CHƯƠNG III
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN
3.1 Hiện tượng dòng điện đi vào đất
Khái niệm cơ bản về an toàn điện xuất phát từ phân tích các hiện tượng do dòng điện chạm đất gây nên. Khi cách điện của thiết bị điện bị hỏng sẽ có dòng điện chạm đất, dòng điện này trực tiếp đi vào đất hay qua bộ phận nối đất của máy.
Thiết bị
Khi dòng điện chạm đất sẽ làm thay đổi trạng thái mạng điện tạo nên một vùng rò điện phụ thuộc vào điện trở đất (Rdât). Chúng ta có thể xem trường dòng điện đi vào đất như trường tĩnh điện như là tập hợp đường sức, đường đẳng thế.
Gọi: J : là mật độ dòng điện trong đất.
γ : là điện dẫn suất của đất.
ρ : điện trở suất của đất.
E : cường độ điện trường đi trong đất.
=> J = γE = E/ρ =>E = Jρ (1)
Biết Iđất => J = Iđất/(2πx2) (2)
Iđất ρ Iđ.ρ
du = E.dx = Jρ.dx = dx ; φA = UA =
2πx2 2πxA
UA = k/xA
Phân bố điện áp trong vùng rò điện đối với đất có dạng là đường hypebol (đường hiệu thế), thường khi gần điện cực ( khoảng 1m) thì điện áp rơi trong đoạn này chiếm 68%, còn ngoài 20m trở ra có thể coi điẹn áp này bằng 0. Vì vậy càng đứng xa chỗ vật rò điện càng an toàn.
Tính toán :
Có : Uđ , Iđ => Rđ = Uđ/Iđ ( điện trở tản )
Z = Rđt - jXđt (đt - giá trị đẳng trị )
Iđ Iđ Ihđ
VD: C
B
A
Ucđ Iđ
r0
U0 UA
Ucđ = Iđ.Rđ(A) ( cđ - cách điện )
Uo = Iđ.ro
RA = UA/IA
ro = Uo/Iđ
Xoay chiều : Z = U/Iđ
=> Điện trở tản là tỉ số giữa điện áp trên vật nối đất với dòng điện đi qua vật nối đất vào trong đất.
3.2 Điện áp tiếp xúc
Uđ = αTđ.r0
= Uđ – Uα = Utx
r0
Trong quá trình tiếp xúc với TBĐ, nếu có mạch điện khép kín qua người thì điện áp giáng trên người lớn hay nhỏ tuỳ thuộc điện trở mắc nối tiếp với thân người (dép, giầy, ủng,…), phần điện áp đặt vào người là điện áp tiếp xúc.
Điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị được nối đất đến vật nối đất ( ro) và mức độ cân bằng thế α (α ≤ 1). Trong thực tế vận hành thiết bị điện, điện áp tiếp xúc không được tiêu chuẩn hoá.
3.3 Điện áp bước
Điện áp đặt lên 2 chân người gọi là điện áp bước (thế giữa 2 chân khác nhau ).
ρIđ
Ub = Ux – Ux+a =
2π
x
∫
x+a
dx ρIđ 1 1
= ( - )
x2 2π x x + a
VD : - Ở khoảng cách > 20m → Ub = 0
- Khi ở gần chỗ chạm đất → Ub tăng
Với Ub = 100V đến 250V thì có thể làm bắp chân co lại gây ngã dẫn đến Ub tăng ( do chiều dài cơ thể người )→ dòng điện qua người tăng → nguy hiểm tính mạng.
Điện áp bước cũng không được tiêu chuẩn hoá nhưng có quy định khoảng cách an toàn : - thiết bị trong nhà cách xa 4m đến 5m
- thiết bị ngoài trời cách xa 8m đến 10m
Để tránh điện áp bước một số nước có quy định phải đeo giầy, ủng khi làm việc ngoài trời.
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro