Các khái niệm cơ bản trong an toàn điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

CÁC KHÁI NiỆM CƠ BẢN TRONG AN
TOÀN ĐiỆN


NỘI DUNG

I.

Khái niệm cơ bản về an toàn lao động.

II.

Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người.

III.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn điện giật.

IV.

Hiện tượng dòng điện đi vào trong đất.

V.

Điện áp bước.

VI.

Điện áp tiếp xúc.

VII. Phân loại cơng trình và thiết bị điện.
VIII.Phương pháp cứu người khi bị điện giật.


I.

1.

Khái niệm cơ bản về an toàn lao động

Các tai nạn về điện

Điện giật

Các tai nạn
Đốt cháy điện do hồ quang

điện

Nổ và hỏa hoạn


1.1. Điện giật

• Do chạm trực tiếp hoặc chạm gián tiếp vào các phần tử mang điện.

Hình 1. Các kiểu chạm điện

1.2. Đốt cháy điện do hồ quang

• Đốt cháy điện có thể sinh ra do:
• Ngắn mạch kéo theo phát sinh hồ quang điện.
• Người đến gần vật mang điện áp cao, mặc chưa chạm phải, nhưng điện áp cao có thể
sinh ra hồ quang điện. Và dịng điện hồ quang chạy qua người có thểkhiến nạn nhân có
thể bị chấn thương hoặc chết do bị đốt cháy da thịt. Dạng tai nạn này ít xảy ra vì đối với
các cấp điện áp cao ln có biển báo và hàng rào an toàn bảo vệ.


1.2. Đốt cháy điện do hồ quang

Hình 2. Hồ quang điện.

Hình 3. Sự nóng lên do tiếp xúc điện.


1.3. Hỏa hoạn, nổ
1.3.1. Cháy do quá tải

-

Khái niệm: Quá tải là hiện tượng dòng điện vượt quá dòng điện định mức của dây dẫn, thiết bị đóng cắt và nguồn cấp. Quá
tải xảy ra trong thời gian dài dễ gây hại, làm hỏng thiết bị và có thể dẫn đến cháy nổ.

-

Biện pháp:

+

chọn tiết diện dây dẫn phù hợp.

+

không được dùng nhiều dụng cụ tiêu thụ điện có cơng suất lớn vượt quá khả năng chịu tải của dây dẫn.

+

Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, tình trạng của thiết bị điện và dây dẫn, nếu có sự cố phải xử lí ngay.

+

Sử dụng các thiết bị đóng ngắt và bảo vệ (cầu dao điện, áptômat,...).


1.3. Hỏa hoạn, nổ

Hình 4. Cháy do quá tải.


1.3.2. Cháy do chập mạch (đoản mạch)

-

Khái niệm: Là hiện tượng các dây dẫn pha chạm nhau hoặc chập dây trung tính. Khi xảy ra hiện tượng này tổng trở của hệ
thống giảm đi. Dòng điện tăng lên đáng kể.

-

Nguyên nhân:

+

Khoảng cách 2 dây trần ngồi nhà khơng đúng tiêu chuẩn.

+

Khi 2 dây bị mất lớp vỏ bọc cách điện chập vào nhau.

+

Đấu nối đầu dây dẫn hay đấu vào máy móc thiết bị khơng đúng quy định.

+

Mơi trường sản xuất có hố chất ăn mịn dẫn tới lớp vỏ bọc cách điện bị phá huỷ.


1.3.2. Cháy do chập mạch (đoản mạch)

-

Biện pháp:

+

Các dây dẫn điện trần ngoài nhà phải được mắc cách xa nhau 0,25 m.

+

Không sử dụng dây thép, đinh... để buộc, giữ cố định dây dẫn điện.

+

Các dây nối vào phích cắm, đui dèn, máy móc phải chắc, gọn, điện nối vào mạch ở 2 dầu dây pha và trung tính khơng
được chồng lên nhau.

Hình 5. Cháy do chập mạch


Video về những tai nạn do điện gây ra


II. Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người.

2.1. Tác dụng kích thích

•

Dưới tác dụng của dịng điện, các cơ co bóp hỗn loạn dẫn đến tắt thở, tim ngừng đập. Chỉ với một dịng điện khơng lớn
lắm, các cơ ngực đã bị co rút làm ngừng hô hấp. Nếu không được cứu chữa kịp thời do thiếu oxy, tim sẽ ngừng đập. Với
một dòng điện lớn hơn các thớ cơ tim co bóp hỗn loạn, q trình tuần hồn bị ngừng lại và tim nhanh chóng ngừng đập.

•

Với hệ thần kinh trung ương, dịng điện gây nên triệu chứng sốc điện. Đối với sốc điện, nạn nhân có thể phản ứng mạnh
lúc ban đầu, nhưng sau đó các cảm giác dần dần bị tê liệt, nạn nhân chuyển dần sang trạng thái mê man dẫn đến tử vong.

Đây là tác dụng kích thích.


2.1. Tác dụng kích thích

AC

DC

Hình 6. Tác dụng kích thích của dòng điện.


2.2. Tác dụng gây chấn thương
•

Cơ thể con người cịn bị thương tích bên ngồi do sự đốt cháy bởi hồ quang điện. Nó tạo nên sự hủy diệt lớp da
ngồi, đơi khi sâu hơn nữa có thể hủy diệt các cơ bắp, lớp mỡ, gân và xương. Nếu sự đốt cháy bởi hồ quang xảy
ra trong một diện tích khá rộng trên người thì có thể dẫn đến tử vong. Đây là tác dụng gây chấn thương.

