dẫn mắc song song

TH2:m thiết bị bảo vệ ngắn mạch cho m dây dẫn mắc song song:

Bảo vệtừng dây dẫn khỏi tácđộng dòng NM

Được sửdụng thiết bị

Được sửdụng thiết bị bảo vệduy tácđộng không hiệu

m thiết bị bảo vệ NM cho m dây dẫn mắc song song

FEEE

Xácđịnhđặc tính bảo vệcủa thiết bịchống ngắn mạch.  Dịng cắt NM phải lớn dịng NM tính tốn

 Thời gian cắt NM phải nhỏhơn thời gian tồn ngắn mạch cho phép

 Dòng NM tồn tại≤5s thời gian cho phépđược xácđịnh :

2

S

 Với :

• t(s) : thời gian cho phépđểt0dây dẫn tăng từt0cao nhất lúc bình thườngđến t0giới hạn.

• S(mm2) : tiết diện dây

• ISC(A) : giá trịhiệu dụng dịng NM xoay chiều

• k (A2.s/mm2) : hệsốtínhđếnđiện trởsuất,hệsốnhiệt nhiệt dung

2 SC

I S k t 

FEEE

Xác định đặc tính bảo vệ của thiết bị chống ngắn mạch.

Giá trị hệ số k

Thông số

Cách điện dây dẫn PVC

<300mm2 >300mmPVC 2 EPR

XLPE Cao su

600C Chất vô cơ

PVC Để

tầ BẢO VỆ CHỐNG NGẮN MẠCH

trần

t0 ban đầu 0C 70 70 90 60 70 105

t0 cuối 0C 160 140 250 200 160 250

Vật liệu dây

Đồng 115 103 143 141 115 135

Nhôm 76 68 94 93 -

-Mối hàn thiếc trên dây đồng

115 - - - -

-feee.hcmute.edu.vn/feee/

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP VÀ NHIỄU ĐIỆN TỪ

Điện áp sự cố.

Độ tăng điện phận để trần hệ thống điện hạ áp so với đất Điện áp có thểđánh thủng cách điện thiết bị hạ áp

BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP

(52)

FEEE

Điện áp ứng suất điện áp sự cố.

 Dòngđiện sựcốtrongđiện cực nốiđất bộphậnđểtrần TBA gây sựtăngđiện đáng kểcủa bộphậnđể trần TBA Giá trị điện áp phụthuộc vào :

• Giá trịdịngđiện sựcố

• Giá trịcủađiện trởnốiđất bộphậnđểtrần TBA BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Giá trịcủađiện trởnốiđất bộphậnđểtrần TBA

 Dịng sựcốcó thểgây : • Điện ápứng suất

• Điện áp sựcốhayđiện áp chạm

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP VÀ NHIỄU ĐIỆN TỪ

Điện áp ứng suất

Điện áp ứng suất : độ tăng điện hệ thống điện hạ áp so với đất Điện áp có thểđánh thủng cách điện thiết bị hạ áp

Giá trịđiện áp ứng suất cho phép thiết bị hạ áp

U (V) Thời i ắt ( )

BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP

U2(V) Thời gian cắt (s)

U0+ 250V >

U0+ 1200V ≤

U0là điện áp pha - trung tính hệ thống điện hạ áp

FEEE

Hệ thống nối đất trạm biến áp.  Các bộphận cầnđược nốiđất trạm biến áp :

• Vỏmáy biến áp • Vỏkim loại cáp cao áp • Dây nốiđất hệthốngđiện cao áp

Vỏkim loại cáp hạáp trừkhi dây trung tínhđược nốiđất BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN ÁP

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Vỏkim loại cáp hạáp trừkhi dây trung tínhđược nốiđất

được nốiđất quađiện cực riêng

• Bộphận dẫnđểtrần thiết bịcao áp hạáp

 Bốtrí hệthống nốiđất liên quanđến kiểu hệthống nốiđất hệ thống lắpđặt mạng hạáp

FEEE

Nhiễu điện từlà hiện tượng điện từ bất kỳ có thể làm suy giảm tính năng của cơ cấu, thiết bị hoặc hệ thống

Nguyên nhân :

 Thao tác đóng cắt

 Dịng ngắn mạch

BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN TỪ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Dịng ngắn mạch

Có hai loại nhiễu điện từđược thừa nhận :

 Nhiễu truyền dẫn lan theo dây cáp, dây dẫn …

 Nhiễu xạ

FEEE

Bố trí hệ thống nối đất loại mạng điện khác nhau Hệ thống

điện

Điện áp ứng suất

Điều kiện kiểm tra

Điều kiện phải thỏa Dây trung tính hệ thống điện áp nối với

TN U = R I

Thời gian

cắt NgoàiGiữa đườđ ờng cong F Tng cong F T Hình 6.6aHình 6b

TN U1= R.Im cắt Ngồi đường cong F T Hình 6.6b

TT

U2= R.Im + U0 Thời gian

cắt Tn thủ bảng 6.2 Hình 6.7a

Khơng tuân thủ bảng 6.2 Hình 6.7b

IT

U1= R.Im Thời gian

cắt Ngoài Giữa đườđường cong F Tng cong F T Hình 6.8aHình 6.8b

U2= R.Im + U0 Thời gian

cắt Khơng tn thTn thủ bảủng 6.2 bảng 6.2 Hình 6.8aHình 6.8b

FEEE

Tạo khoảng cách thích hợp giữa nguồn nhiễu thiết bị

cần bảo vệ.

 Tạo khoảng cách thích hợp hay đặt chắn : • Cáp điện lực cáp tín hiệu,

• Cáp điện lực, cáp tín hiệu dây dẫn sét ố

(53)

FEEE

Đảm bảo sự thống nhất mạng lưới vỏ.

 Nối đất hình : Mỗi thiết bị có dây nối đất riêng nối vào nối

• Tăng tổng trở chung thiết bị

• Áp dụng cho lưới tần số thấp, độc lập với lưới khác • Diện tích mạch vịng vỏcó thểrất lớn

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Diện tích mạch vịng vỏ có thểrất lớn

• Ít sử dụng thực tế

FEEE

Đảm bảo sự thống nhất mạng lưới vỏ.

 Nối với dây PE gần : Một dây bảo vệ nối với nhiều thiết bị

• Tổng trở dây PE thấp • Diện tích mạch vịng vỏ nhỏ • Miễn nhiễm cao với nhiễu tần sốthấp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Miễn nhiễm cao với nhiễu tần số thấp

• Hạn chế nguy hiểm, an tồn cho người (Utx< UL) • Khơng phân tán đường dịng cao tần

Thiết bị 1 Thiết bị 2 Thiết bị 3

Dây bảo vệ cho nhiều thiết bị

FEEE

Đảm bảo sự thống nhất mạng lưới vỏ.  Đường nối ngắn tới vỏ : Liên kết vỏ lân cận

 Mức độđẳng tốt

 Diện tích mạch vịng vỏ bị thu lại tối thiểu

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Nối mạng vỏ

Thiết bị 2 Thiết

bị 1

Thiết bị 3

FEEE

Đảm bảo qui tắc lắp đặt đi cáp cho nhóm cáp chức năng.

 Dây mạch phải ln ln gần tốt

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Bố trí dây mạch

FEEE

 Tất dây liên kết mạch, cáp,… phải nối với kết cấu đẳng hệ thống vỏ

FEEE

 Dùng dây cáp có bọc chắn cho mạch dễ bị nhiễu

 Các dây dẫn lõi cần bọc vỏ kim loại nối liên kết BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN TỪ

Vỏ kim loại cần nối chắn

(54)

FEEE

 Chỉ dây nhóm chung khay/máng cáp hay chung bó cáp

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Lắp đặt cáp cho nhóm chức năng

FEEE

 Tất dây dẫn không dùng tới nhóm nhóm phải nối vỏở hai đầu

FEEE

 Các thiết bị gây nhiễu phải cấp điện riêng biệt BẢO VỆ CHỐNG NHIỄU ĐIỆN TỪ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Các thiết bị gây nhiễu cấp nguồn

riêng biệt

FEEE

 Cung cấp kết nối vỏ cho thiết bịđiện

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Kết nối vỏ (nối đất) cho thiết bịđiện

FEEE

Sử dụng thiết bịđặc biệt.

 Màn chắn điện từ : vỏ dẫn điện kim loại có điện trở nhỏ hay vật liệu có độ từ thẩm cao

• Ngăn cách hai khu vực : khu vực cách ly với nguồn xạ nhiễu điện từ khu vực cịn lại

• Cần đặt gần vật bảo vệ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyền Huy Ánh Cầ đặt gầ ật bảo ệ

 Bộ lọc EMC : gồm cuộn cảm tụđiện, có vai trị cho qua tín hiệu lượng dải tần có ích, ngăn chặn tần số kí sinh

 Các thiết bị lắp đặt cần phù hợp tiêu chuẩn TCVN 7447-4-44 IEC 60364-4-44

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG XÂM NHẬP CỦA VẬT THỂ RẮN VÀ NƯỚC Các thiết bịđiện hoạt động cần bảo vệ chống xâm

nhập của vật thể rắn, bụi, chất lỏng chống người tiếp xúc với điện.

Mức độ bảo vệ qui định bằng mã IP kèm theo hai chữ số

và một chữ bổ sung :

 Chữ số : mức độ bảo vệ chống xâm nhập vật thể rắn

 Chữ số : mức độ bảo vệ chống xâm nhập vật thể lỏng

(55)

FEEE

BẢO VỆ CHỐNG XÂM NHẬP CỦA VẬT THỂ RẮN VÀ NƯỚC

MÃ CHỮ SỐ MỘT

FEEE

MÃ CHỮ SỐ MỘT

FEEE

MÃ CHỮ SỐ HAI

FEEE

MÃ CHỮ SỐ HAI

FEEE

MÃ CHỮ CHỮ CÁI BỔ SUNG

FEEE

(56)

BÀ

CHƯƠNG VII

BẢO VỆ CHỐNG SÉT

PGS

MỤC TIÊU

người học có khả năng :

Nêu nguyên nhân xảy sét, thông số tác hại sét

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Phân tích kỹ thuật thiết bị

hiện đại chống sét đánh trực tiếp, sét lan truyền đường nguồn đường tín hiệu

Có thể thiết kế hệ thống chống sét

NỘI DUNG

Nội dung học gồm phần :

 Đặt vấn đề

 Tổng quan sét

 Phân loại cơng trình cần bảo vệ

 Giải pháp chống sét toàn diện điểm  Kỹthuật thu sét tạiđiểmđịnh trước

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Kỹ thuật thu sét điểm định trước

 Dẫn sét xuống đất an toàn  Tản nhanh lượng sét vào đất  Đẳng hệ thống nối đất

 Kỹ thuật chống sét lan truyền đường nguồn  Kỹ thuật chống sét lan truyền đường tín hiệu  Ví dụ áp dụng

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới ẩm, thuận lợi cho việc phát sinh phát triển dông sét.

