An toan dien

Khái niệm chung về hiện tượng điện giật
 Khi có dòng điện đi qua cơ thể người thì sẽ gây ra hiện
tượng điện giật (electric shock).
 Hiện tượng điện giật nó sẽ gây nên những hậu quả sinh học
làm ảnh hưởng tới các chức năng thần kinh, tuần hoàn, hô
hấp hoặc gây bỏng cho người bị tai nạn.
 Khi dòng điện này đủ lớn (≥ 10 mA) và nếu không được cắt
điện kịp thời, người có thể nguy hiểm đến tính mạng.

1


Các tác hại khi có dòng điện đi qua người
 Khi dòng điện đi qua cơ thể người sẽ gây nên những
phản ứng sinh học phức tạp.
 Mức độ nguy hiểm đối với nạn nhân bị tai nạn điện phụ
thuộc nhiều yếu tố như:
 Biên độ dòng điện.
 Đường đi của dòng điện.
 Thời gian tồn tại.
 Tần số dòng điện.
 Trình trạng sức khỏe.
2


Các tác hại khi có dòng điện đi qua người
 Ngưỡng giá trị Ing giới hạn gây tác hại lên cơ thể người
Ing (mA)
0,6 - 1,5

Tác hại đối với người

Điện AC (f = 50 – 60 (Hz))

Điện DC

Bắt đầu thấy tê

Chưa có cảm giác

2–3

Tê tăng mạnh

Chưa có cảm giác

5–7

Bắp thịt bắt đầu co

Đau như bị kim đâm

8 – 10

Tay không rời vật có điện

Nóng tăng dần

20 – 25

Tay không rời vật có điện, bắt đầu khó
thở

Bắp thịt co và rung

Tê liệt hô hấp, tim bắt đầu đập mạnh

Tay khó rời vật có điện,
bắt đầu khó thở

Nếu kéo dài với t ≥ 3 s tim ngừng đập

Hô hấp tê liệt

50 – 80
90 - 100


Các tác hại khi có dòng điện đi qua người
 Các giới hạn dòng điện nguy hiểm đối với người như sau:

I giới hạn nguy hiểm AC ≤ 10 mA
 I giới hạn nguy hiểm DC ≤ 50 mA
 Các giới hạn điện áp nguy hiểm đối với người như sau:

 U giới hạn nguy hiểm AC
 U giới hạn nguy hiểm DC
4

≤ 24 V (ẩm ướt)
≤ 50 V (khô ráo)
≤ 50 V (ẩm ướt)

≤ 80 V (khô ráo)


ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN GIẬT ĐẾN TAI NẠN ĐIỆN GIẬT

Về đường đi của dòng điện qua người có thể có
rất nhiều trường hợp khác nhau, tuy vậy có những đường
đi cơ bản thường gặp là: dòng qua tay - chân, tay - tay,
chân - chân. Một vấn đề còn tranh cãi là đường đi nào là
nguy hiểm nhất.
Đa số các nhà nghiên cứu cho rằng đường đi nguy
hiểm nhất phụ thuộc vào số phần trăm dòng điện tổng
qua tim và phổi. Theo quan điểm này thì dòng điện đi từ
tay phải qua chân, đầu qua chân, đầu qua tay là những
đường đi nguy hiểm nhất vì:


ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN GIẬT ĐẾN TAI NẠN ĐIỆN GIẬT

Dòng đi từ tay qua tay có 3.3% dòng điện tổng qua
tim.
Dòng đi từ tay trái qua chân có 3.7% dòng điện tổng
qua tim.
Dòng đi từ tay phải qua chân có 6.7% dòng điện
tổng qua tim.
Dòng đi từ chân qua chân có 0.4% dòng điện tổng
qua tim.
Dòng đi từ đầu qua tay có 7% dòng điện tổng qua
tim.
Dòng đi từ đầu qua chân có 6.8% dòng điện tổng

qua tim.


