1
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH TÁC ĐỘNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI
VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI
I/ Các tai nạn, thống kê và phân loại những tai nạn do dòng điện gây ra
1) Các tai nạn về điện
- Điện xâm nhập vào mọi hoạt động, đời sống của con người nhưng con
người không cảm nhân được bằng giác quan nên không thấy được sự nguy
hiểm có thể hay tính mạng con người.
- Các tai nạn do dòng điện gây ra:
+ Điện giật
+ Đốt cháy do điện
+ Hoá chất cháy nổ do điện
2) Thống kê và phân loại những tai nạn do điện gây ra:
a)Theo cấp điện áp
+ U ≤ 1000V chiếm khoảng 76,4%
+ U > 1000 V chiếm khoảng 23,6%
b) Theo nghề nghiệp
+ Thuộc ngành điện 42,2%
+ Thuộc các ngành khác: 57,8%
c) Theo nguyên nhân tiếp xúc điện
+ Trực tiếp 56%
+ Gián tiếp 42,8%
+ Hồ quang điện 1,12%
2
+ Chấn thương do điện trường mạnh 0,08%
=> Tóm lại các nguyên nhân chính dẫn đến tai nạn về điện:
+ Trình độ quản lý chưa tốt thuộc về cán bộ
+ Vi phạm quy trình vể an toàn điện thuộc về công nhân:
Dưới đây là những hình ảnh mô tả một phần những nguyên nhân thường xảy
ra trong thực tế
3
- Tác động điện phân gây phân huỷ máu, huyết tương và các dung
dịch sinh lý khác của cơ thể người dẫn đến sự phá huỷ trầm trọng
7
các thành phần lý hoá của các cơ quan trong cơ thể, làm cho chúng
không còn khả năng thực hiện được nhiệm vụ của mình được nữa.
- Tác động sinh học gây sự khấn khích của các mô và phá huỷ các
quá trình nội điện sinh trong cơ thể.
V. Các nhân tố ảnh hưởng tới tác động của dòng điện đối với cơ thể con
người.
Dòng điện đi qua cơ thể con người gây ta những phản ứng sinh lý phức
tạp huỷ hoại bộ phận thần kinh điều khiển các giác quan bên trong của con
người, làm tê liệt cơ thịt, sưng màng phổi, tê liệt cơ quan hô hấp và tuần hoàn
máu, ngưng trệ quá trình lưu thông máu.
Tóm lại, tác hại và hậu quả của dòng điện đối với cơ thể con người gây
nên trên nhiều mặt nhưng quan trọng nhất là phá huỷ cơ quan tuần hoàn và hô
hấp (tim ngừng đập, ngừng thở).
a/. Điện trở của người
Thân thể người gồm: Da, thịt, xương, máu, thần kinh … tạo thành.
Trong đó điện trở của da là lớn nhất mà điện trở của da lại do điện trở của lớp
sừng trên da quyết định. Điện trở của người là một đại lượng rất không ổn
định không chỉ phụ thuộc vào trạng thái sức khoẻ của cơ thể từng lúc mà còn
8
phụ thuộc vào môi trường xung quanh, điều kiện tổn thương …v v… Điện
trở của người có thể thay đổi trong phạm vi từ 600Ω đến vài chục KΩ.
Giá trị điện trở của người phụ thuộc vào các yếu tố:
- Da ẩm ướt do tiếp xúc với nước hay do mồ hôi cũng làm cho điện
trở người giảm.
- Diện tích tiếp xúc của da với điện cực tăng lên hay áp lực tiếp xúc
tăng lên khiến cho điện trở người giảm.
- Thời gian tồn tại dòng điện qua người lâu cũng làm cho điện trở của
Tác dụng dòng điện xoay chiều
50 ÷ 60Hz
Tác dụng của dòng điện
một chiều
0,6 ÷ 1,5
Bắt đầu thấy ngón tay tê Không có cảm giác gì
2 ÷ 3
Ngón tay tê rất mạnh Không có cảm giác gì
3 ÷7
Bặp thịt co lại và rung Đau như kim châm cảm
thấy nóng
8 ÷ 10
Tuy đã khó rời khỏi vật có điện
nhưng vẫn rời được.
Ngón tay, khớp tay, lòng bàn tay
cảm thay đau.
