12/19/2011
1
KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN
12/19/2011
2
Nội dung môn học
Phần 1. Khái niệm và phân tích an toàn trong các mạng điện
Chương 1. Những khái niệm cơ bản
Chương 2. Phân tích an toàn trong mạng điện đơn giản
Chương 3. Phân tích an toàn trong mạng điện 3 pha
Phần 2. Các biện pháp kỹ thuật an toàn
Chương 4. Bảo vệ nối đất
Chương 5. Bảo vệ nối dây trung tính
Chương 6. Bảo vệ an toàn bằng thiết bị chống dòng điện rò Chương 7. Các biện pháp an toàn khác
Chương 8. Xử lý, cấp cứu người bị điện giật
Chương 9. Phòng chống điện từ trường
12/19/2011
3
Tài liệu tham khảo
1. TS Nguyễn Đình Thắng, TS Nguyễn Minh Chước
Kỹ thuật an toàn điện - NXB tại chức ĐHBKHN
2. Nguyễn Xuân Phú (Chủ biên)
Kỹ thuật an toàn trong sử dụng và cung cấp điện - NXB KHKT, 2003
3. Titres d`habilitation électrique
4. RCD protection
12/19/2011
4
Phần 1. Khái niệm và PTAT trong các mạng điện
Chương 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1. CÁC TAI NẠN VỀ ĐIỆN
1.1.1. Phân loại tai nạn điện
Các tai nạn điện
Điện giật
Đốt cháy do điện
Hoả hoạn cháy nổ do điện
12/19/2011
5
1.1.2. Nguyên nhân dẫn đến tai nạn điện
Chạm vào các phần tử
bình thường có điện áp
Chạm điện gián tiếp
Chạm điện trực tiếp
Nguyên nhân dẫn đến tai nạn điện
Chạm vào các phần tử bình
thường không có điện áp
Khác
HQ điện
Xuất hiện trong
KV điện trường mạnh
12/19/2011
6
tiếp xúc trực tiếp
Ph
N
Đất
Pha - Trung tính
Pha - đất
Ing
. .
. .
12/19/2011
7
Chạm vào thanh cái
12/19/2011
8
TIẾP XÚC GIÁN TIẾP
Ph
N
Đất
Ing
. .
12/19/2011
9
Ph
N
Đất
Ing
. .
TIẾP XÚC GIÁN TIẾP
12/19/2011
10
1.1.3. Số liệu thống kê tai nạn điện
Số liệu thống kê
tai nạn điện
a. Theo cấp điện áp:
U ≤ 1kV: 76,4%
U > 1kV: 23,6%
b. Theo nghề nghiệp:
Thuộc ngành điện: 42,2%
Các ngành khác: 57,8%
c. Theo nguyên nhân tiếp xúc điện:
Trực tiếp: 55,9%
Gián tiếp: 42,8%
HQ điện: 1,12%
Xuất hiện trong KV điện trường mạnh:0.08%
d. Theo nguyên lứa tuổi:
Dưới 20: 14,5%
21-30: 51,7%
31-40: 21,3%
Trên 40: 12,5%
12/19/2011
11
1.2. TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN
Khi người tiếp xúc với các phần tử có điện áp (kể cả tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp), sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể, các bộ phận của cơ thể phải chịu tác động nhiệt, điện phân và tác dụng sinh học của dòng điện làm rối loạn, phá huỷ các bộ phận này, có thể dẫn đến tử vong.
a) Tác động về nhiệt: của dòng điện đối với cơ thể người thể hiện qua hiện tượng gây bỏng, phát nóng các mạch máu, dây thần kinh, tim, não và các bộ phận khác trên cơ thể dẫn đến phá huỷ các bộ phận này hoặc làm rối loạn hoạt động của chúng khi dòng điện chạy qua.
b) Tác động điện phân: của dòng điện thể hiện ở sự phân huỷ các chất lỏng trong cơ thể, đặc biệt là máu, dẫn đến phá vỡ các thành phần của máu và các mô trong cơ thể.
c) Tác động sinh học: của dòng điện biểu hiện chủ yếu qua sự phá huỷ các quá trình điện - sinh, phá vỡ cân bằng sinh học, dẫn đến phá huỷ các chức năng sống.
Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người tuỳ thuộc vào trị số của dòng điện, loại dòng điện (dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều) và thời gian duy trì dòng điện chạy qua cơ thể (IEC 60479-1).