Thiệt hại sét gây rất lớn, ảnh hưởng đến nhiều hoạt động kinh tế, xã hội tính mạng người

PGS

xã hội tính mạng người Vì vậy việc đề giải pháp

phòng chống sét lựa chọn thiết bị chống sét phù hợp mang tính cấp thiết.

TỔNG QUAN VỀ SÉT

SỰ HÌNH THÀNH DƠNG VÀ SÉT

Dơng thường xảy vào mùa hạ, đặc trưng những đám mây dơng có độ dày 10÷16km , tích nước tạo chênh lệch điện áp cực mạnh Bản chất : sự phóng điện giữa

cácđám mây (chớp) hay sựphóng

PGS

cácđám mây (chớp) hay sự phóng điện giữa đám mây mặt đất

(sét) kèm theo mưa lớn gió

(57)

Do sựđốt nóng của mặt trời hay sự gặp giữa khơng khí nóng ẩm với khơng khí lạnh, những luồng khơng khí khổng lồ bốc lên

km

12 + + -300 C ++

10 -200C + 8 -100 C 6 00C 4 +100C

PGS

Đạt được độ cao nhất định (vùng toâm) luồng khơng khí này sẽ lạnh đi, hơi nước ngưng tụ thành những giọt li ti hay tinh thể băng tuyết tạo thành đám mây dông

2 +250C

Sự phân bố điện tích đám mây dơng

Điện tích dương âm bị luồng khơng khí mãnh liệt làm tách rời nhau với80÷90 % phần

dưới đám mây dông

điện tích âm cảm ứng

PGS

điện tích âm cảm ứng

điện tích dương mặt đất, tạo nên tụ điện khơng khí khổng lồ

Hiệu ứng mũi nhọn nơi

càng cao (mái nhà, ngọn

cây…) sẽ tập trung nhiều điện tích dương

Sự phân bốđiện tích đám mây dơng mặt đất

Sự chênh lệch điện thế nếu đủ lớn sẽ đánh thủng lớp cách điện khơng khí, tạo nên hiện tượng phóng điện giữa đám mây dông đất

PGS

Sét thực chất một dạng phóng tia lửa điện khơng khí với khoảng cách

rất xa 3÷5 km chiều dài

đó phần lớn phát triển

đám mây dơng Sự phát tri ển củđa phóng ám mâyđiện sét

CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHĨNG ĐIỆN SÉT

Giai đoạn phóng tia tiên đạo

 Là dòng plasma với mật độđiện tích σ= 1013÷ 1014ion/m3phóng theo từng

đợt với vận tốc trung bình 105÷106m/s

 Mỗi đợt phóng kộo di 1às v ngng t 30 ữ 90às

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh µ

 Đường tia tiên đạo giai đoạn :

• Khơng phụ thuộc vào tình trạng mặt đất vật mặt đất,

• Gần hướng thẳng phía mặt đất

Giai đoạn phóng tia tiên đạo

CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHĨNG ĐIỆN SÉT

Giai đoạn hình thành khu vực ion hóa

 Dưới tác dụng điện trường mây dông kênh tiên đạo có tập trung điện tích trái dấu vùng mặt đất đám mây dông

 Chỉ cách đất độ cao định, kê h tiê đ ẽ hát t iể th h

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh kênh tiên đạo phát triển theo hướng

điện trường lớn

 Ở nơi cao (điện tích trái dấu tập trung nhiều) xuất dòng tiên đạo phát triển hướng lên đám mây giông  Cường độđiện trường kênh tiên

đạo mặt đất hay hai kênh tiên đạo ngược chiều tăng cao, gây nên ion hóa mãnh liệt

t Giai đoạn ion hóa

mãnh liệt

CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT

Giai đoạn phóng điện chủ yếu

 Sự ion hóa mãnh liệt dẫn đến hình thành dịng plasma có mật độđiện tích σ= 1016÷ 1019ion/m3và điện dẫn

tăng cao

 Tốc độ phát triển kênh phóng ất 107 1 108

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh ngược cao 0,5.107÷ 1,5.108

 Mật độđiện tích cao đốt nóng mãnh liệt nên tia phóng điện chủ yếu, sáng chói (chớp)

 Sự dãn nởđột ngột khơng khí bao quanh phóng điện chủ yếu tạo nên đợt sóng âm mãnh liệt gây nên

(58)

Giai đoạn phóng điện chủ yếu kết thúc

 Giá trị lớn kênh phóng điện chủ yếu lên đến đám mây dông :

is= σ.V

V ậ tố ủ hó điệ

PGS

• V : vận tốc phóng điện

• σ : mật độđiện tích

 Khi kênh phóng điện lên đến đám mây dơng, sốđiện tích cịn lại theo kênh phóng điện chạy xuống đất tạo nên dịng điện có trị sốổn định

Phóng điện chủ yếu kết thúc

Phóng điện sét thường xảy nhiều lần, kế tiếp nhau, trung bình lần

Các lần phóng điện sau tia tiên đạo :

 Phát triển liên tục  Không phân nhánh

 Theo quỹ đạo lúcđầu với tốcđộcao

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Theo quỹ đạo lúcđầu với tốcđộcao

Có thể giải thích nhưsau :

 Trong đám mây dơng có nhiều trung tâm điện tích khác Hiệu điện trung tâm điện tích phóng với trung tâm điện tích lân cận khử ion chưa hịn tồn ngun nhân gây phóng điện liên tục theo quĩđạo cũ với tốc độcao

CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA SÉT

Dịng sét có dạng một sóng xung Các tham số của sét :

 Biên độ sét (≤200 ÷ 300kA )  Thời gian u súng :

ã ữ 100às Tia tiờn o u tiờn ữ 50às Tia sột lp lại

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh • ÷ 50µs Tia sét lặp lại

 Thời gianđi súng:

ã 20 ữ 350às Tia tiờn o u tiờn

ã ữ 50às Tia sột lp lại  Tốc độ tăng áp dV/dt đạt tới 12kV/µs  Cực tính dịng điện sét

 Tốc độ tăng dịng di/dt có thểđạt tới 70kA/µs tia tiên đạo vượt 200kA/µs với tia

Dạng sóng dịng điện sét

BIÊN ĐỘ DÒNG SÉT VÀ XÁC SUẤT XUẤT HIỆN

Thực tế dịng sét thường có trị số 30kA, dịng 50÷ 100kA có thể có nhưng ít

Dòng > 100kA xảy

hiếm có

ể ế

VI(%) 80 60 40

1

Vùng đồng bằng

Vùng núi cao

PGS

Để đo biênđộsét dùng thiết

bị ghi từ

Xác suất xuất hiện sét (VI) có biên độ ≥Is:

 Vùng đồng VI= 10-Is/60

 Vùng núi cao VI= 10-Is/30

Đường cong xác suất biên độ dòng điện sét

40 20 0

0 20 40 60 80 90 100

Is(kA) 2

CƯỜNG ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA SÉT

Được xác định bằng số ngày dông một năm mật độ sét tại khu vực

Ngày dông ngày quan trắc viên nghe được tiếng sấm

Mậtđộ ét là ố lầ étđá h

PGS

Mật độ sét số lần sét đánh trên một km2/năm

Mật độ sét :

Nd= (0,1 ÷ 0,15)Td

 Td : số ngày dông năm

CỰC TÍNH VÀ TÁC HẠI CỦA SÉT

Sét mang điện cực âm xuất hiện nhiều hơn chiếm khoảng 80÷ 90% tồn bộ số lần phóng điện sét

Tác hại :

 Gây cháy nổhưhại cơng trình

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Gây cháy, nổhưhại cơng trình

 Phá hủy thiết bị, phương tiện thông tin liên lạc

 Gây nhiễu loạn ngưng vận hành hệ thống

 Mất liệu hay hư liệu  Ngừng dịch vụ, gây tổn thất

(59)

PHÂN LOẠI CƠNG TRÌNH CẦN BẢO VỆ

THEO TIÊU CHUẨN 20TCN46-84

Cơng trình bảo vệ chia làm cấp :

 Cấp I : cơng trinh điều kiện làm việc bình thường dễ xảy cháy, nổ gây phá hoại lớn, làm chết người

 Cấp II : cơng trình dễ xảy cháy, nổ làm sai qui tắc, nổ gây h hỏ hỏkhô hết ời

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh hư hỏng nhỏ không làm chết người

 Cấp III : cơng trình cịn lại

THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NFPA 780

Cơng trình bảo vệ chia làm cấp :

 Cấp I : cơng trình có chiều cao khơng vượt q 23m

 Cấp II : cơng trình có chiều cao vượt 23m

PGS

THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NZS/AS 1786-1991

Mức độ cơng trình bảo vệ phụ thuộc mức rủi ro

R = A+B+C+D+E  A : tính chất cơng trình (dễ cháy nổ,nhà …)  B : vật liệu kích thước cơng trình

 C : chiều cao cơng trình

 D :độcao cơng trình so với mặt nước biển

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh D : độ cao cơng trình so với mặt nước biển

 E : số ngày dông năm

Theo R cơng trình chia làm cấp :

 Không cần bảo vệ

 Cần bảo vệ

 Bảo vệ mức trung bình  Bảo vệ mức cao  Bảo vệ mức cao

THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NZS/AS 1786-1991

Cơng trình chia làm cấp, tùy thuộc vào : kích thước, loại cơng trình, mơi trường xung quanh, loại vật liệu cơng trình, mật độ sét, số người làm việc cơng trình

 Cấp 1+ : Biện pháp bổsung

 Cấp : tương ứng với dòng xung đỉnh 2,8kA  Cấp : tươngứng với dòng xungđỉnh 5kA

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Cấp : tươngứng với dòng xung đỉnh 9,5kA

 Cấp : tương ứng với dòng xung đỉnh 14,7kA

GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN ĐIỂM





1 Thu bắt sét điểm định trước 2 Dẫn sét xuống đất an toàn 3 Tản nhanh lượng sét vào đất 4 Đẳng hệ thống đất

5 Chống sét lan truyền đường cấp nguồn 6 Chống sét lan truyền đường tín hiệu

PGS



  

TEC

THU BẮT SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC

Xây dựng một điểm chuẩn để sét đánh xuống nhằm kiểm soát đường dẫn sét đánh xuống

Điểm chuẩn thường là

1

PGS

Điểm chuẩn thường là điểm cao nhất khu vực

Điểm chuẩn thường dùng đầu kim Franklin hay ESE

(60)

DẪN SÉT AN TỒN XUỐNG ĐẤT

Khơng gây hiệu ứng phóng điện thứ cấp hay nhiễu điện từ cho thiết bị vùng bảo vệ

Dây dẫn sét :

 Cáp đồng trần≥50 mm2

 Cáp thoát sét nhiều lớp

2

PGS

2

TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO ĐẤT

Hệ thống nối đất phải tốt

Tổng trở nối đất của hệ thống < 10Ω

PGS

3

3 3

ĐẲNG THẾ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

Nhằm tạo một mặt phẳng đẳng thế.