ẢNH HƯỞNG CỦA TẦN SỐ ĐIỆN ĐẾN TAI NẠN ĐIỆN GIẬT
Theo lý luận thông thường thì khi tần số f tăng lên thì tổng trở cơ thể
người giảm xuống vì điện kháng của da người do điện dung tạo ra: ... dẫn đến
dòng điện tăng càng nguy hiểm. Tuy nhiên qua thực tế và nghiên cứu người ta
thấy rằng tần số nguy hiểm nhất là từ (50 - 60)Hz. Nếu tần số lớn hơn tần số
này thì mức độ nguy hiểm giảm còn nếu tần số bé hơn thì mức độ nguy hiểm
cũng giảm.
Lúc đặt dòng điện một chiều vào tế bào, các phần tử trong tế bào bị
phân thành những ion khác dấu và bị hút ra màng tế bào. Như vậy phân tử bị
phân cực hoá, các chức năng sinh vật hoá học của tế bào bị phá hoại đến mức
độ nhất định. Bây giờ nếu đặt nguồn điện xoay chiều vào thì ion cũng chạy
theo hai chiều khác nhau ra phía ngoài của màng tế bào. Nhưng khi dòng điện
đổi chiều thì chuyển động của ion cũng ngược lại. Với tần số nào đó của dòng
điện, tốc độ của ion đủ lớn để trong một chu kỳ chạy được hai lần bề rộng của
tế bào thì trường hợp này mức độ kích thích lớn nhất, chức năng sinh vật - hoá
học của tế bào bị phá hoại nhiều nhất. Nếu dòng điện có tần số cao thì khi
dòng điện đổi chiều thì ion chưa kịp đập vào màng tế bào.


Các nguyên
nhân xảy ra tai nạn điện
n
Do trình độ tổ chức, quản lý
công tác lắp đặt, xây dựng,
sửa chữa công trình điện
chưa tốt.


Do vi phạm quy trình kỹ thuật
an toàn, đóng điện khi có
người đang sửa chữa, tác
vận hành thiết bị điện không
đúng qui trình.



Tai nạn do chạm gián tiếp,
chạm trực tiếp ở cấp điện áp
U ≤ 1 kV.



Tai nạn do sự phóng điện hồ quang.



Tai nạn xảy ra do “ điện áp bước”.
8


Các biện pháp bảo vệ an toàn điện
Sử dụng các thiết bị
bảo vệ khi tiếp xúc,
sửa chửa điện

Dùng
tiếp

hợp
như
giật
9

các biện pháp
đất bảo vệ kết
với các thiết bị
cầu dao chống


Các biện pháp bảo vệ an toàn điện
Sơ cứu người khi bị tai nạn điện

Cách ly nguồn điện
Dùng các biện pháp sơ cứu
Đưa đến trạm y tế gần nhất

10


Các biện pháp bảo vệ an toàn điện
- Lựa chọn dây dẫn phù hợp
- Lựa chọn các khí cụ điện phù hợp
- Sử dụng các áptômát chống giật

11


Khái niệm và PTAT trong các mạng điện

1.1. CÁC TAI NẠN VỀ ĐIỆN
1.1.1. Phân loại tai nạn điện
Điện giật

Hoả hoạn cháy nổ do điện

06/24/20

Các tai nạn điện

Đốt cháy do điện

12


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

06/24/20

Khác
• HQ điện
• Xuất hiện trong
KV điện trường mạnh

Chạm điện gián tiếp

Chạm vào các phần tử bình
thường không có điện áp

13


TIẾP XÚC TRỰC TIẾP
Ph
N
. .

. .

Ing
§Êt
Pha - Trung tÝnh
06/24/20

Pha - ®Êt
14


TIẾP XÚC GIÁN TIẾP
Ph
N
. .

Ing
Đất

06/24/20

15


TIẾP XÚC GIÁN TIẾP
Ph
N
. .

Ing
Đất

06/24/20

16


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).
06/24/20

17


1.3. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC & TỔNG TRỞ CƠ THỂ NGƯỜI
Điện áp tiếp xúc và tổng trở
cơ thể là hai đại lượng dùng để
xác định trị số dòng điện qua
người.
1.3.1. 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.
ZT = Zng = Zp + Zi
1.3.2. Tổng trở cơ thể người:
06/24/20