12/19/2011
12
Standard IEC 60479-1
Time/current zones defining the effects of AC current
(15 Hz to 100 Hz)
Vùng 1: Không cảm nhận được
Vùng 2: Cảm thấy khó chịu
Vùng 3: Co các cơ, b (10 mA) let-go threshold
Vùng 4: Rung cơ tim, c1(30 mA)
b -c1: probability 0 %
c1 -c2: probability ~ 5 %
c2 -c3: probability ~ 50 %
>c3: probability > 50 %
Đường a - Ngưỡng cảm nhận có dòng điện qua người
Đường b - Ngưỡng buông - nhả
12/19/2011
13
Standard IEC 60479-1: Ngưỡng dòng điện tới hạn
(Critical current thresholds)
Tim ngừng đập
Tim đập mạnh - Ngưỡng RCT
Tê liệt cơ quan hô hấp-Nghẹt thở
Bắt đầu co cơ - Ngưỡng buông nhả
Có cảm giác nhói nhẹ - Ngưỡng cảm nhận
AC
12/19/2011
14
Ngưỡng dòng điện tới hạn
Không xác định
DC
12/19/2011
15
1.3. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC & TỔNG TRỞ CƠ THỂ NGƯỜI
Điện áp tiếp xúc và tổng trở cơ thể là hai đại lượng dùng để xác định trị số dòng điện qua người.
1.3.1. Điện áp tiếp xúc Utx: Lµ ®iÖn ¸p gi÷a hai ®iÓm trªn ®­êng ®i cña dßng ®iÖn qua c¬ thÓ ng­êi (hay chÝnh lµ ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¬ thÓ ng­êi khi ng­êi tiÕp xóc ®iÖn) th­êng lµ gi÷a tay víi tay hoÆc gi÷a tay vµ ch©n.
ZT = Zng = Zp + Zi
1.3.2. Tổng trở cơ thể người:
12/19/2011
16
Zng
Điện áp tx
Đường điện
Diện tích,
áp suất
Nhiệt độ
Tình trạng
da
Thời gian đi qua
12/19/2011
17
1.3.3. Điện áp tiếp xúc cho phép Utxcp
Nh� xu?ng
Ngập nước
Utx = Ung = Rng.Ing
1200 * 10 mA = 12 V
Ẩm ướt
2500 * 10 mA = 25 V
Khô ráo
5000 * 10 mA = 50 V
Utxcp
12 V
24 V
48 V
Ngập nước
1200 * 10 mA = 12 V
Ẩm ướt
2500 * 10 mA = 25 V
Khô ráo
5000 * 10 mA = 50 V
12 V
25 V
50 V
Tiêu chuẩn Pháp:
Tiêu chuẩn IEC:
12/19/2011
18
Chức vụ có tư cách
Dụng cụ
Những phương pháp
Năng lực
Môi trường
Luật lao động
Những quy phạm
Điện áp
Công tác
An toàn
1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG TÁC ATĐ
12/19/2011
19
Khi TBĐ có dòng chạm vỏ, đường dây điện đứt rơi xuống đất,… tại chỗ chạm đất sẽ có dòng điện tản vào trong đất. Dòng điện này tản ntn vào trong đất? Để trả lời câu hỏi này là một vấn đề hết sức phức tạp, nhưng có thể hình dung một cách đơn giản: Xét TH dòng điện này tản vào trong đất thông qua một bán cầu kim loại có bán kính r0 chôn sát mặt đất. Với giả thiết:
Môi trường chôn điện cực có điện trở suất ρ là thuần nhất.
Dòng điện chạm đất Iđ đi từ tâm bán cầu toả vào trong đất theo đường bán kính.
Trường của dòng điện Iđ là dạng trường tĩnh (tức là tập hợp các đường sức và đường đẳng thế của chúng giống nhau).
1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
12/19/2011
20
1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
1.5.1. Sự phân bố thế tại chỗ dòng điện chạm đất
ĐL Ôm dưới dạng vi phân: J = E hay E = J
12/19/2011
21
1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
1.5.2. Điện trở tản
Khi dòng điện đi vào trong đất, bị điện trở của điện cực và đất cản trở. Điện trở này gọi là điện trở tản Rđ:
1.5.3. Điện áp tiếp xúc Utx
12/19/2011
22
1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
1.5.4. Điện áp tiếp xúc Ub
Từ CT ta thấy rằng càng đứng xa chỗ dòng điện chạm đất (điện cực nối đất) điện áp bước càng có trị số nhỏ. Khi người đứng cách chỗ chạm đất trên 20 m có thể coi điện áp bước bằng 0.
Ví dụ: Iđ = 1000A; ρ = 102 m
và a = 0,8m thì Ub = 30,6 V
Như vậy điện áp bước và điện áp tiếp xúc thay đổi hoàn toàn trái ngược nhau khi khoảng cách đến chỗ chạm đất thay đổi.
12/19/2011
23
Chương 2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN
2.1. KHÁI NIỆN CHUNG
Khái niệm về mạng điện đơn giản
Phân loại mạng điện đơn giản
+ Theo điện dung có: Mạng điện dung nhỏ và mạng điện dung lớn
+ Theo chế độ làm việc có: Mạng nối đất và mạng cách điện với đất.
