an toàn điện chương 1

Ths Ngô Quang Ước

1

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS Nguyễn Đình Thắng, TS Nguyễn Minh Chước
Kỹ thuật an toàn điện - NXB tại chức ĐHBKHN
2. Nguyễn Xuân Phú (Chủ biên)
Kỹ thuật an toàn trong sử dụng và cung cấp điện NXB KHKT, 2003
3. Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn
quốc tế IEC – NXB KHKT
4. RCD protection
5. TCVN9358 -2012
2

11/1/2015

1


NỘI DUNG MÔN HỌC

11/1/2015

3

1.1. KHÁI KHÁT CHUNG
1.1.1. Phân loại tai nạn điện

Điện giật

Hoả hoạn cháy nổ do điện
4

Các tai nạn điện

Đốt cháy do điện
11/1/2015

2


a. Điện giật
Điện giật là do tiếp
xúc với các phần tử dẫn điện
có điện áp: có thể sự tiếp xúc
của một phần thân người với
phần tử có điện áp hay qua
trung gian của một vật dẫn
điện.

Chấn thương do điện giật
11/1/2015

5

a. Điện giật

6

11/1/2015

3


b. Đốt cháy điện
• Đốt cháy điện có thể phát sinh khi xảy ra ngắn mạch
nguy hiểm, kèm theo nó là nhiệt lượng sinh ra rất lớn và
là kết quả của phát sinh hồ quang điện:
- Tai nạn đốt cháy điện là do chạm đất kéo theo phát sinh
hồ quang điện mạnh.
- Sự đốt cháy điện là do dòng điện rất lớn chạy qua cơ
thể người.

7

- Trong đại đa số các trường hợp đốt cháy điện xảy ra ở
các phần tử thường xuyên có điện áp và có thể xem như
11/1/2015
tai nạn do tiếp xúc trực tiếp.

Nạn nhân tại nạn điện do đốt cháy

8

11/1/2015

4


Nạn nhân tại nạn điện do đốt cháy

9

11/1/2015

Nạn nhân tại nạn điện do đốt cháy

10

11/1/2015

5


Nạn nhân tại nạn điện do đốt cháy Video Hinh
anh\Vi pham khoang cach an toan điện
giật.mp4

11/1/2015

11

c. Hoả hoạn
• Hoả hoạn: do dòng điện, có thể xảy ra ở các buồng điện, vật
liệu dễ cháy để gần với dây dẫn có dòng điện chạy qua. Khi
dòng điện đi qua dây dẫn vượt quá giới hạn cho phép làm cho
dây dẫn bị đốt nóng hoặc do hồ quang điện sinh ra.
• Sự nổ: do dòng điện, có thể xảy ra tại các buồng điện hoặc gần
nơi có hợp chất nổ. Hợp chất nổ này để gần các đường dây điện
có dòng điện quá lớn, khi nhiệt độ của dây dẫn vượt quá giới hạn

cho phép sẽ sinh ra nổ.
• Nhận xét: So với điện giật và đốt cháy điện thì số tai nạn do hoả
hoạn và nổ ở trang thiết bị điện có ít hơn. Đại đa số các trường
hợp tai nạn xảy ra là do điện giật
12

11/1/2015

6


Một số hình ảnh hỏa hoạn do điện

11/1/2015

13

Một số hình ảnh hỏa hoạn do điện

14

11/1/2015

7


1.1.2. Nguyên nhân dẫn đến tai nạn điện
Nguyên nhân dẫn đến tai nạn điện

Chạm điện trực tiếp

Chạm vào các phần tử
bình thường có điện áp

Khác

Chạm điện gián tiếp

• HQ điện
Chạm vào các phần tử bình
• Xuất hiện trong
Kvực điện trường mạnh thường không có điện áp

11/1/2015

15

tiÕp xóc trùc tiÕp

Ph
N
. .

. .

Ing
§Êt
Pha - Trung tÝnh
16

Pha - ®Êt
11/1/2015

8


tiÕp xóc trùc tiÕp

11/1/2015

17

tiÕp xóc trùc tiÕp

18

11/1/2015

9


tiÕp xóc trùc tiÕp

11/1/2015

19

tiÕp xóc trùc tiÕp

20

11/1/2015

10


Chạm vào thanh cái

11/1/2015

21

TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

Ph
N
. .

Ing
Đất

22

11/1/2015

11


TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

Ph
N
. .

Ing
Đất

11/1/2015

23

TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

24

11/1/2015

12


TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

11/1/2015

25

TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

26

11/1/2015

13


TIẾP XÚC GIÁN TIẾP

11/1/2015

27

1.1.3. Số liệu thống kê tai nạn điện
a. Theo cấp điện áp:
• U ≤ 1kV: 76,4%
• U > 1kV: 23,6%

b. Theo nghề nghiệp:
• Thuộc ngành điện: 42,2%
• Các ngành khác: 57,8%

Số liệu thống kê
tai nạn điện

d. Theo nguyên lứa tuổi:
• Dưới 20: 14,5%
• 21-30: 51,7%
• 31-40: 21,3%
• Trên 40: 12,5%
28

c. Theo nguyên nhân tiếp xúc điện:
• Trực tiếp: 55,9%
• Gián tiếp: 42,8%
• HQ điện: 1,12%
• Xuất hiện trong KV điện trường mạnh:0.08%
11/1/2015

14


1.2. TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN


Khi người tiếp xúc với các phần tử có điện áp (kể cả tiếp xúc trực tiếp hoặc gián
tiếp), sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể, các bộ phận của cơ thể phải chịu tác động
nhiệt, điện phân và tác dụng sinh học của dòng điện làm rối loạn, phá huỷ các bộ
phận này, có thể dẫn đến tử vong.

a) Tác động về nhiệt: của dòng điện đối với cơ thể người thể hiện qua hiện tượng gây
bỏng, phát nóng các mạch máu, dây thần kinh, tim, não và các bộ phận khác trên
cơ thể dẫn đến phá huỷ các bộ phận này hoặc làm rối loạn hoạt động của chúng
khi dòng điện chạy qua.
b) Tác động điện phân: của dòng điện thể hiện ở sự phân huỷ các chất lỏng trong cơ
thể, đặc biệt là máu, dẫn đến phá vỡ các thành phần của máu và các mô trong cơ
thể.
c) Tác động sinh học: của dòng điện biểu hiện chủ yếu qua sự phá huỷ các quá trình
điện - sinh, phá vỡ cân bằng sinh học, dẫn đến phá huỷ các chức năng sống.
 Mức độ nguy hiểm của dòng điện đối với cơ thể người tuỳ thuộc vào trị số của dòng

điện, loại dòng điện (dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều) và thời gian

duy trì dòng điện chạy qua cơ thể (IEC 60479-1).
29

Standard IEC 60479-1
Phạm vi ảnh hưởng theo thời gian/dòng điện xoay chiều
đối với cơ thể người khi dòng đi qua từ tay trái xuống đất
• Vùng AC-1: Chưa có cảm giác
• Vùng AC-2: Có thể cảm nhận được
• Vùng AC-3: Có thể bị co rút bắt thịt
• Vùng AC-4: Có khả năng không thể
thoát khỏi nguồn điện,
Vùng AC-4.1 Đến 5% khẳng năng ảnh
hưởng tới nhịp tim
Vùng AC-4.2 Đến 50% khẳng năng ảnh
hưởng tới nhịp tim
Đường A- Ngưỡng cảm nhận có dòng điện qua người

Vùng AC-4.3 Trên 50% khẳng năng
ảnh hưởng tới nhịp tim

Đường B - Ngưỡng co rút bắp thịt
Đường C1- Ngưỡng khả năng 0% ảnh hưởng tới nhịp tim
Đường C2 - Ngưỡng khả năng 5% ảnh hưởng tới nhịp tim
30

Đường C3 - Ngưỡng khả năng 50% ảnh hưởng tới nhịp tim

15

Standard IEC 60479-1: Ngưỡng dòng điện tới hạn
(Critical current thresholds)
AC

Tim ngừng đập
Tim đập mạnh - Ngưỡng rung cơ tim
Tê liệt cơ quan hô hấp-Nghẹt thở
Bắt đầu co cơ - Ngưỡng buông nhả
Có cảm giác nhói nhẹ - Ngưỡng cảm nhận

11/1/2015

31

Ngưỡng dòng điện tới hạn
DC

130

Tim đập mạnh - Ngưỡng rung cơ tim

100

Tê liệt cơ quan hô hấp-Nghẹt thở

?
5

Không xác định

Bắt đầu co cơ - Ngưỡng buông nhả
Có cảm giác nhói nhẹ - Ngưỡng cảm nhận

Dßng ®iÖn xoay chiÒu: Icp= 10 mA
Dßng ®iÖn mét chiÒu: Icp = 50 mA
32

11/1/2015

16


1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tác dụng của dòng điện đi
vào cơ thể con người
1.3.1. Điện áp tiếp xúc

Điện áp tiếp xúc Utx:Là
điện áp giữa hai điểm trên đường
đi của dòng điện qua cơ thể người
(hay chính là điện áp đặt lên cơ thể
người khi người tiếp xúc điện)
thường là giữa tay với tay hoặc
giữa tay và chân.

11/1/2015

33

U tx, Tû lÖ tö vong,

MÊt kh¶ lao ®éng ,%

Kh«ng ®Ó l¹i di chøng,

V

%

%

< 24

6,6

-

-

50

10,6

5,1

7,7

100

13,4

10,7

13,8

150

31,4

28,8

37,3

200

18,9

34,9

24,5

250

7

13

14,5

350

1,2

3,25

1

500

4,3

1

0,6

> 500

6,6

3,25

0,6

Kết quả khảo sát không cho ta thấy mối quan hệ giữa tỉ lệ tử vong và điện áp vì
thực chất ở mạng điện áp cao, các phương tiện bảo vệ được trang bị đầy đủ hơn
34

11/1/2015

17

Điện áp tiếp xúc cho phép Utxcp
• Tiêu chuẩn Pháp:
Nhà xưởng

Utx = Ung = Rng.Ing
1200 * 10 mA = 12 V
2500 * 10 mA = 25 V

Utxcp
12 V
24 V

5000 * 10 mA = 50 V

48 V

Ngập nước

1200 * 10 mA = 12 V

12 V

Ẩm ướt

2500 * 10 mA = 25 V

25 V

Khô ráo

5000 * 10 mA = 50 V

50 V

Ngập nước
Ẩm ướt
Khô ráo

• Tiêu chuẩn IEC:

•Ở Việt Nam:

Utxcp : Với 1 chiều: ≤ 110 V
Với xoay chiều ≤ 42V

35

11/1/2015

Bảng 1 - Thời gian duy trì lớn nhất cho phép của điện áp chạm trong hệ thống điện hạ áp
phụ thuộc độ lớn của nó với điều kiện điện áp chạm cho phép là 42 V đối với dòng xoay
chiều tần số công nghiệp và 110 V đối với dòng một chiều (TCVN9358-2012)

Trị số hiệu dụng
của điện áp chạm
(V)
≤ 42
50
65

75
90
110
150
220
280
350
500
36

Thời gian duy trì lớn nhất cho phép của điện áp chạm (s)
Đối với dòng xoay chiều tần số
công nghiệp
5
4
3
0,6
0,45
0,34
0,27
0,17
0,12
0,08
0,04

Đối với dòng một chiều
5
5
5
5

5
5
1
0,4
0,3
0,2
0,1
11/1/2015

18


1.3.2. Tổng trở cơ thể người:

Điện áp tx

ZT = Zng = Zp + Zi

Đường đi dòng điện
Diện tích,
áp suất

Tần số điện

Zng
Tình trạng
da

Nhiệt độ

Thời gian đi qua
37

11/1/2015

1.3.3. Trị số dòng điện giật


Dòng điện là nhân tốt quyết định đến tổn thương
khi bị điện giật.

Dòng điện nguy hiểm nhất đối với cơ thể người là
dòng xoay chiều tần số 50 - 100 HZ. Trị số an toàn lấy
bằng 10mA.

Dòng điện một chiều cũng nguy hiểm, nhưng khả
năng tự giải phóng của nạn nhân ở mức cường độ dòng
điện cao hơn, nên lấy trị số an toàn là 50mA

38

11/1/2015

19


11/1/2015

39

1.3.4. Tần số dòng điện
Tổng trở người giảm khi tần số tăng lên thể hiện qua công thức
sau
1

X

2 fC

 Tuy nhiên điều này lại không đúng với thực tế mà thực tế tần số càng cao thì
càng ít nguy hiểm
Kết quả thí nghiệm trên chó thấy rằng:

40

11/1/2015

20


Có thế giải thích như sau:
 Lúc đặt điện một chiều vào tế bào, các phần tử trong tế bào phân
thành những ion khác dấu và bị hút ra ngoài màng tế bào. Như vậy
phân tử bị cực hoá và kéo dài thành ngẫu cực. Các chức năng sinh vật
- hoá học của tế bào bị phá hoại đến một mức độ nhất định.
 Khi đặt nguồn điện xoay chiều vào thì ion cũng chạy theo hai chiều
khác nhau ra phía ngoài màng tế bào. Nhưng lúc dòng điện đổi chiều thì
chuyển động của ion ngược lại. Nếu một tần số nào đấy của dòng điện,
tốc độ ion đủ để cứ trong một chu kỳ chạy được hai lần bề rộng của tế
bào thì trường hợp này ứng với mức độ kích thích nhiều nhất, chức

năng sinh vật hoá học của tế bào bị phá hoại nhiều nhất. Với dòng điện
có tần số cao thì khi dòng điện đổi chiều ion không kịp đập vào màng tế
bào. Nếu tần số càng tăng lên, đường đi của ion càng ngắn và mức độ
ảnh hưởng đến tế bào càng ít. Lúc tần số cao thì điện trường không
ảnh hưởng đến chuyển động của ion, tế bào không bị kích thích nhiều.
11/1/2015

41

1.3.5. Thời gian tác động của dòng điện
Là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến hậu quả gây chấn
thương điện.
Thời gian tác động càng ngắn thì xác suất gây chấn thương càng nhỏ
Thời gian tác động càng lâu thì điện trở của cơ thể người sẽ càng giảm và
do đó cường độ dòng điện sẽ tăng, mức độ nguy hiểm sẽ càng lớn.
Mỗi chu kỳ co dãn của tim kéo dài khoảng 1 giây và trong chu kỳ có khoảng
0,4s tim nghỉ ( trạng thái giữa co và giãn ) và thời điểm này tim rất nhạy cảm
với dòng điện đi qua nó. Vì vậy nếu dòng điện đi qua trùng với thời điểm của
tim nghỉ thì sẽ rất nguy hiểm. Thí nghiệm cho thấy với dòng lớn cở 10A đi qua
tim mà không trùng với thời điểm nghỉ của tim thì cũng không nguy hiểm

42

11/1/2015

21


1.3.6. Đường đi của dòng điện
Nếu trên đường đi của dòng điện mà có các cơ quan quan trọng

như tim, phổi, não, … thì sự nguy hiểm sẽ vô cùng lớn vì chúng sẽ nhận sự
tác động trực tiếp của dòng điện
Tỷ lệ giá trị dòng điện qua tim phụ thuộc vào đường đi:

43

Đường đi của dòng điện

Tỷ lệ dòng điện qua tim, %

Chân - chân

0,4

Đầu - tay

1,8

Tay - tay

3,3

Tay trái - chân

3,7

Tay phải - chân

6,7

Đầu - chân phải

9,7

11/1/2015

1.4. Biện pháp sơ cấp cứu khi người bị điện giật
 Khi thấy người bị tai nạn điện giật, bất cứ ai cũng phải có

trách nhiệm tìm mọi biện pháp để cứu người bị nạn.
 Việc xử lý, cấp cứu càng tiến hành nhanh thì tỷ lệ nạn
nhân được cứu sống càng cao.
 Theo thống kê, trong 1 phút nếu nạn nhân được tách ra
khỏi nguồn điện và được cấp cứu kịp thời thì tỷ lệ cứu
sống 98%, nhưng nếu để đến 6 phút tỷ lệ này chỉ là 10%.
 Việc sử lý, cấp cứu người bị điện giật đúng cách cần thực
hiện theo 2 bước cơ bản:
 Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện
 Cấp cứu nạn nhân ngay sau khi tách ra khỏi nguồn điện.

44

11/1/2015

22


PHƯƠNG PHÁP TÁCH NẠN NHÂN RA KHỎI NGUỒN ĐIỆN

Cần phải phân biệt người bị điện giật ở mạng

điện cao áp hay hạ áp

11/1/2015

45

GIAI ĐOẠN I –TÁCH NẠN NHÂN RA KHỎI MẠCH ĐIỆN
Nếu ở mạch điện Hạ áp: (U < 1kV)
1. Tốt nhất cắt 2. Đứng trên bàn, ghế gỗ 3. Dùng gậy gỗ, tre 4. Dùng kìm cách
khô, đi dép hoặc ủng
điện, búa, rìu có
cầu
dao,
khô gạt dây điện
áp tô mát,
cán bằng gỗ để
cao su, đeo găng cao su
hoặc đẩy nạn
cầu chì, rút
dùng tay kéo nạn nhân
nhân để tách ra
cắt đứt đường
ổ cắm nơi
tách ra, hoặc nắm vào
khỏi mạch điện:
dây điện đang
gần nhất:
áo, quần khô, nắm vào
gây tai nạn:
tóc để tách nạn nhân

.
ra khỏi mạch điện:

Chú ý: Không được chạm trực tiếp vào nạn nhân khi không đủ trang bị
an toàn nêu trên!

23


GIAI ĐOẠN I –TÁCH NẠN NHÂN RA KHỎI MẠCH ĐIỆN
 Nếu ở mạch điện Hạ áp: (U < 1kV)

11/1/2015

47

GIAI ĐOẠN I –TÁCH NẠN NHÂN RA KHỎI MẠCH ĐIỆN

Nếu ở mạch điện cao áp:
- Người đi cứu phải có trang bị, dụng cụ an toàn sau : ủng,
găng tay cách điện, sào cách điện cao áp. Dùng sào cách
điện để gạt hoặc đẩy nạn nhân ra khỏi mạch điện. Hoặc dùng
sợi dây kim loại tiếp đất một đầu và ném đầu kia và buông tay
ra, sợi dây kim loại làm ngắn mạch điện để thiết bị tự cắt điện,
sau đó tách nạn nhân ra khỏi mạch điện.
- Nếu không đủ điều kiện trên thì điện thoại đến Điện lực
gần nhất yêu cầu cắt điện ngay.

24

GIAI ĐOẠN II- CỨU CHỮA NẠN NHÂN SAU KHI TÁCH KHỎI MẠCH ĐIỆN

1- CĂN CỨ TÌNH TRẠNG NẠN NHÂN ĐỂ XỬ LÝ PHÙ HỢP:
a/ Nạn nhân chưa mất tri giác:
Chỉ bị hôn mê trong giây lát, tim còn đập,
thở yếu: Đưa nạn nhân ra chỗ thoáng khí, yên tĩnh chăm sóc cho hồi tỉnh.
Sau đó đi mời y, bác sỹ hoặc nhẹ nhàng đưa đến cơ quan y tế gần nhất để
phục hồi sức khỏe và chăm sóc.
b/ Nạn nhân mất tri giác:
Nếu mất tri giác nhưng vẫn còn thở nhẹ, tim
đập yếu: Đặt nạn nhân nơi thoáng khí, yên tĩnh (trời rét - đặt nơi kín gió),
nới lỏng quần, áo, thắt lưng, moi rớt rãi trong mồm ra, cho ngửi amôniắc
(có ở nước tiểu), sát toàn thân cho nóng lên và cho gọi y, bác sỹ đến để
chăm sóc.
c/ Nạn nhân đã tắt thở:
Nếu ngừng thở, tim ngừng đập, toàn thân co
giật giống như chết: Đưa nạn nhân ra chỗ thoáng khí, nới rộng quần, áo,
thắt lưng, moi rớt rãi trong mồm nạn nhân ra. Nếu lưỡi bị thụt vào thì kéo
ra. Tiến hành làm hô hấp nhân tạo và hà hơi thổi ngạt ngay!

GIAI ĐOẠN II- CỨU CHỮA NẠN NHÂN SAU KHI TÁCH KHỎI MẠCH ĐIỆN

2- PHƯƠNG PHÁP HÔ HẤP NHÂN TẠO - ĐẶT NHẠN NHÂN NẰM SẤP:


Đặt NN nằm sấp, một tay gối vào đầu, một tay duỗi
thẳng, mặt nghiêng về phía tay duỗi, moi rớt rãi
trong mồm và kéo lưỡi ra (nếu lưỡi bị thụt vào).

 Người làm hô hấp ngồi phía lưng nạn nhân, 2 đầu

gối quỳ xuống - kẹp vào hai bên hông nạn nhân, hai
bàn tay để vào hai bên cạnh sườn, hai ngón tay cái
để sát sống lưng, ấn tay đếm nhẩm “1-2-3” rồi lại từ
từ thả tay, thẳng người đếm nhẩm “4-5-6”.
 Cứ làm như vậy 12 lần trong 1 phút, đều đều theo

nhịp thở của mình, làm đến khi nạn nhân thở được
hoặc có ý kiến quyết định của y, bác sỹ mới thôi.
Phương pháp này thường được áp dụng khi chỉ có
một người cứu.

25