TIẾP KHƠNG CẦN CẮT MẠCH.
1. Sử dụng SELV (Safety by Extra Low Voltage).
Mạng đảm bảo an toàn bằng điện áp cực thấp (SELV) được sử dụng ở những nơi cĩ nhiều mối nguy hiểm khi vận hành trang bị điện như các bể bơi, cơng viên giải trí... Mạng SELVđược cung cấp với mức điện áp cực thấp từ thứ cấp của máy biến áp theo tiêu chuẩn quốc tế (IEC 742).
Mức cách điện xung giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp này rất cao, đơi khi cĩ thể sử dụng một màn kim loại cĩ nối đất đặt giữa hai cuộn dây. Giá trị hiệu dụng của điện áp phía thứ cấp khơng bao giờ lớn hơn 50V.
Bađiều kiện áp dụng để đảm bảo chống chạm điện gián tiếp là: Khơng cĩ bất kỳ dây pha nào của mạng SELV được nối xuống đất;
Tất cả các phần vỏ kim loại của thiết bị được cấp từ mạng SELV khơng được nối đất với các vỏ kim loại của thiết bị khác hoặc với vật dẫn tự nhiên;
Tất cả các dây mang điện của mạng SELV và các phần của mạch cĩ áp cao hơn phải được cách ly bằng một Rcđ ít nhất tương đương với Rcđ giữa cuộn sơ và thứ máy biến áp cách ly.
Bài giảng An ToànĐiện Trang53
Các mạch SELV phải được đặt trong ống cách điện chế tạo đặc biệt cho mạng này, cáp cĩ cáchđiện theo điện áp lớn nhất của các mạch khác cĩ thể dùng cho SELV.
Các ổ cắm ngoài của mạng SELV khơng được cĩ đầu cắm với dây đất. Ổ cắm và phích cắm của mạng SELV phải được chế tạo đặc biệt để tránh sự cắm nhầm vào cácđiện áp khác.
Chú ý: trongđiều kiện thơng thường, khi mạng SELV cĩ U < 25V, khơng cần bảo vệ
chống chạm điện trực tiếp.
2. Sử dụng mạng PELV (Protection by Extra Low Voltage).
Ký hiệu máy biến áp điện áp thấp
Hình 3.31.Điện áp thấp được lấy từ máy biến áp cách ly an tồn như đãđịnh nghĩa
trong IEC 742.
Mạng này thường được dùngở nơi cần điện áp thấp, hoặc thích hợp với lý do an toàn, hoặc ở nơi nguy hiểm khác với những nơi đãđề cập ở trên. Các quanđiểm thiết kế giống với mạng SELV chỉ khác ở chỗ mạch phía thứ cấp cĩ nối đất tại một điểm.
Tiêu chuẩn IEC 364-4-41định nghĩa một cách rõ ràng và đầy đủ các tính chất quan trọng của mạng PELV. Bảo vệ chống chạm điện trực tiếp thường cần phải được lắp đặt trừ khi thiết bị được đặt ở vùng cĩ nối đất đẳng thế hoặc ở mức điện áp định mức khơng vượt quá 25V (trị hiệu dụng) và thiết bị được đặt ở nơi khơ ráo, khơng cĩ khả năng tiếp xúc với cơ thể con người trên phạm vi rộng. Trong tất cả các trường hợp khác, 6V là trị số điện áp lớn nhất cho phép (trị hiệu dụng), trường hợp này khơng cần bảo vệ chống chạm điện trực tiếp.
3. Hệ thống FELV (Functional Extra Low Voltage).
Vì các lý do vận hành,điện áp 50V hoặc thấp hơn được sử dụng nhưng khơng phải tất cả các yêu cầu như đã nêu trong SELV và FELV đều được đáp ứng đầy đủ. Các yêu cầu cụ thể được trình bày trong IEC 364-4-41 phải được tuân thủ nhằm bảo vệ con người chống chạm điện trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vào vị trí và cơng dụng của mạch này.
Chú ý: những điều kiện như vậy cĩ thể thường thấy khi mạch này chứa các thiết bị
(máy biến áp, relays, cơng tắc tơ, cơng tắc điều khiển từ xa...) mà chúng cĩ mức cách điện khơngđủ so với mạch ở phía điện áp cao hơn.
4. Mạch điện cách ly.
Nguyên tắc của cách ly mạch (thường là mạch một pha), đảm bảo an toàn dựa trên những yếu tố sau:
- Hai dây dẫn được lấy từ cuộn thứ cấp một pha khơng nối đất của máy biến áp cách ly sẽ được cách điện so với đất.
- Nếu xảy ra tiếp xúc với một dây, dịngđiện đi qua người đạt trị số rất bé. Dịngđiện đi qua người đi quađất và trở về dây kia thơng qua các điện dung pha-đất. Do điện dung pha- đất rất bé dịngđiện thường bé hơn mức người cĩ thể nhận được.
Khi chiều dài cáp tăng lên, dịng qua người khi chạm đất trực tiếp sẽ tăng theo tới mức cĩ thể gây điện giật đối với người.
Nguy cả khi chiều dài cáp rất ngắn, dịngđiện dung khơng gây nguy hiểm nhưng khi điện trở cách điện cĩ trị số thấp cũng gây nguy hiểm, vì dịngđiện sẽ chạy qua cơ thể người đi xuống đất và trở về dây cịn lại thơng qua điện trở cách điện pha-đất thấp của các dâydẫn.
Vì vậy, cáp được sử dụng trong mạch cách ly phải cĩ chiều dài ngắn và mức cách điện cao.
Các máy biến áp được thiết kế đặc biệt cho nhiệm vụ này, với mức cách điện cao giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp, hoặc với sự bảo vệ tương đương chẳng hạn màn kim loại cĩ nối đất đặt ở giữa hai cuộn dây.
Cấu trúc của máy biến áp thuộc tiêu chuẩn cách điện cấp II. Để đảm bảo đápứng được các yêu cầu trên cần phải:
- Khơngđược nối đất bất cứ phần vỏ kim loại của thiết bị nàoở phía mạch thứ cấp cũng như bản thân dây dẫn;
- Chiều dài của mạch thứ cấp phải được giới hạn để tránh trị số điện dung lớn cĩ thể xảy ra;
- Cáp và các thiết bị trong mạch phải cĩ mức điện trở cách điện cao luơn được duy trì. Những điều kiện nêu trên thường làm hạn chế việc ứng dụng biện pháp an tịan này và nĩđược áp dụng cho các thiết bị riêng lẻ.
Hình 3.32. Cấp điện từ biến thế cách ly.
Trong trường hợp cĩ nhiều thiết bị được nối chung vào một máy biến áp cách ly, cần phải tuân thủ các điều kiện sau:
- Vỏ của tất cả các thiết bị phải được nối với nhau bằng một dây bảo vệ cĩ cách điện, nhưng khơng được nốixuống đất;
- Cácổ cắm phải cĩ chân nối đất, chân nàyđược nối vào dây nối đẳng thế nhưng của các thiết bị (khơng được nối xuống đất).
Trong trường hợp cĩ chạm đất thêmđiểm thứ hai, bảo vệ quá dịng phải tác động cắt mạch tự động giống như trong mạch nối đất kiểu IT.
5. Các thiết bị cách điện cấp II.
Ký hiệu:
Những thiết bị này cũng được xem như “cĩ hai lần cách điện” vìở các thiết bị cách điện cấp II, một lớp cách điện phụ được thêm vào lớp cách điện chính, khơng cần nối phần dẫn điện nào của thiết bị với dây bảo vệ.
Hầu hết các thiết bị cầm tay hoặc bán cố định, ví dụ vài loại đèn, máy biến áp được thiết kế với mức cách điện đơi. Điều quan trọng là phải bảo trì cẩn thận đối với thiết bị cách điện cấp II và kiểm tra định kỳ để tránh trường hợp hư hỏng cáchđiện ví dụ hỏng lớp vỏ bọc,... các thiết bị điện tử, radio, vơ tuyến truyền hình (TV) cĩ mức cách điện tương đương cấp II.
Tiêu chuẩn IEC 364-4-41 hoặc theo tiêu chuẩn quốc gia như NFC 15-100 (Pháp) mơ tả chi tiết về các biện pháp thực hiện cách điện phụ trong tồn mạng điện.
Ví dụ đơn giản như việc đi cáp trong ống PVC. Các biện pháp khác cũng được mơ tả trong phần tử phân phối.
Đối với tủ phân phối và các thiết bị tương tự, IEC 439-11 mơ tả toàn bộ các yêu cầu đối với “cách điện toàn bộ” tương đương cách điện cấp II;
Vài loại cáp được coi tương đương cách điện cấp II đối với tiêu chẩn của một vài quốc gia.
Biến thế cách ly
230/230V, cách điện
Bài giảng An TồnĐiện Trang55
Hình 3.33. Ngun lý của mức cách điện loại II.
6. Đặt thiết bị trên sàn cáchđiện.
Thực tế, biện pháp này chỉ cĩ thể áp dụng được đối với những nơi khơ ráo và phải đảm bảo các điều kiện sau:
Sàn và tường của gian phịng phải làm bằng vật khơng dẫn điện, cĩ nghĩa làđiện trở đối với đất ở bất kỳ điểm nào phải > 50k (U 500V) và > 100k (500V<U1000V);
Các lối vào phịng đặt thiết bị điện đang xét phải được sắp xếp sao cho người từ ngồi bước vào khơng bị nguy hiểm, ví dụ một người đứng ở một sàn dẫn điện ngoài phịng đang xét khơng thể chạm vào phần vỏ kim loại của các thiết bị của phịng này qua lối cửa chính, chẳng hạn như các cơng tắc đèn treo trong hộp kín bằng vỏ kim loại.
Hình 3.34. Bảo vệ bằng cách đặt các thiết bị ngoài tầm tay với hoặc ngăn cách các thiết bị bằng vật chắn cách điện.
7. Phịngđẳng thế cách ly với đất.
Phịngđẳng thế cách ly với đất được áp dụng đối với mạng điện đặt biệt (ví dụ phịng thí nghiệm...) và sẽ cĩ một số khĩ khăn khi lắp ráp mạng.
Trong sơ đồ này, tất cả các phần vỏ dẫn điện của thiết bị, bao gồm cả sàn nhàđược nối với nhau bằng các dây dẫn cokích cỡ đủ lớn, nhờ vậy trong phịng khi xảy ra sự cố hư hỏng cách điện giữa dây đang cĩđiện và cả vỏ kim loại của thiết bị sẽ khiến cho căn phịng giống như “một cái lồng” mang điện áp bằng điện áp pha so với đất, tuy nhiên sẽ khơng cĩ dịng sự cố chạy qua. Trong tình trạng này nếu cĩ một người từ ngồi bước vào phịng, họ cĩ thể bị nguy hiểm (vì họ cĩ thể đang bước lên sàn cĩđiện).
Các biện pháp phịng ngừa cần được thực hiện để bảo vệ người tránh những mối nguy hiểm đã nêu trên (ví dụ làm sàn khơng dẫn điện ở lối vào,...).
Cần thiết phải cĩ các thiết bị đặc biệt để kiểm tra cáchđiện do khi cĩ hư hỏng về cách điện khơng cĩ dịng sự cố xuất hiện trong mạng kiểu này.
Ghi chú: các phần nối đất tự nhiênđi vào (hoặc ra khỏi) phạm vi khu đẳng thế (ví dụ ống dẫn nước,...) phải được bao bọc bởi vật liệu cách điện thích hợp và khơngđược nối vào mạng đẳng thế do những phần này thường được nối vào dây bảo vệ (dây đất) khác trong mạng điện chung.
Hình 3.35. Kết lưới đẳng thế các vỏ thiết bị cĩ thể tiếp cận đồng thời.