CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHƯNG VE BẢO VÉ TRÁNH TAI NẬN DO DÒNG ĐIỆN GAY ra 1. NHỮNG NGUY HlỂM dan đến tai nạn do dòng điện GÂY RA Những nguy hiểm dẫn đến tai nại do dòng diện gây ra như sau : - Điện giật - Đốt cháy điện - Hỏa hoạn và nổ. ĐIỆN GIẬT do tiếp xúc với các phần tử dẫn điện có điện áp : tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp. Tiếp xúc đồng thời ở hai điểm trên mặt đất hay trên sàn có các điện thế khác nhau (do đó có dòng điện chạy), là một ví dụ về tiếp xúc gián tiếp.
Sự tiếp xúc với các phần tử có điện áp có thể là sự tiếp xúc của một phần thân người với phần tử có điện áp hay qua trung gian của một vật dẫn điện; nguyên nhân là do không tôn trọng khoảng cách cho phép, khoảng cách quá hẹp v. buộc ta phải chạm đến các vật có điện áp, hoặc ta chạm phải các vật bị hỏng cách điện v. Về phương diện tiếp xúc trực tiếp, người ta phân biệt các tình huống sau : - Sự tiếp với xúc các phần tử dang có điện áp làm việc. - Sự tiếp xúc với các phần tử đã được cát ra khỏi nguồn điện song vẫn còn tích điện tích (do điện dung).
- Sự tiếp xúc với các phần tử 'ỉã bị cắt ra khỏi nguồn diện làm việc, song phần tử này vẫn còn chịu một điện áp cổm ứng do ảnh hưởng của điện từ hay cảm ứng tĩnh điện do các trang thiết bị điện khác đặt gần Về phương diện tiếp xúc gián tiếp, ta có các tính huống sau : - Sự tiếp xúc với các phần tử như rào chắn, vỏ hay các thanh thép giữ các thiết bị, hoặc tiếp xúc trực tiếp với trang thiết bị điện mà chúng đã có điện áp do chạm vỏ (cách điện đã bị hỏng) v. 7 - Sự tiếp xúc với các phẩn tử có điện áp cảm ứng do ảnh hưởng điện từ hay tĩnh điện (ví dụ trường hợp ống dẫn nước hay ống dẫn khí dài đàt gần một sô’ tuyến đường sắt chạy bằng điện xoay chiều một pha hay một sô’ đường dây truyền tải nàng lượng điện ba pha ở chê' độ mất cân bằng). Điện áp mà con người phải chịu khi tiếp xúc gián tiếp gọi là điện áp tiếp xúc. Điện áp mà con người phải chịu khi chân tiếp xúc tại hai điểm trên mặt đâ’t hay trên sàn, nằm trong phạm vi dòng điện chạy trong đất do có sự chênh lệch điện thế được gọi là điện áp bước.
Điện áp bước cổ thể xuổt hiện ở gần các cọc tiếp đâ’t vì giữa các cọc này có thể có dòng diện chạy, hoặc xuất hiện ở gần vị trí dầy dang dẫn điện bị rơi xuông đât. Vậy điện áp bước và diện áp tiếp xúc là những khái niệm liên quan đến bảo vệ tránh tai nạn điện giật qua sự tiếp xúc gián tiếp và nó là một trong những cơ sở khi nghiên cứu cổc tiêu chuẩn, quy dinh sau này. Sở dĩ người ta phân biệt sự nguy hiểm do điện giật thành hai phạm trù : tiếp xúc trực tiếp và tiếp xúc gián tiếp, do vì khi tiếp xúc trực tiếp thì người ta đà biết trước được, trông thây và cảm giác trước được có sự nguy hiểm và tìm các biện pháp để đề phòng điện giật; còn khi tiếp xúc gián tiếp thì ngược lại, người ta cũng không cảm giác trước được sự nguy hiểm hoặc người ta cùng chưa lường biết được tai nạn có thể xày ra khi vô bị chạm điện V. Cũng do đó, các phương tiện bảo vệ trong hai trường hợp cũng rầ't khác nhau.