Tránh hiện tượng phóng điện ngược q trình tản sét

PGS

CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN

Cắt giảm biên độ

lọc dòng sét

đường cấp nguồn bằng cách lắp đặt thiết bị cắt lọc sét ở điểm dẫn vào tòa

PGS

ở điểm dẫn vào tòa nhà

CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU

Bảo vệ thiết bị điện tử nhạy cảm sét lan truyền dây dẫn tín hiệu của hệ thống thông tin liên lạc (điện thoại

PGS

lạc (điện thoại, internet, đo lường từ xa…)

KIM FRANKLIN

Là một kim nhọn, dài 2÷ 3m đặt một kim loại để thu hút sét chuyển năng lượng xuống đất

Việc thu hút sét dựa hiệu ứng mũi nhọn Vùng bảo vệ xác định theo :

 Phương pháp hình nón  Phương pháp quảcầu lăn

KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Phương pháp quảcầu lăn

(61)

KIM FRANKLIN

Trường hợp một kim

 Bán kính bảo vệrx kim Franklin :

x h h  x x h

r 1,5h 1- p

0,8h

      

2

h  h x

x

h r 0,75h 1- p

hx rx h

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  h : chiều cao kim (m)

 hx: chiều cao cơng trình (m)

 P : hệ số hiệu chỉnh theo h

• p = h≤30m

• p = 5,5/ 30m<h<100m x

h h

3

 r 0,75h 1x p

h

   

h

Phạm vi bảo vệ cột thu sét rx 1,5h

0,75h

KIM FRANKLIN

Trường hợp có hai kim

 Hai kim có độcao nhưnhau :

•Phạm vi bảo vệ:

a

x x

a 7h -a 2b 4r

14h -a  0,8h 0,2h a 0,75h hx ha h PGS

•a : khoảng cách cột thu sét (m)

•ha: chiều cao hiệu dụng

của cột thu sét (m)

•bx : bề ngang hẹp

của phạm vi bảo vệ(m) a

Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét

1,5h

2bx

KIM FRANKLIN

Trường hợp có hai kim

 Hai kim có độ cao khác :

• Vẽ cột thứ

• Dựng cột giả tưởng

• Xác định phạm vi bảo vệ cột thứ hai cột giả tưởng

PGS

r1x

r2x

Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao khác nhau

KIM FRANKLIN

Trường hợp có nhiều kim

 Phạm vi bảo vệ xác định đôi cột

 D : đường kính vịng trịn ngoại tiếp  Tất thiết bị nằm diện tích

hình tam giác hay chữ nhật bảo vệnếu D≤8p(h h )

D ro x rx rx D rox rx

3 cột

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh bảo vệnếu D≤8p(h - hx)

 p : hệ số hiệu chỉnh theo h

•p = h≤30m

•p = 30 30m < h < 60m h

rox

rx

D 3 cột

4 cột Vùng bảo vệ nhiều cột

có độ cao

DÂY CHỐNG SÉT

Bảo vệđường dây truyền tải trên khơng

Treo dây tồn bộ tuyến Phạm vi bảo vệ của một dây

chống sét :

 h : chiều cao dây (m)

hx hx

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  h : chiều cao dây (m)

 hx : chiều cao dây tải điện (m)

x h h  x x h

b 0,6h 1- p

h        x h h  x x h

r 1,2h 1- p

0,8h        2bx 2bx 2bx

Phạm vi bảo vệ dây chống sét

DÂY CHỐNG SÉT

Phạm vi bảo vệ của hai dây chống sét :

 Mọi điểm nằm hai dây chống sét bảo vệ

 Nếu s < 4h bảo vệ điểm cao tới : h0= h - s/4

PGS

(62)

DÂY CHỐNG SÉT

Phạm vi bảo vệ của dây chống sét thực tế:

 Độ treo trung bình > 2/3h nên cần xác định góc bảo vệ α

 α : góc tạo đường thẳng

ố ố

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh nối dây chống sét với dây

dẫn đường thẳng góc với mặt đất qua điểm treo dây chống sét

 20o≤ α ≤25o

Phạm vi bảo vệ dây chống sét

LỒNG FARADAY

Một lưới kim loại được nối

đất bao quanh cơng trình

tạo thành màng che chắn tĩnh điện cho cơng trình Khoảng cách lưới mái

nhà ≤ 6m cứ 30m phải

PGS

nhà ≤ 6m cứ 30m phải

có dây dẫn xuống Ô đan nhỏ tốt

Sử dụng kết hợp kim Franklin giúp dãn rộng ô đan bảo vệ hiệu quảhơn

Không bảo vệ phía cơng trình chống xung

cú sét nhỏ xung điện từ phát sinh sau đó

KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM

ESE (Early Streamer Emission) tạo ra tia phóng điện đi lên sớm hơn bất kì điểm khu vực bảo vệ

Các hãng chế tạo kim ESE : Erico

Lightning Technologies (Dynasphere,

Interceptor); Indelec (Prevectron)

PGS

Interceptor); Indelec (Prevectron),

Franklin Fance (Saint-Elmo), Duval Messien (Satelit)…

Một số kim phóng điện

PGS

Kim Saint-Elmo

Kim Interceptor Kim Dynasphere Kim Prevectron Kim EF

Kim Ioniflash Kim Satelit Kim EC-SAT

Xác định bán kính bảo vệtheo NFC 17-102

 Rp : bán kính bảo vệ(m)

 h : chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng bảo vệ

 D = 10.I2/3 khoảng cách phóng điện (m)

p

R h(2.D-h)+ ∆L(2D+∆L)

PGS

g p g ệ ( )

 I : biên độ dòng sét cực đại  ∆L = V ∆T : độ lợi khoảng cách (m)  V: tốcđộphát triển tia tiênđạođi lên (1,1m/us)

Xác định bán kính bảo vệtheo NFC 17-102

 D = 10.I2/3 : khoảng cách phóng điện (m)

p

R h(2.D-h)+ ∆L(2D+∆L)

PGS

g p g ệ ( )

 ∆L = V ∆T : độ lợi khoảng cách (m)

 I : biên độ dòng sét cực đại tương ứng với mức bảo vệ yêu cầu Mức bảo vệ I (kA) Xác suất xuất dịng sét có biên độ

vượt giá trị I (%)

Rất cao 3 99

Cao 6 98

Trung bình 10 93

(63)

KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC Xác định bán kính bảo vệtheo NFPA 781 - F93 - TCD

p

2D ∆L 2D ∆L

R h -1 + +

h h h h

    

     

   

 

PGS

ặ ặ p g ệ

 ∆L : độ lợi khoảng cách (m), tùy thuộc loại đầu kim  D : khoảng cách phóng điện (m), tùy thuộc mức bảo vệ

•D = 60m mức (I = 15kA)

•D = 45m mức (I = 10kA)

•D = 20m mức (I = 6kA)

KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC Xác định bán kính bảo vệ bằng phương pháp khác

 Tra bảng dựa vào thông số : loại đầu kim ESE, chiều cao công trình, chiều cao cột đỡ, mức bảo vệ yêu cầu…

 Dựa vào phần mềm tính tốn chống sét

• Phần mềm BENJI PROCALC hãng ERICO Inc :

–Là phần mềm sử dụng phổ biến thực tế

PGS

–Hỗ trợ việc tính tốn thiết kế bảo vệ chống sét nhanh chóng dễdàng

–Xácđịnh bán kính hấp thu kim thu sét Dynasphere

–Các thông sốvà hình chiếu tồn cấu trúc

–Chỉtính toán bảo vệchống sét cách gầnđúng

–Áp dụng cho cấu trúc có hình dạng chữnhật hay hình vuông

KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC Một số giao diện của phần mềmBENJI PROCALC

PGS

Nguyên lý làm việc của kimDYNASPHERE:

 DYNASPHERE kim Franklin cải tiến với vỏkim hình bán cầu  Vỏkim bán cầu sẽghépđiện dung với trườngđiện tia tiên

đạo sétđi xuống  Giai đoạn dông tĩnh :

• Trườngđiện từthayđổi chậm,

PGS

g y

biên độ khoảng ữ 15kV/m

ã Do qu cu ni t qua phần tử có tổng trở cao dạng hình học bề mặt cầu nên tượng vầng quang cực tiểu hóa ngăn chặn phát sinh điện tích khơng gian

Giai đoạn điện trường tĩnh

 Giai đoạn điện trường động :

• Điện cầu tăng điện thếđủ lớn xuất hồ quang mồi khe hở cầu cọc nối đất Ti hồ ó h i tá d

PGS

• Tia hồ quang có hai tác dụng :

–Tạo số lượng lớn electron cần thiếtđể khởi tạo tia tiênđạođi lên

–Đảm bảo tia tiên đạo lên ổn định

Giai đoạn điện trường tĩnh

 Giai đoạn phóng tia tiên đạo :

• Cần điện trường 300÷500kV/m tia tiên đạo dương 1MV/m tia tiên đạo âm lên để khởi đầu phát triển tia tiênđạoổnđịnh

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh tia tiênđạoổnđịnh

• Thời điểm phóng tia tiên đạo ngược sớm so với điểm khác vùng bảo vệ

(64)

KIM PHÓNG XẠ

Cũng kim thu sét phóng điện sớm nhưng sử dụng nguồn năng lượng phóng xạ nhằm tạo tia tiên đạo sétđi lên Các hãng chế tạo :

 Lightning Prevertor of America với kim Prevertor  Helita SA với kim Pulsar



PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  …

Các loại kim phóng xạ

KỸ THUẬT GIẢI TRỪ SÉT DAS

Nguyên lý dựa cơ sở phóng điện điểm Nguyên lý hoạt động :

 Bộ tập trung điện tích đất tập trung điện tích cảm ứng sinh mặt mây dơng xuất cơng trình

 Dây dẫn điện tích đưa điện tích lên tạo ion đặt đối tượng bảo vệ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Bộ tạo ion tạo ion xạ xung quanh đối tượng tạo

khoảng khơng điện tích tự nhiên để trung hịa điện tích đám mây dơng

Thực tế hệ thống DAS chưa được công nhận :

 Điện tích bị gió thổi bay khỏi nguồn  Hiệu thiết bị phát tán điện tích thấp

Một số dạng đầu phân tán sét :

PGS

SO SÁNH CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC KỸ THUẬT CHỐNG SÉT

