Bài giảng an toàn điện (cao đẳng chính quy)

LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, nguồn cơng suất sản lượng điện nước ta tăng đáng kể Điện ngày sử dụng rộng rãi khắp ngành kinh tế quốc dân, sinh hoạt, giải trí… Song song với việc sử dụng điện cách hợp lý tiết kiệm điện, vấn đề cấp bách đặt phải đảm bảo tuyệt đối an tồn q trình sử dụng Tài liệu lưu hành nội bộ: kỹ thuật an tồn trình bày khái niệm chung, cung cấp cho người đọc kiến thức để am hiểu phòng ngừa tai nạn điện giật, phương tiệ an toàn tiếp xúc với điện, biện pháp đơn giản hữu hiệu sơ cứu người bị điện giật Giáo trình bày vấn đề kỹ thuật an toàn cung cấp sử dụng điện, chủ yếu mạng điện hạ áp dùng cho sản xuất sinh hoạt Tài liệu nên lên vấn đề cụ thể sơ đồ điện, chế độ trung tính, tốn thường gặp sản xuất sinh hoạt, cách tính chọn phương thức lựa chọn khí cụ lựa chọn an toàn Trong phạm vi đề cập đến vấn đề kỹ thuật an toàn cịn hẹp, với khả có hạn, chắn cịn nhiều sai sót Tác giả xin độc giả đóng góp ý kiến xây dựng, xin trân thành cám ơn CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN 1.1 Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn dòng điện gây Khi dòng điện qua thể người gây tai nạn cho người theo mạch kín tác động bên ngồi, phóng điện, hoả hoạn Hay nói cách khác tai nạn điện gây sau  Điện giật  Hoả hoạn nổ  Đốt cháy Nguyên nhân dẫn đến tượng 1.1.1 Điện giật Điện giật tượng người chạm hay tiếp xúc vào phần tử mang điện.Vậy tiếp xúc có loại? tiếp xúc có hai loại, : tiếp xúc trực tiếp tiếp xúc gián tiếp * Tiếp xúc trực tiếp : người ta phân biệt làm tình sau - Tiếp xác với phần tử có điện áp làm việc ( Hình 1.1) - Tiếp xúc với phần tử cắt điện khỏi nguồn điện song cịn tích điện tích (do điện dung) L1 PEN Chạm vỏ Hình 1.2 Tiếp xúc gián tiếp - Tiếp xúc với phần tử cắt điện khỏi nguồn điện làm việc, song chịu điện áp cảm ứng ảnh hưởng điện từ cảm ứng tĩnh điện trang thiết bị khác đặt gần Tiếp xúc trực tiếp, người ta biết trước được, trơng thấy cảm giác có nguy hiểm tìm biện pháp để đề phòng điện giật Nhận xét : để đề phòng tai nạn tiếp xúc trực tiếp người ta biên soạn quy định, quy phạm an tồn địi hỏi người làm điện phải: - Học tập kỹ quy định, quy phạm an toàn điện - Tuyệt đối tuân thủ quy định, quy phạm an toàn điện - Phải sử dụng phương tiện, dụng cụ bảo hộ cá nhân * Tiếp xúc gián tiếp: phân biệt làm tình sau: - Tiếp xúc với phần tử chắn, vỏ hay thép giữ thiết bị, tiếp xúc với trang thiết bị điện mà chúng có điện áp chạm vỏ (cách điện bị hư hỏng)…(hình 1.2) - Tiếp xúc với phần tử có điện áp cảm ứng ảnh hưởng điện từ hay tĩnh Tiếp xúc gián tiếp người ta không cảm giác trước nguy hiểm người ta chưa lường biết tai nạn xảy vỏ bị chạm điện… Nhận xét: để đề phòng tai nạn tiếp xúc gián tiếp người ta thiết kế hệ thống bảo vệ : bảo vệ nối đất, bảo vệ tiếp trung tính…, chúng giới hạn điện áp tiếp xúc, điện áp bước đến giá trị thấp tính theo quy phạm Hoặc loại bỏ trang thiết