Góc độ chạm điện dẫn đến mất an toàn điện trong các mạng đơn giản có thể do chạm điện trực tiếp hoạc gán tiếp.
+ Chạm vào hai dây: Rất nguy hiểm
+ Chạm vào 1 dây: Nguy hiểm tuỳ thuộc vào từng loại mạng điện và chạm vào dây nào.
Chương 2. PTAT TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN
12/19/2011
24
2.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN CÓ ĐIỆN DUNG NHỎ
2.2.1. Mạng 2 dây cách điện với đất
* Như vậy, mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào:
- Điện áp của mạng U
Điện trở cơ thể người Rng
Điện trở cách điện của mạng Rcđ
2.2.2. Mạng Mạng chỉ có 1 dây:
* Chú ý: Khi 1 dây chạm đất mà người chạm vào dây còn lại sẽ rất nguy hiểm.
* Khi R0 = 0 thì:
12/19/2011
25
2.2.3. Mạng 2 dây có 1 dây nối đất
TH chạm vào dây không nối đất: Ung ≈ U

TH chạm vào dây nối đất: Ungmax = 5%U


* Chú ý:
Khi dây 1 chạm vào dây 2 và tiết diện 2 dây như nhau thì Ungmax = 0,5U

Khi dây nối đất đứt ở phía đầu nguồn thì Ung ≈ U.
12/19/2011
26
2.3. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN CÓ ĐIỆN DUNG LỚN
2.3.1. Sự nguy hiểm của điện tích tàn dư
a. Người chạm vào 2 cực của đường dây đã cắt điện:
b. Người chạm vào 1 cực của đường dây đã cắt điện:
12/19/2011
27
2.3.2. Chạm vào 1 cực của đường dây xoay chiều đang vận hành
12/19/2011
28
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 2
1. Phân tích an toàn khi người chạm vào một cực của mạng điện đơn giản có điện dung nhỏ?
2. Phân tích an toàn khi người chạm vào một cực của mạng điện đơn giản có điện dung lớn?
3. Hãy xác định dòng điện qua người ở mạng điện 2 dây cách điện đối với đất điện dung nhỏ trong các trường hợp người chạm vào:
Đồng thời 2 dây?
Một dây?
Và cho biết người có nguy hiểm không trong từng trường hợp, giải thích?
Biết: - Mạng điện có điện áp U = 220V;
- Điện trở cách điện Rcđ = 30 k;
4. Hãy xác định dòng điện qua người trong mạng điện 1 pha của nước ta trong các trường hợp người chạm vào:
Đồng thời 2 dây: dây pha và dây nối đất (dây trung tính)?
Dây pha?
Và cho biết người có nguy hiểm không trong từng trường hợp, giải thích?
Biết: - Mạng điện có điện áp U = 220V, f =50Hz ;
- Điện trở nối đất đầu nguồn R0 = 4 ;
- Điện trở người Rng = 1000.
12/19/2011
29
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 2
5.* Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào dây trung tính của mạng điện 1 pha nước ta trong các trường hợp:
Chỗ chạm cách nguồn điện 1 khoảng L1 = 30m?
Chỗ chạm ở ngay điểm đấu với phụ tải?
Chỗ chạm cách nguồn điện 1 khoảng L1 = 30m trong khi mạng xảy ra ngắn mạch tại phụ tải?
Chỗ chạm ở ngay điểm đấu với phụ tải khi dây trung tính bị đứt tại đầu nguồn?
Chạm khi dây pha bị đứt?
* Cho biết người có nguy hiểm không trong các trường hợp trên, giải thích? * So sánh mức độ nguy hiểm khi chạm điện trong các trường hợp trên?
Biết rằng:
- Mạng điện có điện áp U = 220V, f =50Hz; dùng dây đồng mềm M22,5 (r0 = 8,06/km) dài L = 50m cấp điện cho phụ tải có công suất 5,5 kW, cos = 0,85;
- Giả thiết điện trở nối đất đầu nguồn Rđ = 0 ; điện trở người Rng = 1000.
12/19/2011
30
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 2
6. Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm đường dây tải điện cao áp tại thời điểm vừa cắt ra khỏi nguồn có chiều dài 1km kể từ nguồn đến chỗ chạm điện trong trường hợp:
Chạm vào một dây?
Chạm vào cả hai dây?
Biết: - Điện áp giữa 2 dây tại thời điểm t = 1s người chạm điện là 6kV;
- Giả thiết điện dung giữa 2 dây và 2 dây với đất cùng bằng 0,3F/km.
- Điện trở người Rng = 1,5k
7. Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào hai cực của một tụ điện ngay sau khi cắt ra khỏi lưới điện?
Biết: - Điện áp giữa 2 cực tại thời điểm t = 0,5s người chạm điện là 3kV;
- Giả thiết điện dung của tụ bằng 3F.
8. Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào một dây của mạng điện 2 dây cách điện với đất cấp điện cho 1 phụ tải đang làm việc cách nguồn 500m?
Biết: - Điện áp nguồn 6kV, f = 50Hz;
- Chỗ chạm điện: tại điểm đấu với phụ tải.
- Giả thiết điện dung giữa các dây với đất bằng nhau và bằng 0,3F/km.
- Điện trở người Rng = 1,5k.
12/19/2011
31
Chương 3. PHÂN TÍCH AN TOÀN
TRONG MẠNG ĐIỆN BA PHA
3.1. KHÁI NIỆN CHUNG
Khái niệm về mạng điện 3 pha
Mạng được dùng rộng rãi trong công nghiệp
Phân loại mạng điện 3 pha
Theo cấp điện áp:
Theo chế độ làm việc của trung tính:
Các tình huống chạm điện dẫn đến tai nạn điện giật:
Chạm trực tiếp: 1 pha; 2 pha; 3 pha
Chạm gián tiếp: Thường 1 pha bị hỏng cách điện → nên có thể coi trường hợp này như trường hợp chạm trực tiếp vào 1 pha.
12/19/2011
32
3.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN KHI NGƯỜI CHẠM VÀO 1 PHA TRONG MẠNG ĐIỆN 3 PHA TT CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT
3.2.1. Trường hợp chung:
12/19/2011
33
3.2.2. Mạng hạ áp U ≤ 1kV:
3.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN KHI NGƯỜI CHẠM VÀO 1 PHA TRONG MẠNG ĐIỆN 3 PHA TT CÁCH ĐIỆN VỚI ĐẤT
3.2.3. Mạng cao áp U > 1kV:
Chú ý: TH người chạm 1 pha trong khi 1 trong hai pha còn lại chạm đất → Rất nguy hiểm.
12/19/2011
34
3.3.1. Đối với mạng cao áp:
Việc nối đất trung tính chủ yếu bởi lý do kinh tế. Vì ở mạng điện TT nối chỉ chọn cách điện theo điện áp pha, trong khi đó mạng điện trung tính cách điện chọn theo điện áp dây.



3.3.2. Đối với mạng hạ áp:
Việc nối đất trung tính chủ yếu với lý do an toàn cho người và thiết bị.
Có thể so sánh tổng hợp dưới góc độ an toàn giữa mạng TT nối đất với mạng TT cách điện ở bảng sau:
3.3. PHÂN TÍCH AN TOÀN KHI NGƯỜI CHẠM VÀO 1 PHA TRONG MẠNG ĐIỆN 3 PHA TT NỐI ĐẤT
12/19/2011
35
12/19/2011
36
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 3
1. Phân tích an toàn trong các mạng điện 3 pha?
2. So sánh mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất và mạng trung tính nối đất dưới góc độ an toàn điện?
3. * Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào 1 pha của mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất trong các trường hợp:
Người chạm điện trong chế độ mạng điện làm việc bình thường?
Người chạm điện trong chế độ mạng điện đang xảy ra chạm đất pha khác?
* Có nhận xét gì sau khi tính toán 2 trường hợp trên?
Biết: - Mạng có điện điện áp 380/220 V, f = 50Hz;
- Điện trở cách điện Rcđ = 40k; điện dung không đáng kể;
- Điện trở người Rng = 1k.
* Hãy xác định Rcđ tối thiểu để người có Rng = 1000 chạm vào 1 pha vẫn an toàn?
4. * Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào 1 pha của mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất trong chế độ mạng điện làm việc bình thường.
Biết: - Mạng có điện điện áp 10 kV, f = 50Hz; có chiều dài L = 10km;
- Điện dẫn cách điện gcđ  0; điện dung đơn vị C0 = 0,3F/km;
- Điện trở người Rng = 2k.
* Cho biết dòng điện này có nguy hiểm đối với người không?
* Theo bạn để giảm dòng điện qua người khi tiếp xúc 1 pha trong mạng này có các biện pháp nào?
12/19/2011
37
5. Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào 1 pha của mạng điện 3 pha trung tính nối đất trong chế độ mạng điện làm việc bình thường và khi có chạm đất 1 pha khác?
Biết: - Mạng có điện điện áp 380 V, f = 50Hz;
- Điện trở người Rng = 1k, điện trở nối đất trung tính R0 = 4
6. * Hãy xác định dòng điện qua người khi người (Rng = 1k) chạm vào 1 pha của mạng điện 3 pha trung tính nối đất 380/220 V ở chế độ mạng điện làm việc bình thường trong trường hợp người chạm:
Tiếp xúc trực tiếp với đất (đi chân đất)?
Đi giầy có điện trở Rg = 10k?
Đi giầy có điện trở Rg = 10k nhưng lại chạm vào phần nhô khỏi đất của một kết cấu kim loại chôn trực tiếp trong đất gần đó?