TT DAS Kim Franklin Kim ESE Kim phóng xạ

1 Phát tán ion dương

Thu sét thụ động

Phóng sớm tia tiên đạo lên

2 Dùng nhiều kim Dùng nhiều kim Dùng kim Dùng kim

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh 3 Khơng an tồn

cho vùng lân cận Chcơng trìnhỉ bảo vệ vùng lân cCó thể bảo vậnệ Có thvùng lân cể bảo vậnệ

4 Làm xấu cơng

trình Làm xtrìnhấu cơng mĐảỹm b cơng trìnhảo thẩm mĐảỹm b cơng trìnhảo thẩm

5 Chưa kiểm

nghiệm thực tế Cơng nghệ cũ Cơng nghphóng điệện sớm Cơng nghphóng điệện sớm

SO SÁNH CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC KỸ THUẬT CHỐNG SÉT

TT DAS Kim Franklin Kim ESE Kim phóng xạ

6 thĐắốt hng khácơn hệ nhiĐắt bều tòa nhàảo vệ Tương đối đắt Tương đối đắt

Không yêu cầu

đặc biệt cho cáp Khơng an tồn, sửdụng nhiều Khơng an tồn, sửdụng nhiều Khơng an tồn, sửdụng nhiều

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh 7 đặc biệt cho cáp

thoát sét

sử dụng nhiều cáp đồng trần

8

Hiệu cao cho cơng trình cao 300m so với mực nước biển

Khơng tính đến độ cao so với mực nước biển

(65)

CÁP ĐỒNG TRẦN

DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN

Đảm bảo yêu cầu :

 Đặt cơng trình  Tiết diện≥50mm2

 Dùng hai dây dẫn sét cơng trình cao≥28m

 Khơng chung dây điện lực

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Không chung dây điện lực

 Bán kính đoạn uốn cong > 20 cm  Cốđịnh chắn (3 kẹp m)  Bọc vỏ vật liệu chịu nhiệt dây

cách đất 2m

CÁP THOÁT SÉT CHỐNG NHIỄU ERICORE

Dùng cáp đồng trần dẫn sét đánh các tháp anten viễn thơng, phát thanh, truyền hình …thường gặp hiện tượng:

 Hiện tượng sét đánh tạt ngang ả

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Hiện tượng cảmứngđiện từtrường

gây rối loạn hoạt động hay hư hỏng thiết bị nhạy cảm

Dùng cáp Ericore sẽ loại trừ được hiện tượng trên

Dẫn sét cáp đồng trần

Cấu tạo :

Lớp lõi plastic tăng độ bền

Lớp lõi đồng S =55 mm2 dẫn điện tốt

do loại bỏđược hiệu ứng mặt Lớp bán dẫn giảm cường độ điện

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Cáp thoát sét Ericore

Lớp bán dẫn giảm cường độ điện trường bề mặt

Lớp cách điện, cách điện lớp vỏ bảo vệ lõi đồng

Lớp vỏ đông (tiếp đất) tránh tượng cảm ứng điện từ

DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TỒN

Đặc tính :

Đặc tính Cáp Ericore Đồng trần

Tổng trởđặc tính ( Ω) 4,5 172 Điện kháng ( nH/m ) 22 0,096 Điện dung ( pF/m ) 1100 32 4

PGS

Điện dung ( pF/m ) 1100 32,4 Điện trở ( mΩ/m ) 0,5 0,4 Đường kính ( mm ) 36 -Trọng lượng ( kg/m ) 1,8 -Khả chịu áp ( kV ) 200 -Tiết diện mặt cắt ngang ( mm2 ) 50 50

Ưuđiểm của cáp Ericore

 Tản dịng sét hiệu quả, an tồn  Không gây tượng sétđánh

tạt ngang tải sét

 Có thể gần thiết bị điện từnhạy cảm dâyđiện lực

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh cảm, dâyđiện lực…

 Thường dùng cáp thoát sét cho cơng trình

 Dễlắpđặt, bảo trì

TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO

ĐẤT

Tản nhanh an toàn

Tản an toàn xung áp và

xung đột biến sét lan

truyền

Bảo vệ an toàn cho người

ế

YÊU CẦU CHUNG CỦA HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

PGS

và thiết bị

Duy trì chức năng vận hành

của hệthống

(66)

HTNĐphảiđảm bảo cực tiểu hóađược U bước U tiếp xúc sétđánh

Tổng trở nối đất nhỏ dao động :

 Hạn chế yếu tốảnh hưởng : loại đất, mùa, độẩm… :

• Chơn sâu hệ thống nối đất

• Chơn với khoảng cáchđến mặtđất từ0 5-0 8m

ĐẤT

TỔNG TRƠ NỐI ĐẤT VÀ CÁC YÊU CẦU

PGS

• Chơn với khoảng cáchđến mặtđất từ0,5-0,8m

Yêu cầu thi công HTND :

 Điện trở nối đất đủ nhỏ(Rnđ< 10)  Bề mặt tiếp xúc lớn (tăng C HTND)  Hạn chế sựăn mịn hóa học hay điện phân  Khơng lắp đặt HTNĐ gần cáp ngầm truyền tải điện

Giá trịđiện trở nối đất của hệ thống chống sét giá trịđiện trởxung :

Rnđ= α.R  R : điện trở nối đất  α : hệ số xung

Hệ số xung cọc tiếp đất – 3m, với sườn trước xung sét – 6ms TỔNG TRƠ NỐI ĐẤT VÀ CÁC YÊU CẦU

ĐẤT

PGS

ệ g ọ p g

Điện trở suất đất (Ωm)

Cường độ dòng điện qua cọc nối đất (kA)

5 10 20 40

100 0,85 ÷ 0,90 0,75 ÷ 0,86 0,60 ÷ 0,75 0,50 ÷ 0,60

500 0,60 ÷ 0,70 0,50 ÷ 0,60 0,35 ÷ 0,45 0,25 ÷ 0,30

1000 0,45 ÷ 0,55 0,35 ÷ 0,45 0,25 ÷ 0,30

-feee.hcmute.edu.vn/feee/

HỆ SỐ XUNG 

Hệ số xung dây nối nằm ngang, với sườn trước xung sét – 6ms

Điện trở suất đất (Ωm)

Chiều dài dây nối đất (m)

Cường độ dòng điện qua cọc nối đất (kA)

10 20 40

5 0,75 0,65 0,4

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh 100

20 1,15 1,05 0,95

500

5 0,55 0,45 0,30

50 1,00 0,90 0,80

1000

10 0,55 0,45 0,35

60 1,15 1,10 0,95

ĐẲNG THẾ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT

Tình trạng có nhiều hệthống nốiđất sự chênh lệch điện thếnguy hiểm cho thiết bị điện tửvà người.

Cần phải liên kết HTNĐthành một mặt đẳng thế (cáp đồng trần >50mm2hay PEC)

PGS

>50mm2hay PEC).

Thiết bị cân bằng thế PEC

(Potential Earth Clamp) hở mạch

khi V<350V nối tắt V>350V. Thiết bịđẳng thế hệ thống đất

KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN

TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN

Các thơng số cần quan tâm dạng sóng biênđộ xung sét lan truyền.

Dạng xung sét phụ thuộc cách thức sét cảmứng lên đường dây tảiđiện.

 Xung sét cảmứng: 8/20s  Xung sét lan truyền: 10/350 s

PHÂN VÙNG BẢO VỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Xung sét lan truyền: 10/350s

Biênđộxung sét phụthuộc :

 Mậtđộsét

 Vịtrí, mứcđộlộthiên cơng trình  Vịtrí tương quan với cơng trình lân cận  Cấu trúcđường dây tảiđiện (trên không hayđi ngầm)

Cấp A

Vùng xa nguồn

Vùng 1

Cấp B

Vùng gần nguồn

Vùng 2

Cấp C

Vùng bên trong Thành phố

Vùng 3

Cấp D

Vùng nông thôn

Vùng 4

Cấp E

Vùng cao

Vùng 5

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh 6kV,200A,100kHz 6kV,500A,100kHz

6kV, 1,2/50Bi-ware

+3kA, 8/50Bi-ware 20kA, 8/20µs 70kA, 8/20µs

60kA 10/350µs

20kV,1,2/50µs 20kA,10/350µs

(67)

Xung sét cực đại theo vùng bảo vệ mật độ sét

Ng (lần/km2/năm)

Cấp A Cấp B Cấp C Cấp D Cấp E

>2 10kA 20kA 40kA 70kA 100kA

PGS

0,5 2 5kA 20kA 20kA 40kA 65kA

<0,5 3kA 5kA 15kA 40kA 65kA

Khe phóngđiện (Spark Gap)

 Ngày nay, khe phóngđiện mớiđạt yêu cầu vềnăng lượng tản sét,điện áp dưnhưng cịn nhượcđiểm:

• Điện áp kích hoạt cao (2 5kV) iả khô

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh (2,53,5kV) giảm không

đáng kểkhi thayđổi khoảng cách 2điện cực

• Dịng tựduy trì cao, tuổi thọ thấp (1030 lần/năm)

Khe phóngđiện tựkích TSG (Triggered Spark Gap)

 Cung cấpđiện áp dưthấp

 Điện áp phóngđiện thấp, dịng tựduy trì thấp

 Điện áp kích hoạt thấp (500V)TSG làm việcđược với nhiều xungđột biến

CÔNG NGHỆ

PGS

TSG

 Cấu tạo:

•Sừng phóngđiệnđảm bảo khảnăng tản dịng sét cườngđộcao

•Bộphận phân dịng

◦Các phiến lớn tạo thành khe

◦Hồquang vào khe sẽbịphân nhỏvà bịdập tắt

CÔNG NGHỆ

PGS

q g p p

• Hệ thống kích: kích hoạt phóng điện phóngđiện mồi U ngang qua mạch kích > 500V

Khe phóngđiện tựkích (TSG)

 Ngun lý:

CÔNG NGHỆ

Xung sét vào TGS Mạch kích cảm nhận xung quá áp cung cấp điện

áp mồi ngang qua cực kí h ột t h i

PGS

kích hai sừng phóng điện

Phóng điện mồi phát triển thành phóng

điện từ hai sừng phóng điện

 Ngun lý:

CÔNG NGHỆ

Xung áp bị

kẹp phóng

điện hồ quang

PGS

Hồ quang phóng

điện vào khe của phận phân

dịng nhanh chóng bị dập tắt Phóng điện

chính hai sừng phóng

điện hấp thu năng lượng phá hủy từ

(68)

CÔNG NGHỆ

 Vr (<1,5kV) TSG thấp nhiều so với Vr SG (3kV)

