Nguy hiểm khi đưa người vào mạch điện. Sơ đồ kết nối một người với mạch điện. Sơ đồ kết nối một pha của con người với mạng điện ba pha có dây trung tính nối đất

9.2. Sơ đồ khả năng đưa một người vào mạch điện.

Trong quá trình vận hành lắp đặt điện, không thể loại trừ khả năng con người vô tình tiếp xúc với các bộ phận mang điện đang mang điện. Một cú chạm sẽ nguy hiểm nhất nếu một người đang đứng trên mặt đất hoặc đế dẫn điện (sàn, bệ) và giày của người đó có tính dẫn điện.

Sự tiếp xúc của con người với các bộ phận mang điện có thể là một pha (một cực trong mạch DC) hoặc hai pha (cực kép). Trong cả hai trường hợp, một mạch điện được hình thành, một trong những phần của mạch điện đó sẽ là cơ thể con người. Trong trường hợp đầu tiên, đường đi của dòng điện qua một người có thể là “tay - chân”. Trong trường hợp thứ hai - "tay - tay". Có thể thực hiện các sơ đồ khác để kết nối một người với mạch điện, chẳng hạn như khi chạm vào các bộ phận mang điện bằng mặt, cổ, lưng, v.v. hoặc chuyển đổi “chân sang chân”.

Với kết nối hai pha (hai cực), một người chịu toàn bộ điện áp hoạt động của hệ thống điện và dòng điện chạy qua người đó sẽ bằng

Tôi người = U l /R người, (9.1)

trong đó U l - điện áp tuyến tính; Người R - sức đề kháng của cơ thể con người.

Với cảm ứng một cực (một pha), phổ biến hơn, dòng điện chạy qua người sẽ không chỉ phụ thuộc vào điện áp của hệ thống điện và điện trở của cơ thể con người mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác: dây trung tính. chế độ của nguồn điện, trạng thái cách điện của mạng, trạng thái (độ dẫn điện) của sàn, giày dép của con người, độ ẩm không khí, v.v.

Những bệnh làm nặng thêm hậu quả của chấn thương điện bao gồm: tăng chức năng của tuyến giáp, nhiều bệnh về hệ thần kinh, đau thắt ngực. Đặc biệt đáng chú ý là ảnh hưởng của ngộ độc rượu. Ngoài việc một người trong tình trạng say rượu thường mắc sai lầm và bị chấn thương điện, do nhiễm độc rượu, hệ thần kinh trung ương của anh ta mất đi vai trò điều tiết trong việc kiểm soát hơi thở và tuần hoàn máu, điều này làm trầm trọng thêm kết quả của bệnh. chấn thương.

Đưa người vào mạch điện

Lý do đưa vào. Một người được đưa vào mạch điện thông qua sự tiếp xúc trực tiếp của cơ thể với bộ phận mang điện của hệ thống lắp đặt điện được cấp điện. Điều này thường xảy ra do sơ suất hoặc do hành động sai lầm của con người, cũng như do trục trặc trong lắp đặt điện và thiết bị bảo vệ kỹ thuật. Ví dụ, những trường hợp như vậy bao gồm:

Chạm vào các bộ phận mang điện dưới điện áp, coi như chúng đã mất điện;

Trong quá trình sửa chữa, vệ sinh hoặc kiểm tra, chạm vào các bộ phận mang điện trước đó đã mất điện nhưng điện áp đã được người không có thẩm quyền cấp nhầm hoặc thiết bị khởi động bị lỗi tự bật lên;

Chạm vào các bộ phận kim loại của hệ thống lắp đặt điện thường không mang điện nhưng trở nên mang điện so với mặt đất do cách điện bị hỏng hoặc các lý do khác (đoản mạch vào khung);

Sự xuất hiện của điện áp bước trên bề mặt của đế dẫn điện (sàn) mà một người đi dọc theo đó; và vân vân.

Chuyển đổi sơ đồ. Một người có thể tham gia vào mạch điện bằng cách chạm vào một pha của hệ thống điện đang được cấp điện, hai pha cùng lúc hoặc dây dẫn bảo vệ trung tính và một pha. Tiếp xúc với dây trung tính bảo vệ là an toàn (Hình 2, a, I), các trường hợp khác gây hậu quả nghiêm trọng.