Giả thiết: điện trở nối đất trung tính R0 = 4 và điện trở của kết cấu kim loại R = 20.
* Có nhận xét gì trong các trường hợp kể trên?
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 3
12/19/2011
38
Phần 2. Các biện pháp kỹ thuật an toàn
12/19/2011
39
4.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Trong HTĐ tồn tại 3 loại nối đất:
Nối đất làm việc R0: Thực hiện nối các điểm của mạng điện (thường là trung tính mạng điện) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo các chế độ làm việc của mạng điện.
Nối đất an toàn (BV) Rđ: Thực hiện nối các phần tử bình thường không mang điện áp (thường là vỏ máy, khung máy, chân sứ,…) với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người tiếp xúc với các phần tử này khi vì lý do nào đó (thường là cách điện bị hỏng) chúng có điện.
Nối đất chống sét Rxk: Thực hiện nối các thiết bị chống sét với hệ thống nối đất nhằm đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị, công trình khi có sét đánh.
Trong nội dung môn học này chủ yếu chỉ đề cập nối đất an toàn. Tuy nhiên các công thức, trị số điện trở nối đất, cách thức tính toán, thiết kế và lắp đặt trình bày có thể được áp dụng cho cả 3 loại nối đất kể trên.
Chương 4. BẢO VỆ NỐI ĐẤT
12/19/2011
40
4.1. KHÁI QUÁT CHUNG
12/19/2011
41
4.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Một hệ thống nối đất có thể là:
Tự nhiên: Tận dụng các bộ phận kim loại có sẵn trong lòng đất làm hệ thống nối đất.
Nhân tạo: Chủ định dùng các điện cực kim loại (bằng đồng là tốt nhất) chôn sâu trong đất làm hệ thống nối đất.
Hỗn hợp: Kết hợp 2 loại nối đất này.
Điện của một hệ thống nối đất gồm 2 thành phần: điện trở của bản thân điện cực kim loại và điện trở của khối đất tham gia quá trình tản dòng điện vào trong đất được gọi là điện trở tản. Điện trở này phụ thuộc vào kích thước, độ chôn sâu và điện trở suất của vùng đất.
Điện trở suất của đất có ảnh hưởng lớn nhất tới trị số của điện trở tản. Do điện trở suất phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: loại đất, thời tiết, độ chặt,…(trong đó đặc biệt lưu ý đến yếu tố thời tiết) nên khi tính toán điện trở tản, điện trở suất cần được hiệu chỉnh theo hệ số mùa km.
12/19/2011
42

4.1. KHÁI QUÁT CHUNG
12/19/2011
43
4.2. MỤC ĐÍCH-Ý NGHĨA CỦA BẢO VỆ NỐI ĐẤT
Mục đích:
Nhằm giảm dòng điện qua người đến trị số an toàn;
Tăng dòng điện sự cố pha-vỏ để các thiết bị bảo vệ quá dòng truyền thống (CC, ATM, BVRL) cắt phần tự này ra khỏi mạng điện, an toàn cho người và thiết bị.
Ý nghĩa: Khi cách điện giữa pha và phần tử bình thường không mang điện bị hỏng, nối đất sẽ duy trì 1 điện áp giữa các phần tử này với đất nhỏ sẽ an toàn cho người chạm phải.
(Xét ví dụ chứng minh)
12/19/2011
44
(xem phụ lục 1)
4.3. CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT
12/19/2011
45
4.4. TÍNH TOÁN, TK VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
B1. Thu thập số liệu
Loại mạng điện cung cấp
Xác định vị trí và điện trở suất của vùng đất sẽ thực hiện nối đất bảo vệ
…
B2. Xác định điện trở nối đất yêu cầu Ryc (dựa vào quy phạm phụ lục 1)
B3. Dự kiếm các loại điện cực dùng trong hệ thống nối đất sau đó áp dụng công thức tính toán điện trở nối đất (theo phụ lục 1).
B4. So sánh trị số điện trở tản tính toán được ở B3 với Ryc. Nếu:
RHT ≤ Ryc → Chuyển sang B5.
RHT > Ryc → Cần tăng số lượng điện cực và tính lại B3 sao để đạt Ryc.
12/19/2011
46
4.4. TÍNH TOÁN, TK VÀ LẮP ĐẶT HT NỐI ĐẤT
B5. Vẽ mặt bằng, mặt cắt của hệ thống nối đất và hình vẽ hướng dẫn thi công, lắp đặt
B6. Lắp đặt
B7. Kiểm tra
12/19/2011
47
4.5. PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ 1 SỐ ĐIỀU CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN BẢO VỆ NỐI ĐẤT
4.5.1. Phạm vi ứng dụng
12/19/2011
48
4.5.2. Một số điều cần lưu ý khi thực hiện BVNĐ
Đối với những vùng đất có điện trở suất lớn, có thể sử dụng các giải pháp sau:
Lợi dụng thêm các điện cực nối đất tự nhiên
Thay đất gốc có điện trở suất cao bằng đất mới có điện trở suất thấp hơn
Sử dụng muối ăn
Sử dụng hóa chất để giảm điện trở suất cuc bộ:
- Vật liệu tăng cường tiếp đất GEM (Earth Enhancing Metarial) gồm các ion dẫn điện và hạt đất mịn.