 Tuổi thọ cao,đạt 100.000 lần hoạtđộng

PGS

ạ ộg

 Điện áp ngưỡng thấp (500V), khảnăng tản dòng cao 50kA10/350s 100kA 8/20s

 Sửdụngđểbảo vệchống sét lan truyền đường nguồn cho cơng trình có mức lộthiên cao

Dạng sóng điện áp dưứng với xung xét 20kA 8/20s

MOV (Metal Oxide Varistor)

 Dùng phiến oxi kim loại làm phần từtản sét

 Ưu:

• Hệsốphi tuyến cao

• dịng rị nhỏ, khả tản ố

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh sét tốt

• Thời gianđápứng nhanh (<25ns)

• Giá trị điện dung nội nhỏ  Khuyết:

• Chế độlắpđặt vận hành nghiêm ngặt

• Điện áp mạngổnđịnh

• Hạn chếsửdụng tải máy hàn…  Chỉbảo vệmạng có chất lượngđiều áp cao

SAD (Silicon Avalanche Diode)

 Dùng Avalanche Diode làm phần tửtản sét

 Ưu:

• Thời gian tácđộng nhanh (<1ns)

• Tuổi thọcao

CÔNG NGHỆ

PGS

ọ

 Khuyết:

• khảnăng tản dịng sét nhỏ(<3kA)  Thường dùng tổ hợp nhiều diode

song song hay nối tiếp

 SAD dùng bảo vệcác thiết bị đặt sâu nhà, công suất nhỏ

TDS (Transient Discriminating Suppessor)

 Hoạtđộng theo nguyên tắc tần số

 Chỉ tác động có xung sét phân biệt tần sơ sét (1MHz) với xung áp khác (thường 50Hz)

CƠNG NGHỆ

 Ưu:

• Phân biệt sét áp

PGS

ệ q p

khác

• Chịu áp tạm thời cao, tuổi thọcao

• Thời gianđápứng nhanh, cung cấp bảo vệhiệu

• Lắpđặt vận hànhđơn giản MOV

TDS (Transient Discriminating Suppessor)

 Hoạt động theo tần số  Chỉtácđộng có xung sét

 SAD dẫn trong10nsđầu tiên nhằm giảmđiện áp sét  Dãy MOV tácđộng 10ns sau nhờcông tắc tácđộng nhanh

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Sơđồ nguyên lý thiết bị TDS

Thiết bịcắt sét

 Mắc song song với tải

 Bình thường có tổng trởlớn, có xung sét sẽhoạtđộng dẫn sét xuốngđất

 Chỉ có khả tản sét giới hạn điện áp

 Nên mắc thêm chi tiết lọc sét vào phía sau thiết bịcắt sét nhằm

CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG CẤP NGUỒN

PGS

ọ p ị

(69)

Thiết bịlọc sét

 Mắc nối tiếp với tải

 Đảm bảođiện áp sau cắt sét nằm giới hạn cho phép (≤230V)

 Hiệu chỉnh tốcđộbiến thiên áp dòng ápởgiới hạn cho phép

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Cáp vào nên tách riêng 30cm hoặcđặt thẳng góc

Lọc sét đường dây Lọc sét cho cáp đồng trục

Yêu cầu kỹthuậtđối với thiết bịcắt sét

 Dòng xung sét tản định mức lớn dòng xung sét cực đại  Khảnăng thoát sét 8/20s 12 xung≥20kA

 Có khảnăng cắt nhiều xung sét lập lại biênđộnhỏ(<20kA)  Uđịnh mức thỏa yêu cầu:

PGS

• 275-277 Vrms/AC dây L – N

• 475-480 Vrms/AC dây L – L

 Điện áp thông qua thấp thời gianđápứng nhanh (ns)  Khảnăng chịu áp cao (480 Vrms), hoạtđộng liên tục tin cậy  Bảo vệ đa chế độ(L-N N-E), tích hợp cơng tắc báođộng  Cóđèn báo phần trăm khảnăng sét cịn lại

 Có khảnăng phân biệt q áp sét hay nguyên khác

Yêu cầu kỹthuậtđối với thiết bịlọc sét

 Các yêu cầu giống nhưyêu cầuđối với thiết bịcắt sét Ngồi cịn u cầu sau:

 Dòngđịnh mức thiết bị> dịng tải max

Cộ l ó lõi khơ khí t điệ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Cuộn lọc có lõi khơng khí, tụ điện

và điện cảm với tần số cắt từ 300Hz3400Hz

 Thiết bịlọc sét có dạng tích hợp

Bộ lọc sét

Điều kiện lựa chọn thiết bịcắt sét

 Dòng xung sét cựcđại (8/20s): Isđmc> Ismax

• Isđmc : biên độ xung sét chịu đựng cực đại

• Ismax : biên độ xung sét ghi nhận cực đại

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Điện áp làm việc cựcđại

Uđmc> Ulvmax

 Sốpha cần bảo vệ: hay pha  Cấu hình bảo vệ: L-N, L-E, N-E  Khảnăng cắt nhiều xung  Khảnăng hiển thịtình trạng làm việc  Cơng tắc báođộng

 Công nghệchếtạo (MOS hay TDS)

Điều kiện lựa chọn thiết bịlọc sét

 Giống điều kiện lựa chọn thiết bịcắt sét  Ngoài thêm 1điều kiện:

• Dịngđiện làm việc cựcđại : Iđml> Ilvmax

PGS

• Iđml : dòng vận hành định mức thiết bị

• Ilvmax: dịng tải định mức thiết bị

Ống phóng khí (GDT)

 Cải tiến tinh vi khe hởphóngđiện  Vỏthủy tinh/sứbên ngồi khí trơ

bên

 Chứa chất phát xạ để ổnđịnhđiện áp phóngđiện

TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU

CƠNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Kích thước nhỏ, khe hởlớn nên

khơng hoạt hóa có R cáchđiện lớn

(70)

Ống phóng khí (GDT)

 Thơng số kỹ thuật: U phóng điện (1 chiều xung), U dư max, U hồ quang, I xung max  U chiều (75300V)đáp

ứ ê ầ bả ệ hệ

CƠNG NGHỆ

PGS

ứng yêu cầu bảo vệ hệ thống viễn thông  Điện áp xung mà thiết bị

sẽ đánh lửa có độ biến thiên nhanh (100V/s)

Ống phóng khí cực

Ống phóng khí

 Thời gianđápứng tăng tốcđộbiến thiên xung sét chậm  Ưu:

• Khảnăng chịu dịng cao

• Điện dung thấp, trạng thái tổng trởngắt cao  Khuyết:

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Khuyết:

• Thời gianđápứng chậm, tuổi thọcó giới hạn

• U thơng qua cao, hưhỏngởtrạng thái hởmạch

Ống phóng khí

Thời gian đáp ứng ống phóng khí

CƠNG NGHỆ

(kV

)

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Thời gian đáp ứng (ns)

Đ

i

ệ

n á

p

ph

óng

đ

i

ệ

n

MOV (Metal Oxyde Varistor)

 Cấu tạo từ hạt oxy kẽm nằm ma trận bismuth oxyde kim loại khác  MOV nhóm diode mắc song

song nhómđó gồm di d ắ ối tiế

CƠNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh diode mắc nối tiếp

 Bề dày lớn  điện áp đánh thủng điện áp vận hành lớn

 Tiết diện cắt ngang lớn

 chịu dòng cao

Mặt cắt ngang MOV

 Năng lượng quáđộchuyển hóa từxung có biênđộ đỉnh 90V giảm theo hàm mũ

 Chế độdòng rò MOV tương tựtiếp giáp p-n

 MOV làm việc vớiđiện áp ngược chiều nên tđápứng nhanh

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Dạng sóng điện áp kẹp MOV

 Có thểhưhỏng khiđiện ápđánh thủng giảm mức ±10% MOVđang chịu dịng xung giảmđi lượng hạt nơi tiếp giáp làm cho nóng mức chuyển sang trạng thái dẫnđiện cao

 Ưu bảo vệthiết bị:

CÔNG NGHỆ

PGS

• Khảnăng chịu dịng cao

• Thời gianđápứng nhanh

• Dãyđiện áp dòngđiện hoạtđộng rộng  Khuyết:

(71)

Diode Zener (Zener TVS – Transient Voltage Suppression)

CƠNG NGHỆ

 Cấu tạo từ tiếp giáp silicon p-n, vận hành U ngược chịu dòngđiện cao

 Các thông sốkỹthuật:

PGS

• Dịng xungđỉnh

• Điện áp kẹpđỉnh,

• Điện áp vận hành cực đại

• Điện áp đánh thủng ngược lớn

• Năng lượng xungđỉnh dịng rị

Diode Zener (Zener TVS)

 U vận hành từ5250V U dẫn ngược xác định U xung đỉnh xoay chiều hay chiều mà diode có thểchịuđược

 U đánh thủng ngược mức hâ t iđó thiết bịdẫ

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh phân cực mà tạiđó thiết bịdẫnở

chế độhiệuứng thác  Dòng xungđỉnh giới hạn

cao màở thiết bị hy vọng sẽcó tuổi thọcao

 Dạng sóng U kẹp Zener TVS 27V có khảnăng tản lượng 1,5J

 Năng lượng xung đỉnh (500W, 6000W, 1500W) lượng tiê tá tứ thời điề kiệ

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh tiêu tán tức thời điều kiện

xung quanhđánh giá  Khiđộrộng xung giảm

lượng đỉnh tăng theo hàm

logarit Dạng sóng điện áp kẹp Zener TVS

Đặc tính lượng xung đỉnh họ Zener TVS

CÔNG NGHỆ

PGS

 Dòng rò tươngđối cao với cấp hạáp cơng nghiệp (500A

1000A) giảm cịn≤5A với cấp U cao 10V  Ưu :

• Khảnăng chịu xung lặp lại cao

• Hệsốkẹp thấp

CƠNG NGHỆ

PGS

ệ ẹp p

• Thời gian tácđộng hàng ns

• Khơng già hóa, dãyđiện áp rộng  Khuyết :

• Dịng xung khơng lặp lại thấp

• Dung kháng cao với U thấp

Công nghệhỗn hợp

 Sử dụng công nghệ hỗn hợp ống phóng khí, MOV, SADđểtận dụng nhữngưuđiểm hạn chế

CÔNG NGHỆ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh công nghệ

(72)

Yêu cầu đối với thiết bị chống sét đường tín hiệu

 Chịuđược dịng xung sét (8/20s) có biênđộ ≥5kA  Tốcđộ đápứng≤5nsđối với xung cóđộdốc 2kV/ns  Tỉ số sóng đứng cho tồn dải tần số ≤1,5:

CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  Suy hao xen vào thiết bịbảo vệ< 0,5dB

 Dải torộng, thích nghi vớiđiểm lắpđặt.

 C < 3pF; trởkháng loạiđầu nối thích hợp  Chịuđược 400 lần sóng (10/1000s) biênđộ500A.