Cơm. 2. Sơ đồ đường đi của dòng điện đi qua cơ thể con người: a – Chạm vào dây dẫn; b - xuất hiện điện áp tiếp xúc; c – Biểu hiện điện áp bước; I-chạm vào dây trung tính; II – chạm vào dây pha; III – chạm vào dây pha và dây trung tính; IV – chạm dây pha; 0 – dây trung tính; dây 1, 2, 3 pha; 4 – điểm trung tính; 5- dây dẫn nối đất đơn (điện cực); A, B, C - lắp đặt điện

Cảm ứng một pha (một cực) (Hình 2, a, II và III) xảy ra thường xuyên nhất khi thay đèn và bảo trì đèn, thay cầu chì và bảo trì hệ thống lắp đặt điện, v.v. Trong hệ thống nối đất trung tính, một người sẽ tiếp xúc với điện áp pha Uph (tính bằng V), nhỏ hơn Ul tuyến tính:

Theo đó, cường độ dòng điện pha đi qua cơ thể con người sẽ ít hơn. Nếu một người được cách ly khỏi mặt đất một cách đáng tin cậy (được đặt trong các lớp điện môi, sàn khô và không dẫn điện), thì việc tiếp xúc một pha không gây nguy hiểm.

Chạm hai pha (hai cực) nguy hiểm hơn vì con người chịu điện áp tuyến tính (Hình 2, a, IV). Ngay cả với điện áp 127 V và điện trở ước tính của cơ thể con người là 1000 Ohms, dòng điện trong mạch sẽ gây chết người (127 mA). Với cú chạm hai pha, nguy cơ chấn thương sẽ không giảm ngay cả khi người đó được cách ly chắc chắn khỏi mặt đất (sàn).

Tiếp xúc hai pha hiếm khi xảy ra, thường là khi thực hiện công việc trực tiếp, điều này bị nghiêm cấm.

Nếu lớp cách điện của các bộ phận mang điện bị hỏng và bị chập vào thân thiết bị điện thì có thể phát sinh điện thế đáng kể. Trong trường hợp này, người chạm vào thân hệ thống điện (Hình 2, b) sẽ chịu điện áp tiếp xúc Uп (tính bằng V)

trong đó Ich là cường độ dòng điện chạy qua người dọc theo đường “tay-chân”, A; Rch – sức đề kháng của cơ thể con người, Ohm.

Điện áp tiếp xúc là sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm của mạch điện mà con người chạm vào đồng thời hoặc sự sụt giảm điện áp trên điện trở của cơ thể con người.

Điện áp tiếp xúc sẽ tăng khi khoảng cách giữa hệ thống lắp đặt điện và điện cực nối đất tăng lên, đạt mức tối đa ở khoảng cách 20 m trở lên. Khi một dây pha rơi xuống bề mặt trái đất, xuất hiện một vùng lan truyền dòng điện (Hình 2, c).

Một người đi qua vùng này sẽ có điện áp bước (hiệu điện thế) giữa hai điểm của mạch điện cách nhau một bước (0,8 m). Điện áp bước cao nhất sẽ ở gần điểm đóng và giảm dần, sẽ giảm về 0 ở khoảng cách 20 m.

Bạn không nên đến gần dây điện rơi gần hơn 6-8 m. Nếu cần đến gần, bạn nên tắt nguồn điện của dây hoặc đeo ủng điện môi.

Sự tỉnh táo về tâm lý - cảm xúc - “yếu tố chú ý” khi làm việc với dòng điện

Việc hình thành sự tỉnh táo về tâm lý - cảm xúc của người lao động, “yếu tố chú ý” khi làm việc với dòng điện, là điều kiện quan trọng nhất để phòng ngừa thương tích cá nhân do điện. Yếu tố này dựa trên kiến ​​thức về tác dụng sinh lý của dòng điện đối với cơ thể khi nạn nhân đi vào mạch điện.