18


Đường điện

Điện áp tx

Zng

Diện tích,
áp suất

Tình trạng
da

Nhiệt độ

Thời gian đi qua
06/24/20

19

1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT

Khi TBĐ có dòng chạm vỏ, đường dây điện đứt rơi
xuống đất,… tại chỗ chạm đất sẽ có dòng điện tản vào
trong đất. Dòng điện này tản ntn vào trong đất? Để trả lời
câu hỏi này là một vấn đề hết sức phức tạp, nhưng có thể
hình dung một cách đơn giản: Xét TH dòng điện này tản
vào trong đất thông qua một bán cầu kim loại có bán kính
r0 chôn sát mặt đất. Với giả thiết:
• Môi trường chôn điện cực có điện trở suất ρ là thuần
nhất.
• Dòng điện chạm đất Iđ đi từ tâm bán cầu toả vào trong
đất theo đường bán kính.
• Trường của dòng điện Iđ là dạng trường tĩnh (tức là tập
hợp các đường sức và đường đẳng thế của chúng giống
nhau).
06/24/20

20


1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
1.5.1. Sự phân bố thế tại chỗ dòng điện chạm đất
ĐL Ôm dưới dạng vi phân: J = γ E hay E = ρJ

ρ.I d
du = Edx = ρJdx =
dx

2
2πx

06/24/20

∞

U x = U x − U ∞ = ∫ du =
x

Id
j=
2
2
π
x
∞

ρ.I d 1
ρ.I d
dx
=
2π ∫x x 2
2πx

21


1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
1.5.2. Điện trở tản

Khi dòng điện đi vào trong đất, bị điện trở của điện cực và đất cản trở. Điện
trở này gọi là điện trở tản Rđ:

Ud
ρ
Rd =
=
, Ω
Id
2πr0

U tx = U tay - U chan = U d - U x =

1.5.3. Điện áp tiếp xúc Utx
Ud

u (V)

u (V)

ρ.Id ρ.I d
−
2πr0 2πx

Ud
Utx
U’tx

TBĐ
Id

l (m)

ρ
06/24/20

a)

l (m)
x,

J

Utx = Ud

l (m)

0

20
b)
22


1.5. HIỆN TƯỢNG DÒNG ĐIỆN TẢN VÀO TRONG ĐẤT
ρ.I

ρ.I

ρ.I .a

d
d
1.5.4. Điện áp tiếp xúc Ub U b = U x - U x +a = d −
=
2πx 2π ( x + a) 2πx(x + a)
Từ CT ta thấy rằng
u (V)
U
càng đứng xa chỗ dòng điện
chạm đất (điện cực nối đất)
điện áp bước càng có trị số
nhỏ. Khi người đứng cách chỗ
U
chạm đất trên 20 m có thể coi
TB§
I
l
(m)
l (m)
x
điện áp bước bằng 0.
d

b

d

Ví dụ: Iđ = 1000A; ρ = 102 Ωm
và a = 0,8m

thì Ub = 30,6 V

ρ

a
J

Như vậy điện áp bước và điện áp tiếp xúc thay đổi hoàn toàn trái
ngược nhau khi khoảng cách đến chỗ chạm đất thay đổi.
06/24/20

23


Chương 2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN

PTAT TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN GIẢN

2.1. KHÁI NIỆN CHUNG
- Khái niệm về mạng điện đơn giản
- Phân loại mạng điện đơn giản
+ Theo điện dung có: Mạng điện dung nhỏ và
mạng điện dung lớn
+ Theo chế độ làm việc có: Mạng nối đất và
mạng cách điện với đất.
- Góc độ chạm điện dẫn đến mất an toàn điện
trong các mạng đơn giản có thể do chạm điện
trực tiếp hoạc gán tiếp.
+ Chạm vào hai dây: Rất nguy hiểm
+ Chạm vào 1 dây: Nguy hiểm tuỳ thuộc vào

từng loại mạng điện và chạm vào dây nào.
06/24/20

24


2.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN ĐƠN
GIẢN CÓ ĐIỆN DUNG NHỎ
2.2.1. Mạng 2 dây cách điện với đất
U
I ng =
2R ng + R cd
* Như vậy, mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào:
- Điện áp của mạng U
- Điện trở cơ thể người Rng
- Điện trở cách điện của mạng Rcđ
* Chú ý: Khi 1 dây chạm đất mà người chạm vào dây còn lại sẽ rất nguy hiểm.

2.2.2. Mạng chỉ có 1 dây:
I ng =

* Khi R0 = 0 thì: I ng =
06/24/20

U.R cd2
R ng ( R 0 + R cd2 ) + R o .R cd2
U
R ng
25