bị khỏi nguồn điện Điện áp mà người phải chịu đựng tiếp xúc gián tiếp gọi điện áp tiếp xúc Điện áp bước điện áp mà người phải chịu đựng hai chân tiếp xúc hai điểm mặt đất hay sàn, nằm phạm vi dịng điện chạy đất có chênh lệch điện 1.1.2 Hoả hoạn nổ Hoả hoạn nổ gây buồng điện, xẩy nhà máy hố chất có dịng điện rò gây nổ… 1.1.3 Đốt cháy điện Đốt cháy điện xảy do: - Do hồ quang gây ta đóng cắt dao cách ly có dịng tải - Có dịng điện lớn chạy qua thể người Đây xem tai nạn tiếp xúc trực tiếp 1.2Tác dụng dòng điện thể người Thực tế người có bị điện giật hay khơng có dịng điện qua người gây sinh lí phức tạp, huỷ hoại thần kinh, huỷ hoại quan tuần hồn máu hơ hấp Dịng điện cao, thời gian tác dụng lớn nguy hiểm Tuy nhiên dịng điện qua người vị trí cường độ chữa bệnh Dịng điện tác hại mạnh người nghiện rượu Sự tổn thương dịng điện gây chia làm bốn loại: - Chạm phải vật có điện áp - Chạm phải phận kim loại, vỏ thiết bị mạng điện áp hệ thống cách điện bị hỏng - Tác hại điện áp bước - Bị chấn thương từ trường mạnh, điện áp cao Tác hại dòng điện lớn trị số dòng điện tăng, thường Ing >100mA gây tử vong, có trường hợp  10 mA gây tử vong tuỳ trạng thái thể Dòng điện an toàn chạy qua thể người dòng điện xoay chiều 10 mA, dòng điện chiều 50 mA Nguyên nhân dẫn đến chết người dòng điện phần lớn làm hủy hoại làm việc quan người – làm ngừng thở hay thay đổi tượng sinh hóa thể người Nguy hiểm chết người bị bỏng trầm trọng Giải thích q trình tổn thương dịng điện có nhiều thuyết khác Người ta cho dòng điện qua thể người thời gian xuất hiện tượng phân tích máu phân tích chất nước khác để tẩm ướt tổ chức huyết quản làm đầy huyết quản Và trình phân cực xảy thể người làm ảnh hưởng đến hoạt động thần kinh Đấy nguyên nhân dẫn đến tổn thương Một số nhà sinh lý học bác sỹ cho nguyên nhân số tai nạn chết người dịng điện làm co bóp tim bị rối loạn đưa đến đình trệ lưu thơng máu thể Theo quan điểm nhà khoa học Liên Xơ, giải thích ngun nhân dòng điện gây nên tượng phản xạ q trình kích thích đình trệ hoạt động não lúc bị dòng điện tác động đột ngột Theo giả thyết này, hủy hoại chức làm việc quan hô hấp kết Mức độ kích thích hệ thống thần kinh khả chịu đựng có ảnh hưởng định đến nguồn gốc tổn thương Thêm vào người mức độ tác dụng dòng điện khác nhau, tác dụng vào người lúc khác phụ thuộc vào sức khỏe người lúc bị tai nạn Chính dựa lý luận giải thích với dịng điện bé làm chất người 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện chạy qua thể người Sự nguy hiểm điện giật phụ thuộc vào yếu tố sau: - Giá trị dòng điện qua thể người - Đường dòng điện - Thời gian bị điện giật - Tình trạng sức khoẻ thể xác người - Tần số dịng điện - Mơi trường xung quanh - Sự ý người lúc tiếp xúc 1.3.1Trị dòng điện qua thể người Giá trị dịng điện khơng nguy hiểm qua thể người : - Dòng điện chiều : 50 mA - Dòng điện xoay chiều : 10 mA Nhận xét: - Đối với dòng điện xoay chiều từ 10 – 50 mA làm người bị điện giật khó tự rời khỏi vật mạng điện co giật bắp Giai đoạn nguy hiểm, khơng tự rời bỏ vật mang điện thời gian ngắn điện trở thể người giảm dần, tức dẫn đến tình trạng dịng điện qua người tăng lên - Khi dòng điện chạy qua thể người vượt 50 mA, đưa đến tình trạng chết điện giật ổn định hệ thống thần kinh rung tim tương ứng với dừng làm việc tim Bảng 1.1: Giá trị lớn cho phép để không tạo nên tim bị ngừng đập Đối với người khỏe: I (mA) 10 60 90 110 160 250 350 500 TG (s) 30 10-30 0,4 0,2 0,1 Đối với người yếu : I(mA) 50 100 300 TG 0,5 0,15 Không nghiên cứu điện giật chết người (s) khoảng thời gian 0,1 giây Bảng 1.2: Tác dụng dòng điện xoay chiều dòng điện chiều Dòng điện (mA) Tác dụng dòng điện xoay chiều Dòng điện chiều 0.6 – 1.5 Bắt đầu thấy tê tay Khơng có cảm giác 2–3 Ngón tay tê mạnh Khơng có cảm giác 5–7 Bắp thị co lại rung Đau kim châm cảm thấy nóng – 10 Tay khó rời khỏi vật có điện Nóng tăng lên được, ngón tay khớp tay cảm thấy đau 20 -25 Tay không rời khỏi vật có điện, khó Nóng tăng lên thịt co lại thở, tim bắt đầu đập mạnh chưa mạnh 50 – 80 Thở bị tê liệt kéo dài giây dài Cảm giác nóng mạnh, bắp thị co rút, khó thở 90 – 100 Tim bị tê liệt đến ngừng đập Thở bị tê liệt Bảng 1.3 : Tác dụng dòng điện xoay chiều thể người: Loại Dòng điện I II III IV Thời gian Tác dụng sinh dòng điện chạy 25 Không xác áp suất máu tăng dần mA định Tay khó rời đến lúc khơng thể rời vật mạng điện, đau đớn tăng dần khó thở 25-80 25-30 giây áp suất máu tiếp tục mA tăng, nhịp thở hỗn loạn đến lúc hô hấp bị tê liệt, tim dập mạnh hỗn loạn đến lúc ngừng dập tức thời thể làm việc khơng bình thường tim dẫn đến giai đoạn rung tim ngừng dập hẳn Kết luận Tác dụng dịng điện khơng trầm trọng, thể trở trạng thái ban đầu Tai nạn cứu nếu loại trừ dòng điện khoảng thời gian nhỏ 30 giây Nếu tai nạn xảy khoảng thời gian > 30 giây dẫnđến tượng dung tim muốn thiết lập chế độ làm việc tim phải sau khoảng thời gian dài phụ thuộc I thời gian tác động dòng điện 80 0,1 – 0,3 giây Tim rung, ngừng dập Khi dòng điện vượt 80 mA hẳn mA khả đưa đến chết nhanh ( khoảng 0,3 giây) 3- Không xác Máu ngừng lưu thông, Sự chết chủ yếu đốt cháy A định tim ngừng đập Các điện bắp bị tổn thương Có thể dẫn đến đốt cháy thể Giá trị dòng điện qua thể người phụ thuộc vào hai yếu tố sau: 1.3.1.1 Điện áp mà người chịu đựng được( điện áp cho phép) Giới hạn điện áp làm việc, điện áp bước, điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào yếu tố sau: - Cơng suất, điện áp làm việc trang bị điện hay khí cụ điện - Điều kiện vận hành trang bị điện tương ứng - Khả đảm bảo an toàn thân trang bị điện phương tiện bảo hộ Nhận xét: - Điện áp tiếp xúc điện áp bước lớn cho phép trang bị điện điện áp thấp (Việt Nam)là: + 40 V, trang bị điện cố định di động diện tích có mức độ nguy hiểm không cao chỗ tương đối nguy hiểm.