Để đề phòng các tai nạn do tiếp xúc trực tiếp người ta đã biên soạn ra những quy định, quy phạm về an toàn, và đòi hỏi người làm về điện phải được học tập kỷ về các quy định này và không được tiếp xúc với cấc phần tử mang điện. Phải sử dụng các trang bị bảo hộ cá nhân để tạo sự ngăn cách của con người với các phần tử mang điện và chỉ tổ chức thực hiện các công việc sau khi sự nguy hiểm do điện giật không còn nữa. Để đề phòng tai nạn do tiếp xúc thì các hệ thông bảo vệ khác nhau (gồm có trang thiêt bị điện tác động ngay lập tức khi sự cô) đóng vai trò rết quan trọng. Chúng sẽ giới hạn điện áp tiếp xúc đến một giá trị thấp nhất, được tính toán theo quy phạm, và sê loại trang thiết bị bị sự cô’ ra khỏi lưới điện trong một "khoảng thời gian cần thiết.
8 Bảo vệ để tránh tai nạn do tiếp xúc gián tiếp cần phải quan tâm đặc biệt hơn vì khả năng người công nhân đến tiếp xúc các vỏ thiết bị, các lưới rào hay các phần giá đỡ của thiết bị diện sẽ nhiều hơn râ't nhiều so với sô' lẩn tiếp xúc cắc phần tử để trần có dòng điện làm việc đi qua. Hiện nay, kỹ thuật đã đưa ra nhiều phương án để loại ra một cách đảm bảo các tai nạn do tiếp xúc gián tiếp ở bất kỳ khu vực nào trong những điều kiện vận hành bâ't kỳ nào đó. Công nhân và kỹ thuật viên có quyền từ chô'i tất cả các yêu cầu nếu không đáp ứng được sự bảo vệ cần thiết nhằm tránh tai nạn do tiếp xúc gián tiếp. Do có nhiều cố gắng để hoàn thiện các phương án bảo vệ nhằm tránh điện áp tiếp xúc nguy hiểm, nên người ta đã thông kê và nhận thây là : sô' phần trăm tai nạn do tiếp xúc gián tiếp giảm nhiều so với tai nạn do tiếp xúc trực tiếp ở các nước công nghiệp.
ĐÔT CHÁY ĐIỆN có thể sinh ra do ngán mạch nguy hiểm; ví dụ như thay cẩu chì trong khi lưới điện đang có sự cô' chưa được giải quyết, hoặc ngát dao cách ly khi đang có tải v. Chú ý ràng tai nan đốt cháy điện là do cham dâ't kéo theo phát sinh hồ quang điện mạnh. Đốt cháy điện thường sinh ra nhiệt lượng rất cao và là kết quả của phát sinh hồ quang diện. Sự đốt cháy điện là do dòng điện rất lớn chạy qua cơ thế con người.
Trong đại đa sô' các trường hợp, đốt cháy điện xảy ra ở các phần tử thường xuyên có điện áp, và có thể được xem như tai nạn do tiếp xúc trực tiếp. HÓA HOẠN : do dòng điện, có thể xảy ra trong các buồng, ở các vị trí hoặc trong khoảng không gian ở trong hay ồ ngoài buồng. Đo điều kiện vận hành cụ thể, hỏa hoạn có thể ở ngay cạnh trang thiết bị điện có các vật liệu dề cháy với sô lượng đủ để có thể gây nguy hiểm. Dòng điện đi qua dây dẫn quá giới hạn cho phép nên gây sự đốt nóng dây dẫn, hoặc do hồ quang điện sinh ra cũng có thể gây nên hỏa hoạn.
Sự nổ : do dòng điện, có thể xảy ra ở trong buồng hay ở ngoài buồng, hoặc ở một khoảng không gian nào đó có hợp chầt nổ. Hợp chất nổ này ở gần các đường dây điện có dòng điện quá lớn, do đó nhiệt độ cùa dây dẫn vượt quá giới hạn cho phép nên sinh ra sự nổ. So với điện giật và đô't cháy điện thì sô tai nạn do hỏa hoạn và nổ ở trang thiết bị điện có it hơn. Đại đa số các trường hợp gây tai nạn là do điện giật.
TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN Đối VỚI cơ THỂ CON NGƯỜI 1. ĐIỆNdGIẬT VÀ ĐỐT CHÁY ĐIỆN : xảy ra khi dòng điện di qua cơ thể con người. Trong trường hợp này, cơ thể bị tổn thương toàn bộ, nguy hiểm nhất là dòng điện đi qua tim và hệ thống thẩn kinh. Dưới tác dụng của dòng điện, sự co và giãn của các sợi cơ tim sẽ xảy ra rất nhanh (hàng tràm lổn trong một phút) và rât hỗn loạn; hiện tượng này được gọi là sự rung, thực tế tương đương với sự dừng làm việc của tim.
Đại đa sô' các trường hợp nguy hiểm chết người là do kết quả này. Sự tác dụng của dòng điện đốì với hệ thần kinh được thể hiện một cách đặc biệt. Sự đô't cháy bởi hồ quang thông thường rất trầm trọng. Đôi khi tạo nên sự hủy diệt lớp da ngoài, đôi khi sâu hơn nữa có thể hủy diệt các cơ bắp, lớp m&, các gân và xương.
Nếu như sự đốt cháy bởi hồ quang xảy ra ở một diện tích khá rộng trên cơ thể người hay làm tổn thương đến các cơ quan quan trọng của người thì có thể dẫn đến sự chết. Thông thường đô't cháy do dòng điện gây nên nguy hiểm hơn sự đốt cháy do các nguyên nhân khác. Vì sự dốt cháy do dòng điện gây nên đốt nóng toàn thân do dòng điện chạy qua người, và dĩ nhiên tại nạn càng trầm trọng nếu giá trị của dòng điện và thời gian dòng điện đi qua người càng lớn. NHỮNG YẾU Tố XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG NGUY HIỂM CỬA ĐIỆN GIẬT - NHỮNG GIỚI HẠN CHO PHÉP Sự nguy hiểm do điện giật phụ thuộc vào rât nhiều yếu tô' sau : - Giá trị dòng diện đi qua người - Đường đi của dòng điện qua người - Thời gian điện giật - Tình trạng sức khỏe và thể xác con người - Tần sô' dòng điện - Môi trường xung quanh - Sự chú ý của người, lúc tiếp xúc Giá trị dòng điện di qua người là một yêu tô quan trọng nhát.
Giá trị của dòng điện phụ thuộc vào hai yêu tô rốt quan trọng : điện áp mà người phải chịu và điện trở của cơ thể người khi tiếp xúc với phần có điện áp. 10 a) Giá trị cửa dòng điện đi qua cơ thể con người Trong kỹ thuật an toàn đốì với trang thiết bị điện và để tính toán trang thiết bị bảo hộ, người ta xuất phát từ những giá trị giới hạn nào đó của dòng điện. Cho đến nay, người ta đã nêu ra những giá trị giới hạn này. Giá trị lớn nhâ’t của dòng điện không nguy hiểm đô’i với người là 10mA (dòng điện xoay chiều) và 50mA (dòng điện một chiều).
Đôi với dòng điện xoay chiều, giữa 10mA và 50mA, người ta khó có thể tự mình rời khỏi vật mang điện do vì sự co giật của các cơ bắp. Giai đoạn này rất nguy hiểm, vì nếu người không tự rời bỏ được vật mang điện trong một thời gian ngắn thì điện trở của người sẽ dần dần bị giảm xuông, tức là dẫn đến tình trạng dòng điện qua người dân dần tâng lên. Khi giá trị của dòng điện vượt quá 50mA, thì có thể đưa đến tình trạng chết do điện giật vì sự mất ẩn định của hệ thần kinh và sự rung tương ứng với sự dừng làm việc của tim.