•

Thơng thường đốt cháy do dòng điện gây nên nguy hiểm hơn sự đốt cháy do các nguyên nhân khác, vì sự đốt
cháy do dịng điện gây nên đốt nóng tồn thân, nó sẽ phá hủy các bộ phận trên cơ thể từ bên trong ra ngoài. Tai
nạn càng trầm trọng hơn nếu giá trị của dòng điện càng lớn và thời gian duy trì dịng điện càng dài.


III. Các yếu tố ảnh hưởng đến tai nạn điện giật
Đặc tuyến dòng điện – thời gian (A-s)

Đặc tuyến điện áp-thời gian

Tổng trở người
Các yếu tố
ảnh hưởng
Đường đi dòng điện qua người

Tần số dịng điện

Mơi trường xung quanh

Điện áp cho phép


3.1Đặc tuyến dịng điện – thời gian (A-s)
•

Dịng điện bắt đầu gây nguy hiểm cho con người là 20 đến 25mA đối với xoay chiều và 50 đến 80mA đối với một chiều.
Làm chết người là 100mA

•
•

Từ đó, hiện nay với dòng điện xoay chiều 50 đến 60Hz, trị số dịng điện an tồn bằng 10mA.

•

Ngồi ra lưu ý rằng, trong một chu kỳ co dãn của tim kéo dài khoảng 1 giây, trong một chu kỳ có 0,1 giây tim nghỉ làm việc
(giữa trạng thấy tim co và dãn) và thời điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện.

Thời gian tác dụng càng lâu thì Rng càng giảm bởi vì lớp da bị nóng lên và lớp sừng của da bị chọc thủng càng nhiều. Khi

đó dịng điện qua người càng tăng lên.


3.2.

Đặc tuyến điện áp-thời gian

•

Điện áp khơng chỉ ảnh hưởng đến trị số dòng điện. Điện áp còn làm thay đổi R ng.Điện áp hạ áp có thể tạo thành các vết
bỏng trên da nơi tiếp xúc với điện. Các vết bỏng do điện hình thành bởi tác động nhiệt. Vết bỏng là các chấm trắng hay
đen, có khi cháy thành than. Tại vết bỏng điện trở của da tiến tới 0, nên dẫn điện tốt.

•

Ở điện áp bé hơn 50V ít khi có vết bỏng; ở điện áp 220V thường tạo thành vết cả khi thời gian tiếp xúc với điện áp ngắn
hơn 1 giây. Với điện áp lớn hơn 700V, da thường bị đánh thủng rất nhanh.


3.3.

•
•

Tổng trở người

Điện trở con người có thể thay đổi từ 1.000 đến 100.000 Ω.
Da có thể chia thành 4 lớp tính từ ngồi vào: Lớp sừng, lớp da, da da non, lớp mỡ.

3.3.

Tổng trở người

Hình 6. Sơ đồ tương đương của điện trở người.


3.4.
•

Đường đi dịng điện qua người

Đường đi của dịng điện qua người quyết định nhiều đến tính mạng con người, cụ thể như sau:

•Từ đây, nhận thấy rằng trường hợp nguy hiểm nhất là trường hợp dòng điện đi từ ngực đến tay trái. Tuy nhiên, trường hợp này
lại ít xảy ra trong thực tế.

•Trường hợp thường xảy ra là trường hợp dòng điện đi từ tay phải đến một trong hai chân vì phần lớn con người thuận tay phải.


3.4.

Đường đi dịng điện qua người

Hình 7. Phân lượng dịng điện qua tim.


3.5.
•
•

Tần số dịng điện
Dịng điện tần số càng cao càng ít nguy hiểm.
Tần số nguy hiểm đến con người là 50 đến 60Hz, các tần số cao hơn hoặc thấp hơn trị số trên thì mức độ nguy hiểm giảm
xuống. Bởi vì, ở tần số đó (50 -:- 60Hz) các tế bào con người bị kích thích nhiều. Tham khảo bản thí nghiệm của Viện
nghiên cứu Liên Xơ thí nghiệm trên cơ thể con chó:


3.6.

Mơi trường xung quanh

• Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến điện trở của người và các vật cách điện xung quanh
nên cũng làm thay đổi dòng điện đi qua người . Khi độ ẩm của môi trường xung quanh
càng lớn thì độ dẫn điện của lớp da sẽ tăng lên, tức là điện trở người sẽ nhỏ lại. Bên
cạnh độ ẩm thì mồ hơi, các chất hóa học khác sẽ làm tăng độ dẫn điện của da, cuối
cùng làm giảm điện trở người và dẫn đến việc gia tăng mức độ nguy hiểm khi bị điện
giật.


3.7.

Điện áp cho phép

•
•

Giá trị điện áp cho phép phụ thuộc vào loại mạng phân phối điện và thời gian ngắt sự cố của thiết bị bảo vệ.
Tiêu chuẩn điện áp cho phép ở mỗi nước mỗi khác:

IV. Hiện tượng dịng điện đi vào trong đất
•

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 áp

Hình 8. Dịng điện tản trong đất.