Nóng tăng lên
20 ÷ 25
Tay không rời khỏi vật có điện,
đau khó thở.
Nóng càng tăng lên, thịt
co quắp lại nhưng chưa
10
mạnh
50 ÷ 80
Cơ quan hô hấp bị tê liệt. Tim bắt
đầu đập mạnh
Cảm giác nóng mạnh.
Bắp thịt cở tay co rút, khó
thở
nhất. Tần số cao mức độ nguy hiểm sẽ giảm đi. Cơ chế này có thể tạm giải thích:
11
Lúc đặt điện áp một chiều vào tế bào, các phần tử trong tế bào bị phân
thành những Ion khác dấu và bị hút ra ngoài màng tế bào. Như vậy phần tử bị
cực hoá và và kéo dài ngẫu cực. Các chức năng sinh vật- hoá học của tế bào
bị phá hoại đến mức độ nhất định. Bây giờ nếu đặt nguồn xoay chiều vào thì
Ion cũng chạy theo 2 chiều khác nhau ra phía ngoài màng tế bào. Nhưng lúc
đó dòng điện do đổi chiều thì chuyển động của Ion ngược lại. Nếu 1 tần số
nào đấy của dòng điện, tốc độ Ion đủ để cứ trong 1 chu kỳ chạy ngược 2 lần
bề rộng của tế bào thì trường hợp nay 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 đạp vào màng tế bào.
Nếu tần số càng tăng lên thì đường đi của ion càng ngắn thì 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.
e/. ảnh hưởng của nguyên tố thời gian
Thời gian tác động càng lâu thì càng nguy hiểm do thời gian tăng làm
cho điện trở giảm vì lớp da bị nóng dần, lớp sừng trên da bị tiêu huỷ, vì thế
tác hại của dòng điện ddoois với cơ thể người tăng.
Khi dòng tác động trong thời gian ngắn thì tính chất nguy hiểm phụ
thuộc nhịp đập của tim.
Mạch đập của người bình thường 60-80 lần/ phút, một chu kỳ co giãn
của tim khoảng 1 giây. Trong đó có khoảng 0,4s tim nghỉ làm việc, oqr thời
điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện chạy qua nó. Nếu t > 1s thì thế nào
cũng trùng với thời điểm nói trên dẫn đến nguy hiểm.
f/. Điện áp
I
người
=
U
1. Hãy nêu những nguyên nhân, các số liệu thống kê và các tình huống dẫn
đến tai nạn điện giật?
2. Hãy phân tích tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người? Nêu các
nhân tố ảnh hưởng đến tác dụng của của dòng điện đối với cơ thể con người?
3. Trình bày về những quy định của điện áp cho phaep đối với cơ thể con
người,
CHƯƠNG II: CẤP CỨU NGƯỜI KHI BỊ ĐIỆN GIẬT
I. Khái quát chung
13
Như đã biết mức độ nguy hiểm của nạn nhân khi bị điện giật phụ thuộc
rất nhiều vào thời gian dòng điện chạy qua cơ thể con người, vì vậy việc cứu
chữa nạn nhân phải được tiến hành hết sức khẩn trương và thận trọng. Tỷ lệ
nạn nhân được cứu sống phụ thuộc vào thời gian sơ cứu theo số liệu thống kê
như sau:
Thời gian,
phút
1 2 3 4 5 6
Tỷ lệ cứu sống
(%)
98 90 70 50 25 10
Từ số liệu bảng trên, ta thấy thời gian sơ cứu có ý nghĩa sống còn đối
với các nạn nhân. Để có thể tiến hành sơ cứu có hiệu quả, trước hết cần phải
luôn ở trạng thái sẵn sàng. Tất cả mọi người không trừ một ai đều phải nắm
vững các thao tác sơ cứu cơ bản. Nơi làm việc phải có đầy đủ các dụng cụ,
phương tiện cứu chữa, tủ thuốc và các phương tiện khác như bảng biểu, tranh
ảnh áp phích .v.v. về vấn đề sơ cứu nạn nhân.
