An Toàn ĐIện - ĐH SPKT

Đề cương : An toàn điện

Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 1

ĐỀ CƯƠNG

AN TOÀN ĐIỆN

University of Technical Education HCMC


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 2

Câu 1 : TRƯỜNG TẢN DÒNG ĐIỆN LÀ GÌ ? NGUYÊN NHÂN XUẤT HIỆN, ẢNH HƯỞNG ĐẾN NGƯỜI ? (VẼ HÌNH) ĐỀ RA CÁC BIỆN PHÁP (VÀ GIẢI THÍCH) NHẰM GIẢM TÁC HẠI TRONG VÙNG ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ.

Định nghĩa trường tản dòng điện :

Trường tản dòng điện là vùng quanh cực nối đất mà dòng điện tản đi.

Nguyên nhân xuất hiện trường tản dòng điện :

Do hư hỏng cách điện, mạch điện chạm đất làm cho dòng điện sự cố tản ra trong đất dẫn đến giữa các điểm khác nhau trong đất sẽ có sự chênh lệch điện áp.

Cụ thể các trường hợp xuất hiện dòng điện đi vào đất :

- Dây điện đứt, chạm đất (Ví dụ vỏ kim loại của các máy công cụ), điện trở tiếp xúc nhỏ, dòng đi vào đất lớn.

- Các hệ thống nối đất vỏ được nối đất, cách điện bị chạm vỏ xảy ra. - Hiện tượng sét đánh xuống. - V.v…

Ảnh hưởng của trường tản dòng điện đến người :

Dòng điện đi vào đất làm xuất hiện điện thế trên mặt đất và trong đất xung quanh chỗ chạm. Khi người tiếp xúc đồng thời cả hai điểm trên mặt đất hay trên sàn có các điện thế khác nhau làm xuất hiện dòng điện chạy qua người từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp nguy hiểm cho người. Đây là trường hợp tiếp xúc gián tiếp trong tai nạn điện do điện giật.

Biện pháp nhằm giảm tác hại của trường tản dòng điện trong vùng ảnh hưởng của nó :

Để có thể giảm nguy hiểm từ điện thế trên đất. Có thể sử dụng 2 biện pháp :

- Biện pháp 1 : Tránh xa chỗ chạm đất. Xét trường hợp dòng điện vào đất qua 1 điện cực (kim loại) hình bán cầu.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 3

Điện trở rơi trên dây dẫn đất (tưởng tượng) : 𝑅 = 𝜌𝑙

𝑆. Càng ra xa, dS càng tăng. Xét R

trên chiều dài l = 1m, 𝜌 (điện trở suất của đất) không thay đổi, khi S càng lớn thì R càng giảm. Ta có Gradiant điện thế (điện áp dây rơi trên đất ở mỗi mét chiều dài): 𝑑𝑈 =𝐼. 𝑑𝑅. Khi dR càng giảm thì dU cũng giảm theo.

Tóm lại : Dòng điện đi vào đất làm xuất hiện điện thế trên mặt đất và trong đất xung quanh chỗ chạm. Càng ra xa điện thế càng giảm. Đường suy giảm điện thế xung quanh điểm chạm đất được xác định theo đường hypebol :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 4

Điện áp giảm khi càng ra xa điểm chạm đất so với điện áp xung quanh điểm chạm đất :

Trong vòng 1 m : giảm 68% Trong vòng 1m 10m : giảm 24% Trong vòng 10m 20m : giảm 8%

- Biện pháp 2 : Xử lý điện trở suất đất ngay tại nơi thực hiện nối đất.

Ta có công thức tính toán điện thế tại điểm cách chỗ chạm đất x (m) :

𝑼đ =𝝆 × 𝑰đ𝟐𝝅𝒙

𝝆 : điện trở suất của đất.

𝑰đ : giá trị dòng chạm đất.

x : khoảng cách từ điểm cần tính toán điện thế so với chỗ chạm đất.

Từ công thức trên suy ra : đất có điện trở suất 𝝆 càng nhỏ thì mức độ ảnh hưởng càng nhỏ.

Câu 2 : KHI NGƯỜI CHẠM PHẢI MỘT CỰC DẪN, HÃY CHỨNG MINH DÒNG ĐIỆN QUA NGƯỜI TRONG MẠNG 1 PHA CÓ TRUNG TÍNH CÁCH ĐẤT NHỎ HƠN DÒNG QUA NGƯỜI TRONG MẠNG 1 PHA CÓ TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT ?