( Điều – phần I nguyên tắc chung- điều quy định cho tất người làm công tác điện) + 24V, trang thiết bị điện cố định động đường hầm mặt đất khu vực nguy hiểm, thiết bị cầm tay khu vực nguy hiểm nguy hiểm ( TCVN 6780-4: 2009) - Tiêu chuẩn điện áp cho phép nước khác +Ba Lan, Thụy Sỹ, Tiệp Khắc điện áp cho phép 50V +Hà Lan, Thụy Điển điện áp cho phép 24V + Pháp điện áp xoay chiều cho phép 24V +Liên Xô tùy theo môi trường làm việc trị số điện áp cho phép có giá trị khác 65V, 36V, 12V - Bảo vệ tránh tiếp xúc gián tiếp cần phải thực cho bị cố,điện áp tiếp xúc điện áp bước phải loại với thời gian nhiều 0,2 giây trì giá trị điện áp cho phép 1.3.1.2 Điện trở thể người * Giá trị đặc tính điện trở người phụ thuộc vào yếu tố sau: - Hệ bắp, quan nội tạng, hệ thống thần kinh… - Tính chất vật lý, thích ứng thể vào mơi trường sống - Trạng thái sinh học phức tạp thể Bảng1.3 : Điện trở suất phần khác thể Các phần đo Điện trở suất ( .cm) Tủy sống 56 Huyết 71 Hệ bắp 150-300 Máu 120-180 Ra khô (1,2- 6).106 Nhận xét: Da phận quan trọng thể người Do người ta xác nhận điện trở thể người phụ thuộc đại da số vào lớp da, lớp sừng khơ có tác dụng lớp cách điện Nếu da người khơ cịn ngun vẹn, điện trở lớp da đạt 500.000 , cịn lớp da khơng cịn ngun vẹn điện trở 600 , lớp da bị trầy sướt lớp sừng da điện trở cịn 200  Cơ thể người ln ln thay đổi điện trở người khơng ổn định chúng dao động khoảng lớn từ 200  500.000  Người ta chứng minh tổng trở người gồm có hai thành phần điện trở R điện dung C mắc song song với Sơ đồ thay sau (hình 1.3) Trong : R1, C1 : điện trở điện kháng da người phía dịng điện vào R2, C2 : điện trở điện kháng da người phía dịng điện R3, C3 : điện trở điện kháng quan bên người Điện trở thể người bị điện giật phụ thuộc yếu tố sau: - Điện áp mà thể người phải chịu đựng - Vị trí thể tiếp xúc với phần tử mang điện R1 X1 áp - Diện tích tiếp xúc - áp lực tiếp xúc - Độ ẩm môi trường xung quanh - Nhiệt độ môi trường xung quanh X3 R3 R X 2 - Thời gian tác dụng dòng điện * Điện áp mà thể người phải chịu đựng - Điện trở người giảm điện áp tăng H×nh 1.3 Sơ đồ thay điện trở n mt giỏ tr giới hạn, giá trị phụ thuộc vào chiều dày lớp sừng da điều giải thích là: đặt điện áp lớn vào thể xuất hiện tượng xuyên thủng da, điện trở bắt đầu giảm; sau đó, chấm rứt trình điện trở thể người có giá trị gần khơng đổi + Sự xuyên thủng da 10 V 50 V, điện trở thể người giảm xuyên thủng bên phân tử, kéo theo huỷ diệt thân phân tử Giả thuyết cho rằng: ta cảm giác đau bị điện giật điện áp thấp Quá trình phụ thuộc vào điện áp thời gian tác dụng dịng điện, phụ thuộc vào tay khơ hay tay ướt lúc tiếp xúc + Một số thí nghiệm cho thấy rằng: Bắt đầu sau 0,5 giây tượng xuyên thủng da xảy chấm dứt hoàn toàn sau – giây Tức lúc ban đầu điện trở thể người có giá trị lớn 5000  sau xuyên thủng da, điện trở khoảng 1000  hay trí  Kết luận: kỹ thuật an toàn điện, nghiên cứu suy giảm điện trở khoảng 10 – 500 V sau giá trị điện khơng đổi Nhận xét: giá trị dòng điện chạy qua thể người để tạo nên nguy hiểm điện giật tăng theo hai cách: - Theo tỷ lệ thuận với điện áp, phù hợp với định luật Ôm: I = U / R người - Khi điện áp tăng kích thích tuyến mồ hoạt động, dẫn đến điện trở thể người giảm Thí nghiệm cho thấy : Với dòng điện 0,1 mA điện trở thể người Rng = 500.000 Với dòng điện 10 mA điện trở thể người Rng = 8.000 * Ảnh hưởng vị trí mà thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp biểu mức độ nguy hiểm điện giật, phụ thuộc vào độ nhậy hệ thần kinh nơi tiếp xúc, hay độ dày lớp da * Nếu diện tích tiếp xúc lớn điện trở thể người bé, nguy hiểm điện giật lớn * Áp lực tiếp xúc lớn điện trở thể người giảm * Độ ẩm nhiệt độ mơi trường xung quanh có ảnh hưởng gián tiếp đến điện trở thể người Nếu nhịêt độ độ ẩm cao độ dẫn điện lớp da tăng lên, tức điện trở thể người bé 1.3.2 Ảnh hưởng thời gian điện giật Thời gian tác động dịng điện lâu điện trở thể giảm xuống ví lớp da bị đốt nóng dần lên lớp xừng da bị chọc thủng => tác hại dòng điện thể tăng Khi dịng điện tác dụng thời gian ngắn tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập tim Mỗi chu kỳ giãn tim khoảng 1s, có khoảng 0,1s tim nghỉ làm việc thời điểm tim nhạy cảm với dòng điện qua 1.3.3 Đường dịng điện giật Nếu dịng điện qua tim hay vị trí có hệ thống thần kinh tập trung vị trí khớp nối tay …thì mức độ nguy hiểm cao Những vị trí nguy hiểm là: vùng đầu ( đặc biệt vùng: óc, gáy, cổ, thái dương), vùng ngực, vùng cuống phổi, vùng bụng…là thông thường nơi tập trung nhiều dây thần kinh Đường dịng điện thể người có ảnh hưởng đến tính mạng người, đánh giá tỷ lệ dòng điện qua tim Bảng 1.5 Đường dòng điện Tỷ lệ qua tim (%) Dòng điện từ tay sang tay 3,3 Dòng điện từ tay phải sang chân 6,7 Dòng điện từ chân sang chân 0,4 Dòng điện từ tay trái qua chân 3,7 Kết luận : Đường dịng điện có ý nghĩa quan trọng ví lượng dịng điện qua tim hay quan hô hấp phụ thuộc vào cách tiếp xúc người với mạch điện - - Dòng điện phân bố tương đối đồng lồng ngực - Đường dịngđiện từ chân qua chân nguy hiểm nhất, thể chịu điện áp bước bắp thịt, chân co lại làm ngã xuống lúc điện áp đặt lên thể người khác 1.3.4 Tình trạng sức khoẻ Người ta thấy tượng choáng điện (hay gọi sốc điện) thể rõ người mệt mỏi hay tình trạng say rượu Tương tự phụ nữ trẻ em nhạy cảm với tượng choáng điện nam giới Người ta thấy người bị đau tim người suy nhược nhạy cảm có dịng điện chạy qua thể 1.3.5 Tần số dòng điện Như chung ta biết tổng trở người gồm có điện trở điện dung x = 1/2fC Do tần số tăng x nhỏ => tổng trở nhỏ mà mức độ nguy hiển tăng lên Nhưng thực tế khơng vậy, tức tần số tăng mức độ nguy hiểm giảm Và người ta đẫ chứng minh tần số f = 50 – 60 Hz nguy hiểm nhất, tần số cao mức độ nguy hiểm giảm Viện nghiên cứu bệnh nghề nghiệp Leningrad dùng chó thí nghiệp thu kết sau ( bảng 1.6) STT Tần số dịng điện (Hz) Điện áp (V) Số chó thí nghiệm ( con) Xác suất chết (%) 50 117-120 15 100 100 117-120 21 45 125 100-121 10 20 150 120-125 10 10 phi kim loại, có tính chịu nhiệt cao xi-măng