II. Cách tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện
1. Những vấn đề cần lưu ý
Thao tác đầu tiên khi cứu nạn nhân bị điện giật là giải phóng họ khỏi
mạng điện. Cần lưu ý là người cứu cũng dễ bị nguy hiểm nếu không có biện
nhân nằm yên tĩnh, nới rộng quần áo và cho gửi Amoniac.
b. Nếu nạn nhân bất tỉnh nhân sự, tim ngừng đập toàn thân co giật: Đưa
nạn nhân đến chỗ thoáng mát, nới lỏng quần áo, moi miệng xem có gì vướng
không, nhanh chóng tiến hành các thao tác hà hơi thổi ngạt, kết hợp ấn lồng
ngực cho đến khi nhân viên y tế đến. Chỉ có nhân viên y tế mới có thể khẳng
định nạn nhân đã chết hay còn sống.
2. Các phương pháp hô hấp nhân tạo
a) Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm sấp
Đặt nạn nhân nằm sấp, mặt nghiêng về một phía. Người cấp cứu ngồi lên
mông nạn nhân và quì 2 đầu gối ép vào hai bên sườn nạn nhân, xoè hai bàn
tay đặt lên lưng phía dưới xương sườn cụt. Dùng sức nặng toàn thân đưa
16
người về phía trước, ấn hai bàn tây xuống theo nhịp thỏ miệng đếm 1,2,3
đều đặn, rồi lại ngẩng người về phía sau tay không xê dịch rồi lại ấn theo
nhịp 1,2,3 Người cấp cứu phải bình tĩnh, kiên trì làm liên tục đến khi nào
nạn nhân tự thở được hoặc có lệnh của các y bác sỹ mới được thôi.
b) Phương pháp hô hấp nhân tạo kiểu nằm ngửa
Đặt nạn nhân nằm ngửa, lấy quần áo kê dưới lưng, cho đầu hơi ngửa ra
phía sau. Một người lấy khăn sạch kéo lưỡi và giữ cho lưỡi khỏi tụt vào. Một
người cấp cứu quì hai đầu gối cách xa đầu nạn nhân khoảng 20 đến 30 cm,
cầm hai cẳng tay nạn nhân từ từ đưa hai tay lên phía trên đầu sao cho hai bàn
tây gần chạm nhau và giữa ở vị trí này 2 đến 3 giây đồng hồ. Rồi đưa tay nạn
nhân xuống lấy sức mình ép hai khuỷ tay nạn nhân vào lồng ngực của họ. Cần
làm cho thật điều hoà theo nhịp 1,2,3 cho lúc hít vào (đưa tay lên) và 1,2,3
cho lúc thở ra (đưa tay xuống) Người cứu phải thực hành liên tục cho đến
khi nạn nhân tự thở được hoặc có lệnh của y bác sỹ mới được dừng lại.
Chú ý: Người bị gãy xương ta không làm theo phương pháp này.
c) Phương pháp thổi ngạt
17
Đặt nạn nhân nằm ngửa, đầu hơi ngửa ra phía sau, hai tay ruỗi thẳng.
điện (là tập hợp của những đường sức và đường đẳng thế giống nhau)
Phân tích khảo sát điện trường đi trong đất là phân tích theo định luật
ôm dưới dạng vi phân:
EJ .
γ
=
Hay E = j.p
Trong đó:
E: Cường độ điện trường trong đất
J: Mật độ dòng điện
γ
: Diện dẫn suất của mặt đất
p: Điện trở suất của đất
Xét một lớp đất có bán kính là x, độ dày của lớp đất là dx
Mật độ dòng điện tại 1 điểm cách tâm bán cầu là x:
2
2 x
I
J
d
π
=
Trong đó: I
d
: Dòng điện chạm đất
2
2 x
π
: Diện tích của lớp đất
dx
x
pI
2
.
.
1
.
2
.
2
Dịch chuyển điểm A lên trên mặt đất (do cùng nằm trên vòng tròn đẳng thế)
- Xét tại một điểm A
’
lên trên mặt đất cách tâm bán cầu 1 đoạn x
x
pI
U
d
A
π
2
.
=
Vậy điện áp tại chỗ chạm đất:
0
2
.
r
pI
II. Điện áp tiếp xúc
20
Điện áp tiếp xúc là phần điện áp đặt lên thân người hay có thể xem U
tx
là hiệu điện thế giữa hai điểm trên đường đi của dòng điện mà người có thể
chạm phải.