TRONG THỰC TẾ, MẠNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT ĐƯỢC SỬ DỤNG RỘNG RÃI. VÌ SAO ?

Chứng minh dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính cách đất nhỏ hơn dòng qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất khi người chạm phải một cực dẫn :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 5

- Dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính cách đất khi người chạm phải một cực dẫn :

Giải thích các ký hiệu :

U : điện áp giữa hai cực của mạng điện

R1 = R2 = Rc : điện trở cách điện của dây dẫn với đất

Rng : điện trở người

Rn : điện trở nền

Giả thiết điện trở nền rất nhỏ so với điện trở người (Rn << Rng), điện dung C có giá trị không đáng kể, ta có dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất khi người chạm phải 1 cực dẫn có công thức tính toán như sau :

𝑰𝒏𝒈 =𝑼

𝟐.𝑹𝒏𝒈 + 𝑹𝒄

Nhận xét : Mạng điện có trung tính cách đất thì dòng qua người phụ thuộc vào mức độ cách điện của mạng. Mạng cách ly càng tốt thì người càng được an toàn.

Khi biết dòng điện an toàn qua người cho phép (Ingcp = 8 10 mA), ta có thể xác định được trị số an toàn của điện trở cách điện để đảm bảo an toàn như sau (Rng = 800 1000 Ω) :

𝑅𝑐 (𝑎𝑛 𝑡𝑜à𝑛) ≥ 𝑈

𝐼𝑛𝑔 (𝑐ℎ𝑜 𝑝ℎé𝑝)− 2.𝑅𝑛𝑔


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 6

- Dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất khi người chạm phải một cực dẫn :

Giải thích các ký hiệu :

Rng : điện trở người

Rn : điện trở nền

Rd : điện trở dây dẫn

Rđ : điện trở nối đất của hệ thống

Thường Rd và Rđ có giá trị nhỏ so với Rng và Rn nên có thể bỏ qua. Công thức tính toán dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất khi người chạm phải 1 cực dẫn :

𝑰𝒏𝒈 =𝑼

𝑹𝒏𝒈 + 𝑹𝒏

- So sánh hai dòng điện trên :

Ta có :

2𝑅𝑛𝑔 + 𝑅𝑐 > 𝑅𝑛𝑔 + 𝑅𝑛


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 7

Nên :

𝑼

𝟐.𝑹𝒏𝒈 + 𝑹𝒄

<𝑼

𝑹𝒏𝒈 + 𝑹𝒏

Vậy, khi người chạm phải 1 cực dẫn, dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính cách đất nhỏ hơn dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất.

Nguyên nhân mạng trung tính nối đất được sử dụng rộng rãi trong thực tế :

Mặc dù dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính cách đất nhỏ hơn dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất khi người chạm phải 1 cực dẫn nhưng mạng trung tính nối đất vẫn được sử dụng rộng rãi là vì lý do ta có thể can thiệp để giảm dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính nối đất dễ dàng và ít tốn chi phí hơn khi can thiệp giảm dòng điện qua người trong mạng 1 pha có trung tính cách đất bằng các biện pháp đơn giản sau :

- Giảm điện áp cung cấp của lưới. - Tăng điện trở sàn (thảm cách điện). - Tăng điện trở nối đất của lưới điện, dòng điện sẽ nhỏ nhất nếu trung tính của

lưới cách điện đối với đất.

(Phần giải thích này cần xem xét lại… ???)

Câu 3 : MẠNG HẠ ÁP 3 PHA, THEO CHUẨN IEC GỒM 5 DÂY (3 PHA, 1 N, 1 PE). VẬY PE ĐƯỢC LẤY TỪ VỊ TRÍ NÀO TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ? (VẼ HÌNH CÁC DẠNG MẠCH CÓ PE).

KHI CẤP ĐIỆN CHO CÁC TÒA NHÀ, KHÔNG DÙNG MẠNG IT VÀ TN-C. VÌ SAO ?

