C11 - An toan Dien
CHƯƠNG 11 .
KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN TRONG XÂY DỰNG .
ß1. KHÁI NIỆM CHUNG .
Điện ngày càng được sử dụng rộng rãi trên các công trường XD . Điện được dùng gần như trong tất cả các công việc : chạy máy , chiếu sáng , sấy bê tông .v.v. Tác dụng cuả điện là rất lớn nhưng cũng phải thấy rằng hầu hết các công việc sử dụng điện đều có thể xảy ra tai nạn về điện .
Thiếu hiểu biết về điện , không tuân theo các nguyên tắc về kỹ thuật an toàn về điện đều có thể gây mất an toàn . Một đặc điểm cần chú ý là các tai nạn về điện thường không có dấu hiệu gỡ xuất hiện để báo trước cho ta nhận biết ( nghe , nhìn ) . Chỉ khi tiếp xúc với dòng điện ( tai nạn đx xảy ra rồi ) mới phát hiện được . Vì vậyphải có biện pháp an toàn đầy đủ trước khi tiến hành thi công và biện pháp đó phải được thực hiện theo đúng quy trìnhquy phạm an toàn về điện đó vạch ra .
1. Các Khái niệm cơ bản về an toàn điện .
a. Điện trở của người :
Cơ thể con người là một vật dẫn điện . Dòng điện đi qua vật dẫn điện nhiều hay ít tuỳ thuộc vào điện trở của nó . Điện trở của người thay đổi trong phạm vi 600 – 400.000 ôm , phụ thuộc vào :
· Tình trạng sức khoẻ , tuổi tác . Người trẻ khoẻ , không có bệnh tật điện trở lớn hơn nhiều so với người già yếu , bệnh tật .
· Các bộ phận trên cơ thể , lớp da đặc biệt là lớp trai sừng có điện trở lớn nhất . Nếu mất lớp da điện trở chỉ còn 600 – 800 ụm .
· Tình trạng da bị ướt , người bị ướt , đứng ở chỗ có nước , người có mồ hôi tthì điện trở giảm nhiều .
· Diện tích và áp xuất tiếp xúc càng lớn tthì điện trở người cũng tương ứng giảm đi .
· Thời gian dòng điện tác động lên cơ thể càng lâu tthì điện trở của người càng giảm vì da càng Nóng , mồ hôi ra càng nhiều và vì những biến đổi điện phân trong cơ thể .
· Điện áp đặt vào cơ thể người ảnh hưởng rất nhiều đến điện trở của người . Điện áp tăng lên , điện trở của người giảm xuống .
b. Tác động của dòng điện đối với cơ thể người :
Theo tính chất tác dụng phân ra : sự tác động nhiệt , hoá và sinh học .
· Tác động về nhiệt : Khi cơ thể va chạm vào các bộ phận mang điện , ngay ở chỗ tiếp xúc dòng điện có thể gây bỏng , cháy , còn với điện cao áp , ngay cả khi chưa tiếp xúc mà chỉ đến quá gần bộ phận có điện cao áp có thể bị bỏng cháy do phóng điện hồ quang .
· Tác động về hoá : Dòng điện truyền qua cơ thể gây tác động điện phân , phân huỷ các chất lỏng trong cơ thể , đặc biệt là máu .
· Tác động về sinh học : Dòng điện truyền qua cơ thể gây tác động kích thích các tế bào làm co giật các cơ bắp , đặc biệt các cơ tim và phổi . Có thể làm ngừng hoạt động của tim và phổi . Nếu dòng điện qua não sẽ phá huỷ trực tiếp hệ thần kinh trung ương .
c. Hậu quả của dòng điện gây ra :
Mức độ nguy hiểm của dòng điện phụ thuộc vào các thông số đặc trưng : Cường độ dòng điện , tần số và loại dòng điện , đường dòng điện đi qua người và các yếu tố làm giảm điện trở của người khi bị chạm điện như phân tích ở trên .
· Cường độ dòng điện : Cường độ dòng điện càng lớn tthì mức độ nguy hiểm càng lớn cho cơ thể con người .
Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người .
