Bài giảng An toàn điện (Trình độ: Cao đẳng) - Phần 1 - Cao Thái Nguyên

Giáo trình An toàn điện 64 Tiếp xúc gián tiếp: khi cơ thể người tiếp xúc với 2 điểm có điện áp khác nhau sẽ có dòng điện đi qua người gây ra tai nạn điện giật. Đây là tai nạn điện phổ biến. Hình 2.4. Điện giật tiếp xúc gián tiếp b. Đốt cháy điện do hồ quang. Khi người đến gần vật mang điện áp cao tuy chưa chạm phải, nhưng điện áp cao sinh ra hồ quang điện mà dòng điện qua hồ quang chạy qua người khá lớn đưa đến nạn nhân có thể bị chấn thương hoặc chết do hồ quang đốt cháy da thịt. Tai nạn này ít xảy ra vì đối với điện áp cao luôn có biển báo và hàng rào an toàn bảo vệ. c. Hoả hoạn, cháy nổ. Do điều kiện vận hành, dòng điện đi qua dây dẫn quá giới hạn cho phép gây nên sự đốt nóng, do hồ quang điện sinh ra gây nên hoả hoạn. Do hợp chất ở gần các dây dẫn điện có dòng điện quá lớn, nhiệt độ dây dẫn vượt quá giới hạn cho phép sinh ra sự nổ. Xảy ra ở môi trường dễ cháy nổ (bụi bặm, hơi hoá chất, khí dễ cháy) khi có sự cố điện. Tai nạn này gây thiệt hại cả về con người lẫn cơ sở vật chất. 2.1.3. Những yếu tố ảnh hƣởng đến tai nạn điện. Tai nạn điện gây ra cho con người phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong có thể kể đến các yếu tố sau: a. Gía trị dòng điện qua người. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 65 Đây là yếu tố quan trọng nhất, mối nguy hiểm cho người là do giá trị dòng điện qua người quyết định. Với tần số 50 – 60 Hz, giá trị dòng điện xoay chiều an toàn cho người phải nhỏ hơn 10mA. Đối với dòng điện một chiều thì trị số này phải nhỏ hơn 50 mA. Dòng điện là nhân tố vật lý trực tiếp gây ra tổn thương khi bị điện giật. Điện trở của thân người, điện áp đặt vào thân người chỉ là để biến đổi trị số dòng điện mà thôi. Khi phân tích về tai nạn do dòng điện giật không nên nhìn đơn thuần theo trị số dòng điện mà phải xét đến môi trường, hoàn cảnh xảy ra tai nạn và phản xạ của cơ thể nạn nhân. Dòng điện [mA] TÁC HẠI DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ THỂ NGƢỜI Dòng điện xoay chiều Dòng điện một chiều 0.6÷1.5 Bắt đầu thấy tê ngón tay Không có cảm giác 2÷3 Ngón tay tê rất mạnh Không có cảm giác 6÷7 Bắp thịt co lại và rung Đau như kim đâm và thấy nóng 8÷10 Tay khó rời vật mang điện nhưng có thể rời được, ngón tay, khớp tay, bàn tay cảm thấy đau Nóng tăng lên rất mạnh 20÷25 Tay không rời được vật mang điện, đau tăng lên, khó thở Nóng tăng lên và có hiện tượng co quắp 50÷80 Hô hấp tê liệt, tim đập mạnh Rất nóng, các bắp thịt co quắp, khó thở 90÷100 Hô hấp tê liệt, kéo dài 3 giây thì tim ngường đập Hô hấp tê liệt. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 66 b. Thời gian bị điện giật. - Thời gian điện giật có ảnh hưởng lớn đến tình trạng nguy hiểm của điện giật và khác nhau đối với tình trạng sức khoẻ của người. - Thời gian bị điện giật phải nhỏ hơn 0,1 – 0,2 giây thì không gây nguy hiểm. - Thời gian càng tăng do ảnh hưởng phát nóng, lớp sừng trên da bị chọc thủng điện trở của người giảm xuống nhanh, dòng điện sẽ tăng vọt và càng nguy hiểm hơn. - Khi dòng điện tác động trong thời gian ngắn thì tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập của tim. Mỗi chu kỳ co dãn của tim kéo dài độ một giây. Trong chu kỳ có khoảng 0,4 giây tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co và dãn). Nếu bị điện giật vào lúc tim nghỉ làm việc thì có thể xảy ra tai nạn chết người. c. Điện trở của cơ thể con người. - Khi người chạm vào hai cực của nguồn điện hay 2 điểm của một mạch điện, cơ thể người trở thành một bộ phận của mạch điện. Điện trở của người là trị số điện trở đo được giữa 2 điện cực đặt trên cơ thể người. - Có thể chia điện trở người thành 3 phần: điện trở lớp da ở 2 chỗ điện cực đặt lên và điện trở bên trong cơ thể. - Thân thể người gồm da, thịt, xương, thần kinh, máu. tạo thành. Lớp da có điện trở lớn nhất mà điện trở của da lại do điện trở của lớp sừng trên da quyết định. Điện trở của người là một đại lượng rất không ổn định và không chỉ phụ thuộc vào trạng thái sức khoẻ của cơ thể từng lúc mà còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh, điều kiện tổn thương - Điện trở của người có thể thay đổi từ 600 đến vài trăm K. Điện trở người không cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tình trạng của lớp sừng da, diện tích và áp suất, cường độ và loại dòng điện đi qua người, thời gian tiếp xúc, tần số dòng điện và trạng thái bệnh lý của mỗi người. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 67 * Ví dụ: Điện trở người luôn thay đổi trong một giới hạn rất lớn. Khi da ẩm hay do tiếp xúc trực tiếp với nước bên ngoài hoặc do mồ hôi thoát ra đều làm điện trở giảm xuống. Thí nghiệm cho thấy: - Với dòng điện 0,1mA điện trở người Rng = 500.000 - Với dòng điện 10 mA điện trở người Rng = 8.000 Do đó điện trở người giảm tỷ lệ với thời gian tác dụng của dòng điện. Điều này có thể giải thích vì da bị đốt nóng và có sự thay đổi về điện phân. d. Đường đi của dòng điện giật. Để đánh giá mức độ nguy hiểm của dòng điện qua người, người ta thường đo có bao nhiêu phần trăm của dòng điện tổng qua cơ quan hô hấp và tim. Đây là tác dụng nguy hiểm nhất làm tê liệt tuần hoàn dẫn đến chết người. Theo các thí nghiệm đã cho cho các kết quả như sau: - Dòng điện đi từ chân sang chân sẽ có 0,4% của dòng điện tổng đi qua tim: ít nguy hiểm. - Dòng điện đi từ tay sang tay sẽ có 3,3% của dòng điện tổng đi qua tim. - Dòng điện đi từ tay trái sang chân sẽ có 3,7% của dòng điện tổng đi qua tim - Dòng điện đi từ tay phải sang chân sẽ có 6,7% của dòng điện tổng đi qua tim: nguy hiểm nhất. e. Tần số dòng điện. Dòng điện một chiều được coi là ít nguy hiểm hơn dòng điện xoay chiều và đặc biệt là dòng điện xoay chiều có tần số công nghiệp từ 50  60 Hz. Điều này có thể cho thấy dòng điện công nghiệp sẽ tạo nên sự rối loạn mà con người khó có thể tự giải phóng dưới tác dụng của dòng điện dù dòng điện này có trị số bé. Tần số càng cao càng ít nguy hiểm. Tần số trên 500KHz không giật vì tác động quá nhanh hơn thời gian cảm ứng của các cơ, tuy nhiên có thể gây phỏng tại nơi tiếp xúc. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 68 f. Môi trường xung quanh. Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến điện trở của người và các vật cách điện nên cũng làm thay đổi dòng điện đi qua người. Khi độ ẩm của môi trường xung quanh càng tăng sẽ tăng mức độ nguy hiểm. Độ ẩm càng lớn thì độ dẫn điện của lớp da sẽ tăng lên tức là điện trở người càng thấp. Bên cạnh độ ẩm thì mồ hôi, các chất hoá học khác sẽ làm tăng độ dẫn điện của da, làm giảm điện trở người. g. Điện áp cho phép. Trong thực tế đòi hỏi qui định các giá trị điện áp mà người có thể chịu đựng được. Vì việc bảo vệ an toàn xuất phát từ một điện áp dễ hình dung hơn giá trị dòng điện qua người. Giá trị điện áp cho phép mà người ta có thể chịu được: được qui định tùy thuộc môi trường làm việc cụ thể, công suất nguồn, khả năng được đảm bảo an toàn của bản thân, trang thiết bị và phương tiện bảo hộ. Thông thường người ta qui định 3 loại điện áp lớn nhất cho phép: - Điện áp cho phép của các dụng cụ cầm tay, đèn điện. - Điện áp tiếp xúc và điện áp bước. - Điện áp cảm ứng cho phép 2.2. Các tiêu chuẩn về an toàn điện. Mã số Tên tiêu chuẩn TCVN 2295 -78 Tủ điện của thiết bị phân phối trọn bộ và của trạm biến áp trọn bộ – Yêu cầu an toàn TCVN 2329-78 Vật liệu cách điện rắn Phương pháp thử, Điều kiện tiêu chuẩn của môi trường xung quanh và việc chuẩn bị mẫu TCVN 2330 – 78 Vật liệu cách điện rắn Phương pháp xác định độ bền điện với điện áp Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 69 xoay chiều tần số công nghiệp TCVN 2572 – 78 Biển báo về an toàn điện TCVN 3144 – 79 Sản phẩm kỹ thuật điện Yêu cầu chung về an toàn TCVN 3145-79 Khí cụ đóng cắt mạch điện, điện áp đến 1000V – Yêu cầu an toàn TCVN 3259 – 1992 Máy biến áp và cuộn kháng điện lưc – Yêu cầu an toàn TCVN 3620-1992 Máy điện quay – Yêu cầu an toàn TCVN 3623 – 81 Khí cụ điện chuyển mạch điện áp đến 1000V – Yêu cầu kỹ thuật chung TCVN 3718-82 Trường điện tần số Ra-đi-ô Yêu cầu chung về an toàn TCVN 4086-85 An toàn điện trong xây dựng – Yêu cầu chung TCVN 4114-85 Thiết bị kỹ thuật điện có điện áp lớn hơn 1000V Yêu cầu an toàn TCVN 4115 – 85 Thiết bị ngắt điện bảo vệ người dùng ở các máy và dụng cụ điện di động có điện áp đến 1000 V – Yêu cầu kỹ thuật chung TCVN 4163-85 Máy điện cầm tay – Yêu cầu an toàn TCVN 4726 – 89 Kỹ thuật an toàn Máy cắt kim loại Yêu cầu đối với trang bị điện Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 70 TCVN 5180- 90(STBEV 1727-86) Pa lăng điện – Yêu cầu chung về an toàn TCVN 5334-1991 Thiết bị điện kho dầu và sản phẩm dầu Qui phạm kỹ thuật an toàn trong thiết kế và lắp đặt TCVN 5556 – 1991 Thiết bị hạ áp Yêu cầu chung về bảo vệ chống điện giật TCVN 5699-1:1998 IEC 335-1:1991 An toàn đối với thiết bị điện gia dụng và các thiết bị điện tương tự TCVN 5717 – 1993 Van chống sét TCVN 6395-1998 Thang máy điện Yêu cầu an toàn về cấu tạo và lắp đặt TCXD 46: 1984 Chống sét cho các công trình xây dựng Tiêu chuẩn thiết kế, thi công. 2.3. Các nguyên nhân gây ra tai nạn điện. 2.3.1. Đối với mạng điện hạ áp. Nguyên nhân xảy ra tai nạn điện ở mạng điện này là do người chạm vào: - Dây dẫn không được bọc cách điện. - Chỗ hở của lớp bọc cách điện bị rạn nứt - Hiện tượng “chạm vỏ” - Cầu dao, công tắc, ổ cắm bị hư hỏng, không có nắp che chắn. 2.3.2. Đối với mạng điện áp cao. Khi khoảng cách an toàn tối thiểu giữa người và mạng điện áp cao không đảm bảo sẽ xuất hiện sự phóng điện qua không khí đến cơ thể con người tạo hồ quang điện, gây ra sự đốt cháy cơ thể con người. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 71 2.3.3. Điện áp bƣớc. Khi dây dẫn mang điện bị đứt và rơi xuống đất, sẽ có một dòng điện đi từ dây dẫn vào đất. Tại mỗi điểm của đất sẽ có một điện thế, nơi càng gần điểm chạm đất có điện thế càng cao. Khi người đứng trong khu vực này, giữa 2 chân người tiếp xúc với đất sẽ xuất hiện một điện áp gọi là điện áp bước và có dòng điện chạy từ chân này sang chân kia gây nên tai nạn điện giật. 2.3.4. Không chấp hành qui tắc an toàn điện - Tự ý trèo lên cột điện câu mắc, sửa chữa. - Không cắt cầu dao khi sửa chữa điện. - Sử dụng thiết bị, khí cụ, dây dẫn không đúng qui cách, không đảm bảo chất lượng, gây chạm chập, cháy, nổ. - Sử dụng điện bừa bãi, không đúng mục đích (chích các, làm hàng rào) Hình 2.5. Treo lên cột điện sửa chữa. 2.3.5. Các nguyên nhân khác. - Do sự bất cẩn - Do sự thiếu hiểu biết của người lao động - Do sử dụng thiết bị điện không an toàn - Do quá trình tổ chức thi công và thiết kế - Do môi trường làm việc không an toàn - Sửa chữa điện không cắt nguồn điện, không sử dụng dụng cụ bảo vệ an toàn điện. - Sử dụng các đồ dùng điện bị rò điện ra vỏ (vỏ kim loại) Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 72 Hình 2.6. Sửa điện không cắt nguồn và rò điện ra vỏ - Chạm trực tiếp vào dây dẫn điện trần không bọc cách điện hoặc dây dẫn hở cách điện. Hình 2.7. Người sử dụng chạm trực tiếp vào dây dẫn trần 2.4. Phƣơng pháp cấp cứu cho nạn nhân bị điện giật. 2.4.1. Đặt vấn đề về cấp cứu ngƣời điện giật. Tai nạn điện thường làm rối loạn nhịp đập của tim gây nên hiện tượng chết lâm sàng, nên nếu cứu chữa kịp thời thì 90% nạn nhân sẽ bình phục. Vì vậy, khi thấy người bị tai nạn điện, bất kỳ người nào cũng phải có trách nhiệm tìm mọi biện pháp để cứu người bị nạn. Để cứu người có kết quả ta phải: hành động nhanh chóng, kịp thời và phải có phương pháp. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 73 Mức độ nguy hiểm của tai nạn điện phụ thuộc rất nhiều vào thời gian dòng điện chạy qua cơ thể nạn nhân, vì vậy việc cứu chữa phải được tiến hành khẩn trương và thận trọng. Tỷ lệ nạn nhân cứu sống phụ thuộc vào thời gian sơ cứu theo số liệu thống kê sau Thời gian (phút) 1 2 3 4 5 6 Tỷ lệ cứu sống 98 90 70 50 25 10 Số liệu ở bảng trên cho thấy thời gian sơ cứu có ý nghĩa sống còn đối với các nạn nhân. Để có thể tiến hành sơ cứu có hiệu quả, trước hết cần phải luôn ở trạng thái sẵn sàng. Tất cả mọi người, không trừ một ai đều phải nắm vững các thao thác sơ cứu cơ bản. Nơi làm việc phải có đầy đủ dụng cụ, phương tiện cứu chữa, tủ thuốc và các phương tiện khác như bảng biểu, tranh ảnh, áp phíchvề vấn đề sơ cứu nạn nhân. 2.4.2. Phƣơng pháp tách nạn nhân ra khỏi mạng điện. Người bị điện giật thường bị tê liệt không tự dứt ra khỏi lưới điện, do đó, việc đầu tiên là phải nhanh chóng tách nạn nhân ra khỏi lưới điện. Người cứu phải thực hiện các bước sau để đảm bảo an toàn cho bản thân tránh việc tiếp xúc vào lưới điện sẽ trở thành nạn nhân thứ 2 a. Trường hợp cắt được mạch điện Phương pháp tốt nhất là tức khắc cắt điện bằng cách cắt cầu dao, CB, rút dây khải ổ cắm nơi gần nạn nhân nhất. Cần lưu ý: - Nguồn dự phòng khi cắt điện vào ban đêm. - Nếu nạn nhân ở trên cao thì phải có phương tiện hứng đỡ nạn nhân rơi xuống. b. Trường hợp không cắt được mạch điện Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 74 Đối với mạng hạ áp (220/380V). Người cứu chữa phải có biện pháp an toàn cá nhân thật tốt như đi dép cao su hoặc đi ủng cách điện, mang găng tay cách điện Dùng tay đeo găng cao su kéo nạn nhân ra khỏi lưới điện, hoặc dùng cây khô gạt dây điện ra khỏi nạn nhân, hoặc túm áo quần (khô) của nạn nhân kéo ra. Ngoài ra cũng có thể dùng búa rìu cán bằng gỗ để chặt đứt dây điện. Đối với mạng cao áp (thường ít xảy ra) tốt nhất thông tin cho điện lực gần nhất để cắt điện. Người cứu phải được trang bị đầu đủ găng tay, ủng cách điện như đối với mạng hạ áp. c. Các thao tác tách khỏi nguồn điện. Thao tác đầu tiên để cứu nạn nhân là giải phóng họ ra khỏi mạng điện. - Người cứu chữa phải tách nạn nhân bằng các vật dụng cách điện, không được chạm trực tiếp vào nạn nhân. Nếu nạn nhân ở trên cao thì phải có biện pháp đỡ. - Trường hợp tối phải có nguồn sáng dự phòng Giải phóng nạn nhân khỏi mạng điện áp Trường hợp có thể cắt mạch điện bằng các thiết bị điều khiển đóng cắt: - Cần nhanh chóng cắt mạch điện bằng cầu dao hoặc aptomat gần nhất - Trường hợp không thể sử dụng thiết bị đóng cắt cần: + Sử dụng các phương tiện an toàn cá nhân như: ủng cách điện, găng tay cách điện, đứng trên thảm cách điện hoặc ván khô. + Dùng sào cách điện hoặc tre, gỗ khô gạt dây điện ra khỏi nạn nhân, có thể dùng rìu cán gỗ chặt đứt dây dẫn điện, hoặc túm tóc, quần áo khô của nạn nhân để lôi ra. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 75 Hình 2.8. Dùng sào tre cách điện mạng điện hạ áp Giải phóng nạn nhân ra khỏi mạng điện cao áp - Việc tiến hành cần các phương tiện an toàn như sào, găng tay cách điện, - Có thể dùng các thiết bị ngắt mạch nhân tạo để cắt đầu nguồn bằng cách ném lên đường dây một đoạn dây dẫn nhưng nhất thiết nối trước một đầu Hình 2.9. Dùng sào tre cách điện mạng điện cao áp 2.4.3. Phƣơng pháp sơ cứu ngƣời bị nạn. Ngay sau khi tách nạn nhân ra khỏi lưới điện căn cứ vào tình trạng của nạn nhân mà xử lý sơ cứu, đồng thời báo cho y tế để hỗ trợ cấp cứu.  Nạn nhân chưa mất tri giác Khi nạn nhân chưa mất tri giác, chỉ bị mê trong chốc lát, còn thở yếu thì phải để nạn nhân nơi thoáng khí, yên tĩnh và tức khắc đi mời y, bác sĩ. Nếu không mời được thì phảo chuyển nạn nhân đến cơ quan y tế gần nhất.  Nạn nhân mất tri giác Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 76 Khi nạn nhân đã mất tri giác nhưng vẫn còn thở, tim đập yếu thì đặt nạn nhân ở nơi thoàng khí, yên tĩnh, nới rộng quần áo, thắt lưng, lấy vật lạ trong miệng nếu có, cho nạn nhân ngửi Amoniac hoặc nước tiểu, xoa bóp toàn thân cho ấm lên, đồng thời cho người đi mời ngay y, bác sĩ. Tuyệt đối không vẩy nước lạnh lên nạn nhân vì như thế nạn nhân có thể sẽ mau tỉnh nhưng dễ bị xung huyết (cơ thể đang nóng gặp lạnh đột ngột) để lại nhiều biến chứng về sau.  Nạn nhân đã tắt thở Khi nạn nhân tắt thở cần đưa nạn nhân ra chỗ thoáng khí, nới rộng quần áo, thắt lưng, moi vật lạ trong miệng nạn nhân, rồi nhanh chóng làm hộ hấp nhân tạo, kết hợp xoa bóp tim cho đến khi có y, bác sĩ đến và có quyết định mới thôi. 2.4.4. Phƣơng pháp hô hấp nhân tạo. a. Phương pháp hà hơi thổi ngạt. Có 3 phương pháp được coi là hiệu quả nhất là: - Phương pháp miệng vào miệng. - Phương pháp miệng vào mũi. - Phương pháp miệng vào miệng và mũi. Các phương pháp này có hiệu quả như nhau, nó cho phép cung cấp lượng oxy cần thiết cho nạn nhân bằng thổi ngạt Trước hết cần đặt nạn nhân nằm ngửa trên mặt phẳng Mở rộng đường hô hấp bằng cách ngửa đầu nạn nhân về phía sau: Tỳ một tay lên trán, tay kia hất cằm nạn nhân lên Hình 2.10. Ngửa đầu nạn nhân về phía sau Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 77 Sau khi đường thở được mở, kiểm tra hơi thở của nạn nhân (xem xét, lắng nghe) * ”Cằm chỉ thiên” sẽ làm cho đường khí quản không bị gấp khúc tạo cho công việc cấp cứu được dễ dàng  Phương pháp hô hấp nhân tạo: miệng vào miệng • Quỳ bên cạnh nạn nhân, cúi sát vào mặt. Hình 2.11. Quỳ cạnh nạn nhân • Dùng tay tỳ trán và bịt mũi bằng hai ngón tay cái và ngón tay trỏ để ngăn không cho không khí thoát ra đằng mũi. Hình 2.12. Tiến hành sơ cứu nạn nhân Tay kia kéo nạn nhân nhẹ mở miệng ra, luôn giữ cho lưỡi được kéo ra, nếu hàm bị co cứng thì cần sử dụng vật gì nhẵn như thìa, đũa cả, thanh gỗ, để cạy ra sao cho không khí có thể tràn vào dễ dàng. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 78 Hình 2.13. Xử lý nạn nhân khi hàm bị co cứng Người cứu hít một hơi dài, áp sát miệng mình vào miệng nạn nhân sao cho thật kín rồi thổi mạnh. Lượng không khí thổi vào phải đủ để ngực nạn nhân phồng lên sau khi thổ Hình 2.14. Hà hơi thổi ngạt Lặp lại nhiều lần theo chu kỳ khoảng 12 lần/phút (đối với trẻ con thì khoảng 20 lần/phút) cho đến khi nạn nhân hồi tỉnh.  Phương pháp hô hấp nhân tạo: miệng vào mũi • Quỳ bên cạnh nạn nhân cúi sát vào mặt. • Dùng tay tỳ lên trán, ấn nhẹ đầu nạn nhân ngửa về phía sau Tay kia đặt dưới cằm nạn nhân giữ cho miệng nạn nhân khép kín, áp ngón tay cái vào môi dưới khép nó dính chặt vào môi trên để ngăn không cho khí thoát ra đằng miệng. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 79 Hình 2.15. Thổi ngạt Người cứu hít một hơi dài, áp chặt miệng mình vào mũi nạn nhân. • Thổi mạnh vào mũi trong khoảng hai giây sao cho ngực nạn nhân phồng lên. Lặp lại nhiều lần theo chu kỳ khoảng 12 lần/phút (đối với trẻ con thì khoảng 20 lần/phút) cho đến khi nạn nhân hồi tỉnh.  