Chapiter 3 han tich an toan

CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH AN TOÀN
TRONG MẠNG ĐIỆN

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
II. CHẠM VÀO CẢ HAI CỰC CỦA MẠNG ĐIỆN
III. CHẠM VÀO MỘT CỰC CỦA MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN NỐI Đ
ẤT
IV. CHẠM VÀO MỘT CỰC CỦA MẠNG ĐIỆN CÓ NỐI ĐẤT
V. MẠNG ĐIỆN BA PHA BA DÂY
VI. MẠNG ĐIỆN BA PHA BỐN DÂY


I. ĐẶT VẤN ĐỀ
 Trường hợp
đồng thời chạm
hai pha khác
nhau

 Trường hợp
chạm một pha
chiếm
80%83%

Rất nguy hiểm nhưng ít xảy ra

Ud
U fa
I ng =
= 3
R ng
R ng

Mức độ nguy hiểm tùy thuộc trường
hợp sẽ khác nhau


U

L1
L2

Ing
Rng

Người chạm vào cả 2 cực của mạng điện cách điện với đất.

I ng =

U
R ng

Nguy hiểm nhất

Với : Ing là dòng điện qua người
Rng là điện trở qua người
U là điện áp giữa hai cực của mạng


III. CHẠM VÀO MỘT CỰC CỦA MẠNG ĐIỆN CÁCH ĐIỆN NỐI ĐẤT

L1

I

I

U
L2

Rng

R1

Người chạm vào một cực của
nguồn điện cách điện với đất

R2

Ing

R1
A

Rng
B

Sơ đồ thay thế

R1 U

Từ sơ đồ thay thế tính được
U
U
I=
=
R ng R1
(Rng //R1 ) + R 2
+ R2
R ng + R1
IR1
UR1
I ng =
=
R ng + R1 R ng R1 + R 2 (Rng + R1 )
UR1
I ng =
R ng (R1 + R 2 ) + R1 R 2

Đặt R1 = R2 = Rcđ

U
I ng =
2R ng + R cd

Thường chọn Rng = 800  1000 
Ing = 8  10 mA ( f = 50 Hz)


Mạng điện áp U = 220V thì Rcđ > 25.990 
Thực tế

U
I ng =
2(R ng + R n ) + R cd
Rn: là điện trở nền
Khi chạm phải một dây trong khi dây thứ hai bò chạm đất

U
I ng =
R ng


IV. CHẠM VÀO MỘT CỰC CỦA MẠNG
CÓ NỐI ĐẤT

1. Mạng điện
có nối đất chỉ
có một dây
2. Mạng điện
có nối đất gồm
hai dây dẫn


1. Mạng điện có nối đất chỉ có một dây
Là mạng điện chỉ dùng một dây để dẫn điện đến nơi tiêu thụ, còn dây dẫn về
thì lợi dụng các đường ray, đất….
L1

Ing
R1

Rn

R0

(a)

Ing

Rng
Rn

U

Rng

I
(b)

Người tiếp xúc với một cực của mạng điện
có nối đất chỉ có một dây (a) và sơ đồ thay thế (b)

A
R1
B
R0

U


Từ sơ đồ thay thế tính được

U
U
I=
=
[(R ng + R n )//R1 + R 0 ] (R ng + R n )R1
+ R0
R ng + R n + R1

IR1
UR1
I ng =
=
R1 + R n + R ng (R ng + R n )R1 + R 0 (R1 + R n + R ng )
UR1
I ng =
(R ng + R n )(R1 + R 0 ) + R1 R 0
Nếu mạng điện nối đất tốt thì R0 ≈ 0 và

U
I ng =
R ng + R n


Nguy hiểm nhất khi
 R0 ≈ 0

 Sàn ẩm ướt
 không có thảm
 Không giầy cách điện

Biện pháp an toàn
 Nối đất chỉ có một dây thì phải treo cao dây dẫn
 Tăng cường cách điện thật tốt


2. MẠNG ĐIỆN CÓ NỐI ĐẤT GỒM HAI DÂY DẪN

a. Trường hợp chạm
vào dây dẫn có nối
đất của mạng điện

b. Trường hợp
chạm vào dây dẫn
không có nối đất
của mạng điện


a. TRƯỜNG HP CHẠM VÀO DÂY DẪN CÓ NỐI ĐẤT CỦA MẠNG ĐIỆN
L1
Zpt
X

a

b L2
Ungmax.lv = (0.01 0.015)U

R0

Người chạm vào dây dẫn có nối đất của mạng điện gồm 2 dây dẫn


a. TRƯỜNG HP CHẠM VÀO DÂY DẪN CÓ NỐI ĐẤT CỦA MẠNG ĐIỆN

Ua= 0

Điện áp tại a của dây dẫn ab

Uxlv= Ilv . Rax

Điện áp tại một điểm x bất kỳ của dây dẫn ab

Ublv= Ilv . Rab

Điện áp tại điểm b của dây dẫn ab

Giá trò cực đại của điện áp người ở chế độ làm việc bình thường, thông
thường vào khoảng
Ungmax.lv = Ublv = ( 0.01  0.015 )U