Thiết bịchống sét:

 Trênđường dây thoại  Trênđường truyền E1  Trênđường tín hiệu Video  Trênđường truyền dữliệu  Trênđường truyền dữliệu tốcđộcao

CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU

Chống sét lan truyền cho

Camera Chống sét cho đường

truyềnđiện thoại ADSL

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Trênđường truyền dữliệu tốcđộcao

 Trênđườngđồng trục với dải tần MF, HF, VHF, UHF

Thiết bị chống sét thông tin liệu truyền điện thoại, ADSL

Chống sét lan truyền đường cáp đồng trục

Thiết bịchống sét:

 Cảm biến tải trọng  Bảo vệmạng nội bộLAN  Bảo vệmạng diện rộng WAN  Bảo vệmáy tính, thiết bịngoại vi

 Trên đường tín hiệu cơng nghiệp theo chuẩn RS232 RS422

CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU

Chống sét lan truyền cho

mạng LAN

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh Trên đường tín hiệu cơng nghiệp theo chuẩn RS232, RS422, RS485

Thiết bị bảo vệ liệu và

máy tính Thiết bị chống sét bảo vệ

Load Cel

Dòng xung sét cựcđại (8/20s) : Isđmc > Ismax Điện áp làm việc cựcđại : Uđmc > Ulvmax Tốcđộtruyền tín hiệu : fmax > fđm U kẹp phụ thuộc đường truyền :

 LAN : < 10V

ĐIỀU KIỆN CHỌN THIẾT BỊ

PGS

PGS TSTS QuyQuyềềnn Huy Huy ÁÁnhnh  RS232 : < 15V

 RS422 / RS485 : < 9V  Dial Up : < 315V…

Tốcđộ đápứng : < 5ns. Suy hao xen vào : < 0,5dB.

Đầu nối phù hợp : RJ11, DB9, Krone, Twinax, Coax BNC…

PGS

(73)

BÀ

BÀI I GIGIẢẢNG AN NG AN TOÀTOÀN N ĐĐIIỆỆNN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh

FEEE

CHƯƠNG VIII

CÔNG CỤ VÀ

QUẢN LÝ AN TOÀN ĐIỆN

FEEE

MỤC TIÊU

Nắm chức cơng cụ an tồn điện

Trình bày qui trình sữa chữa thiết bịđiện

Đề biện pháp tổ chức quản lý an toàn điện

FEEE

NỘI DUNG

 Biện pháp kỹ thuật an toàn điện  Phân cấp quản lý tổ chức an toàn  Thanh tra kỹthuật an toànđiện

Thanh tra kỹ thuật an toàn điện

FEEE

BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN

CÁC LOẠI CÔNG CỤ BẢO VỆ

Phân loại

 Theo chức

• Cách ly người với phần dẫn điện với đất

• Đo lường thao tác

• Bảo vệ tránh tai nạn

ệ

• Dùng để làm việc khơng

• Ngăn ngừa cảnh báo  Theo cấp điện áp

• Loại < 1000V

• Loại > 1000V

FEEE

BIỆN PHÁP KỸ THUẬT AN TỒN ĐIỆN

CÁC LOẠI CƠNG CỤ BẢO VỆ

Các loại công cụ cách ly bảo vệ chủ yếu phụ trợ

 Công cụ cách ly chủ yếu

• U>1000V : sào thao tác đo lường, ampe kẹp, thiết bị thị điện áp …

PGS.TS.Quyền Huy Ánh • U<1000V : găng tay cách điện,

bút thửđiện…  Công cụ cách ly phụ trợ

• U < 1000V : găng tay cách điện, ủng cách điện, thảm cách điện

(74)

FEEE

Các loại cơng cụ cách ly bảo vệ chủ yếu phụ trợ

 Cơng cụ cách ly chủ yếu

• U>1000V : sào thao tác đo lường, ampe kẹp, thiết bị thị điện áp …

PGS.TS.Quyền Huy Ánh • U<1000V : găng tay cách điện,

bút thửđiện…  Cơng cụ cách ly phụ trợ

• U < 1000V : găng tay cách điện, ủng cách điện, thảm cách điện

• U > 1000V : giày, thảm, giá đỡ cách điện

FEEE

Các loại công cụ cách ly bảo vệ chủ yếu phụ trợ  Chất lượng công cụ bảo vệ phải đảm bảo cách kiểm tra

định kì

Công cụ Thời gian Số lần

Sào đo điện 3 năm 1

Kìm cách điện 2 năm 1

Sào thửđiện để làm việc ởđiện áp > 1000V 1 năm 1

Ủng cách điện, giầy cách điện 1 năm 1

Các công cụ thi cơng có tay cầm cách điện 1 năm 1

Găng tay cách điện 6 tháng 1

Bút thửđiện áp 500V Thường xuyên Thường xuyên

Thời gian kiểm tra định kì

FEEE

Công cụ bảo vệ làm việc với trang thiết bị đã cắt điện

 Bộ nối đất tạm thời gồm

• Dây dẫn nối tắt pha

• Dây dẫn để nối đất tạm thời

–Là dây đồng mềm

–Tiết diện >25 mm2(>1000V)

Tiết diện >25 mm (>1000V)

–Tiết diện >16 mm2(<1000V)

• Các cực nối dây với cọc nối đất

–Có cấu tạo cho dùng sào cách điện đấu tháo dây khỏi dẫn

• Sào cách điện

• Rào chắn, chắn cách điện có gắn biển báo  Mối nối nối đất tạm thời dùng liên kết bu lông

FEEE

Các biển báo phịng ngừa

 Biển báo làm vật liệu cách điện, phía có lỗ hay móc treo  Việc treo cất biển báo có nhân viên có trách nhiệm thực  Các biển báo phải thỏa tiêu chuẩn TCVN 2572 - 78

 Các loại biển báo :

• Biển báo phịng ngừa

Biển báo phòng ngừa

FEEE

Các biển báo phòng ngừa

• Biển báo cấm

FEEE

• Biển báo cho phép

(75)

FEEE

• Biển nhắc

CHÚ Ý ĐIỆN ÁP NGƯỢC

FEEE

Các công cụ bảo vệ dùng khi làm việc cao

 Dây đeo an tồn, thang xếp, chịi tựnâng

 Dây đeo thử với trọng tải 255kg/5phút kiểm tra tháng/1 lần

tháng/1 lần

 Thang xếp dùng làm việc cách mặt đất 3,5m kiểm tra định kì năm/1 lần với trọng tải 200kg/5 phút

 Chòi tự nâng dùng để lắp đặt sửa chữa dây, đèn

Dây đeo an toàn, thang xếp, chòi tự nâng

FEEE

Sử dụng bảo quản công cụ bảo vệ

 Kiểm tra tính tương thích cơng cụ với điện áp trang thiết bị trước sử dụng

 Công cụ cần bảo quản tránh tác hại xăng dầu  Khi trời có hay có dơng cấm thay dây chảy cầu chì thao tác

chuyển mạchởcác thiết bịcó U >1000V

chuyển mạch thiết bị có U >1000V

 Người tiếp xúc với thiết bị mang điện cần mang găng tay, ủng cách điện, kính bảo hộ phải có người giám sát

FEEE

AN TOÀN ĐIỆN KHI SỬ DỤNG VÀ VẬN HÀNH

CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐIỆN

Yêu cầu chung về kỹ thuật an toàn điện :

 Chất lượng cách điện thiết bị

 Công tác che chắn phận dẫn điện nơi người dễ va chạm  Cơng tác nối đất, nối trung tính phận kim loại

 Cách sửdụngđiện áp thấp

 Cách sử dụng điện áp thấp

TÊm ch¾n 230V

FEEE

Yêu cầu an toàn sử dụng dụng cụđiện

 Các phần dẫn điện phải che chắn  Phần dây điện vào dụng cụ phải có ống đệm  Thiết bị cầm tay 36V phải nối đất

 Dây dẫn mềm ruột cho thiết bị pha ruột cho thiết bị pha

ấ ố ầ

 Cấu tạo phích nối tránh chạm vào phần có điện  Nối đất MBA dùng cho thiết bịđiện 36V

 Màu sơn phích, ổ cắm 36V phải khác với thiết bị 110V hay 220V  Kiểm tra kỹ dây cung cấp trước đóng điện

 Khơng sử dụng thiết bị cầm tay trời mưa  Kiểm tra dây nối đất, đo thử cách điện tháng/ lần

FEEE

Yêu cầu an toàn sử dụng thiết bị chiếu sáng

 Dùng đèn nung sáng có chụp hay loại U = 36V bảo vệ cho người vơ tình chạm phải

 Dây đến đèn không chịu lực

 Chú ý chếđộ làm việc điểm trung tính

Dâ t tí h hải ối ới ủ đơiđè t TN

 Dây trung tính phải nối với xốy đèn mạng TN  Lắp đặt cho đèn pha khơng bị rung gió

(76)

FEEE

Yêu cầu an toàn công tác cao

 Khi leo trụ :

• Kiểm tra thân chân trụ gỗđồng thời đeo dây bảo vệ trước trèo

• Kiểm tra độ bền sắt xỏ trụ ly tâm

tâm

• Nếu trụ biến áp leo tay bám phải vịng qua trụ

• Kiểm tra rị điện trụ sắt

FEEE

Yêu cầu an toàn công tác cao

 Khi thao tác cao :

•Phải mang dây bảo hộ, mũ an tồn gài quai

•Phải mang dây an tồn Khi th hiệ ô tá

 Khi thực cơng tác :

•Khơng ném lên để rơi vật

•Người phải đội mũ bảo hộ

•Cần lắp biển báo, rào chắn công tác nơi đông người

FEEE

CHỨC NĂNG CÁC CÔNG CỤ BẢO VỆ

Sào cách điện

 Dùng để thao tác thiết bịđóng cắt nối đất cho thiết bị DC hay AC tần số công nghiệp

 Làm việc ởđiều kiện :

• to= 40oC

ộ ẩ 99%ở2 C

PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Độẩm 99% ở25oC

• Độ cao <1000m so với mực nước biển  Cấu tạo :

• Phần làm việc

• Phần cách điện

• Phần tay cầm

Sào cách điện

FEEE

CHỨC NĂNG CÁC CƠNG CỤ BẢO VỆ

Sào cách điện

Kích thước sào cách điện

Điện áp danh định của thiết bị điện

(kV)