Vị trí lấy PE trong hệ thống cung cấp điện : - Dây PE nối các phần vỏ kim loại không mang điện tạo lưới đẳng áp (dây PE

thường bọc cách điện màu vàng sọc xanh lục, trên dây PE không chứa thiết bị đóng cắt). Dây PE xuất phát từ dây trung tính N của nguồn điện trong mạng TN-S, TN-C hoặc xuất phát từ hệ thống nối đất trong mạng TT.

- Dây PE dẫn dòng sự cố do hư hỏng cách điện (giữa pha và vỏ thiết bị) tới điểm trung tính nối đất của nguồn.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 8

- Dây PE được nối vào đầu nối đất chính của mạng. Đầu nối đất chính sẽ được nối với các điện cực nối đất qua dây nối đất.

- Chú ý là dây PE cần phải bền và chịu nhiệt, chịu được dòng cho phép lâu dài và có tiết diện lớn hơn 1/3 dây pha (thường dùng dây thép có tiết diện 120mm2, nhôm là 35mm2, đồng là 25mm2).


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 9

Các dạng mạch có PE :

Quy ước :

o Chữ cái đầu tiên : tính chất của trung tính nguồn T (Terrestrial) : trung tính nguồn trực tiếp nối đất I (Insulated) : trung tính nguồn cách ly với đất

o Chữ cái thứ hai : hình thức bảo vệ người đối với hiện tượng “chạm vỏ” T (Tere) : nối vỏ với hệ thống nối đất bảo vệ N (Neutral) : nối vỏ với dây trung tính

1. Hệ thống TT T : trung tính nguồn nối đất. T : vỏ thiết bị nối đất.

2. Hệ thống IT

I : trung tính nguồn không nối đất hoặc nối qua tổng trở Zs T : vỏ thiết bị nối đất.

3. Hệ thống TN-S

T : trung tính nguồn nối đất. N : vỏ thiết bị nối đến trung tính nguồn. S : Dây bảo vệ PE tách riêng (separate) với dây trung tính.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 10

4. Hệ thống TN-C T : trung tính nguồn nối đất. N : vỏ thiết bị nối đến trung tính nguồn. C : dây bảo vệ chung (common) với dây trung tính nguồn và gọi là dây PEN.

5. Hệ thống TN-C-S

Kết hợp giữa TN-C (nối trước) và TN-S (nối sau).

Nguyên nhân không dùng mạng IT và TN-C khi cấp điện cho các tòa nhà : - Mạng IT : hệ thống IT thường được sử dụng khi yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện

cao (mạng cấp điện cho các thiết bị xử lý thông tin). Ở hệ này, cách điện thiết bị phải chịu được điện áp dây nên tốn kém về kinh tế. IT được dùng khi có yêu cầu bức thiết về liên tục cung cấp điện. Nhưng nó đòi hỏi phải nghiên cứu kỹ lưỡng và cần tổ chức thử nghiệm quá áp và dòng dung rò.

- Mạng TN-C : Khi hư hỏng cách điện, dòng sự cố gây độ sụt áp nguồn, nhiễu điện từ lớn và khả năng gây cháy cao. Trường hợp tải không đối xứng, trong dây PEN sẽ xuất hiện dòng điện. Dòng điện này có thể gây nhiễu cho các máy tính hay các hệ thống thông tin. Thường được sử dụng cho mạng điện không cải tạo hay mở rộng và có tiết diện dây cáp đồng > 10mm2, cáp nhôm > 16mm2. Không sử dụng trong các công trình mà khả năng cháy và khả năng lây nhiễu điện từ cao (vì khi nối các vật dẫn của tòa nhà với dây PEN sẽ tạo nên dòng chạy trong công trình gây hiểm họa cháy và nhiễu điện từ). TN-C đòi hỏi phải có lưới đẳng áp hiệu quả và chức năng bảo vệ của dây PEN được đặt lên hàng đầu.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 11

- Trong phạm vi ứng dụng của các hệ thống nối đất, mạng TN-C và IT không được sử dụng trong :

o Các mạng điện rất lớn với điện trở nối đất phần vật dẫn không được che chắn có giá trị R > 30Ω.

o Loại tải là thiết bị một pha sử dụng điện áp L – N (thiết bị di động, bán di động, xách tay).

o Mạng điện với việc liền mạch nối đất không đảm bảo (khu vực làm việc, công trình cũ,…).

- Từ các hạn chế trên, người ta thường không dùng mạng IT và TN-C khi cấp điện cho các tòa nhà.

Câu 4 : CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MỘT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT NHÂN TẠO ? TRÌNH TỰ THỰC HIỆN KHI THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT.

CÁC YÊU CẦU CẦN ĐẠT ĐƯỢC KHI THI CÔNG MỘT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT ? ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CÁC YÊU CẦU ĐÓ, HIỆN NAY, TRONG THỰC TẾ, CÁC CÔNG NGHỆ MỚI NÀO ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG ?

Các yếu tố ảnh hưởng đến một hệ thống nối đất nhân tạo :

- Điện cực nối đất : cọc thép tròn, thép ống, thanh thép dẹt hay thép góc dài 2-3m, đóng sâu xuống đất, đầu trên cách mặt đất 0.5 0.8m để tránh thay đổi của Rđ theo thời tiết. Các cọc thép được hàn nối với nhau bằng các thanh thép đặt nằm ngang và cũng được chon sâu cách mặt đất 0.5 0.8m. Để chống ăn mòn kim loại, điện cực nối đất phải có bề dày không nên nhỏ hơn 4mm.

- Mối nối giữa các điện cực hàn hóa nhiệt CADWELD,…

- Dây nối đất cần phải có thiết diện đảm bảo được độ bền cơ khí và độ ổn định nhiệt. Thường dùng thép có tiết diện 120mm2, nhôm 35mm2, đồng 25mm2.

- Điện trở suất của đất được giảm bằng hóa chất GEM.

- V.v…


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 12

Trình tự thực hiện khi thiết kế một hệ thống nối đất : - Xác định điện trở yêu cầu của hệ thống nối đất. - Lựa chọn nối đất tự nhiên hay nối đất nhân tạo. - Xác định điện trở suất của vùng đất nơi ta muốn thực hiện hệ thống nối đất (thi

công đất). - Xác định cách bố trí điện cực trong đất. - Ước lượng số điện cực. - Tính toán và điều chỉnh sao cho đạt được yêu cầu.

Các yêu cầu cần đạt được khi thi công một hệ thống nối đất : - Giá trị điện trở của hệ thống nối đất nằm trong khoảng cho phép : đ .

- Đảm bảo độ bền theo thời gian, chống ăn mòn (do thời tiết, trời mưa có chất ăn mòn,…)

- Đảm bảo dễ thi công trong bất kz địa hình nào (nối đất vận hành, nối đất an toàn, nối đất chống sét).

- Đảm bảo tính kinh tế.

Các công nghệ mới đã được sử dụng để đạt được các yêu cầu cần đạt khi thi công một hệ thống nối đât trong thực tế hiện nay :

- Thiết bị, vật liệu và công nghệ mới o Điện cực nối đất (cọc thép bọc đồng đường kính 13mm, 16mm, và 23mm). o Liên kết giữa các bộ phận nối đất (ốc xiết với các mối nối băng một lớp

chống thấm sử dụng công nghệ hàn hóa nhiệt CADWELD). o Hóa chất giảm điện trở (hóa chất EEC và GEM). o Cọc hóa chất o Máy đo điện trở nối đất hiện đại

- Phần mềm phụ trợ (phần mềm GEM)

Câu 5 : ĐỂ GIỚI HẠN ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC ĐẶT TRÊN NGƯỜI TRONG MẠNG IT, GIÁ TRỊ Rđ ĐƯỢC TÍNH TOÁN NHƯ THẾ NÀO ? VẼ HÌNH GIẢI THÍCH.

TÍNH TOÁN Rđ CHO CÁC TRƯỜNG HỢP SAU ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI TRÁNH TAI NẠN DO CHẠM VỎ THIẾT BỊ :

- NGUỒN 1 PHA, 220V, TRUNG TÍNH CÁCH ĐẤT, RCĐ = 10kΩ.

- NGUỒN 1 PHA, 220V, TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT, ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT NGUỒN 4Ω, NGƯỜI ĐỨNG LÀM VIỆC TIẾP XÚC VỚI VỎ.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 13

Cách tính toán giá trị Rđ để giới hạn điện áp tiếp xúc đặt trên người trong mạng IT :

Khi chạm vỏ, mạch tương đương : Rtương đương = (Rđ // Rngười // Rcách điện) + Rcách điện

Rđ < Rng < Rcđ

Rtđ max = Rcđ

Rtđ min = Rđ Xem như dòng lớn nhất là dòng qua Rđ, đó là dòng chạm đất Iđ. Suy ra :

𝑼𝑹đ= 𝑰đ × 𝑹đ

Ta có dòng điện qua người trong mạng 1 pha có dây trung tính cách đất khi chạm phải một cực(câu 2) là :

𝑰𝒏𝒈 =𝑼𝟏𝟐

𝟐.𝑹𝒏𝒈 + 𝑹𝒄đ

⇒ 𝑰đ =𝑼𝟏𝟐

𝟐.𝑹đ + 𝑹𝒄đ

Suy ra, xác định Iđ, chọn Rđ cho phù hợp.

Mặt khác :

𝑼𝒏𝒈 = 𝑼𝑹đ= 𝑰đ × 𝑹đ =

𝑼𝟏𝟐


× 𝑹đ

Để người được an toàn thì 𝑈𝑛𝑔ườ𝑖 𝑈𝑡𝑖ế𝑝 𝑥ú𝑐 𝑐ℎ𝑜 𝑝ℎé𝑝


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 14

Bình thường 𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝 = 50𝑉

Ẩm ướt 𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝 = 25𝑉

Ta có :

𝑼𝒏𝒈ườ𝒊 𝑼𝒕𝒊ế𝒑 𝒙ú𝒄 𝒄𝒉𝒐 𝒑𝒉é𝒑 ⇔𝑼𝟏𝟐


× 𝑹đ 𝑼𝒕𝒙𝒄𝒑

Vậy điện trở tính toán cần thiết cho hệ thống IT là :

𝑹đ 𝑼𝒕𝒙𝒄𝒑 × 𝑹𝒄đ

𝑼𝟏𝟐 − 𝟐𝑼𝒕𝒙𝒄𝒑

Tính toán Rđ để bảo vệ người tránh tai nạn do chạm vỏ thiết bị trong trường hợp nguồn 1 pha, 220V, trung tính cách đất, RCĐ = 10kΩ :

𝑅đ 𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝 × 𝑅𝑐đ

𝑈12 − 2𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝=

50 × 10𝑘

220 − 2.50≈ 4,1667𝐾Ω

Tính toán Rđ để bảo vệ người tránh tai nạn do chạm vỏ thiết bị trong trường hợp nguồn 1 pha, 220V, trung tính nối đất, điện trở nối đất nguồn 4Ω, người đứng làm việc tiếp xúc với vỏ :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 15

Trong mạng 1 pha : 𝑈𝑛𝑔ườ𝑖 = 𝑈𝑅đ = 𝐼đ × 𝑅đ =𝑈12

𝑅đ+𝑅𝑑𝑁× 𝑅đ

Để được an toàn : 𝑈𝑛𝑔 𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝

Suy ra : 𝑈12

𝑅đ+𝑅𝑑𝑁× 𝑅đ 𝑈𝑡𝑥𝑐𝑝. Rđ hệ thống cần thực hiện để bảo vệ cho người là :

𝑹đ 𝑼𝒕𝒙𝒄𝒑 × 𝑹đ𝑵

𝑼𝟏𝟐 − 𝑼𝒕𝒙𝒄𝒑

Vậy :

𝑅đ 50 × 4

220 − 50≈ 1.18Ω

Câu 6 : TRONG MẠNG TN, THỜI GIAN CẮT AN TOÀN CỦA THIẾT BỊ BẢO VỆ ĐƯỢC TÍNH TOÁN NHƯ THẾ NÀO ĐỂ BẢO VỆ NGƯỜI TRÁNH NGUY HIỂM DO CHẠM VỎ. TRONG TRƯỜNG HỢP THỜI GIAN CẮT CỦA THIẾT BỊ BẢO VỆ QUÁ LỚN, ĐƯA RA BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT.

Tính toán thời gian cắt an toàn của thiết bị bảo vệ người tránh nguy hiểm do chạm vỏ trong mạng TN :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 16

Để bảo vệ tự động cắt nguồn điện khi xuất hiện sự cố, yêu cầu điều kiện sau phải thỏa :

𝑰𝒂 𝑼𝟎

𝒁𝒔

Zs (Ω) : Tổng trở mạch vòng sự cố bao gồm : tổng trở của nguồn, dây pha tính đến điểm sự cố, dây bảo vệ giữa điểm sự cố và nguồn.

U0 (V) : điện áp pha danh định.

Ia (A) : dòng gây nên tác động cắt nguồn của thiết bị bảo vệ với thời gian quy định cho trong bảng sau :

Sau khi tính toán được dòng gây nên tác động cắt nguồn của thiết bị bảo vệ, dựa vào đường đặc tuyến bảo vệ thiết bị để xác định thời gian cắt an toàn của thiết bị. Ví dụ đường đặc tuyến dòng điện – thời gian của thiết bị T1B160 như sau :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 17

Biện pháp giải quyết trong trường hợp thời gian cắt của thiết bị bảo vệ qúa lớn :

Để giảm thời gian cắt của thiết bị bảo vệ hoặc là can thiệp vào nguyên lý hoạt động và cấu tạo của thiết bị (ví dụ đối với CB thì phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong CB), hoặc là can thiệp đến khoảng cách từ chỗ máy đến thiết bị bảo vệ… (Cần tìm hiểu thêm… @_@ ???)

Câu 7 : TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC CỦA CÔNG VIỆC THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN.

TÒA NHÀ CAO 15m, DIỆN TÍCH 𝟓𝟎 × 𝟐𝟎 𝒎𝟐, DÙNG KIM FRANKLIN DÀI 1,2m ; HÃY TÍNH SỐ KIM ÍT NHẤT ĐƯỢC BỐ TRÍ.

Trình tự các bước của công việc thiết kế một hệ thống chống sét toàn diện :

o Bước 1 : Phân cấp công trình để xác định tính cấp thiết của việc phòng chống sét

- Tiêu chuẩn 20TCVN 46-84 : - Tiêu chuẩn NFPA (National Fire Protection Association) – Mỹ : - Tiêu chuẩn NZS/AS 1768-1991 – Newzealands-Úc : - V.v…

o Bước 2 : Thu thập dữ liệu

3 lĩnh vực chống sét :

- Đánh trực tiếp (xác định độ cao, diện tích bảo vệ, điện trở suất của đất,..) - Đánh gián tiếp

Lan truyền trên đường nguồn (xác định công suất nguồn, số pha,…) Lan truyền trên đường tín hiệu (xác định dạng sóng, tốc độ truyền

tín hiệu,…) o Bước 3 : Giải pháp kỹ thuật

- Chống sét toàn diện 3 điểm - Chống sét toàn diện 6 điểm :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 18

Tính số kim Franklin dài 1,2m ít nhất được bố trí chống sét cho tòa nhà cao 15m, diện tích 𝟓𝟎 × 𝟐𝟎𝒎𝟐 :


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 19

Dùng kim cao 1,2m tiết diện 50mm2. Hai kim gần kề nhau, ở giữa có độ cao thấp nhất là h0. Xét điều kiện cho từng cặp kim, đỉnh được bảo vệ nếu h0 > hx (hx là chiều cao của vật hx = 15m). Gọi ha là chiều cao của kim (ha = h – hx = 1,2m)

ℎ0 = ℎ −𝑎

7> ℎ𝑥 ⇔ ℎ − ℎ𝑥 >

𝑎

7⇔ 7ℎ𝑎 > 𝑎

Xét bề rộng của tòa nhà, a = 20/4 = 5m.

7 x 1,2 = 8,4 > 5 thỏa mãn bảo vệ bề rộng.

Xét bề dài của tòa nhà, a = 50/8 = 6.25m.

7 x 1,2 = 8,4 > 6.25 thỏa mãn bảo vệ bề dài.

Kiểm tra đường chéo :

𝐷𝑐ℎé𝑜 = (50

8)2 + (

20

4)2 = 8 < 7 × 1.2 = 8.4 thỏa mãn bảo vệ đường chéo.

Vậy lắp đặt kim Franklin như hình trên thỏa mãn.

Câu 8 : TRÌNH BÀY LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THÍCH CÁC BƯỚC TRONG VIỆC CẤP CỨU NGƯỜI BỊ TAI NẠN ĐIỆN GIẬT.

Lưu đồ cấp cứu người bị tai nạn điện giật


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 20


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 21

Giải thích các bước trong việc cấp cứu người bị tai nạn điện giật :

Mục tiêu :

Áp dụng kịp thời và có phương pháp để cứu cho được người bị tai nạn điện giật và an toàn cho người đi cứu.

Đặt vấn đề :

Điện giật thường làm tim ngừng đập dẫn đến tử vong. Cấp cứu điện giật phải :

- Cấp cứu ngay lập tức. - Cấp cứu tại chỗ. - Cấp cứu kiên trì, liên tục.

Nguyên tắc thực hiện :

Bước 1 : Tách nạn nhân ra khỏi nguồn gây tai nạn

Bước 2 : Sơ cứu ban đầu trước khi y, bác sĩ đến.

Bước 1 : Tách nạn nhân ra khỏi nguồn gây tai nạn.

Quan sát nguồn gây tai nạn là nguồn điện áp cao hay nguồn điện áp thấp.

Nếu là nguồn cao áp : - Tốt nhất là báo cho điện lực khu vực. - Để thực hiện cứu người cần có ủng, găng tay cách điện, sào phù hợp với cấp điện

áp.

Nếu là nguồn hạ áp : phải nhanh chóng, bình tĩnh xử lý. - Cắt được nguồn điện : cắt công tắc cầu dao là phương pháp tốt nhất. Khi cắt điện

cần chú ý : o Có nguồn sáng dự phòng nếu cắt điện vào ban đêm. o Có phương tiện hứng đỡ khi người bị nạn ở trên cao.

- Không cắt được nguồn điện : không chạm trực tiếp vào người nạn nhân. o Dùng sào, gậy tre, gậy gỗ hay cây khô hất dây điện ra khỏi người nạn nhân

(nếu cảm thấy mức độ cách điện không cao thì đứng trên ván gỗ). o Dùng búa, rìu có cán gỗ chặt đứt sợi dây điện. o Đeo găng, đi ủng cách điện tiếp cận nạn nhân. o Đứng trên bàn gỗ để tiếp xúc với nạn nhân.


Học kỳ 2 – Năm học 2012 - 2013

Lo Be

Trang 22

Bước 2 : Sơ cứu ban đầu trước khi y, bác sĩ đến.

Đầu tiên, phải đánh giá tình trạng nạn nhân bằng cách hỏi han xem nạn nhân có còn tỉnh táo hay không ?

Nạn nhân còn tỉnh và còn nhận biết được

Nạn nhân bất tỉnh, không còn nhận biết

- Đặt nạn nhân ở tư thế thoải mái nhất,

để nạn nhân yên tĩnh trong vòng 10

15 phút. - Quan sát kỹ đường

thở, hô hấp, tuần hoàn.

- Sau đó nhờ trợ giúp y tế.

- Xác định xem nạn nhân có còn hơi thở hay không bằng cách áp má hoặc tai vào sát mũi nạn nhân để

cảm nhận luồng hơi thở từ nạn nhân.

Có hơi thở Không còn hơi thở

+Giúp nạn nhân tỉnh lại (chú không dùng nước

lạnh tạt vào mặt nạn nhân).

+Đặt ở tư thế nằm ngửa để nạn nhân dễ phục

hồi.

+ Tiến hành hô hấp nhân tạo bằng các p hương pháp : miệng-miệng ; miệng-mũi ; nằm sấp ;

nằm ngửa. (5 lần hà hơi đầu tiên trong 10 giây).

+ Tiếp tục hô hấp nhân tạo. Kiểm tra nhịp đập và hơi thở sau 1

phút và sau đó sau mỗi 2 phút. + Khi tim ngừng đập phải hô hấp nhân tạo kết hợp ép tim : định vị điểm giữa xương ức ; đặt cả hai

tay vào vị trí này ; ép tim.

THE END

Lưu ý : Đề cương có phần dài, một số nội dung đi sâu vào chi tiết để người đọc có thể hiểu cặn kẽ vấn đề. Khi làm bài thi bạn có thể rút gọn chỗ nào cảm thấy không cần thiết. Có gì sai sót hoặc nhầm lẫn liên hệ với mình qua số điện thoại 01695624211. Chúc bạn thi tốt !

Documents

An Toàn ĐIện - ĐH SPKT