- Hợp chất tăng cường tiếp đất EEC (Earth Enhancing Compound) gồm 2 thành phần dạng bột: Sumfat đồng (15%) và Sudium Ferro Cyanide (85%) hòa vào nước và rải vào hố chôn điện cực nối đất.
- Hóa chất San-Earth (Nhật bản)
Công nghệ nối đất tầng sâu
Nối đất đẳng thế
Việc kiểm tra định kỳ HTNĐ: 6 tháng/lần
12/19/2011
49
Câu hỏi và bài tập ôn tập chương 4
1. Các loại nối đất trong hệ thống điện?
2. Mục đích, ý nghĩa, trình tự tính toán và phạm vi áp dụng của bảo vệ nối đất?
3. Tính toán nối đất làm việc và nối đất an toàn của một trạm biến áp 630kVA/35/0,4kV? Biết: ρđo = 100Ωm ở mùa khô.
12/19/2011
50
Chương 5. BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH
5.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Khái niệm: BVNDTT là thực hiện nối các phần tử bình thường không mang điện áp (thường là vỏ, khung máy) với dây trung tính của mạng hạ áp 3 pha 4 dây có trung tính nối đất.
Mục đích: Nhằm biến sự cố chạm vỏ thành sự cố ngắn mạch 1 pha, để các thiết bị bảo vệ (CC, ATM) dễ dàng cắt các thiết bị bị sự cố chạm vỏ ra khỏi mạng điện sẽ an toàn cho người tiếp xúc.
12/19/2011
51
5.1. KHÁI QUÁT CHUNG
Phạm vi áp dụng:
Sử dụng trong mạng điện 3 pha hạ áp có trung tính nối đất;
Mạng điện 1 pha hạ áp có 1 dây nối đất (nước ta);
Kết hợp BVNĐ và BVNDTT
5.2. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN CHÚ Ý KHI THỰC HIỆN BVNDTT
Cần có nối đất lặp lại trên các đoạn dây trung tính 280-300m (Nối đất với điện trở nhỏ hơn 1 cấp so với đầu nguồn-xem PL3); riêng nếu dùng cáp 3 pha 4 dây thì không cần nối đất lặp lại.
Không được đặt thiết bị đóng cắt, bảo vệ trên dây trung tính. Muốn cắt phải cắt đồng thời cả dây pha.
Lắp đặt BVNDTT cũng như BVNĐ, cần nối các vỏ, khung máy trong cùng 1 nhà xưởng với nhau và nối với dây trung tính (xem hình vẽ).
12/19/2011
52
5.2. MỘT SỐ ĐIỀU CẦN CHÚ Ý KHI THỰC HIỆN BVNDTT
12/19/2011
53
Câu hỏi ôn tập chương 5
Khái niệm, mích đích và phạm vi áp dụng của BVNDTT?
Tại sao đối với mạng điện hạ áp 3 pha trung tính nối đất, người ta lại dùng BVNDTT thay BVNĐ?
Những điều cần chú ý khi thực hiện BVNDTT?
12/19/2011
54
Chương 6. BẢO VỆ CHỐNG ĐIỆN GIẬT BẰNG RCD
6.1. KHÁI QUÁT CHUNG
6.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của RCD
a. RCD 3 pha:
12/19/2011
55
6.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của RCD
a. RCD 3 pha:
12/19/2011
56
6.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của RCD
b. RCD 1 pha:
12/19/2011
57
Cài đặt giá trị tác động:
Ngoài chức năng chống điện giật RCD còn có thể chống được cháy nổ
12/19/2011
58
6.1.2. Cấu trúc mạng điện (theo IEC 364-3)
TT system
IT system
TN system
12/19/2011
59
6.2. THỰC HIỆN RCD TRONG CÁC SƠ ĐỒ
6.2.1. Sơ đồ TT
12/19/2011
60
6.2.1. Sơ đồ TT
12/19/2011
61
TT system, exercise 1
1) Tính dòng điện sự cố If?
2) Tính điện áp tiếp xúc Ung?
3) Đặt IΔn của RCD là bao nhiêu?
- Độ nhạy (sensitivity)?
(Thời gian trễ) time delay?

4) Nếu dùng RCD có IΔn = 30mA thì điện trở nối đất vỏ thiết bị bao nhiêu để khi có dòng chạm vỏ RCD sẽ tác động.
