KĨ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN
Khái niệm chung
Khoa học hiện nay phân tích tương đối đầy đủ về sự tác hại của dòng điện với con
người. Dựa vào số liệu lấy từ thực tế xảy ra hay thí nghiệm trên các động vật. Trong số
các tai nạn do điện giật trầm trọng nhất là chết người.
100% tai nạn thì 76,4% tai nạn ở U<1000V
23,6% tai nạn ở U>1000V.
Phân tích theo nghề nghiệp có: - Nạn nhân có nghề điện: 42,2%.
- Nạn nhân không có nghề điện: 57,8% .
Nguyên nhân
- Do chạm trực tiếp vào các bộ phận có dòng điện chạy qua: 55,9% trong đó:
+ Không phải do công việc yêu cầu 30,6%.
+ Do công việc yêu cầu 1,7%.
+ Đóng nhầm điện lúc sửa chữa, thao tác 23,6%.
- Chạm phải bộ phận bằng kim loại của thiết bị có điện áp 22,8% trong đó:
+ Lúc không có nối đất 22,2%.
+ Lúc có nối đất 0,6%.
- Chạm phải vật không bằng kim loại có điện áp: nền nhà, tường nhà 20,1%.
- Do hồ quang lúc thao tác 1,12%.
- Bị chấn thương do từ trường, điện trường cao áp, siêu cao áp, cực cao áp 0,08%.
Nguyên nhân chính gây tai nạn là do chủ quan, sai quy trình quy phạm, quản lí
chưa tốt, học tập đào tạo chưa chu đáo.

1
CHƯƠNG I
TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ THỂ CON NGƯỜI
Thực tế người có bị điện giật hay không là do có dòng điện đi qua người gây sinh
lí phức tạp, nó có thể huỷ hoại thần kinh, huỷ hoại cơ quan tuần hoàn máu và hô hấp.
Dòng càng cao, thời gian càng lớn càng nguy hiểm. Tuy nhiên nếu dòng điện đi qua
người đúng vị trí và cường độ có thể chữa bệnh.Dòng điện tác hại càng mạnh với người
nghiện rượu.

ng

R
da
C
da
U
ngĐiện trở người không ổn định mà tuỳ thuộc vào:
- Điện áp (điện áp tăng thì R
ng
giảm).
- Áp lực lên người.
1.2 Ảnh hưởng của trị số dòng điện giật
Nguyên nhân gây nên tổn thương là do dòng điện đi qua người. Về nguyên tắc
dòng càng lớn càng nguy hiểm, thời gian tồn tại dòng qua người càng lâu càng nguy
hiểm nhưng nếu nguồn vào đúng các huyệt và có giá trị nhỏ có tác dụng chữa bệnh.
Trị số dòng điện (mA) Tác dụng của dòng ~
f=50÷60Hz
Tác dụng của dòng 1 chiều
0,6÷1,5 Bắt đàu thấy tê ngón tay Không cảm giác gì.
2÷3 Ngón tay tê mạnh Không cảm giác gì.
5÷7 Bắp thịt co, rung Dau như kim đam nóng
8÷10 Tay khó rời khỏi vật có điện,
đau và nhức khớp tay
Nóng tăng lên.
20÷25 Tay không rời được, khó thở Nóng tăng mạnh, bắp tịt co
quắp nhưng chưa mạnh

qua tim.
- Chân – chân có 0,4I
ng
qua tim.
Đường đi của dòng điện có ý nghĩa cực kì quan trọng, vì vậy dòng điện qua tim
hoặc cơ quan hô hấp phụ thuộc cách tiếp xúc của người với mạch điện. Khi dòng điện
qua người thì phân bố đèu trên cơ quan lồng ngực. Phân lượng dòng qua tim trong
trường hợp “tay – chân” có trị số lớn nhất nên cần có biện pháp phòng ngừa.
1.5 Ảnh hưởng của tần số dòng điện giật
Z = R
ng
+ jX ; X = 1/ωC = 1/2πfC
Trong thực tế thì tần số càng cao thì càng bớt nguy hiểm.
STT Tần số (Hz) U
thí nghiệm
(V) Số chó thí
nghiệm
Xác suất chó bị
chết
1 50 117÷120 15 100%
2 100 117÷120 21 45%
3 125 100÷121 10 20%
4 150 120÷125 10 0%
Giải thích ảnh hưởng của tần số của dòng điện giật có thể dựa vào tế bào máu.
Khi tần số thấp thì mức độ co và giãn của tế bào máu lớn dễ bị phá hoại, nếu tần số tăng
lên thì mức độ kích thích của tế bào máu ít hơn. Nếu tần số quá cao (ti vi, đài) và tác
dụng lâu dài thì nguy hiểm. Nếu tần số cao, công suất lớn càng nguy hiểm (lò vi sóng).
4
1.6 Điện áp cho phép
- Càng bé càng tốt. Một số nước quy định điện áp cho phép khác nhau.

dât
). Chúng ta có thể
xem trường dòng điện đi vào đất như
trường tĩnh điện như là tập hợp đường
sức, đường đẳng thế.
Gọi: J : là mật độ dòng điện trong đất.
γ : là điện dẫn suất của đất.
ρ : điện trở suất của đất.
E : cường độ điện trường đi trong đất.
=> J = γE = E/ρ =>E = Jρ (1)
Biết I
đất
=> J = I
đất
/(2πx
2
) (2)
I
đất
ρ I
đ.
ρ
du = E.dx = Jρ.dx = dx ; φ
A
= U
A
=
2πx
2
2πx

I
đ
I
hđ
VD: C
B
A
U
cđ
I
đ
r
0
U
0
U
A
U
cđ
= I
đ
.R
đ(A)
( cđ - cách điện )
U
o
= I
đ
.r
o

tx
r
0
Trong quá trình tiếp xúc với TBĐ, nếu có mạch điện khép kín qua người thì điện
áp giáng trên người lớn hay nhỏ tuỳ thuộc điện trở mắc nối tiếp với thân người (dép,
giầy, ủng,…), phần điện áp đặt vào người là điện áp tiếp xúc.
Điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị được nối đất đến vật
nối đất ( r
o
) và mức độ cân bằng thế α (α ≤ 1). Trong thực tế vận hành thiết bị điện, điện
áp tiếp xúc không được tiêu chuẩn hoá.
3.3 Điện áp bước
Điện áp đặt lên 2 chân người gọi là điện áp bước (thế giữa 2 chân khác nhau ).
ρI
đ
U
b
= U
x
– U
x+a
=
2π
x
∫
x+a
dx ρI
đ
1 1
= ( - )

ng
=
Rng
U
Trong nhiều trường hợp không phải cố tình chạm phải hai cực mà do vô tình, một
tay chạm phải một cực còn cực kia chạm vào củi tay, lưng, … mặc dù đã có bảo hộ lao
động nhưng vẫn gặp nguy hiểm.
4.1 Phân tích an toàn trong mạng điện cách điện đối với đất
(2)
(1)
r
1
r
2

R
ng
Khi người chạm phải pha (1)
r
2
r
2
U U
r’
1
U
ng
r
1
U

2

3. Tính U
ng
: U
ng
= I
0
.r’
1
(3)
U
ng
4. Tính I
ng
: I
ng
= (4)
R
ng

U.r’
1
I
ng
= (4’)
R
ng
.(r’
1

+ rc
đ
10
Dựa vào (6), ta thấy để giảm I
ng
đến trị số an toàn ta cần:
- Tăng cường r
cđ
của mạng điện lên.
220 V : r
cđ
≥ 20 Ω
440 V : r
cđ
≥ 42 Ω
=> cần đầu tư vốn ban đầu lớn.
- Mắc nối tiếp R
ng
là R
nền
, đi ủng, găng, thảm cao su,…
U
=> I
ng
= (7)
2(R
ng
+ r
n
) + r

ng
r
n
r
0

VD : Tàu điện ngầm, …
11
R
ng
U
r
n
r
1

r
0

U.r
1
I
ng
= (9)
(R
ng
+ r
n
)( r
1

U R
tải
(1)
U/2
r
0
Khi tải làm việc bình thường => toàn bộ điện áp sẽ đạt lên tải => an toàn.
Nhưng khi tải bị ngắn mạch thì điện áp bằng U/2 => chạm vào sẽ nguy hiểm đến tính
mạng tuỳ thuộc vào vị trí người đứng => cần kiểm tra thiết bị có R
tải
một cách liên tục.
12
4.3 Phân tích an toàn trong mạng điện cách điện đối với đất có điện dung lớn
Mạng điện điện áp bé có điện dung lớn thường xuất hiện trong mạng dùng cáp
điện.
a) Sự nguy hiểm của điện tích dư
Khi mạng điện cắt khỏi nguồn thì điện áp vẫn còn dư, nếu đúng thời điểm quá
trình quá độ thì điện áp có thể tăng gấp 2 lần.
Khi chạm 2 cực: U
0
i
ng
= e
-τ/Rng.C
12

R
ng
I
U

Để tránh được điện tích tàn dư đôi khi người ta dùng biện pháp ngắn mạch 2 cực
sau khi ngắt nguồn điện.
13
+(2)
C
12
-(1)
R
ng
C
11
C
22Chuyển đổi sơ đồ:
+(2)
C
22
2C
12
U/2
U
R
ng
C
11
2C
12
U/2

tăng => gây nguy hiểm.
b) Điện dung trong mạng điện một chiều
+(2)
U C
12
-(1)
R
ng
C
11
r
1
r
2
C
22
+(2)
+ C
22
R
2
- C
12

C
11
R
ng
R
1

11
sẽ phóng điện qua người => điện
áp của tụ 1 giảm từ U/2 đến 0. Còn điện áp của tụ 2 tăng từ U/2 đến U
15
(1)
U/2 C
11
C
22
R
ng
U -τ
i
ng
= . e
Rng (C11 + 2C22)
2R
ng
(12)
Đối với điện áp thấp thì điện trở cách điện nối đất mỗi pha đều có. Khi người
chạm pha (1) => R
ng
// R
1

R
ng
.R
1
R’

I
ng
=
R
ng
.R
1
+ R
ng
.R
2
+ R
1
R
2
16
∑I
ng
∑I
ng
i
ng
R
ng
T
c) Điện dung trong mạng điện xoay chiều
U
R
ng
C

11
, C
22
17

Trích đoạn Dùng nhiều cột thu lô

---