amiăng, tectolit…Khơng cho phép dùng kim loại làm phận hút khí đặt gần lị cảm ứng kim loại bị đốt nóng lị điện cảm ứng e Chiếu sang thiết bị cao tần cần đảm bảo độ rọi phương thẳng đứng tạicác bảng điều khiển không nhỏ 50 lux, chỗ làm việc gần thiết bị nung không nhỏ 30 lux f Bảng điều khiển đặt chắn bảo vệ lắp ngồi phịng đặt máy phát, hướng phía người thợ làm việc Nơi mà phận điều khiển thị ngồi bảo vệ cần trang bị cho chúng không bị nhiễm từ từ trường g Trên bảng điều khiển thiết bị cao tần cần có đèn tín hiệu h Toàn thiết bị cần bao che kin để tránh trường điện từ tỏa lan phòng làm việc Vỏ che cần phải chế tạo kim loại có độ dẫn điện cao chiều dày không mỏng 0,5 mm Trên vỏ bao che có lỗ nhỏ để lắp cơng tắc, nút bấm, tay quay…Tại chỗ cần bọc lưới sắt mắt dày(không lớn 4x4mm) i Để đảm bảo an toàn điện tránh bị điện giật tiếp xúc với phận kim loại thiết bị, xảy cố, tất phận phải nối đất Các dây nối đất gần khu vực phát sóng khơng nên làm thành vịng kín, vịng kín bị đốt nóng dịng điện cảm ứng dẫn đến làm tăng điện trở dây tiếp đất k Các thiết bị cao tần cần phải có cơng nhân chun mơn phục vụ 6.2 Ảnh hưởng trường điện từ tần số công nghiệp Các kết nghiên cứu đường dây cao siêu cao cho thấy trường điện từ đường dây ảnh hưởng đến thể người Con người nằm trường điện từ , coi vật dẫn điện, đóng vai trị điện dung Dòng điện qua người phụ thuộc vào điện trường giá trị điện dung tương đương Một số nước ban hành tiêu chuẩn quy định giới hạn cho phép cường độ điện trường làm việc lâu dài Tiêu chuẩn Đức 10kV/m số nước khác 5kV/m Kết nghiên cứu số nước cho thấy: người làm việc trường điện từ tần số cơng nghiệp bị ảnh hưởng đến hệ thần kinh , tuần hoàn, hô hấp…và mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào cường độ điện trường thời gian chịu tác động Tiêu chuẩn số nước Đông Âu quy định mức cho phép cường độ điện trường phụ thuộc vào thời gian làm việc ngày là: Bảng 6.2 81 Cường độ điện trường [ kV/m] 10 15 20 25 Thời gian làm việc cho phép ngày giờ 1,5 10 phút phút Theo quy định để thiết kế đường dây 500kV ta khoảng cách từ dây dẫn đến mặt đất khu vực đông dân 14m, tức cường độ điện trường người đứng mặt đất nhỏ 5kV/m Cần lưu ý: c) khu vực dân cư, cột thấp hơn, khoảng cách cột xa nên dây dẫn bị võng hơn, đường dây thấp trị số nêu trên, cường độ điện trường cao giá trị 5kV/m nên yêu cầu phải hạn chế người qua lại hay làm việc đường dây Đối với trạm có điện áp siêu cao, vị trí cơng nhân đến kiểm tra, sửa chữa, thao tác… cường độ điện trường cao đạt đến 10-18kV/m; phải hạn chế thời gian làm việc có biện pháp giảm cường độ điện trường xuống mức quy định d) Đường dây thơng tin, tín hiệu, đường dây trung thế, hạ loại dây cáp kết cấu kim loại gần đường dây siêu cao 500kV xuất sức điện động cảm ứng đạt đến 1kV gây nguy hiểm cho người thiết bị Do cần chuyển thiết bị thơng tin, đường dây trung hạ áp xa đường dây trạm cao 500kV đặt che chắn thiết bị bảo vệ e) ảnh hưởng