Làm thế nào để đánh giá nguy cơ thương tích của con người do dòng điện lắp đặt trong mạng điện có các cấu hình khác nhau? Kết nối một pha và hai pha của con người trong các mạng điện khác nhau Nguy cơ bị điện giật trong mạng ba pha
Mục lục sách Trang tiếp theo>>§ 3. Nguy cơ bị điện giật.
Sơ đồ kết nối một pha của con người với mạng điện ba pha có dây trung tính nối đất.
Điện giật xảy ra khi một mạch điện đi qua cơ thể con người bị đóng lại. Điều này xảy ra khi một người chạm vào ít nhất hai điểm của mạch điện, giữa đó có một điện áp nào đó. Việc đưa một người vào mạch điện có thể xảy ra theo nhiều cách: giữa dây và mặt đất, được gọi là kết nối một pha; giữa hai dây - kết nối hai pha. Các sơ đồ này là điển hình nhất cho mạng xoay chiều ba pha. Cũng có thể chuyển đổi giữa hai dây và nối đất cùng một lúc; giữa hai điểm trên trái đất có điện thế khác nhau, v.v.
Kết nối một pha của một người với mạng thể hiện sự tiếp xúc trực tiếp của một người với các bộ phận của hệ thống lắp đặt điện hoặc thiết bị được cấp điện bình thường hoặc vô tình. Trong trường hợp này, mức độ nguy hiểm gây thương tích sẽ khác nhau tùy thuộc vào việc mạng điện có trung tính nối đất hay cách điện, cũng như tùy thuộc vào chất lượng cách điện của dây mạng, chiều dài, chế độ hoạt động và một số yếu tố khác. thông số.
Khi kết nối một pha với mạng có dây trung tính nối đất, một người sẽ chịu điện áp pha, nhỏ hơn 1,73 lần so với tuyến tính và tiếp xúc với dòng điện, cường độ của nó được xác định bởi giá trị điện áp pha của hệ thống lắp đặt và sức đề kháng của cơ thể con người (Hình 69). Một tác dụng bảo vệ bổ sung được cung cấp bởi khả năng cách nhiệt của sàn nơi một người đứng và đi giày.
Cơm. 69. Sơ đồ kết nối một pha của con người với mạng điện ba pha có dây trung tính nối đất
Do đó, trong mạng ba pha bốn dây có dây trung tính nối đất, dòng điện đi qua một người bao gồm điện trở của cơ thể người đó, cũng như điện trở của sàn, giày và dây nối đất của dây trung tính của nguồn dòng điện. (máy biến áp, v.v.). Trong trường hợp này, giá trị hiện tại
trong đó U l - điện áp tuyến tính, V; R t - điện trở của cơ thể con người, Ohm; R p - điện trở của sàn nơi đặt người, Ohm; R rev - lực cản của giày người, Ohm; R 0 - điện trở nối đất trung tính, Ohm.
Ví dụ, hãy xem xét hai trường hợp kết nối một pha của một người với mạng điện ba pha bốn dây có trung tính nối đất ở U l = 380 V.
Trường hợp điều kiện bất lợi. Người chạm vào một pha đang ở trên nền đất ẩm hoặc sàn (kim loại) dẫn điện, giày bị ẩm hoặc có đinh kim loại. Theo đó, ta chấp nhận điện trở: cơ thể người R t = 1000 Ohm, đất hoặc sàn R p = 0; giày R vòng = 0.
Điện trở nối đất trung tính R0 = 4 Ohms không được tính đến do giá trị không đáng kể. Một dòng điện sẽ đi qua cơ thể con người
đang bị đe dọa tính mạng.
Trường hợp có điều kiện thuận lợi. Một người nằm trên sàn gỗ khô có điện trở R p = 60.000 Ohm, trên chân mang giày (cao su) khô không dẫn điện có điện trở R vòng = 50.000 Ohm. Khi đó một dòng điện sẽ đi qua cơ thể con người
mà con người có thể chấp nhận được về lâu dài.
Ngoài ra, sàn khô và guốc cao su có lực cản lớn hơn đáng kể so với các giá trị được chấp nhận để tính toán.
Những ví dụ này cho thấy tầm quan trọng to lớn của đặc tính cách điện của sàn và giày trong việc đảm bảo an toàn cho người làm việc trong điều kiện có thể tiếp xúc với dòng điện.
Dòng điện chạy qua một người là kết quả của việc người đó chạm vào ít nhất hai điểm của mạch điện, giữa đó có một hiệu điện thế (điện áp) nhất định.
Sự nguy hiểm của việc chạm vào như vậy là không rõ ràng và phụ thuộc vào một số yếu tố:
sơ đồ kết nối con người với mạch điện;
điện áp;
sơ đồ của chính mạng;
chế độ trung lập mạng;
mức độ cách điện của các bộ phận mang điện với mặt đất;
điện dung của các bộ phận mang điện so với mặt đất.
Phân loại mạng có điện áp đến 1000 V
Mạng một pha
Mạng một pha sẽ được chia thành hai dây và một dây.
Hai dây
Mạng hai dây được chia thành mạng cách ly với mặt đất và mạng có dây nối đất.
Bị cô lập khỏi mặt đất
Với dây nối đất
Các mạng này được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, từ nguồn điện áp thấp cho các công cụ cầm tay đến nguồn điện cho người tiêu dùng một pha mạnh mẽ.
Dây đơn
Trong trường hợp mạng một dây, vai trò của dây thứ hai được đảm nhận bởi mặt đất, đường sắt, v.v.
 |
| Mạng một pha. Dây đơn |
Các mạng này chủ yếu được sử dụng trong vận tải điện khí hóa (đầu máy điện, xe điện, tàu điện ngầm, v.v.).
Mạng ba pha
Tùy thuộc vào chế độ trung tính của nguồn hiện tại và sự hiện diện của dây dẫn trung tính hoặc trung tính, chúng có thể được thực hiện theo bốn sơ đồ.
Điểm trung tính của nguồn dòng- điểm tại đó điện áp đối với tất cả các pha có giá trị tuyệt đối như nhau.
Điểm 0 của nguồn hiện tại- điểm trung tính nối đất.
Dây dẫn nối với điểm trung tính được gọi là dây dẫn trung tính (trung tính), và đến điểm 0 được gọi là dây dẫn trung tính.
1. Mạng ba dây có trung tính cách ly
2. Đầu nối ba dây có trung tính nối đất
3. Mạng bốn dây có trung tính cách ly
4. Mạng bốn dây có trung tính nối đất
Đối với điện áp lên đến 1000V, ở nước ta sử dụng mạch “1” và “4”.
Sơ đồ kết nối con người với mạch điện
Cảm ứng hai pha- giữa hai pha của mạng điện. Theo quy định, nguy hiểm nhất là do có điện áp tuyến tính. Tuy nhiên, những trường hợp này khá hiếm.
Cảm ứng một pha- giữa pha và mặt đất. Điều này giả định rằng có một kết nối điện giữa mạng và mặt đất.
Để biết thêm thông tin về các sơ đồ kết nối một người với một mạch điện, hãy xem P.A. Dolin. Các biện pháp phòng ngừa an toàn cơ bản trong lắp đặt điện.
Mạng một pha
Bị cô lập khỏi mặt đất
Chế độ bình thường
Cách điện của dây so với mặt đất càng tốt thì nguy cơ tiếp xúc một pha với dây càng ít.
Việc con người tiếp xúc với dây có điện trở cách điện cao sẽ nguy hiểm hơn.
Chế độ khẩn cấp
Khi một dây bị nối đất, người chạm vào dây đang làm việc sẽ phải chịu một điện áp bằng gần như toàn bộ điện áp của đường dây, bất kể điện trở cách điện của dây.
Với dây nối đất
Chạm vào dây không nối đất
Trong trường hợp này, người đó thấy mình có điện áp mạng gần như đầy đủ.
Chạm vào dây nối đất
Trong điều kiện bình thường, việc chạm vào dây nối đất thực tế là vô hại.
Chạm vào dây nối đất. Hoạt động khẩn cấp
Trong trường hợp ngắn mạch, điện áp trên dây nối đất có thể đạt tới giá trị nguy hiểm.
Mạng ba pha
Với trung tính bị cô lập
Chế độ bình thường
Mức độ nguy hiểm khi tiếp xúc được xác định bởi tổng điện trở của dây so với mặt đất; khi điện trở tăng thì nguy cơ tiếp xúc sẽ giảm.
Chế độ khẩn cấp
Điện áp cảm ứng gần bằng điện áp đường dây của mạng. Trường hợp nguy hiểm nhất.
Với trung tính nối đất
Chế độ bình thường
Trong trường hợp này, một người thực tế thấy mình ở dưới điện áp pha của mạng.
Chế độ khẩn cấp
Độ lớn của điện áp tiếp xúc nằm giữa điện áp đường dây và điện áp pha, tùy thuộc vào mối quan hệ giữa điện trở chạm đất và điện trở chạm đất.
Biện pháp an toàn điện
Tránh tiếp xúc của con người với các bộ phận mang điện.
Nó được thực hiện bằng cách đặt các bộ phận mang điện ở những nơi không thể tiếp cận được (ở độ cao, trong ống dẫn cáp, ống dẫn, đường ống, v.v.)
Sử dụng điện áp thấp (12, 24, 36 V).
Ví dụ, để cấp nguồn cho các dụng cụ cầm tay trong phòng có nguy cơ bị điện giật cao hơn.
Sử dụng vật liệu cách nhiệt kép.
Ví dụ, chế tạo phần thân của hệ thống điện từ chất điện môi.
Sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân.
Trước khi sử dụng PPE, bạn phải đảm bảo rằng nó ở trạng thái hoạt động tốt và nguyên vẹn, đồng thời kiểm tra thời gian xác minh thiết bị trước đó và sau đó.
Thiết bị bảo hộ cơ bản cung cấp sự bảo vệ ngay lập tức khỏi bị điện giật.
Thiết bị bảo vệ bổ sung không thể tự mình cung cấp bảo mật nhưng có thể hỗ trợ sử dụng các thiết bị cơ bản.
Giám sát cách điện của thiết bị và mạng.
- Kiểm soát đầu ra.
- Đã lên kế hoạch.
- Phi thường, v.v.
Bảo vệ sự tách biệt của mạng.
Cho phép bạn giảm công suất của đường dây gần người tiêu dùng năng lượng điện.
Nối đất bảo vệ là kết nối điện có chủ ý của các bộ phận không mang dòng điện bằng kim loại có thể được cấp điện bằng mặt đất hoặc vật tương đương (phổ biến về nối đất trên geektimes.ru).
Trong các mạng lên đến 1000 V, nối đất bảo vệ được sử dụng trong các mạng có bị cô lập trung lập.
Nguyên lý hoạt động là giảm điện áp tiếp xúc xuống giá trị an toàn.
Khi không thể nối đất, vì mục đích bảo vệ, điện thế của bệ nơi người đứng và thiết bị được cân bằng bằng cách tăng điện thế. Ví dụ, kết nối giỏ sửa chữa với dây dẫn pha của đường dây điện.
Dây dẫn nối đất được chia thành:
Một. Nhân tạo, dành cho mục đích nối đất trực tiếp.
b. Các vật kim loại tự nhiên được tìm thấy trong lòng đất cho các mục đích khác có thể được sử dụng làm dây dẫn nối đất. Các ngoại lệ dựa trên tiêu chí nguy hiểm cháy nổ (đường ống dẫn khí, v.v.).
Điện trở nối đất không quá vài ohm. Đồng thời, theo thời gian, do ăn mòn, điện trở của điện cực nối đất tăng lên. Vì vậy, giá trị của nó phải được theo dõi định kỳ (mùa đông/mùa hè).
Nối đất bảo vệ là sự kết nối có chủ ý của các bộ phận kim loại không mang dòng điện có thể được cấp điện bằng dây dẫn bảo vệ trung tính được nối đất nhiều lần.
Phạm vi ứng dụng - lắp đặt điện với dây trung tính nối đất có điện áp lên tới 1000V.
Nguyên lý hoạt động là biến đoạn ngắn mạch trên thân thiết bị thành ngắn mạch một pha, sau đó tắt thiết bị khi vượt quá dòng điện tối đa cho phép.
Việc bảo vệ dòng điện được thực hiện bằng cách sử dụng cầu dao hoặc cầu chì. Phải đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn độ dày của dây bảo vệ trung tính đủ để mang dòng điện ngắn mạch.
Ứng dụng RCD (thiết bị dòng điện dư).
Loại bảo vệ này được kích hoạt khi dòng điện đến và đi trong mạch được giám sát không khớp về giá trị, tức là khi có rò rỉ dòng điện. Ví dụ, khi một người chạm vào dây pha, một phần dòng điện sẽ đi qua mạch chính xuống đất, gây ra sự cố mất điện cho các thiết bị trong mạch điều khiển. Thêm chi tiết.
Điểm nối các cuộn dây của máy biến áp nguồn (máy phát điện) được gọi là điểm trung tính hoặc điểm trung tính. trung lập.Điểm trung tính của nguồn điện có thể được cách ly và nối đất. Căn cứđược gọi là trung tính của máy phát điện (máy biến áp), được nối trực tiếp với thiết bị nối đất hoặc qua điện trở thấp (ví dụ qua máy biến dòng). Bị cô lập gọi là trung tính của máy phát điện hoặc máy biến áp, không nối đất hoặc nối với thiết bị nối đất thông qua điện trở cao (thiết bị tín hiệu, đo lường, bảo vệ, lò phản ứng triệt tiêu hồ quang nối đất).
Sốc điện xảy ra khi một mạch điện đi qua cơ thể con người. Điều này xảy ra khi một người chạm vào ít nhất hai điểm của mạch điện, giữa đó có một điện áp nào đó. Việc đưa một người vào mạch điện có thể xảy ra theo nhiều cách: giữa dây và mặt đất, được gọi là kết nối một pha; giữa hai dây - kết nối hai pha .
Kết nối một pha thể hiện sự tiếp xúc trực tiếp của một người với các bộ phận của hệ thống lắp đặt điện hoặc thiết bị được cấp điện bình thường hoặc vô tình. Khi kết nối một pha với mạng có dây trung tính cách điện và nối đất, một người sẽ tiếp xúc với điện áp pha, nhỏ hơn 1,73 lần so với tuyến tính và tiếp xúc với dòng điện, phụ thuộc vào điện áp pha của hệ thống lắp đặt, điện trở của cơ thể con người, giày dép, sàn nhà, nối đất trung tính và cách nhiệt.
Tại kết nối một pha trong mạng ba pha bốn dây với dây trung tính nối đất Cường độ dòng điện đi qua cơ thể con người có thể được biểu thị bằng:
I h =U f /(R h +r p +r o +r n) => I h R h = U f R h /(R h +r p +r o +r n)
trong đó U f là điện áp pha. TRONG; R h - sức cản của cơ thể con người, Ohm; r p là lực cản của sàn nơi người đó nằm. Om; r o - sức cản giày. Om; r n - điện trở nối đất trung tính. Om; Upr - điện áp tiếp xúc, V.
Ví dụ, hai trường hợp kết nối một pha của một người với mạch điện ba pha bốn dây có trung tính nối đất ở điện áp đường dây được xem xét
U f = 380V; U l = 220 V = U f = 1,73 U f
Một trường hợp có điều kiện bất lợi. Người chạm vào một pha đang ở trên nền đất ẩm hoặc sàn (kim loại) dẫn điện, giày bị ẩm hoặc có đinh kim loại. Theo đó, các điện trở sau được chấp nhận: cơ thể con người = 1000 Ohm; đất hoặc sàn r p = 0; giày r o = 0. Điện trở nối đất trung tính r n = 4 Ohms (có thể bỏ qua trong tính toán do giá trị không đáng kể).
Một dòng điện chết người sẽ đi qua cơ thể con người:
I h =U f /R h = U l /(1,73 R h)= 220/1000 = 0,22 A = 220 mA;
Upr = U f = 220 V.
Một trường hợp có điều kiện thuận lợi. Một người đứng trên sàn gỗ khô có điện trở r p = 100.000 Ohm, trên chân người đó mang đôi giầy (cao su) khô không dẫn điện có điện trở r o. = = 45000 Ôm. Khi đó, một dòng điện ngưỡng, được cho phép lâu dài đối với một người, sẽ đi qua cơ thể con người:
Tôi =220/(1000+100000+45000)=220/146000=0,0015A=1,5mA
Upr =220*1000/146000=1.5V
Những ví dụ này minh họa tầm quan trọng của đặc tính cách điện của sàn và giày để đảm bảo an toàn cho người làm việc trong điều kiện có thể tiếp xúc với dòng điện.
Chuyển mạch hai pha là sự tiếp xúc đồng thời của một người với hai pha khác nhau của cùng một mạng điện. Trong trường hợp này, người đó được bật toàn bộ điện áp đường dây của quá trình cài đặt. Cường độ dòng điện tác dụng lên người phụ thuộc vào điện áp đường dây Và sức đề kháng của cơ thể con người R h . Khi bật hai pha, điện trở cách điện của dây không có tác dụng bảo vệ:
I h =1,73 U f /R h =380/1000=0,38A=380mA U pr =I h R h =380 V
Giá trị hiện tại (điện áp) này gây tử vong cho cuộc sống con người. Trong trường hợp này, chế độ trung tính để chuyển mạch hai pha thực tế không quan trọng. Các trường hợp chuyển mạch hai pha tương đối hiếm: rất có thể xảy ra khi làm việc dưới điện áp, khi các bộ phận mang dòng điện của các pha khác nhau nằm cách nhau một khoảng nhỏ.
Theo yêu cầu công nghệ, mạng bốn dây thường được ưu tiên, nó sử dụng hai điện áp hoạt động - tuyến tính và pha. Do đó, từ mạng bốn dây 380, có thể cung cấp cả tải điện - ba pha, bao gồm cả tải giữa các dây pha ở điện áp tuyến tính 380 V và tải chiếu sáng, bao gồm cả tải giữa dây pha và dây trung tính, tức là ở điện áp pha 220 V. Đồng thời, việc lắp đặt điện rẻ hơn nhiều do sử dụng ít máy biến áp hơn, tiết diện dây nhỏ hơn, v.v.
Mạng có điểm trung tính nối đất được sử dụng khi không thể đảm bảo cách điện tốt cho hệ thống lắp đặt điện (do độ ẩm cao, môi trường khắc nghiệt, v.v.) hoặc không thể nhanh chóng phát hiện và loại bỏ hư hỏng cách điện khi dòng điện điện dung của mạng, do đến sự phân nhánh đáng kể của nó, đạt đến những giá trị lớn đe dọa đến tính mạng con người. Các mạng như vậy bao gồm mạng của các doanh nghiệp công nghiệp lớn, mạng phân phối thành phố, v.v. Ý kiến hiện có về mức độ tin cậy cao hơn của các mạng có điểm trung tính cách ly là chưa đủ cơ sở. Dữ liệu thống kê chỉ ra rằng về độ tin cậy hoạt động, cả hai mạng gần như giống nhau.
Ở điện áp trên 1.000V đến 35 kV, mạng lưới, vì lý do công nghệ, có dây trung tính cách điện và trên 35 kV, dây trung tính nối đất.
Cơ sở theo mức độ nguy hiểm có thể được phân loại thành: Loại 1 - cơ sở văn phòng và phòng thí nghiệm với các dụng cụ chính xác, cửa hàng lắp ráp của nhà máy sản xuất dụng cụ, nhà máy đồng hồ, v.v.; đến hạng 2 - kho không có hệ thống sưởi, cầu thang có sàn dẫn điện, v.v.; Loại 3 bao gồm tất cả các phân xưởng của các nhà máy chế tạo máy: điện, pin, v.v.. Các phân xưởng này cũng bao gồm các khu vực làm việc ngoài trời.
Có nhiều phương án khác nhau để kết nối một người với mạch điện:
Chạm một pha – chạm vào dây dẫn của một pha trong hệ thống lắp đặt điện đang hoạt động;
Chạm vào hai pha – chạm đồng thời vào dây dẫn của hai pha của hệ thống lắp đặt điện hiện có;
Chạm vào các bộ phận không mang dòng điện của hệ thống lắp đặt điện được cấp điện do hư hỏng lớp cách điện;
Bật điện áp bước là bật giữa hai điểm trên mặt đất (đất) có điện thế khác nhau.
Chúng ta hãy xem xét các sơ đồ điển hình nhất để kết nối một người với mạch điện.
Tiếp điểm một pha trong mạng có dây trung tính nối đất vững chắc. Dòng điện chạy qua cơ thể con người ( tôi h) bằng cách chạm một pha (Hình 6) sẽ đóng trong mạch: pha L 3 – cơ thể người – đế (sàn) – dây dẫn nối đất trung tính – trung tính (điểm 0).
Cơm. 6. Sơ đồ cảm ứng một pha trong mạng
với trung tính nối đất vững chắc
Theo định luật Ôm: ,
Ở đâu R o – điện trở nối đất trung tính,
R cơ sở - điện trở cơ sở.
Nếu đế (sàn) dẫn điện thì R cơ sở ≈ 0
Đưa ra sự thật rằng Rồ" R h, Cái đó
Ờ = bạn f
Việc chạm vào như vậy là cực kỳ nguy hiểm.
Cảm ứng một pha trong mạng có dây trung tính cách ly. Dòng điện chạy qua cơ thể con người (Hình 7) được đóng thành mạch: pha L 3 – cơ thể con người – sàn nhà và sau đó quay trở lại mạng thông qua cách điện pha L 2 và L 1, tức là thì dòng điện chạy theo mạch: cách ly pha L 2 pha L 2 - trung tính (điểm 0) và cách ly pha L 1 - pha L 1 – trung lập (điểm 0). Như vậy, trong mạch dòng điện chạy qua cơ thể con người, các vật cách điện pha được mắc nối tiếp với nó. L 2 và L 1 .
Cơm. 7. Sơ đồ cảm ứng một pha trong mạng
với trung tính cô lập
Điện trở cách điện pha Z có một hoạt động ( R) và các thành phần điện dung ( VỚI).
R- đặc trưng cho sự không hoàn hảo của cách điện, nghĩa là khả năng cách điện dẫn dòng điện, mặc dù kém hơn nhiều so với kim loại;
VỚI– điện dung của pha so với đất được xác định bởi kích thước hình học của một tụ điện tưởng tượng, “các tấm” của tụ điện là pha và đất.
Tại R 1 = R 2 = R 3 = R f và VỚI 1 = VỚI 2 = VỚI 3 = VỚI Dòng điện F chạy qua cơ thể con người:
Ở đâu Z- điện trở cách điện tổng của dây pha so với mặt đất.
Nếu bỏ qua điện dung pha VỚI f = 0 (mạng không khí có chiều dài ngắn), thì:
Từ đó suy ra rằng cường độ dòng điện không chỉ phụ thuộc vào điện trở của con người mà còn phụ thuộc vào điện trở cách điện của dây pha so với mặt đất.
Nếu, ví dụ, R 1 = R 2 = R 3 = 3000 Ôm thì
; Ờ= 0,0111000 = 110 V
Cảm ứng hai pha. Với cảm ứng hai pha (Hình 8), bất kể ở chế độ trung tính nào, người đó sẽ chịu điện áp đường dây của mạng bạn l và theo định luật Ôm:
Tại bạn l = 380 V: TÔI= 380/1000 = 0,38 A = 380 mA.
Cơm. 8. Sơ đồ tiếp xúc con người hai pha
Chạm vào hai pha là cực kỳ nguy hiểm; những trường hợp như vậy tương đối hiếm và theo quy định, là kết quả của việc làm việc dưới điện áp trong hệ thống lắp đặt điện lên đến 1000 V, vi phạm các quy tắc và hướng dẫn.
Chạm vào một cơ thể kim loại được cung cấp năng lượng. Chạm vào thân của hệ thống lắp đặt điện (Hình 9), trong đó pha ( L 3) khép vào thân máy, tương đương với việc chạm vào chính pha đó. Do đó, việc phân tích và kết luận đối với các trường hợp tiếp điểm một pha đã thảo luận trước đó hoàn toàn có thể áp dụng cho trường hợp có sự cố chạm đất.
Cơm. 9. Sơ đồ một người chạm vào kim loại
cơ thể dưới điện áp
Kết nối của một người với mạng điện có thể là một pha hoặc hai pha. Kết nối một pha là kết nối của con người giữa một trong các pha của mạng và mặt đất. Cường độ dòng điện gây hư hại trong trường hợp này phụ thuộc vào chế độ trung tính của mạng, điện trở của con người, giầy, sàn và cách điện pha so với mặt đất. Chuyển mạch một pha xảy ra thường xuyên hơn và thường gây ra các chấn thương về điện trong mạng ở bất kỳ điện áp nào. Với kết nối hai pha, một người chạm vào hai pha của mạng điện. Khi bật hai pha, cường độ dòng điện chạy qua cơ thể (dòng điện đánh vào) chỉ phụ thuộc vào điện áp mạng và điện trở của cơ thể con người và không phụ thuộc vào chế độ trung tính của máy biến áp cung cấp mạng. Mạng điện được chia thành một pha và ba pha. Mạng một pha có thể được cách ly khỏi mặt đất hoặc có dây nối đất. Trong bộ lễ phục. 1 cho thấy các tùy chọn khả thi để kết nối một người với mạng một pha.
Do đó, nếu một người chạm vào một trong các pha của mạng ba pha bốn dây với dây trung tính được nối đất chắc chắn, thì thực tế người đó sẽ chịu điện áp pha (R3< RF) và dòng điện chạy qua người trong quá trình hoạt động bình thường của thiết bị. mạng thực tế sẽ không thay đổi khi có sự thay đổi về điện trở cách điện và dây điện dung so với mặt đất.
Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người
Khi đi qua cơ thể, dòng điện có tác dụng nhiệt, điện phân và sinh học.
Hiệu ứng nhiệt biểu hiện ở vết bỏng trên da hoặc các cơ quan nội tạng.
Trong quá trình điện phân, do dòng điện chạy qua, sự phân hủy (điện phân) máu và chất lỏng hữu cơ khác xảy ra, kèm theo sự phá hủy hồng cầu và rối loạn chuyển hóa.
Tác dụng sinh học được biểu hiện bằng sự kích thích và kích thích các mô sống của cơ thể, kèm theo sự co giật tự phát của các cơ, bao gồm cả tim và phổi.
Có hai loại điện giật chính:
§ chấn thương điện,
§ điện giật.
Điện giật có thể chia thành bốn độ:
1. Co giật cơ mà không mất ý thức;
2. mất ý thức nhưng vẫn bảo tồn được chức năng hô hấp và tim;
3. mất ý thức và rối loạn hoạt động của tim hoặc hô hấp (hoặc cả hai);
4. chết lâm sàng, tức là. thiếu hơi thở và tuần hoàn máu.
Chết lâm sàng là giai đoạn chuyển tiếp giữa sự sống và cái chết, bắt đầu từ thời điểm tim và phổi ngừng hoạt động. Một người ở trạng thái chết lâm sàng không có dấu hiệu của sự sống: không thở, không tim, không phản ứng với cơn đau; Đồng tử của mắt giãn ra và không phản ứng với ánh sáng. Tuy nhiên, cần nhớ rằng trong trường hợp này, cơ thể vẫn có thể hồi sinh nếu được giúp đỡ một cách chính xác và kịp thời. Thời gian chết lâm sàng có thể là 5-8 phút. Nếu sự giúp đỡ không được cung cấp kịp thời, cái chết sinh học (thực sự) sẽ xảy ra.
Kết quả của việc bị điện giật đối với một người phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Điều quan trọng nhất trong số đó là cường độ và thời gian của dòng điện, loại và tần số của dòng điện cũng như các đặc tính riêng của sinh vật.
Xác định điện trở lan truyền hiện tại của dây dẫn nối đất đơn và quy trình tính toán vòng nối đất bảo vệ cho thiết bị xử lý cố định (GOST 12.1.030-81. CCBT. Nối đất bảo vệ, nối đất)
Triển khai các thiết bị nối đất. Có sự khác biệt giữa các thiết bị nối đất nhân tạo, dành riêng cho mục đích nối đất và các thiết bị tự nhiên - các bộ phận dẫn điện của bên thứ ba tiếp xúc điện trực tiếp với mặt đất hoặc thông qua môi trường dẫn điện trung gian, được sử dụng cho mục đích nối đất.
Đối với các điện cực nối đất nhân tạo, người ta thường sử dụng các điện cực dọc và ngang.
Những thứ sau đây có thể được sử dụng làm dây dẫn nối đất tự nhiên: cấp nước và các ống kim loại khác đặt trong lòng đất (ngoại trừ đường ống dẫn chất lỏng dễ cháy, khí dễ cháy hoặc nổ); ống bọc của giếng phun, giếng, hố, v.v.; kết cấu kim loại và bê tông cốt thép của các tòa nhà và công trình có kết nối với mặt đất; vỏ bọc chì của cáp đặt trong đất; cọc ván kim loại dùng cho công trình thủy lợi, v.v.
Việc tính toán nối đất bảo vệ nhằm xác định các thông số cơ bản của nối đất - số lượng, kích thước và thứ tự đặt các dây dẫn nối đất đơn và dây dẫn nối đất, tại đó điện áp tiếp xúc và điện áp bước trong quá trình đóng pha với thân nối đất không vượt quá giá trị cho phép. .
Để tính toán nối đất, cần có các thông tin sau:
1) đặc điểm của hệ thống lắp đặt điện - kiểu lắp đặt, loại thiết bị chính, điện áp vận hành, phương pháp nối đất trung tính của máy biến áp và máy phát điện, v.v.;
2) sơ đồ lắp đặt điện nêu rõ các kích thước chính và vị trí đặt thiết bị;
3) hình dạng và kích thước của các điện cực mà người ta dự định sử dụng để xây dựng hệ thống nối đất nhóm được thiết kế, cũng như độ sâu dự kiến của việc ngâm chúng vào lòng đất;
4) dữ liệu từ các phép đo điện trở suất của đất tại khu vực lắp đặt điện cực đất và thông tin về điều kiện thời tiết (khí hậu) mà các phép đo này được thực hiện, cũng như các đặc điểm của vùng khí hậu. Nếu giả sử trái đất có hai lớp thì cần phải có số liệu đo đạc về điện trở suất của cả hai lớp đất và độ dày của lớp trên cùng;
5) dữ liệu về các dây dẫn nối đất tự nhiên: những cấu trúc nào có thể được sử dụng cho mục đích này và khả năng chống lan truyền dòng điện của chúng, thu được bằng phép đo trực tiếp. Nếu vì lý do nào đó không thể đo được điện trở của điện cực nối đất tự nhiên thì phải cung cấp thông tin cho phép xác định điện trở này bằng tính toán;
6) dòng điện chạm đất được tính toán. Nếu chưa xác định được dòng điện thì nó được tính toán bằng các phương pháp thông thường;
7) các giá trị tính toán của điện áp tiếp xúc (và bước) cho phép và thời gian bảo vệ, nếu việc tính toán được thực hiện dựa trên điện áp tiếp xúc (và bước).
Tính toán nối đất thường được thực hiện trong trường hợp điện cực nối đất được đặt trong nền đất đồng nhất. Trong những năm gần đây, các phương pháp kỹ thuật tính toán hệ thống nối đất trong đất nhiều lớp đã được phát triển và bắt đầu sử dụng.
Khi tính toán dây dẫn nối đất trong đất đồng nhất, điện trở của lớp trên của trái đất (lớp thay đổi theo mùa), do đất đóng băng hoặc khô, được tính đến. Việc tính toán được thực hiện bằng phương pháp dựa trên việc sử dụng hệ số sử dụng độ dẫn nối đất và do đó được gọi là phương pháp hệ số sử dụng. Nó được thực hiện với cả thiết kế đơn giản và phức tạp của dây dẫn nối đất nhóm.
Khi tính toán hệ thống nối đất trong đất nhiều lớp, mô hình đất hai lớp thường được áp dụng với điện trở suất của lớp trên và lớp dưới lần lượt là r1, r2 và độ dày (bề dày) của lớp trên h1. Việc tính toán được thực hiện bằng phương pháp dựa trên việc tính đến điện thế cảm ứng trên các điện cực là một phần của hệ thống nối đất nhóm và do đó được gọi là phương pháp điện thế cảm ứng. Tính toán dây dẫn nối đất trong đất nhiều lớp tốn nhiều công sức hơn. Đồng thời, nó cho kết quả chính xác hơn. Nên sử dụng nó trong các thiết kế phức tạp của hệ thống nối đất nhóm, thường diễn ra trong các hệ thống lắp đặt điện có trung tính nối đất hiệu quả, tức là trong các hệ thống lắp đặt có điện áp từ 110 kV trở lên.
Khi tính toán thiết bị nối đất bằng bất kỳ phương pháp nào cũng cần xác định điện trở cần thiết cho thiết bị nối đất đó.
Điện trở yêu cầu của thiết bị nối đất được xác định theo PUE.
Đối với hệ thống lắp đặt có điện áp lên đến 1 kV, điện trở của thiết bị nối đất dùng để nối đất bảo vệ các bộ phận dẫn điện hở trong hệ thống loại CNTT phải đáp ứng các điều kiện sau:
trong đó Rз là điện trở của thiết bị nối đất, ohm; Upred.add – điện áp cảm ứng, giá trị được giả định là 50 V; Iз – tổng dòng điện chạm đất, A.
Theo quy định, không cần thiết phải chấp nhận giá trị điện trở của thiết bị nối đất nhỏ hơn 4 ohms. Cho phép điện trở của thiết bị nối đất lên đến 10 Ohms nếu đáp ứng điều kiện trên và công suất của máy biến áp, máy phát điện cung cấp cho mạng không vượt quá 100 kVA, bao gồm tổng công suất của máy biến áp và (hoặc) máy phát điện hoạt động song song.
Đối với hệ thống lắp đặt có điện áp trên 1 kV trên 1 kV, điện trở của thiết bị nối đất phải tương ứng với:
0,5 Ohm với dây trung tính được nối đất hiệu quả (tức là với dòng điện chạm đất lớn);
250/Iz, nhưng không quá 10 Ohms với dây trung tính cách ly (tức là với dòng điện chạm đất thấp) và điều kiện là điện cực nối đất chỉ được sử dụng cho các hệ thống lắp đặt điện có điện áp trên 1000 V.
Trong các biểu thức này, Iз là dòng điện chạm đất được tính toán.
Trong quá trình vận hành, điện trở lan truyền của dòng điện cực đất có thể tăng lên trên giá trị tính toán, do đó cần theo dõi định kỳ giá trị điện trở đất.
Vòng lặp mặt đất
Vòng nối đất về mặt cổ điển là một nhóm các điện cực thẳng đứng có độ sâu nhỏ được nối với nhau bằng một dây dẫn nằm ngang, được gắn gần một vật thể ở khoảng cách tương đối nhỏ với nhau.
Là các điện cực nối đất trong thiết bị nối đất như vậy, theo truyền thống, một góc thép hoặc cốt thép dài 3 mét được sử dụng, được đóng xuống đất bằng búa tạ.
Một dải thép 4x40 mm được sử dụng làm dây dẫn kết nối, được đặt trong mương đã chuẩn bị trước sâu 0,5 - 0,7 mét. Dây dẫn được nối với dây dẫn nối đất được gắn bằng hàn điện hoặc hàn khí.
Để tiết kiệm không gian, vòng đất thường được “cuộn” xung quanh tòa nhà dọc theo các bức tường (chu vi). Nếu bạn nhìn vào điện cực nối đất này từ trên cao, bạn có thể nói rằng các điện cực được gắn dọc theo đường viền của tòa nhà (do đó có tên như vậy).
Do đó, vòng nối đất là một điện cực nối đất bao gồm một số điện cực (nhóm điện cực) được kết nối với nhau và gắn xung quanh tòa nhà dọc theo đường viền của nó.
