Chapiter 2 khai niem co ban

CHƯƠNG II : CÁC KHÁI NIỆM CƠ
BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. DÒNG ĐIỆN TẢN TRONG ĐẤT
III. ĐIỆN ÁP BƯỚC
IV. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC


II. DÒNG ĐIỆN TẢN TRONG ĐẤT

1.

ĐỊNH NGHĨA

2.

DÒNG ĐIỆN SỰ CỐ TẢN VÀO TRONG ĐẤT QU
A MỘT CỰC NỐI ĐẤT KIM LOẠI CÓ ĐIỆN T
RỞ SUẤT


3.

THẾ ĐIỆN CỦA ĐIỂM A BẤT KỲ CÁCH TÂ
M CỰC NỐI ĐẤT MỘT KHOẢNG X ĐƯC XÁC
ĐỊNH
TRƯỜNG HP DÂY DẪN MANG ĐIỆN BỊ ĐỨT
XUỐNG ĐẤT

4.

1. ĐỊNH NGHĨA

Do hư hỏng cách điện, mạch điện chạm
đất làm cho dòng điện sự cố tản ra trong
đất dẫn đến giữa các điểm khác nhau
trong đất sẽ có sự chênh lệch điện thế


2. Dòng điện sự cố tản vào trong đất qua một cực nối
đất kim loại có điện trở suất 
U=K

1
X

20m
X
V

∞

UA

X
Xđ

A

dx

2πx2

I
J=
2πX 2

Mật độ dòng điện ở khoảng cách x kể từ tâm bán cầu


3. ĐIỆN THẾ CỦA A CÁCH ĐIỂM CHẠM ĐẤT KHOẢNG CÁCH X

Là hiệu số điện thế giữa điểm a và điểm  mà ở đó
điện thế có thể lấy bằng 0
Qua chứng minh :

k
UA =
X

Có dạng hyperbol

Với : K= Umax. Xd
Umax : Thế điện cực đại
Xd : Bán kính của bán cầu nối đất


4. TRƯỜNG HP DÂY DẪN BỊ ĐỨT XUỐNG ĐẤT

4.1 ĐIỆN CỰC NỐI ĐẤT MỘT CỌC
4.2 ĐIỆN CỰC NỐI ĐẤT LÀ HỆ THỐNG CỌC


4.1 ĐIỆN CỰC NỐI ĐẤT MỘT CỰC
Điện áp trên cực nối đất hao trên
đoạn dài 1m

Khoảng
68 %
24 %

Trên đoạn 1m-10 m

8%

Trên đoạn 10 - 20m
Các điểm nằm cách điểm nối đất > 20m có thể xem như bằng 0




2. Điện cực nối đất là hệ thống cọc

100%

1. Điện cực nối đất là một cọc

1
U=K

X

32
8
0

12 3

8

20

x(m)

Quan hệ giữa và khoảng cách x từ cực nối đất


4.2 ĐIỆN CỰC NỐI ĐẤT LÀ HỆ THỐNG CỌC

Sự phân bố điện áp có dạng thoải hơn.
Độ chênh lệch điện áp của cùng một điểm so với đất
sẽ lớn hơn lúc chỉ có một cọc nối đất.
Các thành phần điện trở của bộ phận nối đất

Điện trở tản của cực nối đất (kể cả điện trở tiếp xúc).
Điện trở thuần của bản thân cực nối đất và dây nối đất.

2. Điện cực nối đất là hệ thống cọc

100%

1. Điện cực nối đất là một cọc

1
U=K
X

32
8
0

12 3

8

20

x(m)

Quan hệ giữa và khoảng cách x từ cực nối đất


q = 2πx

2
2

q = 2πx12

X1
X2
X3
Mô hình đơn giản của dây dẫn đất

q = 2πx32


III. ÑIEÄN AÙP BÖÔÙC
1. ÑÒNH NGHÓA
2. XAÙC ÑÒNH ÑIEÄN AÙP BÖÔÙC


1. ĐỊNH NGHĨA ĐIỆN ÁP BƯỚC

Điện áp bước là đòên áp mà con người phải
chòu khi chân tiếp xúc tại hai điểm trên mặt
đất hay trên sàn, nằm trong phạm vi dòng
điện chạy trong đất do đó có sự chênh lệch
điện thế.


2. XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP BƯỚC
Ngay tại điểm chạm đất, điện
áp so với đất là

Ub = - Ua

= Iđ . Rđ

U b = Ux – Ux+a
'

U''b = 0

a
a x

b
Rđ

20m

C
D

=Iđ.Rđ
Điện áp bước được xác đònh

U b = U x − U x+a
I d . ρ .a
x + a dx
Ub = ∫ 2 =
x x
2πx( x + a)
Với : a là độ lớn bước chân người
khi tính toán lấy a= 0,8 m

Điện áp bước

x là khoảng cách từ điểm
chạm đất đến chân người
U'b = Ux – Ux+a


2. XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP BƯỚC
Càng xa điểm ngắn mạch chạm đất Ub càng giảm

Ub = 0
Ub= 0
Ub = 100 250V

Ngoài 20 m
Nếu hai chân đứng trên cùng một
vòng đẳng áp
Điện áp đặt vào người tăng lên nếu
dòng đi theo mạch chính tay- chân

Khoảng cách cấm người đến gần khi xảy ra chạm đất

4m  5m

Thiết bò điện trong nhà

8m 10m

Thiết bò điện ngoài trời

IV. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC
2
Utx1= – Ux1
U đ= I đRđ

TB1

Rđ

Ux1
X1

1

Utx2=

TB2

X2

Điện áp tiếp xúc trong vùng dòng điện ngắn mạch chạm vỏ.
Ung1 = -Ux1-Un
Ung2 = - Un

Khi ngắn mạch trong vùng tản
dòng điện ( điểm X1)
Khi ở ngoài vùng tản (điểm X2 )

Đường cong phân bố điện áp trong vùng tản dòng điện
ngắn mạch một pha phụ thuộc cấu tạo của bộ phận nối đất


IV. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC
Cực nối đất và các vỏ kim loại nối với nó có điện áp so với đất
= IđRđ
Utx càng tăng khi càng xa cực nối đất
Utx =
Utx = - = 0
Utx=
Utx = 
Utx 40 V
Utxcp = 250V

Khoảng cách 20 m
Khi đứng ngay trên cực nối đất
Chạm thiết bò 2
Khi người chạm vỏ thiết bò kim loại có nối đất
của một thiết bò nào đó, với là hệ số tiếp điện

Đối với các nhà sản xuất
Đối với các thiết bò phân phối có các biện pháp bảo vệ
phụ