Người chạm vào một pha khi ngắn mạch tại b
L1

L2

R0
 Khi xảy ra ngắn mạch tại b

U blv

U
= I lv .R ab =
2

L ax
U xlv = I lv .R ax = U lv .
L ab


b. TRƯỜNG HP CHẠM VÀO DÂY DẪN KHÔNG CÓ NỐI
ĐẤT CỦA MẠNG ĐIỆN

L1

In

Zpt

a

X

b L2

R0
Khi chạm vào dây dẫn L1 :

U

I ng =
R ng


V. MẠNG ĐIỆN BA PHA BA DÂY

1.MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH
CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT

2. MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH TRỰ
C TIẾP NỐI ĐẤT


1. MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH
CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT

a. Trường hợp
mạng điện có điện
áp thấp  1000V,
chiều dài đường
dây ngắn

b. Trường hợp
mạng điện có điện
áp cao U > 1000V
cách điện đối với
đất ( Rcd =  ), chiều dài
đường dây dài

c. Trường hợp

mạng điện có
cách điện
không lớn lắm,
chiều dài
đường dây dài
và điện áp cao


a. Trường hợp mạng điện có điện áp thấp U  1000V, chiều dài
đường dây ngắn
U

L1
L2
L3
Ing

R1 R2 R3 c1 c2 c3

R 1 = R 2 = R 3 = R cđ
C1= C2 = C3= 0
Dòng điện đi qua người Ing được xác đònh theo biểu thức

I ng

3U
=
3Rng + Rcđ

b. MẠNG U > 1000V CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT TỐT
(Rcd =  ), CHIỀU DÀI ĐƯỜNG DÂY DÀI
U

L1
L2
L3
Ing

g1 g2 g3

c1 c2 c3

g1= g2 = g3 = 0
c1 = c2 = c3 = c

Dòng điện đi qua người

I ng =

3U
1 

9R +  
 cω 
2
ng

2

c. Trường hợp mạng điện có cách điện không lớn lắm, chiều
dài đường dây dài và điện áp cao
U

L1
L2
L3
Ing

g1 g2 g3

1
g1 = g2 = g3 =
R cd

C1 = C2 = C3 = C

Dòng điện Ing khá lớn

c1 c2 c3

U
I ng =
.
R ng

1
R cd ( R cd + 6R ng )
1+

9( 1 + R 2cd .ω 2 C 2 ) .R 2ng


2. MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH TRỰC TIẾP NỐI ĐẤT

a b
MẠNG ĐIỆN
ĐIỆN ÁP THẤP

MẠNG ĐIỆN CÓ
ĐIỆN ÁP CAO

U 1000V

U > 1000V


a. MẠNG ĐIỆN ĐIỆN ÁP THẤP U < 1000V
L1
L2
L3

Ing
Rn

Rng

R1 R2 R3

R0

Người tiếp xúc với một pha ở lưới điện 3 pha 3 dây có trung tính nối đất

I ng =

U
R ng + R 0 + R n

Nếu nối đất tốt (R0 ≈ 0) và sàn nền đất ướt (Rn = 0) thì dòng điện đi qua người
U
sẽ là

I ng =

R ng


b. MẠNG ĐIỆN CÓ ĐIỆN ÁP CAO U > 1000V

Đối với lưới
điện có
U110V

Ưu điểm khi chạm đất một pha : mạch bảo vệ sẽ
cắt ngay sự cố giảm thời gian tồn tại của điện áp
giáng ngay chỗ chạm đất dẫn đến giảm xác suất
nguy hiểm
Nhược điểm : dòng ngắn mạch chạm đất lớn

Đối với mạng điện có U  35 KV : điểm trung tính ít khi nối đất

trực tiếp, thường cách điện và nối đất qua cuộn dập hồ quang nên giảm được
dòng điện và điện áp quanh chỗ chạm đất


VI. MẠNG ĐIỆN BA PHA BỐN DÂY

1
2

MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH
CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT

MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH
TRỰC TIẾP NỐI ĐẤT


1. MẠNG ĐIỆN CÓ TRUNG TÍNH
CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT
a
. CHẠM TR
ỰC TIẾP
VÀO MỘT
DÂY PHA

Trường hợp người chạm vào dây pha
Bao gồm
Trường hợp người vừa tiếp xúc với
dây pha vừa tiếp xúc với dây trung tính

b. CHẠM TRỰC TIẾP VÀO HAI DÂY PHA