12/19/2011
62
TT system, exercise 1
Điện áp pha là UP = 230V. Do đó dòng điện sự cố là:
If = 230/(4+6) = 23 A
2) Điện áp tiếp xúc Ung= 23x6 = 138V. Điện áp này nguy hiểm cho người vì Ung >> Utxcp.
3) - Độ nhạy: IΔn< Utxcp/Ru
Utxcp= 50 V → IΔn< 8A;
Utxcp= 25 V → IΔn < 4 A.
- Thời gian trễ: tức thời
4) Tra theo bảng hoặc tính theo:
12/19/2011
63
TT system, exercise 2
12/19/2011
64
TT system, exercise 2
12/19/2011
65
6.2.2. Sơ đồ IT
Khi chỉ có chạm đất một điểm
Người tiếp xúc không nguy hiểm
Dòng chạm đất nhỏ, không có khả năng gây hỏa hoạn
Chỉ cần lắp bộ phận cảnh báo có chạm đất
12/19/2011
66
6.2.2. Sơ đồ IT
Khi có 2 điểm chạm đất
Trở thành NM 2 pha, các thiết bị quá dòng (CC, ATM) sẽ tác động.
12/19/2011
67
6.2.2. Sơ đồ TN
a. Sơ đồ TN-C: Đây là mạng 3 pha 4 dây
PEN = PE+N
Không dùng được RCD
12/19/2011
68
6.2.2. Sơ đồ TN
b. Sơ đồ TN-S
c. Sơ đồ TN-C-S
RCD
12/19/2011
69
c. Sơ đồ TN-C-S (Chú ý)
TN-C
TN-S
12/19/2011
70
Câu hỏi ôn tập chương 6
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của RCD?
Các loại mạng điện theo tiêu chuẩn quốc tế và việc thực hiện RCD trong các sơ đồ này?
12/19/2011
71
Chương 7. CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHÁC
(Phòng ngừa rủi ro)
7.1. CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
Biện pháp phòng ngừa rủi ro
12/19/2011
72
Chương 7. CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHÁC
(Phòng ngừa rủi ro)
Đảm bảo tốt cách điện của dây dẫn, thiết bị:
Dây dẫn: Bọc cách điện bên ngoài:


Thiết bị điện: Sử dụng cách điện kép:
Ph
N
Ký hiệu
12/19/2011
73
Chương 7. CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHÁC
(Phòng ngừa rủi ro)
Đảm bảo khoảng cách, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện:
Đảm bảo khoảng cách: Để tránh va chạm với bộ phận mang điện, quy định:



12/19/2011
74
Đảm bảo khoảng cách, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện
Bao che, rào chắn: Để gây trở ngại, cách ly với bộ phận mang điện
Cao áp:
12/19/2011
75
Bao che, rào chắn: Để gây trở ngại, cách ly với bộ phận mang điện (tiếp)
Tấm
chắn
230V
Hạ áp:
12/19/2011
76
Chỉ số IP theo IEC 60364-5-51


Note: the IP code applies to electrical equipment for voltages up to and including 72.5 kV.
Ví dụ: Động cơ có IP44
12/19/2011
77
CHỈ SỐ BẢO VỆ (ĐỘ KÍN) IP#X
12/19/2011
78
Bao che, rào chắn: Để gây trở ngại, cách ly với bộ phận mang điện (tiếp)
IP 0
IP 2
12/19/2011
79
Sử dụng biển báo, khóa liên động
ZONE de TRAVAIL
12/19/2011
80
Sử dụng phương tiện, dụng cụ an toàn
12/19/2011
81
Sử dụng phương tiện, dụng cụ an toàn
Ví dụ
12/19/2011
82
Sử dụng máy biến áp cách ly
12/19/2011
83
Chú ý
Sộparation des circuits
Ph
N
230v
230v
Máy biến áp biệt lập hay cách điện
Mối nguy hiểm khi
tiếp xúc trực tiếp
. .
12/19/2011
84
7.2. CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC
Luôn phải có ý thức chấp hành nghiêm chỉnh nội quy, quy định của cơ quan; quy trình, quy phạm; tiêu chuẩn đề ra.
Ví dụ: Làm việc theo phiếu công tác
PHIếU THAO TáC
Số........
Ngày................ Thời gian bắt đầu..........................
Thời gian kết thúc.........................
Nhiệm vụ: Cắt điện và nối đất đường dây số 2-110kV.
Trình tự thao tác:
. Cắt máy số :................
. Kiểm tra trạng thái cắt của máy cắt điện.
. Kiểm tra cách điện của dao cách ly đường dây.
. Cắt dao cách ly đường dây.
. Đóng dao nối đất của đường dây.
. Cắt dao cách ly thanh góp của hệ thống thanh góp....