Chiều dài (mm) Phần cách điện Phần tay cầm

Đến 1 Không qui định Không qui định

Sào cách điện

Từ đến 5 700 300

Từ 15 đến 35 1100 400

Từ 35 đến 110 1400 600

150 2000 900

220 2500 900

330 3000 900

Trên 300 đến 500 4000 1000

FEEE

Ủng cách điện

 Bảo vệ bổ sung, tăng cường khả an toàn điện cho người vận hành thử nghiệm

 Chế tạo theo hai cấp điện áp : ≤ 1000V >1000V  Đồng màu sắc

 Không thấm nước q trình sử dụng, chịu thử nghiệm

ó 190 C

lão hóa 190h 70oC  Làm việc ởđiều kiện :

• to= 40oC

• Độẩm 99% ở25oC

• Độ cao <1000m so với mực nước biển

Ủng cách điện

FEEE

Thảm cách điện

 Chế tạo theo kích thước (mm) : (500÷ 900)x(500÷1200)x(6÷10)  Bề mặt nhám, có cưa đồng màu sắc

 Chịu điện áp thử xoay chiều 20kV phút, dịng rị khơng

quá 1mA

 Chịu thử nghiệm lão hóa 169h 70oC  Uốn cong 180o khơng có vết nứt  Làm việc ởđiều kiện :

• to= 40oC

(77)

FEEE

Găng tay cách điện

 Chế tạo theo hai cấp điện áp : ≤ 1000V >1000V  Bề mặt nhẵn đồng màu sắc

 Chịu thử nghiệm lão hóa 169h 70oC

 Làm việc ởđiều kiện :

• to= 40oC

• Độ cao <1000m so với mực nước biển

Găng tay cách điện

FEEE

Găng tay cách điện

Độ bền găng tay cách điện

Loại găng tay Điện áp thử nghiệm (V) với tần số công nghiêp phút

Dòng điện rò (mA), ở điện áp thử nghiệm không vượt quá

Găng tay cách điện điện áp đến 1000V

3500 3,5

Găng tay cách điện điện áp

trên 1000V 9000 9

FEEE

Công cụ cách điện hạ áp

 Thường công cụ cầm tay

 Bảo vệ chống điện giật, chống phóng điện hồ quang tiếp xúc với phần mang điện

 Phần lớn bọc hai lớp cách điện :

ớ ê àớ ệ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh • Lớp bên lớp cách điện

• Lớp bên ngồi dùng để bảo vệ học

 Được sử dụng mạng điện ≤1000VAC 1500VDC

 Cần kiểm tra định kì

 Khơng sử dụng cách điện hư hỏng

FEEE

Nón bảo hộ

 Bảo vệ vật rơi từ cao va đập

 Tiêu chuẩn ANSI Z89 chia làm loại nón:

• Cấp G : giảm lực va đập nguy hiểm tiếp xúc vật dẫnđểtrần hạ

hiểm tiếp xúc vật dẫnđể trần hạ áp Được thử nghiệm với điện áp Upha-đất= 2,2kV

• Cấp E : giảm lực va đập nguy hiểm tiếp xúc vật dẫn để trần cao áp Được thử nghiệm với điện áp Upha-đất= 20kV

• Cấp C : giảm lực va đập, không bảo vệ tiếp xúc với điện

FEEE

Kính bảo hộ, mặt nạ bảo hộ  Tránh tiếp xúc hồ quang điện, gây

bỏng hay mù vĩnh viễn

 Khuyến cáo sử dụng vật bảo vệđầu, mắt :

• Làm việc gần vật dẫn để trần,

đường dây khơng mang điện

• Làm việc với thiết bị đóng cắt trung hay cao áp nối với dây dẫn mang điện

• Nơi nguy hiểm cho đầu, mắt, mặt

• Nơi yêu cầu bảo vệđầu mắt

FEEE

CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐẢM BẢO AN TOÀN

Thủ tục giấy phép

 Giấy phép làm theo mẫu qui định, nêu rõ nội dung,vị trí cơng việc, thời gian bắt đầu kết thúc công việc, thành phần đội, người chịu trách nhiệm…

 Đội có cá nhân có trách nhiệm quyền hạn khác

•Người huy cơng việc :

ế ệ ứ ì ậ ủ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh –Biết sơ đồnghiệp vụ, chức danh, qui trình vận hành,đủ

bậc an tồn để huy cơng việc

–Khơng tham gia trực tiếp vào công việc giấy phép

•Người phụ trách cơng việc :

–Chịu trách nhiệm chuẩn bị vị trí làm việc, biện pháp an tồn

•Người theo dõi, giám sát công việc

(78)

FEEE

CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐẢM BẢO AN TỒN

Cho phép tiến hành cơng việc

 Sau kiểm tra biện pháp kỹ thuật tiến hành cho phép đội làm việc Người huy phải :

• Kiểm tra phù hợp thành phần đội với trình độ chun mơn người ghi giấy phép

người ghi giấy phép

• Giới thiệu tên người phụ trách giới hạn công việc cần thực hiện, điều kiện làm việc

• Giải đáp thắc mắc (nếu có) bàn giao vị trí cho người phụ trách có rõ ngày, tháng giấy phép có chữ ký hai người

• Bàn giao trực tiếp vị trí làm việc

FEEE

CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐẢM BẢO AN TOÀN

Giám sát trình làm việc Nghỉ giải lao

 Ra khỏi vị trí làm việc giữ nguyên biển báo

Kết thúc cơng việc

 Việcđóng thửcác trang thiết bịchỉ

Việcđóng thửcác trang thiết bị thực sau thực điều kiện :

• Sau kết thúc hồn tồn cơng việc nghiệm thu người chỉhuy

• Các rào chắn, tiếp địa, biển báo tạm thời tháo bỏ, rào chắn cốđịnh để lại vị trí cũ

FEEE

PHÂN CẤP QUẢN LÝ VÀ TỔ CHỨC AN TOÀN

CỤC KIỂM TRA GIÁM SÁT KỸ THUẬT AN TỒN

CƠNG NGHIỆP

Tham gia xây dựng văn bản an toàn điện Biên soạn, hướng dẫn thực hiện văn bản Tổ chức kiểm tra định kì

Thẩm định, nghiệm thu kỹ thuật an tồn điện đối với cơng trình về điện

cơng trình vềđiện

Tham gia đoàn tra an toàn điện Điều tra sự cố, tai nạn điện nghiêm trọng Chịu trách nhiệm tổng hợp, báo cáo định kỳ

FEEE

PHÂN CẤP QUẢN LÝ VÀ TỔ CHỨC AN

TỒN

SỞ CƠNG NGHIỆP

Biên soạn tài liệu hướng dẫn thi hành văn bản Thẩm định nghiêm thu kỹ thuật an toàn

Đóng góp ý kiến sửa đổi bổ sung qui trình an tồn điện Bồi dưỡng, sát hạch, cấp giấy chứng nhận an toàn điện Tuyên truyền, hướng dẫn nhân dân

Làm tham mưu cho quyền địa phương

Điều tra sự cố, tai nạn điện nghiêm trọng, tổng hợp báo cáo

định kỳ, báo cáo nhanh

FEEE

PHÂN CẤP QUẢN LÝ VÀ TỔ CHỨC AN

TOÀN

CÁC DOANH NGHIỆP NGHÀNH ĐIỆN CÁC DOANH

NGHIỆP SẢN XUẤT VÀ TIÊU DÙNG ĐIỆN

Các doanh nghiệp thuộc bộ công nghiệp, chịu sự chỉđạo, hướng dẫn, kiểm tra, giám sát của Cục kiểm tra kỹ thuật an tồn Cơng nghiệp về cơng tác quản lý an tồn điện Các doanh nghiệp địa phương, hộ nhân dân sử dụng điện

chịu sự hướng dẫn, kiểm tra, giám sát của Sở Công nghiệp

ề

về kỹ thuật an toàn điện

Điện lực tỉnh, thành phố chịu sự hướng dẫn, kiểm tra, giám sát của công ty điện lực Việt Nam

Chấp hành nghiêm chỉnh qui phạm, qui trình Tổ chức bộ máy, biên soạn quy trình an tồn điện Báo cáo định kỳ, báo cáo nhanh

FEEE

THANH TRA KỸ THUẬT AN TỒN ĐIỆN

MỤC ĐÍCH U CẦU

Ngăn ngừa mọi hành vi sai phạm công tác lưới hạ thế từ thiết kế, thi công, đến sử dụng, ngăn ngừa tránh điện giật

Khắc phục thiếu sót, đề biện pháp xử lý cá nhân vi phạm Nâng cao trình độ hiểu biết, nhận thức tinh thần trách

nhiệm vềcơng tác kỹthuật an tồn

nhiệm vềcông tác kỹthuật an toàn

(79)

FEEE

THANH TRA KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN

NƠI DUNG THANH TRA

Thanh tra quy trình, quy phạm kỹ thuật an toàn điện

 Việc thực nghiêm túc qui trình, quy phạm kỹ thuật an tồn điện : phiếu cơng tác, nhật kí vận hành, thiết lập lý lịch loại thiết bị

bị…

 Thanh tra việc tự biên soạn quy trình, nội quy, biển báo, biển cấm, hệ thống tiếp đất…

 Mặt sản xuất, biện pháp che chắn

 Việc trang bị sử dụng trang thiết bị bảo hộ an toàn điện, đặc biệt trang thiết bị cao, trung áp

FEEE

NỘI DUNG THANH TRA

Thanh tra thực hiện biện pháp tổ chức chỉđạo

 Việc tổ chức máy phụ trách công tác kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động đến cấp

 Cơng tác sát hạch quy trình, qui phạm  Thực chếđộ trách nhiệm

 Tổ chức thực văn pháp quy kỹ thuật an toàn điện

FEEE

NỘI DUNG THANH TRA

Thanh tra thực hiện chếđộ sách bảo hộ lao động

 Việc thực trang bị bảo hộ lao động cho loại công nhân điện, khám sức khỏe…

 Cơng tác phịng điều trị vụ tai nạn điện, bệnh nghề nghiệp…

Thanh tra việc thực hiện kiến nghị

 Công tác kỹ thuật an toàn bảo hộ lao động, công tác kỹ

g ỹ g g ỹ

thuật an toàn điện trung cao hạ

FEEE

THANH TRA KỸ THUẬT AN TỒN ĐIỆN

HÌNH THỨC THANH TRA

Theo nôi dung

 Thanh tra bốn hạng mục nội dung nêu  Thanh tra chuyên sâu hạng mục

Theo thời gian tra

 Thanh tra theo định kì (hàng năm, theo mùa …)  Thanh trađột xuất

Thanh trađột xuất

FEEE

TỔ CHỨC ĐOÀN THANH TRA

Đồn tra gồm phịng tra kỹ thuật an tồn, phịng tra bảo vệ, phịng tổ chức lao động,…đại diện cơng đồn

Phịng kỹ thuật an tồn lập kế hoạch, chương trình, biên bản kết thúc tra, quán triệt nhất trí

FEEE

(80)