Phương pháp hô hấp nhân tạo: miệng vào miệng và mũi Hình 2.16. Hô hấp miệng vào miệng và mũi • Phương pháp này được áp dụng cho trẻ con. Người thực hiện hô hấp nhân tạo thổi đồng thời vào cả miệng và mũi nạn nhân. Tần số nhanh hơn, còn khối lượng khí thì ít hơn so với người lớn  Hô hấp nhân tạo kết hợp ấn tim ngoài lồng ngực Nếu có 2 người cấp cứu thì một người thổi ngạt, còn người kia thực hiện ấn tim. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 80 Hình 2.17. Phương pháp ấn tim lồng ngực Người ấn tim chồng tay lên nhau theo hướng vuông góc tại vị trí 1/3 dưới xương ức của nạn nhân ấn mạnh tỳ xuống vùng ức để lồng ngực ép xuống sau đó giữ trong khoảng 1 đến 3 giây rồi nới tay ra để lồng ngực trở về vị trí cũ. Lặp lại với tần suất mỗi giây một lần. Cứ 5 - 6 lần thì thổi ngạt một lần. Nếu có một người thực hiện cấp cứu thì tiến hành lần lượt các thao tác vừa thổi ngạt vừa ấn tim, nếu có 2 người thì mỗi người làm nhiệm vụ. b. Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm sấp Đặt nạn nhân nằm sấp, một tay gối vào đầu, một tay duỗi thẳng, mặt nghiêng vế phái tay duỗi thẳng, moi nhớt trong miệng và kéo lưỡi nạn nhân ra nếu lưỡi bị thụt vào. Người cứu ngồi trên mông nạn nhân, hai đầu gối ép vào 2 bên sườn nạn nhân, xòe 2 bàn tay đặt lên lưng phải dưới sương sườn cụt. Dùng sức nặng toàn thân đưa người về phía trước, ấn hai bàn tay xuống theo nhịp đếm 1,2,3 đều đặn, rồi lại từ từ thẳng người lên, tay vẫn để ở lưng và làm lại như lần đầu với nhịp 12 lần trên phút. Người cứu phải bình tĩnh kiên trì làm liên tục cho đến khi nào thấy nạn nhân tự thở được hoặc cho đến khi có quyết định của y, bác sĩ mới thôi. c. Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm ngữa. Đặt nạn nhân nằm ngửa, lấy quần áo kê dưới lưng để cho đầu hơi ngửa. Một người lấy tay kéo lưỡi và giữ cho lưỡi khỏi thụt vào. Người cứu quỳ hai đầu gối cách xa đầu nạn nhân khoảng 20 - 30 cm, cằm cẳng tay của nạn nhân từ từ Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 81 đưa lên đầu sao cho 2 tay gần chạm vào nhau, giữ khoảng 2 - 3 giây rồi đưa cánh tay nạn nhân xuống, lấy sức đè 2 tay nạn nhân vào lồng ngực của họ. Cần làm cho thật đều và miệng đếm 1,2,3 cho lúc đưa tay lên và đếm 1,2,3 cho lúc đưa tay xuống. Cố gắng làm 16 - 18 lần trong một phút, liên tục cho đến khi có ý khiến của y, bác sĩ. Tóm lại, việc sơ cứu nạn nhân phải được tiến hành hết sức khẩn trương và liên tục ngay cả khi nạn nhân không còn dấu hiệu của sự sống. • Người cấp cứu phải thật bình tĩnh và kiên trì, linh hoạt xử lí các tình huống Chỉ có bác sĩ mới quyết định được tình trạng sống còn hay đã chết của nạn nhân • Sau khi nạn nhân có dấu hiệu sống, cần nhanh chóng chuyển đến bệnh viện gần nhất, trong quá trình vận chuyển vẫn tiếp tục thực hiện các thao tác sơ cứu. 2.5. Biện pháp an toàn cho ngƣời và thiết bị. 2.5.1. Biện pháp an toàn cho ngƣời. a. Đảm bảo cách điện của thiết bị điện - Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện - Sử dụng biển báo, khóa liên động Hình 2.18. Đảm bảo an toàn với nguồn điện Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 82 - Sử dụng phương tiện, dụng cụ an toàn Hình 2.19. Phương tiện dụng cụ bảo vệ an toàn - Luôn phải có ý thức chấp hành nghiêm chỉnh nội quy, quy định của cơ quan, quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn đề ra. Hình 2.20. Tuân thủ theo nội quy, tổ chức b. Công dụng và vị trí đặt một số biển báo an toàn điện cho con người. Biển báo cấm vào Hình 2.21. Biển báo cấm vào treo ở cánh cửa trạm điện Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 83 - Vị trí đặt biển: Đặt biển tại các trạm điện có tường rào bao quanh. Biển đặt trên cửa hoặc cổng ra vào trạm biến áp. - Ý nghĩa biển: Biển cảnh báo: Nghiêm cấm mọi người không có nhiệm vụ được vào hoặc trèo vào trạm biến áp. Nếu cố tình vi phạm, trèo vào bên trong trạm biến áp sẽ bị điện áp cao phóng điện gây tai nạn (nhẹ thì bị bỏng, nặng thì gây chết người). Biển báo cấm đỗ Hình 2.22. Biển báo cấm đỗ Biển báo chỉ hướng đi Hình 2.23. Biển báo chỉ hướng đi - Vị trí đặt biển: + Đặt biển ở vị trí đầu lối vào khu vực làm việc; + Các vị trí đường rẽ. - Vị trí đặt biển: 02 biển báo hiệu, đặt tại tim tuyến đường dây dẫn điện trên không mỗi bên bờ. Chỉ cho phép đỗ cách đường dây 200m về 2 phía của đường dây. - Ý nghĩa biển: Biển cảnh báo cấm đỗ phương tiện dưới đường dây điện cao áp giao chéo với đường sông trong phạm vi 200m. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 84 - Ý nghĩa biển: + Biển chỉ dẫn người đi lại theo hướng đã được chỉ dẫn. Nếu đi không theo hướng dẫn, mà di chuyển theo các hướng khác, sẽ có nguy cơ vi phạm khoảng cách phóng điện trong trạm điện gây tai nạn. Đối với học sinh, sinh viên thực tập tại các TBA cần tuân thủ nghiêm ngặt cảnh báo của biển để đảm bảo an toàn. Biển báo dừng lại Hình 2.24. Biển báo dừng lại - Vị trí đặt biển: Đặt biển trên rào chắn, về phía dễ nhìn thấy. - Ý nghĩa biển: Biển cảnh báo: Yêu cầu mọi người khi thấy biển này phải dừng lại không được tiến lại gần hoặc vượt qua khu vực rào chắn bảo vệ thiết bị điện, trạm biến áp. Nếu cố tình vi phạm, lại gần hoặc vượt quá phạm vi sẽ bị điện áp cao phóng điện gây tai nạn (nhẹ thì bị bỏng, nặng thì gây chết người). Đối với học sinh, sinh viên thực tập tại các TBA cần tuân thủ nghiêm ngặt cảnh báo của biển để đảm bảo an toàn. Biển báo khi chưa cắt nguồn điện Hình 2.25. Biển báo chưa cắt nguồn Không được chàm vào: - Ổ cắm điện - Những chỗ hở của dây điện (nơi có vỏ cách điện bị nứt, bị bung băng keo cách điện. - Cầu dao, cầu chì không có nắp che... Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 85 Biển báo không Hình 2.26. Biển báo không phơi quần áo trên dây điện - Không sử dụng dây điện, thiết bị điện và thiết bị sử dụng điện trong nhà có chất lượng kém vì dễ chạm chập, rò điện hoặc gây tai nạn hoặc cháy nổ. - Không phơi quần áo, treo mốc vật dụng, hàng hóa...vào dây dẫn điện. Không cắm trực tiếp khi không có phích cắm Hình 2.27. Cắm dây điện không phích Khi có giông sét, mưa bão, ngập nước Hình 2.28. Cắt nguồn điện khi mưa bão. Hình 2.29. Thiết bị điện phát nhiệt - Không cắm trực tiếp đầu dây dẫn không có phích cắm vào ổ điện. - Phích cắm, ổ cắm phải chắc chắn. - Khi rút phích cắm điện không nắm dây điện kéo ra, phải nắm phần nhựa của thân phích cắm - Cắt điện các thiết bị tivi, máy tính...và cách an ten ra khỏi ti vi nhằm tránh sét lan truyền - Khi nhà bị ngập nước mưa bão làm tốc mái, đổ tường...nên cắt cầu dao điện Không để thiết bị điện có phát nhiệt tivi, bàn ủi, bếp điện... ở gần vật dễ cháy. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 86 Khi tay ướt hoặc nền, sàn nhà ẩm ướt Hình 2.30. Khi tay ướt Biển cấm Hình 2.31. Biển báo cấm cột trâu bò vào trụ điện Khi phát hiện trụ điện ngã, dây điện đức: Hình 2.32. Trụ điện ngã - Không chạm vào bất kỳ dụng cụ sử dụng điện nào - Không đóng cắt cầu dao, công tắc hoặc cắm phích cắm điện. - Sàn nhà ẩm ướt thao tác phải đứng trên vật cách điện như ghế gỗ, nhựa khô... - Cột trâu, bò, gia súc và thuyền bè...vào cột điện. - Sử dụng lưới điện công trình cao áp vào những mục đích khác khi chưa có thõa thuận với đơn vị quản lý lưới điện cao áp. - Người phát hiện không được đến gần và phải báo cho mọi người xung quang biết. - Tìm cách lập hàng rào chắn và báo đến những cơ quan quản lý có thẩm quyển ngành điện để xử lý. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 87 Biển cấm trèo Hình 2.33. Biển cấm trèo Đối với đường dây dẫn điện cao áp trên không, phải đặt biển “CẤM TRÈO! ĐIỆN ÁP CAO NGUY HIỂM CHẾT NGƯỜI” trên tất cả các cột của đường dây ở độ cao từ 2,0 m đến 2,5 m so với mặt đất về phía dễ nhìn thấy. Biển cấm vào Hình 2.34. Biển cấm vào Đối với trạm điện có tường rào bao quanh, phải đặt biển “CẤM VÀO! ĐIỆN ÁP CAO NGUY HIỂM CHẾT NGƯỜI” trên cửa hoặc Cổng ra vào trạm Biển cấm lại gần Đối với trạm biến áp hợp bộ kiểu kín, trạm đóng cắt hợp bộ ngoài trời, tủ phân dây (Tủ Piliar) phải đặt biển “CẤM LẠI GẦN! CÓ ĐIỆN NGUY HIỂM CHẾT NGƯỜI” trên vỏ trạm về phía dễ nhìn thấy. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 88 Hình 2.35. Biển cấm lại gần Cấm đóng điện Hình 2.36. Cấm đóng điện Trên bộ phận điều khiển, truyền động thiết bị đóng cắt đã cắt điện cho đơn vị công tác làm việc phải treo biển “CẤM ĐÓNG ĐIỆN! CÓ NGƯỜI ĐANG LÀM VIỆC” Biển làm việc tại đây. Hình 2.37. Biển làm việc tại đây Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 89 Tại nơi làm việc đã được khoanh vùng, nếu cần thiết: Tại khu vực làm việc đặt biển “LÀM VIỆC TẠI ĐÂY”, đầu lối vào khu vực làm việc đạt biển “VÀO HƯỚNG NÀY''. 2.5.2. Biện pháp an toàn cho thiết bị. a. Yêu cầu về an toàn khi sử dụng các dụng cụ điện. - Về cấu tạo, các thiết bị điện cầm tay cần phải bảo đảm an toàn tuyệt đối cho nguời sử dụng và phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Các phần dẫn điện phải có che chắn để không cho người bất ngờ va chạm phải. - Mức độ cách điện phải tốt ở tất cả các bộ phận, chỗ dây dẫn điện đi vào dụng cụ phải có các ống đệm. - Thiết bị điện cầm tay điện áp trên 36V phải nối đất. Việc nối đất thực hiện bằng một ruột riêng của dây dẫn cấp điện. Ruột này phải nối chắc chắn với vỏ dụng cụ điện ở phía trong nhờ một cực nối đất đặc biệt. Thường cực này được đánh dấu “ 3” - Trước khi đóng điện vào thiết bị cầm tay phải kiểm tra tình trạng dây cung cấp điện b. Yêu cầu về an toàn khi sử dụng các thiết bị chiếu sáng - Bóng đèn sáng treo thấp hơn 2,5m phải dùng loại có chụp có cấu tạo kín để người đỡ chạm vào hoặc dùng nguồn điện áp 36V - Dây dẫn đến đèn không được chịu lực, không được dùng dây dẫn để treo đèn. - Khi lắp thiết bị chiếu sáng phải chú ý đến chế độ làm việc của dây trung tính. Nếu trung tính nối đất dây trung tính nối vào ống ren, dây pha nối vào đuôi đèn qua công tắc. - Các đèn lắp đặt trên cao không được rung theo gió. c. Yêu cầu về an toàn điện khi thao tác trên cao. - Nếu là trụ gỗ phải kiểm tra thân và chân trụ để có biện pháp an toàn - Nếu là trụ sắt phải kiểm tra rò điện Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 90 - Phải mang giầy, đội mũ an toàn, đeo dây bảo hộ. Khi sử dụng dây phải thử lại dây, khi móc khóa phải ghim vào khóa để kiểm tra độ chắc chắn của móc khóa - Khi làm việc ở trên cao phải có ít nhất 2 người. Không được ném lên hay làm rơi bất cứ vật gì có thể gây nguy hiểm cho người phía dưới. Muốn đưa đồ lên, xuống ta phải dùng dây kéo lên và thả xuống. - Người ở dưới phải đội mũ an toàn, tránh xa tầm rơi của các đồ vật. - Nếu làm ở nơi đông người phải có biển báo, rào chắn để đề phòng tai nạn cho người qua lại. 2.5.3. Hiện tƣợng dòng điện đi vào đất. a. Dòng điện tản trong đất. Khi có dây dẫn điện bị đứt chạm đất hoặc khi thiết bị điện có nối đất hỏng cách điện thì xuất hiện hiện tượng dòng điện đi vào đất. Tại vị trí chạm đất sẽ hình thành những vòng tròn đẳng áp có giá trị lớn nhất tại tâm là vị trí chạm đất và giảm dần khi xa điểm chạm đất. Hình 2.38. Dòng điện tản trong đất b. Điện áp bước - Điện áp đối với đất ở chỗ trực tiếp chạm đất: Uđ = Iđrđ [2.1] rđ: điện trở tản ở chỗ chạm đất - Ở những điểm khác nhau trên mặt đứng đều có thế khác nhau, trường hợp ta đứng cách xa chỗ chạm đất từ 20 m trở lên thì thế điện sẽ bằng không. - Những vòng tròn đồng tâm (hay mặt phẳng) mà tâm điểm là chỗ chạm đất chính là các vòng tròn đẳng thế (hay mặt phẳng đẳng thế). Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 91 - Khi ta đứng trên mặt đất thì hai chân ở hai vị trí khác nhau cho nên người sẽ bị một điện áp nào đấy tác dụng. Điện áp đặt giữa hai chân gọi là điện áp bước. Biểu thức tính điện áp bước: Ub = Ux - Ux + a = ax a x I   2 [2.2] a: Độ dài của bước chân (khoảng 0,4 ÷ 0,8m ) x: khoảng cách đến chỗ chạm đất. * Ví dụ: Tính điện áp bước lúc người đứng cách chỗ chạm đất (vật nối đất) x = 2200 cm và dòng điện chạm đất Iđ = 1000A (dòng điện qua vật nối đất). Điện trở suất của đất ρ = 104 cm. Giải - Điện áp bước lúc người đứng cách chỗ chạm đất Ub = V4,25 2280.2200.2 10.80.1000 4   Khi có người đứng trong khu vực có đòng điện đi vào đất thì giữa 2 chân người đó hình thành một điện áp người ta gọi là điện áp bước. Điện áp bước lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào các yếu tố sau: - Trị số điện áp lưới - Khoảng cách người đứng đến điểm chạm đất - Chiều dài bước chân - Điện trở suất của đất Khi có hiện tượng dòng điện đi vào đất ta phải chụm hai chân lại và di chuyển ra khỏi khu vực nguy hiểm bằng cách bước chân sao cho nhỏ nhất. Ra khỏi khu vực nguy hiểm từ 4 - 5m với điện trong nhà, từ 8-10m với điện ngoài trời. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 92 Hình 2.39. Phân điện áp bước * Chú ý: - Khi người đứng trong khu vực có dòng điện chạm đất sẽ bị tác dụng của điện áp bước cần bình tĩnh rút 2 chân gần sát nhau, sau đó bước chân rất ngắn ra xa chỗ chạm đất (hay nhảy lò cò hoặc bước theo hình xoắn ốc ra xa chỗ chạm đất) - Khi gặp người đứng trong khu vực này, cần phải báo ngay cho điện lực khu vực gần nhất để cắt điện, đồng thời làm rào chắn cách nơi chạm đất 15-20m. - Điện áp bước có thể bằng không, mặc dầu người đứng gần chỗ chạm đất nếu hai chân người đều đặt trên vòng tròn đẳng thế, hoặc đứng cách xa chỗ chạm đất 20m. c. Điện áp tiếp xúc. Trong quá trình tiếp xúc với thiết bị điện nếu có mạch điện khép kín qua người thì điện áp giáng trên người lớn hay nhỏ tùy thuộc vào các điện trở khác mắc nối tiếp với thân người như: (găng tay, ủng, thảm cách điện, nền nhà.) Phần điện áp đặt vào thân người gọi là điện áp tiếp xúc (Utx). Trong trường hợp chạm vào một cực (một pha), điện áp tiếp xúc là thế giữa hai điểm trên đường đi của dòng điện mà ta chạm phải. Ví dụ: Giữa vỏ thiết bị và chân của người. Chẳng hạn khi ta đứng dưới đất chạm vào vỏ thiết bị của động cơ được nối đất có điện trở Rđ. Trên vỏ thiết bị, một pha bị chọc thủng cách điện. Trường hợp này vật nối đất và vỏ các thiết bị đều mang điện áp đối với đất là: Uđ = IđRđ [2.3] Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 93 Do đó khi chạm vào vỏ thiết bị đều có thế là (Uđ ). Lúc này chân người chạm đất (Uch) phụ thuộc vào khoảng cách tại nơi ta đứng và vật nối đất. Utx = Uđ – Uch [2.4] Thế của mặt đất càng giảm khi ta càng đứng xa vật nối đất, khoảng cách từ 20m trở lên Utx = Uđ. Trường hợp chung có thể biểu diễn điện áp tiếp xúc như sau: Utx = Uđ [2.5] : Hệ số tiếp xúc ( < 1) Trong thực tế điện áp tiếp xúc luôn luôn bé hơn điện áp giáng trên vật nối đất (dây chạm đất). 2.5.4. An toàn trong các mạng điện. Trong thực tế có người chạm vào 1 dây điện chân chạm đất nhưng vẫn không bị điện giật trong khi có ngưòi mang dép khi chạm vào một dây dẫn đã bị điện giật, có người thao tác với lưới điện đã cắt điện vẫn bị điện giật. Tại sao có những lý do trên. Chúng ta hãy phân tích các loại mạng điện sẽ biết được điều đó. a. Mạng một pha đơn giản Là mạng một chiều hoặc mạng 1 pha. Được chia làm 2 dạng là: Trung tích cách ly và trung tính trực tiếp nối đất.  Mạng trung tính nối đất Người ta lấy một đầu của máy phát hoặc một đầu cuộn sơ cấp máy biến áp nối đất ta có mạng trung tính trực tiếp nối đất. Hình 2.40. Mạng trung tính nối đất Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 94 Ta có các trường hợp tiếp xúc điện như sau: Chạm vào dây trung tính (dây nối đất) Người đứng trên đất chạm vào dây trung tính sẽ không gây nguy hiểm cho người. Chạm vào dây pha (dây không nối đất) Người đứng trên đất chạm vào dây pha, dòng điện qua người sẽ là I= ngR U [2.6] Dòng điện này là rất nguy hiểm, trong thực tế đây là tai nạn điện thường gặp. Do đó, người ta yêu cầu khi thao tác với lưới điện cần mang giầy cách điện. Chạm vào cả dây pha và dây trung tính. Đây là trường hợp nguy hiểm nhất vì toàn bộ điện áp lưới đặt lên người bị nạn.  Mạng trung tính cách ly Ta có các trường hợp tiếp xúc điện như sau: Chạm vào một trong 2 dây. Chạm vào 1 trong 2 dây pha điều ít nguy hiểm. Chạm vào cả dây pha và dây trung tính. Đây là trường hợp nguy hiểm nhất giống như mạng trung tính nối đất Hình 2.41. Mạng trung tính cách ly b. Mạng điện 3 pha 3 dây  Mạng trung tính cách ly Dòng điện đi vào người được tính theo công thức sau: Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 95 Ing= 222 22 )3+2+1(+)+3+2+1( )]3+2(3+)32(3[+)]23(3+)2+3(3[ . 2 1 CCCωgggg CCGGCCωgg gU ng ng ω [2.7] Trong đó: g là điện dẫn. C là điện dung của các pha với đất. fπω 2= , f là tần số Hình 2.42. Mạng trung tính cách ly 3 dây 3 pha Trường hợp mạng điện có đường dây ngắn, điện áp thấp dưới 1KV. Khi đó C1 = C2 = C3 = 0 g1 = g2 = g3 = 1/Rcd Suy ra cdng ng RR U I +3 3 = [2.8] Như vậy, dòng điện đi qua người phụ thuộc vào điện trở cách điện. Thông thường thì điện trở cách điện khá tốt nên Ing có thể giảm đến mức an toàn. Trường hợp mạng điện có đường dây dài cách điện tốt, điện áp cao trên 1KV. Mạng điện lớn hơn 1KV thường đi trên không nên cách điện rất tốt g1 = g2 = g3 = 0, điện dung rất cao C1 = C2 = C3 = C. Khi đó Ing được tính như sau: 22 ) 1 (+9 3 = ωC R U I ng ng [2.9] Ing bây giờ phụ thuộc vào điện dung C nếu điện dung C lớn thì rất nguy hiểm cho người.  Mạng trung tính trực tiếp nối đất Như đã trình bày ở 2 phần trước, mạng điện 3 pha có trung tính nối đất rất nguy hiểm khi chạm vào dây pha. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 96 Hình 2.43. Mạng trung tính trực tiếp nối đất 3 dây 3 pha 2.5.5. Bảo vệ nối dây trung tính. a. Ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính. - Ý nghĩa của việc thay thế này là xuất phát từ chỗ bảo vệ nối đất dùng cho mạng điện dưới 1000V khi trung tính có nối đất không đảm bảo điều kiện an toàn khi có hiện tượng chạm vỏ thiết bị. - Vấn đề đặt ra là phải cắt nhanh chỗ bị sự cố để khắc phục tình trạng trên. Bằng cách đơn giản nhất là dùng dây nối vỏ thiết bị với dây trung tính để biến sự chạm vỏ thiết bị thành ngắn mạch một pha để bảo vệ làm việc cắt nhanh chỗ bị sự cố. b. Bảo vệ nối dây trung tính trong các mạng điện.  