Cường độ dòng
điện (mA )
Dòng điện xoay chiều
tấn số ( 50 – 60 ) Hz
Dòng điện 1 chiều
0,6 – 1,5
2 – 3
5 – 7
8 – 10
20 – 25
50 – 80
90 – 100
Bắt đầu tê ngãn tay
Ngún tay tê rất mạnh
Bắp thịt tay co lại và rung
Tay khó rời vật mang điện , nhưng có thể rời được , tay đau .
Tay đau tăng lên , không thể rời vật mang điện .
Hô hấp bị tê liệt , tim đập mạnh
Hô hấp bị tê liệt , quá 3 giõy tthì tim bị tê liệt và ngừng đập .
Không có cảm giác .
Không có cảm giác .
Đau như kim châm,thấy nóng .
Nóng tăng lên rất nhanh .
Nóng tăng lên , bắt đầu có hiện tượng co quắp .
Rất Nóng , các bắp thịt co quắp
khó thở .
Hô hấp bị tê liệt .
Qua trên ta thấy :
+ Dòng xoay chiều có cường độ dòng điện ( 10 – 15) mA , dòng 1 chiều ( 50 – 80) mA Đó nguy hiểm vì nạn nhân khó tự tách mình ra Khái nguồn điện . Từ ( 20 – 25 ) mA với dòng xoay chiều , 80 mA với dòng một chiều đó gây tê liệt tim mạch , có thể dẫn đến chết người .
· Tần số dòng điện : Qua nghiên cứu tần số dòng điện xoay chiều 50Hz là nguy hiểm hơn cả . Tần số càng cao tthì càng ít nguy hiểm . Khi tần số > 100 kHz dòng điện không gây giật mà chỉ gây bỏng .
· Đường dòng điện đi qua : Mức độ nguy hiểm còn phụ thuộc vào đường dòng điện đi qua : tay qua tay , tay qua chân , chân qua chân . Nguy hiểm nhất là dòng điện đi từ tay phải xuống chân , vì dòng điện sẽ chạy qua tim . Khi dòng điện chan qua chân sẽ ít nguy hiểm hơn vì dòng điện qua tim nhỏ .
1. Phân loại nơi sản xuất theo mức độ nguy hiểm về điện :
Nơi sản xuất được chia thành 3 nhóm theo mức độ nguy hiểm về điện :
@ Nơi ít nguy hiểm : nơi khô ráo , độ ẩm nhỏ hơn 75% , nhiệt độ không quá 30 0 C , không có bụi dẫn điện , nền sàn làm bằng VL cách điện .
@ Nơi nguy hiểm : nơi có độ ẩm > 75% , nơi độ ẩm có thể bão hoà , nhiệt độ > 30 0 C
+ Trong không khí có bụi dẫn điện .
+ Nền sàn dần điện : Bê tông cốt thép , kim loại , đất .v.v
@ Nơi rất nguy hiểm : nơi rất ẩm , độ ẩm thường xuyên 100% .
+ Trong không khí thường xuyên có hơi , khí , bụi hoạt tính .
+ Nơi có hai hay nhiều hơn các yếu tố nguy hiểm .
ß2. PHÂN TÍCH CÁC TRƯỜNG HỢP TIẾP XÚC VỚI MẠNG ĐIỆN
VÀ TRỊ SỐ DÒNG ĐIỆN ĐI QUA NGƯỜI .
1. Chạm vào hai pha khác nhau .
1
2
3
Người chạm vào hai pha trong mạng điện .
Với bất kỳ mạng điện nào nguy hiểm nhất là trường hợp người đồng thời chạm vào hai hai pha khác nhau , điện áp đặt vào người có trị số lớn nhất , dòng điện đi qua người sẽ là :
Trong đó : Ud , Up điện áp dây và điện áp pha .
In Trị số dòng điện đi qua người .
Rn Điện trở của người .
Trường hợp này thường xảy ra ở mạng hạ áp , do sửa chữa không cắt điện , do sự cố .v.v.
2. Chạm vào một pha của mạng có trung tính cách ly .
1
U 1- 2 2
U2 - 3 U1- 3
3
Rn R3 R2 R1
Người chạm vào 1 pha trong mạng 3 pha với trung tính cách ly .