BÀ

BÀI I GIẢGIẢNG AN NG AN TOÀTOÀN ĐIN ĐIỆỆNN

FEEE

CHƯƠNG IX

SƠ CỨU NGƯỜI BỊĐIỆN GIẬT

FEEE

MỤC TIÊU

người học có khảnăng : Đánh giá trạng thái nạn nhân Thực biện pháp an tồn

cho cứu nạn nhân khỏi

PGS.TS.Quyền Huy Ánh cho cứu nạn nhân khỏi

mạng điện

Thực biện pháp sơ cứu đơn giản ép tim hay hà thổi ngạt …

FEEE

NỘI DUNG

Nội dung học gồm phần  Đặt vấn đề

 Sơđồ cứu hộ

FEEE

ĐẶT VẤN ĐỀ

Điện giật thường rất nguy hiểm đến tính mạng

Nạn nhân không cảm nhận

được mối nguy hiểm đe dọa mình có thể sẽ gặp tai nạn chết người

nạn chết người

Khi gặp người bị tai nạn về điện cần hành động nhanh chóng, kịp thời có phương pháp để cứu người bị nạn đảm bảo an toàn cho mình

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ TAI NẠN ĐIỆN

AN TOÀN CHO NGƯỜI CỨU HỘ

CÔ LẬP NGUỒN

GIẢI PHÓNG NẠN NHÂN

ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI

(81)

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI

NHẬN BIẾT Làm thơng thống đường thở

Và tuần hồn

KHƠNG NHẬN BIẾT Đặt nạn nhân nơi thống khí Xoay nghiêng mặt phía dưới

Kiểm tra thở

CÓ HƠI THỞ Đặt nạn nhân nằm ngửa Quan sát : đường thở, hơ hấp

Và tuần hồn

KHƠNG CĨ HƠI THỞ Hơ hấp nhân tạo Kiểm tra nhịp đập

CĨ NHỊP ĐẬP Tiếp tục hơ hấp nhân tạo

Kiểm tra nhịp thở

KHƠNG CĨ NHỊP ĐẬP Tiếp tục hô hấp nhân tạo kết

hợp ép tim

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ

Tai nạn điện nguy hiểm

Tai nạn điện khó nhận biết để lại hậu nghiêm trọng

Nạn nhân cấp cứu kịp thời có khả sống cao

TAI NẠN ĐIỆN

Thời gian (phút) 1 2 3 4 5

Khả ă ứ ố 98 90 70 50 25

Khả cứu sống 98 90 70 50 25

FEEE

Người cứu hộ cần đảm bảo an toàn tránh điện giật Cần trang bịđai an tồn cứu người cao

AN TỒN CHO NGƯỜI CỨU HỘ

FEEE

Trường hợp cắt được mạch điện : Cắt công tắc, cầu dao

liên quan đến nguồn điện giật nạn nhân

Khi cắt điện cần ý :

CÔ LẬP NGUỒN

• Phải có nguồn sáng dự phịng khác cắt điện vào banđêm • Phải có phương tiện hứng đỡ

người bị nạn ởtrên cao

FEEE

Trường hợp không cắt được mạch điện : Đối với mạng hạ áp người cứu cần :

• Dùng sào hay khơ

• Đeo găng tay ủng cách điện • Đứng bàn gỗ

• Dùng búa rìu cán gỗ

CƠ LẬP NGUỒN

PGS.TS.Quyền Huy Ánh Dùng búa, rìu cán gỗ

FEEE

Trường hợp không cắt được mạch điện :

 Đối với mạng cao áp :

• Tốt báo cho điện lực khu vực gần

• Trang bị đầyđủphương tiện

CÔ LẬP NGUỒN

g ị y p g ệ

an toàn cá nhân

Tóm lại tách nạn nhân khỏi nguồn điện cần ý :

 Nếu điện áp cao cần chờ cắt điện  Không tiếp xúc với phần để

trần nạn nhân

(82)

FEEE

Tách nạn nhân khoi mạng điện, tránh gây chấn thương phụ té ngã từtrên cao

GIẢI PHÓNG NẠN NHÂN

FEEE

Kiểm tra xem nạn nhân tỉnh táo hay bất tỉnh

ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI NẠN NHÂN

FEEE

Tìm sự trợ giúp y tế nhanh nhất có thể

TRỢ GIÚP Y TẾ

FEEE

Nạn nhân tỉnh táo, tra lời thực hiện được mệnh lệnh  Đặt nạn nhân tư thoải mái

 Quan sát đường thở hô hấp tuần hồn

NẠN NHÂN CỊN NHẬN BIẾT

FEEE

Nạn nhân bất tỉnh

 Đánh giá thơng thốn đường thở

 Xoay nạn nhân nằm nghiêng, quay mặt phía  Làm miệng nạn nhân

NẠN NHÂN KHƠNG CỊN NHẬN BIẾT

FEEE

Kiểm tra hô hấp

 Quan sát chuyển động ngực bụng

 Nghe cảm nhận thoát từ miệng hay mũi nạn nhân

NẠN NHÂN KHƠNG CỊN NHẬN BIẾT

(83)

FEEE

Hơ hấp bình thường, đặt nạn nhân nằm ngửa ở nơi thơng thống

Các ưu điểm của tư thế nằm ngửa

 Giúp lưỡi nằm sát xuống mồm giữ thơng thống đường thở

 Rút miếng dãi nhớt tiết từmồm nạn nhân

CÓ HƠI THỞ

 Rút miếng dãi nhớt tiết từ mồm nạn nhân  Nạn nhân tư thếổn định

 Nạn nhân quay sang trái hay phải

FEEE

Làm thơng thống đường thở

Tiến hành hô hấp nhân tạo lập tức bằng một các phương pháp :

 Miệng – miệng  Miệng – mũi  Phương pháp nằm sấp

KHƠNG CĨ HƠI THỞ

 Phương pháp nằm sấp  Phương pháp nằm ngửa

Phương pháp miệng – miệng phương pháp phổ biến nhất có hiệu quả cao nhất

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Phương pháp miệng - miệng

 Xoay nạn nhân nằm ngửa  Quì cạnh đầu nạn nhân

 Một tay đỡđầu nạn nhân nhẹ nhàng nghiêng đầu nạn nhân tối đa phía sau giữ quai hàm

HÔ HẤP NHÂN TẠO

FEEE

 Nhẹ nhàng mở miệng nạn nhân  Bịt đường mũi nạn nhân

 Người cứu hộ hít thật sâu thổi vào miệng nạn nhân giây, đồng thời quan sát lồng ngực nạn nhân có phồng lên theo nhịp thởkhơng

HƠ HẤP NHÂN TẠO

FEEE

 Thực lại động tác từ14-16 lần/phút

 Quan sát, nghe cảm nhận thở từ mũi mồm nạn nhân  Kiểm tra nhịp đập tim

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Phương pháp miệng – mũi

 Tương tự phương pháp miệng – miệng có số khác biệt : • Bịt kín đường khí : đóng kín miệng nạn nhân

cách dùng ngón tay đẩy mơi lên sát mơi

(84)

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Phương pháp miệng – mũi

 Tương tự phương pháp miệng – miệng có số khác biệt : • Hà : hít thật sâu thổi vào mũi nạn nhân

• Thực lại động tác hơ hấp từ 16-20 lần/phút

• Quan sát, nghe cảm nhận thở qua miệng nạn nhân • Bng mơi cảm nhận thấy thở

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Phương pháp nằm sấp

 Đặt nạn nhân nằm sấp, tay gối vào đầu, tay duỗi thẳng, mặt nghiêng phía tay duỗi

 Người cứu ngồi lên mông, quỳ hai đầu gối ép vào hai bên sườn nạn nhân, xòe hai bàn tay đặt lên lưng phía xương sườn cụt  Dùng sức nặng toàn thân ấn hai bàn tay xuống theo nhịp thở, đếm

1 ồi từtừthẳ ời lê th hị

PGS.TS.Quyền Huy Ánh từtừthẳng người lên theo nhịp

 Tiếp tục thực động tác (15 lần / phút)

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Phương pháp nằm ngửa

 Đặt nạn nhân nằm ngửa, kê quần áo lưng cho đầu ngửa vềsau

 Người cứu quì cách đầu nạn nhân 20÷30 cm, cầm cẳng tay nạn nhân từ từđưa hai tay lên phía đầu(2 bàn tay gần chạm vào nhau) giữ khoảng 2÷3s, lấy sức ép hai khuỷu tay nạn nhân vào lồng ngực họ

PGS.TS.Quyền Huy Ánh nhân vào lồng ngực họ

 Cần làm thật theo nhịp thở, cố gắng làm từ16 ÷18 lần/phút

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Có nhịp đập :

 Tiếp tục hô hấp nhân tạo  Kiểm tra nhịp đập thởsau :

• phút (lần kiểm tra đầu) • phút cho lần Khơng có nhịpđập

KIỂM TRA NHỊP ĐẬP CỦA TIM

Khơng có nhịpđập

 Tiếp tục hô hấp nhân tạo đồng thời ép tim  Kiểm tra nhịp đập thởsau :

• phút (lần kiểm tra đầu) • phút cho lần

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Định vịđiểm giữa xương ức

 Xác định phần thấp xương ức  Xác định phần cao xương ức

 Đặt đỉnh đầu ngón tay trỏ hay ngón vào vị trí xương ức

 Duỗi ngón tay định điểm xương ức

KỸ THUẬT ÉP TIM

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Đặt tay

 Đặt tay gót tay vào điểm nửa phần xương ức, ngón tay duỗi thẳng

 Giữ khuỷu tay dùng ép thẳng đến mức  Đặt tay cịn lại lên tay

(85)

FEEE

SƠĐỒ CỨU HỘ Ép tim

 Quì gối áp sát vào ngực nạn nhân, gối lùi sau cho vai người cứu phía xương ức  Dùng trọng lượng thể tạo áp

lực lên phần gót tay

PGS.TS.Quyền Huy Ánh lực lên phần gót tay

 Ép tim sâu khoảng

ã 40ữ50mm i vi ngi ln ã 20ữ30mm i với trẻ em

dưới tuổi

 Thực động tác khoảng 60 lần/phút

FEEE

 Trường hợp người cứu

• Cần hô hấp nhân tạo ép tim tư • Tỷ số ép tim hơ hấp nhân tạo :

• Thực hai động tác 12 lần/phút (khoảng 80 lần ép tim phút)

FEEE

 Trường hợp hai người cứu • Người có kinh nghiệm

hơn làm hơ hấp nhân

tạo, người cịn lại thực ép tim

Tỷ ố iữ é ti hô

• Tỷ số ép tim hơ hấp nhân tạo : • Thực hai động

tác 12 lần/phút • Người hơ hấp nhân tạo

thường xuyên quan sát kiểm tra nhịp đập tim

FEEE