Người thao tác Người duyệt
Kí Kí
12/19/2011
85
Chương 8. XỬ LÝ, CẤP NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT
Khi thấy người bị tai nạn điện giật, bất cứ ai cũng phải có trách nhiệm tìm mọi biện pháp để cứu người bị nạn.
Việc xử lý, cấp cứu càng tiến hành nhanh thì tỷ lệ nạn nhân được cứu sống càng cao.
Theo thống kê, trong 1 phút nếu nạn nhân được tách ra khỏi nguồn điện và được cấp cứu kịp thời thì tỷ lệ cứu sống 98%, nhưng nếu để đến 6 phút tỷ lệ này chỉ là 10%.
Việc sử lý, cấp cứu người bị điện giật đúng cách cần thực hiện theo 2 bước cơ bản:
Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện, và
Cấp cứu nạn nhân ngay sau khi tách ra khỏi nguồn điện.

12/19/2011
86
8.1. PHƯƠNG PHÁP TÁCH NẠN NHÂN RA KHỎI NGUỒN ĐIỆN
Cần phải phân biệt người bị điện giật ở mạng điện cao áp hay hạ áp
12/19/2011
87
8.2. PHƯƠNG PHÁP CẤP CỨU NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT
12/19/2011
88
Chương 9. PHÒNG CHỐNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
(Jackie LaMuth - Ohio University)
Điện từ trường (Electromagnetic Fields; EMFs) là gì? Dòng điện là nguyên nhân sinh ra điện từ trường. Điện từ trường được phân làm 5 loại theo tần số của nó:
Loại ELF (tần số cực thấp; extremely low frequencies) - các thiết bị điện gia dụng, đường dây điện.
Loại HF và LF (tần số cao [high frequencies] và tần số thấp [low frequencies]) - sóng radio AM
Loại VLF (tần số rất thấp; very low frequencies) - tivi và video
Loại VHF (tần số rất cao; very high frequencies) sóng tivi và radio FM
Loại SHF (siêu tần số; super high frequencies) tần số của microwave
Con người tiếp xúc với EMFs như thế nào?
Con người tiếp xúc với nhiều nguồn EMFs khác nhau, trong đó có nguồn tự nhiên và nguồn nhân tạo, do đó rất khó xác định mối liên hệ liều lượng - hậu quả của một nguồn EMFs duy nhất nào đó.
Trong tự nhiên các EMFs được tạo ra bởi quá trình sấm chớp và từ trường của Trái đất.
Các nguồn EMFs nhân tạo sinh ra rừ quá trình sản xuất, truyền tải và sử dụng điện.
12/19/2011
89
Chương 9. PHÒNG CHỐNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
Tác động của điện từ trường đối với cơ thể người:
Nếu người tiếp xúc với nhiều nguồn điện từ trường khác nhau và cường độ lớn hơn giới hạn cho phép kéo dài sẽ dẫn đến đến. Sự thay đổi một số chức năng của cơ thể, trước hệ là hệ thần kinh trung ương (chủ yếu làm rối loại hệ thần kinh thực vật và hệ thống tim mạch). Sự thay đổi này có thể làm:
Nhức đầu, dễ mệt mỏi, khó ngủ hoặc buồn ngủ nhiều, suy yếu toàn thân.
Làm chậm mạch, giảm áp lực máu, đau tim, khó thở, làm biến đổi gan và lá lách.
Ngoài ra, năng lượng điện từ trường tần số cao (trên 50-60Hz) gọi là bức xạ ion, nó có đủ năng lượng để tách electron ra khỏi nguyên tử. Tia X có đủ năng lượng để phá hủy các phân tử chứa gene. Nếu con người tiếp xúc nhiều với bức xạ ion có thể bị ung thư, biến đổi máu, giảm sự thính mũi, biến đổi nhân mắt.
12/19/2011
90
Chương 9. PHÒNG CHỐNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
Biện pháp phòng chống điện từ trường:
Tuân thủ nghiêm túc các quy tắc và tiêu chuẩn của ngành và nhà nước.
Không đứng quá gần các nguồn phát sinh điện từ trường, sẽ có thể giảm được phần lớn các ảnh hưởng.
Không nên ngủ gần các thiết bị điện, đặt biệt là các thiết bị có motor.
Giữ khoảng cách với đầu máy video ít nhất là 18 inches (18*2,54cm), hãy tắt đầu máy khi không sử dụng. Không ngồi gần phía sau hoặc bên cạnh màn hình vi tính (thậm chí khi cách một vách phòng).
Nếu có thể hãy tắt thiết bị sưởi giường, chăn điện, trước khi đi ngủ.
Giữ khoảng cách vài feet (1 feet = 12 inches) đối với ti vi (kế cả mọi chiều)
Hạn chế sử dụng chăn điện và máy sấy tóc
12/19/2011
91
Hết