Người chạm vào 1 pha coi như mắc song song với điện trở cách điện của pha đó và nối tiếp với các điện trở cách điện của hai pha khác .
Dòng điện đi qua người sẽ là :
Trong đó : Ud , điện áp dây ; In Trị số dòng điện đi qua người .
Rn Điện trở của người ; Rc d Điện trở cách điện của mạng nối với đất .
Dòng điện đi qua người phụ thuộc rất nhiều vào điện trở của người Rn và Rc d điện trở cách điện của mạng nối với đất .
3. Chạm vào một pha của mạng trung tính nối với đất .
1
2
3
R0 R n
Người chạm vào 1 pha trong mạng 3 pha với trung tính cách ly .
Trong trường hợp này điện áp của các pha so với đất khi chế độ làm việc của mạng đối xứng bằng điện áp pha và trị số dòng điện đi qua người sẽ là :
Trong đó : Up điện áp pha ; In Trị số dòng điện đi qua người .
R0 Điện trở tính toán của cọc nối đất lấy bằng 4 ôm .
2. Điện áp bước :
Nếu một điểm nào đó của mạng điện chạm đất , dòng điện sẽ rò vào trong đất tạo ra một “ trường điện rò “ .
Bất kỳ một điểm nào đó của đất trong vùng trường điện rò sẽ xuất hiện điện áp . Người đi vào vùng này giữa hai chân sẽ có sự chênh lệch điện áp , dòng điện sẽ truyền qua người từ chân này qua chân kia . Do đó điện áp bước là hiệu số điện áp của các điểm trên mặt đất cách nhau một khoảng bằng bước chân người .
Trị số điện áp tại một điểm cách chỗ chạm đất một khoảng X sẽ là :
Trong đó : I X trị số dòng điện ; P d điện trở suất của đất .
1
2
3
U b
Điện áp bước .
Diện tích của Nó là :
Trị số dòng điện đi qua người sẽ là :
ß3 . CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP
PHÒNG NGỪA TAI NẠN ĐIỆN .
1. Nguyên nhân tai nạn điện .
@ Tiếp xúc với các bộ phận mang điện : dây điện trần không có vá bọc , mối nối dây điện hở , đặt dây điện dây cáp trên mặt đất .v.v.
@ Tiếp xúc với các bộ phận kim loại của thiết bị điện lúc bình thường không có điện nhưng dòng điện có thể xuất hiện bất ngờ gây tai nạn . Do chất cách điện bị hở không thực hiện nối đất .v.v.
@ Do điện áp bước , người đi vào vùng có dòng điện rò vào trong áp đất , nước .
@ Do phóng điện hồ quang .
@ Khi sửa chữa điện không cắt điện lại không sử dụng các thiết bị , dụng cụ bảo đảm an toàn .
@ Không nắm vững phương pháp cấp cứu tai nạn điện .
2. Các biện pháp phòng ngừa tai nạn điện .
a. Đề phòng tiếp xúc va chạm các bộ phận mang điện :
· Đảm bảo cách điện tốt . Các thiết bị , đường dây phải đảm bảo cách điện tốt , không xuất hiện dòng điện rò . Lâu ngày vá bọc , chất cách điện bị giảm yếu có thể bị rò điện vì vậycần kiểm tra thường xuyên để thay thế kịp thời .( một năm 1- 2 lần K.tra ).
· Bao che ngăn cách các bộ phận mang điện , tránh cho người va chạm vào những chỗ như cầu dao , cầu chảy , các thiết bị đóng cắt , các đầu nối dây .v.v phải được che kín . Trạm biến áp , trạm đóng cắt , trạm phân phối điện phải được rào ngăn cẩn thận , các đường dây trần phải mắc cao tối thiểu 3,5m trên đường có người qua lại và 6m khi đường có xe máy qua lại .
· Không được đặt dây điện , dây cáp trên mặt đất , sàn nhà , phải đặt trên giá cao , tránh cho người dẫm đè lên khi qua lại .
· Sử dụng điện áp an toàn . Những nơi nguy hiểm về điện phải sử dụng điện áp nhỏ để nếu người có va chạm phải cũng hạn chế được tai nạn chết người .