Mạng điện áp 3 pha 4 dây 380/220V hay 220/127V, trung tính trực tiếp nối đất: - Lúc cách điện của thiết bị trong mạng điện áp dưới 1000V bị chọc thủng (hiện tượng chạm vỏ) sẽ có dòng điện đi vào đất, theo biểu thức: Iđ = U/ Rđ + R0 [2.10] Với: Rđ – điện trở nối đất của thiết bị R0 – điện trở nối đất làm việc Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 97 Hình 2.44. Mạng điệp áp 3 pha 4 dây - Trong trường hợp trị số dòng điện ngắn mạch có thể không đủ làm chảy cầu chì hay làm các thiết bị bảo vệ hoạt động, nên vẫn tồn tại trên thiết bị hiện tượng “ chạm vỏ” làm các phần này không mang điện nay lại có điện (tuy lúc này điện áp người khi tiếp xúc Utx < U ), đồng thời gây trên các pha còn lại các điện áp rất cao có thể nguy hiểm cho người khi chạm phải. - Vì vậy muốn bảo vệ nối dây trung tính đạt được mục đích khi có sự cố các cầu chì và các thiết bị bảo vệ khác cắt được mạch điện nhanh chóng phải tăng dòng điện ngắn mạch: INM > 3Iđm và trị số R0 càng nhỏ. Như vậy, trong mạng này dây trung tính cũng là dây bảo vệ.  Mạng điện áp 3 pha 5 dây. - Khi mạng điện 3 pha 4 dây có tải không cân bằng sẽ có điện trên dây trung tính, do đó khi thao tác rất nguy hiểm. Để khắc phục trường hợp này có hiện nay một số nước áp dụng mạng điện 3 pha 5 dây. - Ngoài dây trung tính N làm nhiệm vụ dẫn điện, ta có thêm dây PE gọi là dây bảo vệ dây này chỉ dẫn điện khi có sự cố chạm vỏ thiết bị. Hình 2.45. Mạng 3 pha 5 dây Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 98 c. Nối đất lặp lại dây trung tính. Mục đích nối đất lặp lại: Hình 2.46. Mạng nối đất lặp lại - Khi tiến hành bảo vệ nối dây trung tính, nhất thiết không được để cho dây trung tính vì một nguyên nhân nào đó mà cách điện đối với đất. Khi đó điện áp dây trung tính có thể tăng tới trị số điện áp pha. Vì thế bảo vệ nối dây trung tính chỉ có thể áp dụng đối với những lưới điện có điểm trung tính của nguồn cung cấp được nối trực tiếp đến hệ thống tiếp đất. - Dây trung tính không chỉ được nối đất ở nguồn cung cấp (nối đất làm việc) mà còn được nối đất tại các nơi khác trong mạng điện gọi là nối đất lặp lại. - Nối đất lặp lại nhằm mục đích giảm thấp trị số điện áp trên dây trung tính và đề phòng trường hợp đứt dây trung tính. Trường hợp đứt dây trung tính không có nối đất lặp lại: Khi xảy ra hiện tượng chạm vỏ thiết bị, điện áp tiếp xúc (Utx): - Phía trước chỗ đứt dây trung tính: Utx = 0 - Phía sau chỗ đứt dây trung tính: Utx = Upha Trường hợp đứt dây trung tính có nối đất lặp lại: - Ta có dòng điện chạm đất: Iđ = U/ Rđ + R0 [2.11] - Điện áp tiếp xúc của nguời lúc này: Utx = U. Rđ / Rđ + R0 [2.12] - Ta thấy điện áp tiếp xúc trong trường hợp này đã giảm sau chỗ đứt và khi Rđ =R0 thì Utx = U/2 đồng đều hơn tại nơi trước và sau chỗ đứt dây trung tính. Vì thế trị số điện trở nối đất lặp lại thường vào khoảng <10. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 99 Hình thức nối đất lặp lại của dây trung tính: Người ta chia ra 3 dạng nối dây trung tính sau: + Không có nối đất lặp lại: Qui trình hiện nay cho phép không dùng nối đất lặp lại cho mạng điện dùng cáp có lõi riêng hay vỏ bằng kim loại của cáp dùng làm dây trung tính. Tại các đoạn dây ngắn từ 100m trở xuống hay công trình ở đó không dây trung tính. + Nối đất lặp lại bố trí tập trung: Dùng trong các mạng điện đường dây trên không, các chỗ rẽ nhánh, và trên các đoạn từ 1 - 2 km của các mạch không rẽ nhánh. + Nối đất lặp lại bố trí mạch vòng: Dùng đối với các thiết bị cố định bằng cách đóng các thanh sắt theo chu vi của phòng và nếu phòng rộng đóng thêm 1 dây giữa, hàn tất cả các thanh sắt lại bằng 1 thanh dẫn chung. Nên tận dụng triệt để các vật nối đất tự nhiên. Phạm vi ứng dụng: - Bảo vệ nối dây trung tính tức là thực hiện nối các bộ phận không mang điện áp với dây trung tính, dây trung tính được nối đất ở nhiều chỗ. Bảo vệ nối dây trung tính dùng thay cho bảo vệ nối đất trong các mạng điện 4 dây điện áp thấp 380/220V và 220/127V nếu trung tính của các mạng này trực tiếp nối đất. - Trong mạng 380/220V: bảo vệ nối dây trung tính được dùng trong mọi cơ sở sản xuất không phụ thuộc vào môi trường xung quanh. - Trong mạng 220/127V chỉ cần ở các trường hợp sau: + Xưởng đặc biệt nguy hiểm về mặt an toàn. + Thiết bị đặt ngoài trời. + Cho các chi tiết bằng kim loại mà người hay chạm đến (tay cầm, tay quay, vỏ động cơ điện của các máy công cụ ) - Đối với các nơi làm việc, nhà ở có nền nhà cao ráo thì thiết bị dùng điện áp 380/220V hay 220/127V không cần thiết phải dùng bảo vệ nối dây trung tính. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 100 - Trong mạng điện thắp sáng lúc cần nối dây trung tính người ta nối trực tiếp công tắc và chuôi đèn vào dây trung tính. - Các dụng cụ di động cần dùng một dây dẫn riêng để nối dây trung tính. - Trong mạch điện của dây trung tính không được dùng cầu chì hay các loại cầu dao khác mà thường dùng máy cắt điện và máy cắt này khi hoạt động sẽ cắt đồng thời dây trung tính và dây pha cùng một lúc. - Tiết diện dây trung tính thường bằng 50% tiết diện dây pha lớn nhất, còn tiết diện dây nối từ thiết bị đến dây trung tính lấy bằn 1/3 tiết diện của dây pha cung cấp cho thiết bị. 2.5.6. Bảo vệ điện áp cao xâm nhập điện áp thấp. a. Sự nguy hiểm của điện áp cao xâm nhập điện áp thấp - Điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp là sự nối điện các cuộn dây có điện áp khác nhau vì hỏng cách điện nên có sự rò điện ra vỏ thiết bị điện hay có sự tiếp xúc trực tiếp giữa các cuộn dây với nhau. - Hiện tượng này thường xảy ra ở các máy biến áp di động cung cấp điện cho các thiết bị cầm tay, dụng cụ điện, máy hàn điện - Đối với các máy biến áp cố định trong mạng điện động lực hay thắp sáng có cách điện rất tốt, nên sự xâm nhập điện áp cao xảy ra chủ yếu ở đầu các cuộn dây. Ngoài ra, còn gặp ở các máy biến áp, biến dòng đo lường mà người thường hay tiếp xúc. Trường hợp trung tính của mạng hạ áp và cao áp điều cách điện với đất - Để bảo vệ điện áp cao sang mạng điện áp thấp hơn 1000V có trung tính cách điện người ta dùng cầu chì nổ (cầu chì có lớp lót mica cách điện và bình thường nó ngăn cách cuộn dây thứ cấp máy biến áp với đất). Khi có sự cố điện áp xâm nhập thì khoảng cách không khí giữa các lớp mica và mica bị đánh thủng, dòng điện đi qua R0 thành dòng điện chạm đất tương tự trừơng hợp trung tính nối trực tiếp với đất. - Dùng cầu chì nổ ở phía cao áp có U < 3KV không được tốt vì cầu chì nổ có thể không tác động. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 101 - Cầu chì nổ phải được kiểm tra 3 tháng 1 lần, cần xem xét cẩn thận không cho bụi bám vào khe hở của cầu chì gây nên tác động nhầm lẫn. Ngoài ra, người ta còn sử dụng các loại bảo vệ khác như bảo vệ hơi, bảo vệ so lệch máy biến áp Trong trường hợp này, dây trung tính phía áp thấp có trị số điện áp gần bằng điện áp pha phía cao áp, gây nên hiện tượng qúa áp, phá huỷ, gây hư hỏng thiết bị điện. Hình 2.47. Mạng cách điện với đất Trường hợp trung tính hạ áp nối đất, cao áp không nối đất Trong trường hợp này, dây trung tính phía áp thấp có trị số điện áp: 19 3 222 + =.= CωR CRωU RIU o odo [2.13] Trong đó: Ro điện trở nối đất, C điện dung, Id dòng điện sự cố hay dòng điện vào đất Uo có trị số lớn đủ gây nguy hiểm cho người khi chạm vào vỏ thiết bị điện, nếu vỏ thiết bị nối trung tính bảo vệ. Hình 2.48. Trung tính hạ áp nối đất Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 102 b. Các biện pháp bảo vệ khi điện áp cao xâm nhập điện áp thấp  Biện pháp bảo vệ trong mạng điện có trung tính nối đất - Đối với trường hợp phía hạ áp trung tính nối đất, biện pháp bảo vệ là phía cao áp cũng cần nối đất. Khi có điện áp cao xâm nhập điện áp thấp thì sự xâm nhập này được xem như chạm đất một pha, các thiết bị bảo vệ phía cao áp tác động, cắt điện phía cao áp. - Nếu trung tính phía cao áp không thực hiện nối đất được. Để đảm bảo an toàn cần chọn điện trở nối đất phía hạ áp Ro ≤ 4. Khi đó điện áp trên dây trung tính là: ntho ntho do RR RR IU + = [2.14] (Rnth+ là điện trở đẳng trị của nối đất lập lại) Hình 2.49. Mạng điện có trung tính với đất  Biện pháp bảo vệ trong mạng điện có trung tính cách ly với đất Hình 2.50. Mạng điện có trung tính cách ly với đất Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 103 - Để khắc phục người ta dùng khe hở phòng điện. Khe hở phóng điện bình thường cánh điện cuộn sơ cấp với đất. Khi xảy ra sự cố các điện cực của khe hở bị chọc thủng, khi đó mạng hạ áp được xem như nối đất. - Nếu phía cao áp điện áp nhỏ hơn 3000V thì khe hở không phóng điện. Ngày nay người ta dùng điện trở phi tuyến thay cho khe phóng điện. Điện trở phi tuyến hoạt động theo nguyên lý sau: khi điện áp vượt quá điện áp cho phép thì điện trở trên nó bằng không, nếu chưa vượt giá trị cho phép thì điện trở vô cùng lớn  Biện pháp bảo vệ cho máy biến áp có điện áp thứ cấp nhỏ hơn 1000V - Với loại máy biến áp có điện áp cao nhỏ hơn 1000V, điện áp thấp nhỏ hơn 100V sử dụng 2 phương pháp trên không còn phụ hợp nữa. - Mạng điện này tương ứng với điện 380/220, mà mạng điện này đã được nối trung tính làm việc. Do đó, ta chỉ cần nối trung tính một đầu của cuộn thứ cấp máy biến áp. - Khi có sự xâm nhập điện áp các thiết bị bảo vệ sẽ tác động cắt thiết bị ra khỏi lưới điện. Hình 2.51. Máy biến áp có điện áp thứ cấp nhỏ hơn 1000V - Tuy nhiên, trong một số trường hợp dòng ngắn mạch không đủ lớn để cắt điện. Để khắc phục người ta dùng nối trung tính cuộn dây chắn. Nếu xảy ra nối điện bất ngờ thì chỉ xảy ra giữa cuộn chắn và cao áp. Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 104 Hình 2.52. Máy biến áp có điện áp thứ cấp nhỏ hơn 1000V có cuộn dây chắn  Sự khác nhau giữa trung tính, tiếp địa và nối đất. Để phân biệt được dây trung tính, nối đất và tiếp địa thì trước hết ta phải biết được sự cần thiết của từng loại dây này. Hình 2.53. Phân bố dây trung tính và tiếp địa - Dây trung tính (Neutral) hay một số người vẫn gọi là dây nguội, dây mát. Nó là điểm nối chung của 3 đầu dây pha (dây lửa) xuống đất của biến áp trong truyền tải điện xoay chiều AC. Về mặt lý thuyết thì khi hệ thống điện 3 pha cân bằng thì dây trung tính không mang điện (điện thế bằng 0) nhưng thực tế thì dây trung tính luôn dẫn điện do có hiện tượng lệch pha giữa các pha của lưới hoặc do hiện tượng sóng hài gây ra khi ta sử dụng bút thử điện lúc sáng đèn Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 105 hoặc không sáng đèn là vì vậy. Dây trung tính kết hợp với dây pha (dây lửa) để tạo thành mạch điện một pha sử dụng cho dân dùng và sinh hoạt hàng ngày. - Tiếp địa (Ground) hay nối đất (Earth) bản chất là một dây. Dây này nối với vỏ của thiết bị và không mang điện đảm bảo sự an toàn vận hành cho người khi làm việc. Khi xảy ra sự cố rò điện nhờ có dây tiếp địa này mà dòng điện rò ra được truyền xuống đất nên chúng ta không bị điện giật khi không may chạm vỏ thiết bị nếu bị rò điện. Ngoài ra trong truyền tải điện, dây tiếp địa hay nối đất (Earth) còn có một nhiệm vụ khác là khi bị sét đánh sẽ dẫn dòng sét (bản chất sét là dòng điện có cường độ lớn) xuống thẳng hệ thống tiếp địa đảm bảo cho lưới điện vận hành an toàn. Hình 2.54. Các thiết bị điện sử dụng trong lưới điện 1 pha và 3 pha Một pha Ba pha Chương 2: An toàn điện Giáo trình An toàn điện 106 CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1. Trình bày tác dụng của dòng điện lên cơ thể con người ?. Câu 2. Trình bày các tiêu chuẩn về an toàn điện ở Việt Nam ?. Câu 3. Trình bày và phân tích các nguyên nhân gây ra tai nạn điện ?. Câu 4. Trình bày phương pháp cấp cứu cho nạn nhân bị điện giật ?. Câu 5. Trình bày biện pháp an toàn cho người và thiết bị trong an toàn điện ? Câu 6. Dạng tai điện nào thường xảy ra phổ biến khi sử dụng điện ? a. Tiếp xúc trực tiếp với vật mang điện. b. Tiếp xúc gián tiếp với vật mang điện c. Phóng điện khi đến gần điện áp cao. d. Tai nạn hỏa hoạn và cháy nổ. Câu 7. Dạng tai nạn điện nào gây thiệt hại cả về con người lẫn vật chất ? a. Tiếp xúc trực tiếp với vật mang điện. b. Tiếp xúc gián tiếp với vật mang điện c. Phóng điện khi đến gần điện áp cao. d. Tai nạn hỏa hoạn và cháy nổ Câu 8. Tần số dòng điện xoay chiều nào ít gây nguy hiểm cho người ? a. 220V b. 100V c. 36V 12V Câu 9. Hiện nay người ta thường sử dụng phương pháp hô hấp nhân tạo nào dưới đây ? a. PP đặt người bị nạn nằm sấp. b. Phương pháp hà hơi thổi ngạt. c. Phương pháp người bị nạn nằm ngửa d. Tất cả đều sai. Câu 10. Phương pháp nào không cho các chất dịch vị và nước miếng không theo đường phế quản vào bên trong làm nghẽn đường hô hấp nạn nhân a. Phương pháp đặt người bị nạn nằm sấp. b. Phương pháp người bị nạn nằm ngửa, c. Phương pháp hà hơi thổi ngạt. d. Phương pháp hà hơi thổi ngạt và kết hợp ấn tim.