Đặc biệt, “yếu tố chú ý” đóng vai trò quyết định trong nhiều trường hợp tổn thương, tức là về cơ bản, mức độ nghiêm trọng của kết quả tổn thương được xác định phần lớn bởi trạng thái hệ thần kinh của người đó tại thời điểm tổn thương. .

Điều cần thiết là một người phải được “thu thập”, điều này cho phép anh ta mong đợi một số sự kiện cần được chú ý trong quá trình làm việc.

Tuyên bố như vậy chủ yếu có giá trị trong trường hợp bị điện giật ở điện áp 220-300 V. Ở điện áp cao, hậu quả nghiêm trọng thường xảy ra nhất là do bỏng hồ quang. Đã có lý do để tin rằng nguy cơ bỏng tăng gần như tuyến tính tùy thuộc vào giá trị điện áp.

Yếu tố chú ý chắc chắn gây ra sự huy động của hệ thống phòng thủ của cơ thể, tăng cường lưu thông máu của cơ tim và lưu lượng máu não qua hệ thống tuyến yên-thượng thận và khiến chúng có khả năng chống lại các kích thích bên ngoài (chấn thương điện) tốt hơn.

Với yếu tố chú ý, việc đảo lộn hệ thống sinh học điều hòa tự động của các hệ thống quan trọng nhất của cơ thể (hệ thần kinh trung ương, tuần hoàn máu, hô hấp) sẽ khó khăn hơn nhiều.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng vai trò của yếu tố chú ý vẫn chưa được thể hiện đầy đủ trong các biện pháp bảo vệ an toàn điện.

Nhưng có niềm tin rằng những quan điểm mới về an toàn điện của mô sống, nghiên cứu sâu hơn về bản chất của hoạt động điện của cơ thể con người sẽ tiết lộ tính chất sinh lý của cơ chế gây thương tích cho con người, điều này sẽ được tính đến khi phát triển các biện pháp. để bảo vệ khỏi tác dụng của dòng điện.

Các biện pháp đảm bảo vận hành an toàn các thiết bị điện

Các phương pháp kỹ thuật và phương tiện bảo vệ đảm bảo an toàn điện được chỉ định có tính đến: nguồn điện có điện áp danh định, loại và tần số dòng điện; chế độ trung lập, loại thực hiện; điều kiện môi trường; khả năng giảm điện áp từ các bộ phận mang điện; bản chất khả năng tiếp xúc của con người với các phần tử của mạch điện.

Tất cả các trường hợp điện giật ở một người đều là hậu quả của việc chạm vào ít nhất hai điểm của mạch điện, giữa đó có hiệu điện thế. Sự nguy hiểm của việc tiếp xúc như vậy phần lớn phụ thuộc vào đặc điểm của mạng điện và cách một người kết nối với nó. Bằng cách xác định dòng điện mỗi giờ đi qua một người, có tính đến các yếu tố này, có thể lựa chọn các biện pháp bảo vệ thích hợp để giảm nguy cơ chấn thương.

Sự bao gồm hai pha của một người trong mạch điện hiện tại (Hình 8.1, a). Nó hiếm khi xảy ra, nhưng nguy hiểm hơn so với một pha, vì điện áp cao nhất trong một mạng nhất định được đặt vào cơ thể - tuyến tính và cường độ dòng điện A, đi qua một người không phụ thuộc vào mạng sơ đồ, chế độ trung tính của nó và các yếu tố khác, tức là.

I = Ul/Rch = √ 3Uph/Rch,

trong đó Uл và Uф là điện áp tuyến tính và điện áp pha, V; Rch là điện trở của cơ thể con người, Ohm (theo Quy tắc lắp đặt điện, trong tính toán Rch được lấy bằng 1000 Ohms).

Các trường hợp tiếp xúc hai pha có thể xảy ra khi làm việc với thiết bị điện mà không tháo điện áp, ví dụ như khi thay cầu chì bị nổ ở lối vào tòa nhà, sử dụng găng tay cách điện có cao su ngắt, nối cáp với các đầu nối không được bảo vệ của máy biến áp hàn , vân vân.

Chuyển mạch một pha. Dòng điện đi qua một người bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, giúp giảm nguy cơ chấn thương so với chạm hai pha.

Cơm. 8.1. Sơ đồ khả năng kết nối của một người với mạng hiện tại ba pha:

a - cảm ứng hai pha; b – tiếp điểm một pha trong mạng có trung tính nối đất; c - cảm ứng một pha trong mạng có dây trung tính cách ly

Trong mạng hai dây một pha, cách ly với đất, cường độ dòng điện A chạy qua người có điện trở cách điện bằng nhau của dây so với đất r1 = r2 = r, được xác định theo công thức

Ich = U/(2Rch + r),

trong đó U là điện áp mạng, V; r - điện trở cách điện, Ohm.

Trong mạng ba dây có trung tính cách điện, với r1 = r2 = r3 = r, dòng điện sẽ chạy từ điểm tiếp xúc qua cơ thể người, giày, sàn nhà và lớp cách điện không hoàn hảo đến các pha khác (Hình 8.1, b) . Sau đó

Ích = Uph/(Ro + r/3),

Ro là điện trở tổng, Ohm; RO = Rch + Rop + Rp; Rob - điện trở giày, cm: đối với giày cao su Rob ≥ 50.000 Ohm; Rn - điện trở sàn, Ohm: đối với sàn gỗ khô, Rп = 60.000 Ohm; g - điện trở cách điện của dây, Ohm (theo Quy chuẩn điện phải đạt ít nhất 0,5 MOhm mỗi pha của đoạn mạng có điện áp đến 1000 V).

Trong mạng ba pha bốn dây, dòng điện sẽ chạy qua người, giày, sàn nhà, nối đất của dây trung tính nguồn và dây trung tính (Hình 8.1, c). Cường độ dòng điện A chạy qua người

Ích=Uph(Ro + Rн),

trong đó RH là điện trở nối đất trung tính, Ohm. Bỏ qua điện trở RH, ta có:

Các doanh nghiệp nông nghiệp chủ yếu sử dụng mạng điện bốn dây có dây trung tính nối đất chắc chắn với điện áp lên tới 1000 V. Ưu điểm của chúng là có thể sử dụng để có được hai điện áp hoạt động: tuyến tính Ul = 380 V và pha Uph = 220 V. Như vậy mạng không yêu cầu cao về chất lượng cách điện của dây và được sử dụng khi mạng có nhiều phân nhánh. Mạng ba dây có trung tính cách điện ở điện áp lên đến 1000V được sử dụng ít thường xuyên hơn; sẽ an toàn hơn nếu điện trở cách điện của dây được duy trì ở mức cao.

Chạm vào căng thẳng. Nó xảy ra do chạm vào hệ thống lắp đặt điện trực tiếp hoặc các bộ phận kim loại của thiết bị.

Nếu có dòng điện chạy qua cọc nối đất nhúng trong đất sao cho đầu trên của cọc nằm ngang mặt đất thì điện áp tiếp đất V,

trong đó I3 là dòng điện chạm đất, A; ρ là điện trở suất của nền (đất, sàn, v.v.) nơi đặt người, Ohm*m; l và d—chiều dài và đường kính của điện cực nối đất, m; x là khoảng cách từ người đến tâm cực nối đất, m; a là hệ số điện áp tiếp xúc.

α = Rch/(Rch + Rob + Rn) = Rch/Ro.

Bỏ qua lực cản của giày (khi bị ướt hoặc khi không có giày), ta có thể viết cho các trường hợp sau:

lòng bàn chân được tách ra khỏi nhau ở khoảng cách một bước

α=1/(1 + 1,5ρ/Rh);

bàn chân rất gần

α=1/(1 + 2ρ/Rch).

Bước điện áp. Đây là điện áp Ush trên cơ thể con người khi chân đặt tại các điểm trong trường có dòng điện lan truyền từ điện cực nối đất hoặc từ dây rơi xuống đất, nơi đặt chân, khi một người đi theo hướng của điện cực nối đất (dây) hoặc cách xa nó (Hình 8.2).

Nếu một chân ở khoảng cách x tính từ tâm của điện cực nối đất thì chân kia ở khoảng cách x + a, trong đó a là chiều dài bước. Thông thường trong tính toán ta lấy a = 0,8 m.

Điện áp tối đa trong trường hợp này xảy ra tại điểm dòng điện gần mặt đất và khi nó di chuyển ra xa mặt đất, nó sẽ giảm theo định luật hyperbol. Giả sử rằng ở khoảng cách 20 m tính từ điểm sự cố thì điện thế đất bằng không.

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 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 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 (độ 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 dây dẫn 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 điểm 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.

Mức độ nghiêm trọng của điện giật phần lớn được xác định bởi cách một người kết nối với mạch điện. Mô hình mạch điện được hình thành khi một người tiếp xúc với dây dẫn phụ thuộc vào loại hệ thống cung cấp điện được sử dụng.

Được sử dụng rộng rãi nhất là mạng bốn dây có điện áp 380/220 V. Nó là gì? Bốn dây đi từ nguồn năng lượng điện đến người tiêu dùng, ba trong số đó được gọi là pha và một dây được gọi là trung tính. Điện áp giữa hai dây pha là 380V (điện áp này được gọi là tuyến tính), và giữa dây trung tính và bất kỳ dây pha nào là 220V (điện áp này được gọi là điện áp pha).

Để cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng, tivi và tủ lạnh, mạng một pha được sử dụng - dây một pha và dây trung tính (nghĩa là 220 V). Các mạng điện phổ biến nhất là những mạng có dây trung tính được nối đất. Chạm vào dây trung tính hầu như không gây nguy hiểm cho con người; Chỉ có dây pha là nguy hiểm. Tuy nhiên, thật khó để tìm ra dây nào trong hai dây là trung tính - chúng trông giống nhau. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị đặc biệt - máy dò pha.

Chúng ta hãy xem xét các phương án khả thi để kết nối một người với mạch điện khi chạm vào dây dẫn hiện tại của mạng một pha (hai dây). Trường hợp hiếm nhất nhưng cũng nguy hiểm nhất là việc người chạm vào hai sợi dây hoặc dây dẫn điện nối với chúng.

Giả sử bạn quyết định sửa chữa hệ thống dây điện - cách điện dây điện, sửa chữa hoặc lắp ổ cắm và công tắc mới nhưng bạn lại quên tắt nguồn. Trong khi thực hiện công việc lắp đặt, bạn chạm vào dây pha bằng một tay và tay kia chạm vào dây trung tính. Dòng điện sẽ chạy qua bạn theo đường “tay trong tay”, tức là điện trở của mạch sẽ chỉ bao gồm điện trở của cơ thể. Nếu chúng ta lấy điện trở của cơ thể là 1 kOhm (con số này thường được chấp nhận trong tính toán), thì theo định luật Ohm, một dòng điện sẽ chạy qua bạn:

I (dòng điện) = 220 V: 1000 Ohm = 0,22 A = 220 mA.

Đây là một dòng chảy chết người. Mức độ nghiêm trọng của chấn thương do điện và thậm chí cả tính mạng của bạn trước hết sẽ phụ thuộc vào tốc độ bạn thoát khỏi tiếp xúc với dây dẫn hiện tại (ngắt mạch điện), bởi vì thời gian tiếp xúc trong trường hợp này là quyết định.

Khi làm việc với hệ thống dây điện, hãy nhớ tắt nguồn điện và treo biển cảnh báo trên công tắc: “Không bật nó lên - mọi người đang làm việc” hoặc tốt hơn là đặt một người quan sát.

Điện giật có thể xảy ra khi sửa chữa các thiết bị điện gia dụng (máy hút bụi, máy pha cà phê, máy giặt), thiết bị tivi, radio. Bạn biết rõ rằng bạn không thể làm việc dưới điện áp và bạn đã tắt nguồn điện bằng công tắc trên thiết bị điện. Tuy nhiên, điện áp sẽ ở các tiếp điểm đầu vào của công tắc. Trong quá trình vận hành, bạn có thể quên mất điều này và chạm vào chúng, hoặc vô tình nhấn công tắc và bật dòng điện. Điện áp trên một số bộ phận của thiết bị gia dụng có thể đạt giá trị rất cao. Ví dụ, điện áp cung cấp cho ống tia âm cực của màn hình TV hoặc PC đạt 15000-18000 V.

Việc sửa chữa các thiết bị điện, thiết bị phát thanh, truyền hình và thiết bị điện chỉ có thể được thực hiện khi rút phích cắm điện của thiết bị ra khỏi ổ cắm.

Thường xuyên hơn có những trường hợp một người bằng một tay tiếp xúc với dây pha hoặc một bộ phận của thiết bị, thiết bị được kết nối điện với nó.

Bạn quyết định khoan một lỗ bằng máy khoan điện. Bạn đã không sử dụng máy khoan trong một thời gian dài nhưng nó vẫn hoạt động tốt. Công việc của bạn có thể được hoàn thành thành công hoặc kết thúc bằng điện giật ở mức độ nghiêm trọng khác nhau - từ sốc nhẹ đến tử vong. Tại sao điều này có thể xảy ra? Vật liệu cách nhiệt bị lão hóa theo thời gian và tính chất cách điện của nó bị suy giảm (điện trở giảm). Khả năng cách nhiệt xuống cấp đặc biệt nhanh chóng khi để trong phòng ẩm ướt hoặc trong môi trường khắc nghiệt trong thời gian dài (ví dụ: trong môi trường có hơi axit sulfuric). Bụi hoặc nước dẫn điện lọt vào máy khoan có thể làm chập mạch dây dẫn pha vào thân (tay cầm) của máy khoan. Lớp cách điện của dây nguồn có thể bị chuột nhai. Nếu thân máy khoan điện là kim loại thì thực tế bạn đang tiếp xúc với dây pha; nếu là nhựa, tiếp xúc điện có thể xảy ra nếu phần thân máy bị hỏng (nứt) hoặc thân máy bị ướt.

Dòng điện chạy qua người sẽ như thế nào và mạch điện sẽ được hình thành như thế nào? Nếu kim giây cũng đặt trên thân máy khoan hoặc không chạm vào bất kỳ vật dẫn điện nào khác thì dòng điện sẽ chạy dọc theo đường từ tay đến chân. Dòng điện qua người, giày, đế (sàn), kết cấu bê tông cốt thép của tòa nhà sẽ chạy vào lòng đất và xuyên qua nó đến dây trung tính (dù sao thì dây trung tính cũng đã được nối đất). Một mạch điện khép kín được hình thành, cường độ dòng điện trong đó sẽ được xác định bởi tổng điện trở của nó. Nếu bạn đang mang giày khô cách điện (da, cao su) đứng trên sàn gỗ khô thì điện trở mạch điện sẽ lớn và cường độ dòng điện theo định luật Ohm sẽ nhỏ.

Ví dụ, điện trở sàn là 30 kOhm, giày da là 100 kOhm, điện trở của con người là 1 kOhm. Dòng điện chạy qua người:

I (dòng điện) = 220 V: (30000 + 100000 + 1000) Ohm = 0,00168 A = 1,68 mA.

Dòng điện này gần với ngưỡng cảm nhận được. Bạn sẽ cảm nhận được dòng điện chạy qua, ngừng hoạt động, loại bỏ lỗi.

Nếu bạn đứng chân trần trên đất ướt, một dòng điện sẽ chạy qua cơ thể bạn:

I(dòng điện) = 220 V: (3000 + 1000) Ohm = 0,055 A = 55 mA.

Dòng điện này có thể gây tổn thương phổi và tim, nếu tiếp xúc lâu dài sẽ dẫn đến tử vong. Nếu bạn đứng trên mặt đất ẩm ướt với ủng cao su khô và nguyên vẹn, một dòng điện sẽ chạy qua cơ thể bạn:

I(dòng điện) = 220 V: (500000 + 1000) Ohm = = 0,0004 A = 0,4 mA.

Bạn có thể không cảm nhận được dòng chảy như vậy. Nhưng một vết nứt hoặc vết thủng nhỏ ở đế ủng có thể làm giảm đáng kể lực cản của đế cao su và khiến công việc trở nên nguy hiểm.

Trước khi bắt đầu làm việc với các thiết bị điện (đặc biệt là những thiết bị đã lâu không được sử dụng), chúng phải được kiểm tra cẩn thận xem có hư hỏng lớp cách điện hay không. Các thiết bị điện phải được lau sạch bụi và nếu bị ướt thì phải làm khô. Không được sử dụng các thiết bị điện ướt! Tốt hơn hết bạn nên bảo quản các dụng cụ, dụng cụ, thiết bị điện trong túi nilon để tránh bụi hoặc hơi ẩm xâm nhập vào. Bạn phải làm việc trong giày khô. Nếu nghi ngờ về độ tin cậy của thiết bị điện, bạn cần đảm bảo an toàn - đặt một sàn gỗ khô hoặc thảm cao su dưới chân bạn. Bạn có thể sử dụng găng tay cao su.

Một kiểu dòng điện khác xảy ra khi tay kia của bạn chạm vào một vật dẫn điện cao được nối đất với điện. Đây có thể là ống nước, bộ tản nhiệt sưởi ấm, bức tường nhà để xe bằng kim loại, v.v. Dòng điện chạy dọc theo đường có điện trở nhỏ nhất. Những vật thể này thực tế được nối ngắn mạch xuống đất, điện trở của chúng rất nhỏ. Đường đi của dòng điện qua cơ thể trong trường hợp này là "tay trong tay", nghĩa là nó gần như trùng khớp với trường hợp hai tay chạm đồng thời vào hai dây - pha và trung tính. Như đã trình bày trước đó, dòng điện có thể đạt giá trị 220 mA, tức là chết người. Trong một căn phòng ẩm ướt, ngay cả những cấu trúc bằng gỗ cũng trở thành chất dẫn điện tốt.

Làm việc trong phòng ẩm ướt, nơi có các vật dẫn điện cao nối đất gần người, gây ra mối nguy hiểm cực kỳ cao và đòi hỏi phải tuân thủ các biện pháp an toàn điện tăng cường. Thông thường trong những phòng như vậy họ sử dụng điện áp giảm - 36 và 12 volt.

Khi làm việc với các thiết bị điện, không chạm vào các vật có thể được nối điện với mặt đất.

Chúng tôi chưa xem xét tất cả các sơ đồ mạng điện và các tùy chọn cảm ứng có thể có. Trong sản xuất, bạn có thể phải xử lý các mạch điện phức tạp hơn mang điện áp cao hơn nhiều và do đó nguy hiểm hơn. Tuy nhiên, các kết luận và khuyến nghị chính để đảm bảo an toàn gần như giống nhau.

Các vấn đề về kiểm soát cuối cùng

1. Việc chạm vào dây dẫn điện nào là nguy hiểm nhất đối với con người?

2. Tại sao việc chạm tay vào các vật nối đất (chẳng hạn như ống nước) khi làm việc với các thiết bị điện lại làm tăng đáng kể nguy cơ bị điện giật?

3. Tại sao cần rút phích cắm điện ra khỏi ổ cắm khi sửa chữa thiết bị điện?

4. Tại sao phải đi giày khi làm việc với các thiết bị điện?

5.Làm thế nào bạn có thể giảm nguy cơ bị điện giật?

6. Khi vận hành các thiết bị điện phải tuân thủ những quy tắc an toàn điện nào?

7. Một người đàn ông khi đang ở trong bồn tắm đầy nước đã quyết định cạo râu bằng dao cạo điện. Điều gì có thể xảy ra và nguy cơ bị điện giật đối với một người đàn ông là gì?

8. Cô gái đi tắm và đứng chân trần trên sàn gạch ướt, quyết định sấy tóc bằng máy sấy tóc. Đánh giá mức độ nguy hiểm và hậu quả có thể xảy ra.

9. Kể về trường hợp bị điện giật xảy ra với bạn hoặc người khác. Nguyên nhân hư hỏng là gì và vi phạm những quy tắc an toàn điện nào?

10. Dựa trên sự hướng dẫn của giáo viên, người thiết lập các thông số mạng và kiểu tiếp xúc của con người với dây hoặc vật mang điện, đánh giá mức độ nguy hiểm của điện giật.

I. Ô tô sử dụng dòng điện một chiều 12V. Cực âm của ô tô nối với thùng xe, cực dương nối với dây điện cách điện. Đánh giá mức độ nguy hiểm của dòng điện đó đối với con người.