· Đề phòng tai nạn bất ngờ . Tại các nguồn cấp điện như trạm đóng cắt điện , cầu dao , công tắc ổ cắm .v.v. phải có biển báo : VD : “ Cấm đóng điện , có người đang làm việc “ và canh phòng cẩn thận .
b. Đề phòng tai nạn khi chạm vào các bộ phận của thiột bị điện lúc bình thường không có điện nhưng dòng điện có thể xuất hiện bất ngờ do chạm vá hoặc sự cố khác .
· Nối đất bảo vệ . Ap dụng cho mạng điện ba pha có trung tính cách ly nhằm làm giảm điện áp chạm . Khi thiết bị có nối đất tthì dòng điện lớn không quá 10A , cực nối đất với điện trở tính toán nhỏ ( 4 ôm ) đảm bảo hạ điện áp chạm đến trị số an toàn U = 10. 4 = 40 V . Mặt khác trong trường hợp tiếp xúc như thế người được coi là mắc song song với cực nối đất .
· Nối không bảo vệ . Ap dụng khi mạng 3 pha , 4 dây với dây thứ tư là dây trung tính đó nối đất . Dựng dây dẫn nối thân kim loại của máy với dây trung tính . Trường hợp có sự cố ( thủng cách điện ) , xuầt hiện dòng điện trên thân máy tthì lập tức một trong các pha sẽ gây ra ngắn mạch , sẽ làm cháy cầu chì hoặc bộ phận tự động sẽ cắt điện Khái máy .
· Cắt điện bảo vệ . Cắt điện bảo vệ được áp dụng cho cả mạng cách điện với đất và mạng có dây trung tính nối đất để đảm bảo an toàn hơn khi thiết bị xảy ra sự cố (chạm vá ) . Nguyên tắc làm việc là : trong mạng có một bộ công tắc đóng mở nguồn cấp điện được nối với cuộn dây bên trong là lõi thép , khi có dòng điện rò với một trị số được ấn định trước đi qua cuộn dây lõi thép sẽ như một nam châm điện hút công tắc và kéo công tắc về vị trí mở và thiết bị được cắt điện .
c. Đề phòng tai nạn do điện áp bước .
Khi có dây điện bị đứt , một đầu dây rơi xuống đất , ruộng .v.v. mọi người phải chánh xa , không được đến gần . Nếu có điều kiện thông tin kịp thời để cắt nguồn điện là tốt nhất . Một biện pháp làm giảm nguy hiểm điện áp bước là thực hiện san bằng điện thế , bằng cách dùng nhiều cọc nối đất được nối với nhau bằng thanh dẫn với mục đích làm giảm nhỏ điện áp bước ở gần mỗi cọc nối đất .
d. Đề phòng bị phóngg điện hồ quang .
Khi làm việc dưới đường dây tải điện cao áp nhất thiết phai tuân thủ các khoảng cách an toàn theo quy định sau :
Điện áp
[ kV]
6 - 15
15 - 35
35 - 100
100 - 300
Khoảng cách ( m )
2
3
4
5
e. Sử dụng các dụng cụ bảo vệ . Phân ra dụng cụ bảo vệ chính và phụ trợ .
· Dụng cụ bảo vệ chính là loại chịu được điện áp khi tiếp xúc với những phần dẫn điện trong thời gian lâu . Với các thiết bị có điện áp > 1000 V các dụng cụ này là : sào cách điện , kìm cách điện , kìm đo điện , thiết bị chỉ điện áp .
· Dụng cụ phụ trợ là các loại bản thân không không đảm bảo an toan Khái điện áp tiếp xúc mà phải dùng kết hợp với các dụng cụ chính khác , các dụng cụ này như : găng tay , ủng cao su , bục , thảm cách điện .v.v .
f. Cấp cứu người bị điện giật .