Có hai động cơ mà vỏ của nó được nối đất có điện trở R
đ
. trên vỏ động
cơ 1 bị chọc thủng cách điện 1 pha. Khi đó vật nối đất và vỏ thiết bị đều mang điện áp đối với đất: U
đ
= I
đ
.R
đ
I
đ:
Dòng qua vật nối đất
Người chạm vào bất kỳ động cơ nào đều có thể là U
đ
Mặt khác có thể chân người U
ch
phụ thuộc vào khoảng cách từ chỗ chân
người đứng đến vật nối đất (khoảng cách càng xa U
ch
càng giảm)
Kết quả là người bị tác dụng bởi hiệu điện thế giữa U
-
α
: là hệ số tiếp xúc
α
< 1
21
III. Điện áp bước U
B
Điện áp bước là điện áp đặt giữa hai chân người do dòng điện chạm đất gây
nên gọi là điện áp bước.
Khi có dòng điện chạy trong đất, trong vùng lãnh thổ bán kính khoảng 20m sẽ
hình thành điện thế có thể gây nguy hiểm cho con người
x
I
U
d
x
2
.
π
ρ
=
x: Khoảng cách từ điểm chạm đất đến vị trí cần xét
ρ: điện trở suất của đất
I
đ
: Dòng điện chạy trong đất
( ) ( )
axx
Quy định: VN: a = 0,8m
22
Pháp: a = 1m
Nhận xét
- Càng gần điểm chạm đất U
B
càng lớn (ngược với U
Tx
)
- Càng xa điểm chạm đất U
B
càng bé. Với x > 20 thì U
B
= 0
Chú ý: Nếu người đứng gần chỗ chạm đất mà hai chân người đặt trên vòng
tròn đẳng thế thì U
B
= 0
Dòng điện đi qua chân tuy ít nguy hiểm vì nó không đi qua các cơ quan
tuần hoàn, hô hấp song cũng không nên cho rằng điện áp bước không nguy
hiểm nhưng dưới tác dụng của điện áp bước, nạn nhân sẽ chịu sự co cơ chân
và có thể bị ngã, khi đó tuy không còn điện áp bước nữa nhưng lại rơi tình
cảnh nguy hiểm hơn thay vì mạch vòng từ chân qua chân sẽ hình thành mạch
vòng mới với những đường đi nguy hiểm hơn nhiều tạo nên mối đe doạ chết
người thực sự.
Nếu chẳng may rơi vào hoàn cảnh đó phải từ từ thoát ra với bước đi
nhỏ nhất có thể .
Để đảm bảo an toàn cho người, quy trình quy định khi có điểm chạm
đất cấm người đến gần điểm chạm với khoảng cách sau:
- Từ 4-5m với thiết bị trong nhà
U
d
b
58
8,2.2.14,3.3
8,0.300.5,8
2
==
+
=
π
ρ
Câu hỏi ôn tập chương 3
1. Thế nào là điện áp tiếp xúc? Nêu cách tính điện áp tiếp xúc?
2. Thế nào là điện áp bước? Nêu cách tính điện áp bước?
CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG CÁC MẠNG ĐIỆN
Phân tích an toàn là xác định và đánh giá mức độ nguy hiểm của dòng
điện chạy qua có thể người khi họ tiếp xúc với các phần tử mang điện. Tất cả
các trường hợp tổn thương vì điện là do dòng điện chạy qua có thể người gây
24
lên. Điện áp giữa 2 điểm của mạng điện mà nạn nhân đồng thời chạm phải gọi
là điện áp tiếp xúc. Mức độ nguy hiểm của sự tiếp xúc này phụ thuộc vào rất
nhiều yếu tố: Sơ đồ mạch vòng nơi dòng điện chạy qua cơ thể người, điện áp
mang điện, sơ đồ của chính mạng điện và chế độ trung tính của nó (trong
thực tế thường sử dụng các loại mạng: một pha một một dây, một pha 2 dây,
3 pha 4 dây trung tính nối đất và mạng 3pha 3 dây TT cách ly), mức độ cách
điện của phần tử mang điện so với đất…v v
Như ta đã phân tích, các trường hợp dẫn đến tai nạn về điện rất đa dạng,
tuy nhiên có thể nêu một số dạng chủ yếu:
Copyright: Tài liệu đại học ©