nhiễu điện từ hồ quang Phóng điện qua khe hở, phóng điện hồ quang, phóng điện tĩnh điện, cảm ứng điện từ nguyên nhân gây nhiễu cho thiết bị vô tuyến viễn thông, điều khiển, đo lường… gần Do cần chuyển thiết bị thông tin, đường dây thông tin thiết bị đo lường xa đường dây trạm 500kV, dùng che lưới kim loại hay lồng Faradây f) ảnh hưởng nguy hiểm lan truyền điện nối đất Khi có cố ngắn mạch đường dây thiết bị trạm xuất điện áp bước điện áp tiếp xúc nguy hiểm với người; cần phải nối vỏ thiết bị phần kết cấu kim loại trạm để giảm điện áp tiếp xúc điện áp bước 6.3 Đề phòng tĩnh điện Tĩnh điện phát sinh ma sát vật với vật cách điện vật dẫn điện, va đập chất lỏng cách điện chuyên rót, va đập chất lỏng cách điện với kim loại Tĩnh điện tạo hạt nhỏ rắn cách điện q trình nghiền nát 82 Sự xuất điện tích tĩnh điện kết trình phức tạp có liên quan đến phân bố lại điện tử ion tiếp xúc hai vật khác dấu Theo giả thiết ”nhiễm điện tiếp xúc vật chất” không cân lực nguyên tử phân tử bề mặt tiếp xúc tạo mọt lớp điện kép trái dấu Những bề mặt có điện tích tĩnh trái dấu ta coi chúng tụ điện có điện tích: Q = vc v - hiệu mặt tụ điện, V c - điện dung, F Khả nhiễm điện đến hiệu cao phụ thuộc vào tính dẫn điện vật chất, vào thành phần chất chứa nguyên nhân khác Sự phóng tia lửa điện điều nguy hiểm làm bốc cháy mơi trường cháy lượng tỏa tia lửa điện lớn trị số tối thiểu lượng bốc chay mơi trường Năng lượng phóng tia lửa điện xác định theo công thức: E =0,5 c u2,[j] c – điện dung, F u- điện áp tấm, V Trong điều kiện sản xuất, điện tích tĩnh điện phát sinh tích lũy vận chuyển chất long không dẫn điện thùng chứa không tiếp đất đường ồng làm cách ly với đất; chất khí, có chứa bụi chất lỏng dạng sương mù, bị nén bị đốt nóng xì khỏi ống hay bình chứa; vận chuyển hỗn hợp bụi khơng khí đường ống(vận chuyển hơi…); đai truyền ma sát vào trục q trình khác có ma sát Trong trường hợp trên, hiệu thường đạt 20-50 kV, đai truyền chạy với vận tốc 15m/s tới 80kV Việc tích điện áp lơn nguy hiểm, hiệu 3kV -tia lửa điện gây cháy phần lớn khí cháy; cịn 5kV- cháy phần lớn loại bụi cháy Cần ý tới khối hạt cứng lỏng nhỏ(khối bụi, khói) bị nhiễm điện Khi hạt bị va chạm nhiều lần chũng bị ma sát với khơng khí bề mặt ống dẫn, hạt nhỏ tích điện; trường hợp có tia lửa điện hạt nhỏ cháy bốc cháy nổ Điện tích tĩnh điện cịn tích lũy thể người người cách ly với đất giày có đế khơng dẫn điện sàn cách điện Những điện tích phát sinh người sử dụng quần áo abừng len, tơ sợi nhân tạo, di chuyển sàn không dẫn thao tác với chất cách điện 83 Đã có trường hợp xảy nổ phịng có sàn phủ cao su, chất dẻo phóng tia lửa điện từ thể người lên vật kim loại thiết bị tiếp đất Tác dụng sinh học tĩnh điện lên người phụ thuộc vào lượng phóng điện khơng nguy hiểm Vì điện áp lớn cường độ dòng điện nhỏvài micro Ampe Tuy nhiên sợ hãi có trường hợp người ngã từ cao xuống bị phóng điện lâu ảnh hưởng xấu tới tới sức khỏe sinh số bệnh, đặc biệt hệ thần kinh Các biện pháp đề phịng tĩnh điện là: Truyền điện tích tĩnh điện cách tiếp đất cho thiết bị sản xuất, bể chứa ống dẫn… Tăng độ ẩm tương đối khơng khí phịng có nguy hiểm tĩnh điện lên tới 70% làm ẩm các vật số biện pháp khác, có ion hóa khơng khí để nâng cao tính dẫn điện khơng khí Trong phận đai truyền chuyển động, tốt phải tiếp đất phần kim loại, cịn dây truyền bơi lớp dẫn điện đặc biệt(thí dụ Graphit) lên bề mặt ngồi( lúc máy nghỉ) Để truyền tĩnh điệntích lũy lên người thực cách sau: a) Làm sàn dẫn điện vùng tiếp đất, cầu diện tích tiếp đất; tiếp đất đấm tay mở cửa, tay vịn cầu thang tay quay thiết bị máy móc: b) Phát cho cơng nhân giày dẫn điện(giày có đế cao su dẫn điện, cao su có đóng đinh khơng bị xịe lửa va đậ,p ma sát) c) Cấm mặc áo quần có khả nhiễm điện Các sàn khơng dẫn điện là: sàn atsphan, sàn giải thảm cao su, vải sơn… Ở công trường, sử dụng bơm vữa để đưa vữa lên tầng theo đường ống cao su, tạo tĩnh điện tích lũy điện áp ống cao su không dẫn điện… Nếu tiếp đất máy bơm khơng đảm bảo truyền điện tích từ ống đi, ông phải quấn lớp dây trần với bước quấn 10 cm, gắn đầu vào vòi phun, đầu với thân bơm vữa Cuối cần cần lưu ý để dẫn tĩnh điện bể chứa, đường ống, cầu nổi, máy móc để kho, Xitec(thùng chứa) tàu hỏa ô tô cần phải tiếp đất chu đáo 84 CÂU HỎI CHƯƠNG Câu 1: Trình bày hình thành trường điện từ tần số cao số thiết bị công nghiệp Câu 2: Phân tích tác động trường điện từ đến thể người Câu 3: Phân tích biện pháp đề phòng tĩnh điện Câu 4: Phân tích ảnh hưởng trường điện từ tần số cơng nghiệp Câu 5: Phân tích biện pháp an tồn làm việc mơi trường có cường độ điện trường lớn 85 CHƯƠNG NHỮNG PHƯƠNG TIỆN VÀ DỤNG CỤ CẦN THIẾT CHO AN TOÀN 7.1 Bảo vệ khỏi nguy hiểm tiếp xúc bất ngờ vào vật dẫn Để tránh tiếp xúc bất ngờ với vật dẫn điện, phần mạng điện để trần hay cách điện bị tiếp xúc, cần phái chắn kỹ rào lại Đây yêu cầu quan trọng an toàn điện Những vật dẫn điện nhà, nơi cơng cộng… cần che kín, cịn nơi sản xuất, nhà máy điện che kín lưới bảo vệ rào Rào hay nắp đậy cần phải có khóa hay dụng cụ mở để tránh mở không cần thiết Các vật che đậy phải đủ độ bền Khi điện áp cao 1000V, độ dài thép đậy không mỏng 1mm Những vật dẫn điện đặt chỗ qua lại nhà , cần phái chắn thấp độ cao sau 10 kV đổ xuống: 2,5 m 35 kV đổ xuống: 2,75 m 110 kV đổ xuống: 3,5 m Những vật dẫn điện trời cần điện chắn bảo vệ với độ cao sau: 35 kV : 3m 110 kV : 3,75m 154 kV : m 220 kV : 4,5m Máy biến áp, thiết bị điện khác, mép sứ cách điện có chiều cao thấp hươn 2,5 m so với cần rào Chiều cao hàng rào phải không thấp 1,7m Khoảng cách thật vật mạng điện với vật chắn phải đảm bảo theo tiêu chuẩn bảng 7.1, bảng 7.2 Bảng 7.1: Thiết bị phân điện nhà (khoảng cách tính cm) Điện áp (kV) Loại hàng rào 10 20 35 110 Lưới hay lưới 17,5 20 22,5 28 39 90 Hàng rào kín hay cửa sắt 10,5 13 15,5 21 32 82 Bảng 7.2: Thiết bị phân điện ngồi trời (khoảng cách tính cm) 86 Điện áp (kV) Loại hàng rào