Theo kinh nghiệm các trường hợp bị điện giật nếu cấp cứu kịp thời tthì khả năng cứu sống khá cao . Khi cấp cứu việc đầu tiên là nhanh chống tách nạn nhân ra khổi vật mang điện : mở cầu dao , cầu chì , công tắc . Nếu các bộ phận này quá xa tthì có thể dựng búa , dao , rìu có cán gỗ chặt đứt dây điện . Nếu không thể cắt được điện người đi cứu chỉ có thể túm vào quần áo khô của nạn nhân để lôi ra . Nếu nạn nhân bị dây điện quán vào người có thể dùng sào gỗ hoặc tre khô để hất dây điện ra . Chú ý để người cứu không bị điện giật lây cần cho người cứu đứng trên tấm ván khô , ghế gỗ , đi guốc , dép cao su . Cần có biện pháp tránh để người nạn nhân không bị ngã , rơi từ trên cao xuống . Sau khi đó tách nạn nhân Khái vật mang điện , nạn nhân còn thở , tim còn đập tthì để nạn nhân nằm nghỉ nơi yên tĩnh , thông thoáng , nới rộng quần áo cho dễ thở và máu dễ lưu thông , nhưng phải giữ ấm , không để nạn nhân bị cảm lạnh . Nếu nạn nhân đó thở mạnh , ngắt quãng , hoặc đó ngừng thở , tim ngừng đập tthì phải khẩn trương làm hô hấp nhân tạo ngay tại nơi xảy ra tai nạn , không mang đi đâu xa , không chờ y tế đến .
Đ . 4 . ĐỀ PHÒNG TĨNH ĐIỆN .
1. Khái niệm .
Tĩnh điện phát sinh do sự ma sát giữa các vật cách điện ( điện môi ) với nhau hoặc giữa vật cách điện và vật dẫn điện .
Các trường hợp phát sinh tĩnh điện :
+ Sự va đập , ma sát của chất lỏng cách điện với thành bể , thành ống dẫn khi chảy tràn hay chuyên chở .
+ Do các hạt nhỏrắn cách điện ma sát trong quá trìnhnghiền nhỏ hoặc vận chuyển .v.v
+ Khi ma sát đai truyền động lên trục quay ( dây curoa ) .
Trong những trường hợp phát sinh tĩnh điện nó có thể đạt tới thế hiệu cao ( 20 – 50 ) kV , nó có thể phát sinh tia lửa điện gây cháy các chất lỏng , chất khí dễ cháy gây mất an toàn trong sản xuất .
2.Các biện pháp đề phòng tĩnh điện .
· Truyền điện tích tĩnh điện đi bằng cách nối đất các thiết bị sản xuất , bể chứa ống dẫn , nối dây xích sắt từ téc chở xăng dầu cho quệt đất .
· Tăng độ ẩm không khí trong các phòng có nguy hiểm tĩnh điện lên 70% hoặc làm ẩm các vật trong phòng ( phần lớn các vụ nổ tĩnh điện gây ra do độ ẩm không khí thấp và dẫn điện kém )
· Với dây curoa ( coi như máy phát điện tĩnh điện vĩnh cửu với điện áp rất cao ) tốt nhất phải nối đất các phần kim loại . Còn đai da tthì bụi lớp dầu dẫn điện đặc biệt
( graphit ) lên bề mặt ngoài trong lỳc máy nghỉ .
* Để truyền tĩnh điện tích luỹ trên người bằng cách làm sàn dẫn điện , đi dày dẫn điện đế có đóng đinh thép .v.v.
Đ5 . BẢO VỆ CHỐNG SẫT .
1. Khái niệm .
Sét là hiện tượng phóng điện tĩnh điện trong khí quyển giữa đám mây dông mang điện tích với đất hoặc giữa hai đám mây mang điện trái dấu nhau . Tĩnh điện khí quyển xuất hiện là do sự ma sát của hơi nước và các hạt nước ở trong các lớp khí quyển ẩm ở dưới thấp cũng như ở trong các đám mây ở trên cao . Khi các hạt nước di chuyển trong đám mây chúng sẽ tích điện , đám mây sẽ trở thành phần tử mang điện tích đó . Khi đám mây mang điện tích dương di chuyển , do hiện tượng cảm ứng tĩnh điện trên mặt đất sẽ xuất hiện điện tích âm . Nếu sự tích điện cứ tăng dần , khi đạt tới trị số cực hạn ( 20 – 30 kV/cm ) sẽ xuất hiện phóng điện phát ra ánh sáng chói loà tia chớp và âm thanh cực lớn .
Một vài tính chất đặc trưng của dòng điện sét :
+ Cường độ dòng điện đạt tới 200.000 A .
+ Điện áp hàng trâm triệu vôn , nhiệt độ tia chớp ( 6000 – 10.000 ) 0 C , chiều dài tia chớp từ ( 100 – 1000 ) m .
2. Tác dụng và hậu quả của sét .
a. Tác dụng sơ cấp ( sét đánh trực tiếp ) .
· Tác dụng nhiệt : Dòng sét có nhiệt độ rất lớn , khi phóng vào các VL cháy được như tranh tre , gỗ , kho nhiên liệu có thể gây lên đám cháy lớn .
· Tác dụng cơ học . Do nhiệt độ cao làm không khí bị đốt nóng chớp nhoáng , dón nở nhanh gây ra sóng xung làm phá huỷ , gây đổ cây cối , công trình, trụ tháp , ống khói cao .
· Tác dụng về điện . Đối với người và súc vật , sét nguy hiểm trước hết như một nguồn điện áp cao , dòng lớn nên khi bị sét đánh trực tiếp thường bị chết ngay . Trong một số trường hợp sét không đánh trực tiếp nhưng cũng gây nguy hiểm cho người , súc vật đi vào do điện áp bước . Ngoài ra đối với vật dẫn điện kéo dài như đường ray , đường dây điện thoại , ống nước .v.v mang điện áp cao từ xa tơi gây nguy hiểm cho người và các vật dễ cháy nổ .
b. Tác dụng thứ cấp :
· Cảm ứng tĩnh điện . Do tác dụng của đám mây dông mang điện lên các côngtrìnhtrên mặt đất nối đất không tốt làm cách ly với đất , làm tích luỹ trên đó điện tích trái dấu , có thể đạt tới một trị số đủ lớn phát sinh tia lửa điện .
· Cảm ứng điện từ . Khi sét phóng vào dây dẫn sét , đường ống , dây điện nằm trên ngôi nhà hay gần đó , sẽ gây ra một từ trường lớn và sức điện động . Nếu như tất cả các phần kim loại không nối liền nhau ( khép kín ) , ở chỗ hở có thể xuất hiện sự phóng điện phát sinh tia lửa điện .
3. Bảo vệ chống sét .
Biện pháp bảo vệ là làm thu lôi chống sét .
Thu lôi gồm : phần thu sét , dây dẫn sét , cực nối đất .
@ Phần thu sét : Có thể là thanh sắt mài nhọn đầu gọi là kim thu sét , dây thu sét , lưới thu sét , hiện nay có kim thu sét hình cầu .
Kim thu sét , dây thu sét thường được đặt trên trụ độc lập hoạc trên trụ đặt trên công trình. Lưới thu sét làm bằng thép đường kính ( 6 – 10 ) mm với ô lưới ( 5*5 ) m được treo trên mái công trìnhcần báo vệ , Nó được nối với các cọc nối đất .
@ Dây dẫn sét : Làm bằng các thanh thép , dây thép có tiết diện > 100mm 2 và được nối các cọc nối đất .
@ Cọc nối đất : Có thể là thép tròn , thép ống , thép góc . Điện trở chung nối đất lấy không quá 4 ôm .
· Vòng bảo vệ của thu lôi :
@ Một cột thu lôi ;
0,2 h
h
r x
2/3 h
h x
0,75h 1,5h
Vòng bảo vệ ở
độ cao h x r x
Vòng bảo vệ của một cột thu lôi .
Một cột thu lôi sẽ tạo ra xung quanh Nó một Vòng bảo vệ . Vòng bảo vệ của một cột thu lôi là một hình Nón , đường sinh là đường gãy khúc , vúi đáy là hình tròn bán kính
r = 1,5h .
h Chiều cao cột thu lôi .
h x chiều cao công trìnhđược bảo vệ ; r x bán kính bảo vệ ở độ cao công trình.
Bán kính bảo vệ được xác định theo công thức :
r x = 1,5 ( h – 1,25 h x )
Khi và r x = 0,75 ( h – h x )
Khi
@ Vòng bảo vệ có hai cột thu lôi :
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro