Điện áp bước phụ thuộc vào yếu tố nào năm 2024

Điện áp bước là hiện tượng xảy ra khi dây điện bị đứt rơi xuống đất hoặc khi vỏ bọc cách điện của dây dẫn bị hư hỏng, gây ra sự truyền điện ra khỏi vật dẫn và xuống đất. Khi tiếp xúc với đất, điện áp bước được truyền vào cơ thể người.

Contents

Điện áp bước và cách di chuyển an toàn

Dòng điện chạm đất phân tán đều vào đất theo hình bán cầu. Điện áp bước tăng lên khi đến gần điểm chạm đất và giảm dần khi ra xa. Trong khu vực bị chạm đất, mỗi bước chân (khoảng 0,5 – 0,8m) tạo ra một hiệu điện thế trong cơ thể. Khi bước đi, dòng điện sẽ chạy qua cơ thể từ chân này sang chân kia, gây nguy hiểm và tai nạn điện.

Để tránh tai nạn do điện áp bước gây ra, khi thấy dây điện đứt và rơi xuống đất, cần đảm bảo không ai được tiếp cận trong vòng 10 mét, bao gồm cả bản thân. Ngoài ra, khi đứng trong khu vực nhỏ hơn 10 mét, hai chân cần đặt lên vòng tròn đẳng thế. Để di chuyển ra khỏi vùng nguy hiểm, cần nhảy lò cò hoặc chụm hai chân lại với nhau để đảm bảo an toàn.

Điện áp tiếp xúc và tác động lên cơ thể

Khi tiếp xúc với vật mang điện, người sẽ gặp phải điện áp tiếp xúc Utx và dòng điện Ing sẽ chạy qua cơ thể. Thực nghiệm và phân tích về tai nạn điện đã cho thấy với loại dòng điện và giá trị khác nhau, sẽ gây ra những phản ứng khác nhau trên cơ thể người.

Dòng điện qua người có thể gây co cơ, tê liệt thần kinh, gây bỏng, phá huỷ máu và cơ quan nội tạng. Dòng điện đủ mạnh còn có thể làm tim ngừng đập và ngừng thở.

Các yếu tố gây nguy hiểm khi bị điện giật

Các yếu tố quan trọng gây nguy hiểm khi bị điện giật gồm:

• Loại và giá trị của dòng điện đi qua cơ thể người (Ing).
• Thời gian dòng điện đi qua cơ thể.
• Tần số của dòng điện đi qua cơ thể.
• Đường đi của dòng điện qua cơ thể người.

Yếu tố làm thay đổi độ lớn của dòng điện qua người

Công thức Định luật Ôm cho biết rằng nếu điện trở cơ thể không thay đổi, dòng điện qua người sẽ tăng khi điện áp tiếp xúc Utx tăng. Ngược lại, nếu điện áp tiếp xúc không thay đổi, dòng điện qua người sẽ tăng khi điện trở cơ thể giảm.

Điện trở cơ thể người phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như tình trạng bề mặt da, độ dày của lớp sừng, tình trạng cơ thể, tuổi tác và sức khoẻ. Khi tiếp xúc với vật mang điện, điện trở cơ thể giảm nhanh chóng do dòng điện đốt cháy lớp sừng cách điện trên bề mặt da.

Điện áp tiếp xúc Utx phụ thuộc vào nguồn điện và tình trạng tiếp xúc với vật mang điện và các vật dẫn điện khác.

Để đảm bảo an toàn, cần sử dụng nguồn điện áp thấp và tăng cường điện trở cách điện giữa người và đất, cũng như các vật dẫn điện xung quanh như ủng, găng tay, thảm, sào cách điện.

Điện giật có thể gây nguy hiểm và tai nạn nghiêm trọng. Hiểu rõ các yếu tố liên quan và lưu ý các biện pháp an toàn là cách tốt nhất để tránh rủi ro và bảo vệ mạng sống và sức khỏe của chúng ta.

Về phương diện an toàn, dòng điện chạm đất làm thay đổi cơ bản trạng thái của mạng điện (điện áp giữa đất và dây dẫn thay đổi, xuất hiện các điện thế khác nhau giữa các điểm trên mặt đất và gần chỗ chạm đất). Dòng điện đi vào đất sẽ tạo nên ở điểm chạm đất một vùng dòng điện dò trong đất và điện áp trong vùng này phân bố theo một định luật nhất định.

Bằng tính toán và thực nghiệm, người ta thấy rằng điện áp trong vùng này phân bố theo dạng hypebôn và có đường cong phân bố điện áp như sau:

Bằng thực nghiệm, ta có:

• 68% điện áp rơi trong phạm vi 1 m.
• 24% điện áp rơi trong khoảng (1-10)m.
• Cách xa hơn 20m, điện áp coi như bằng 0.

- Do đó ta có, điện trở nối đất chính là điện trở của khối đất nửa bán cầu có bán kính là 20m. - Nếu có điện áp đặt lên thiết bị nối đất Rd là Ud thì dòng điện đi vào trong đất Id - Khi người đứng trên mặt đất thường 2 chân ở 2 vị trí khác nhau, nên người sẽ phải chịu sự chênh lệch giữa hai điện thế khác nhau Ux và Ux+a (hình). Sự chênh lệch điện thế như vậy được gọi là điện áp bước:

Trong đó:

• a là độ dài của bước chân (0,40,8)m.
• x là khoảng cách đến chỗ chạm đất.

- Điện áp bước bằng 0 khi đứng ở khoảng cách xa hơn 20m hoặc 2 chân đứng trên vòng tròn đẳng thế. - Điện áp bước có trị số khá lớn nên dù không tiêu chuẩn hoá Ub nhưng để đảm bảo an toàn, qui định là khi có chạm đất phải cấm người đến gần chỗ bị chạm đất với khoảng cách sau: + Từ 4 m ÷ 5 m với thiết bị trong nhà + Từ 8 m ÷ 10 m với thiết bị ngoài trời

Bài tập và Câu hỏi ôn tập môn An Toàn Điện TS. Nguyễn Công Tráng

Đại học Tôn Đức Thắng

CÂU HỎI LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1

Câu 1: Định nghĩa hiện tượng điện giật ? Nêu điệu kiện để có hiện tượng điện giật ? Cho ví dụ ?

Câu 2: Khái niệm vật dẫn điện và vật cách điện ? Cho ví dụ ?

Câu 3: Nêu khái niệm, nguyên nhân chạm trực tiếp và gián tiếp ? Cho ví dụ ?

Câu 4: Theo các số liệu thống kê về tai nạn điện, thì những nguyên nhân nào khiến số người chết

nhiều nhất ? Vì sao ?

Câu 5: Nêu các nguyên nhân và hậu quả xảy ra tai nạn điện ?

Câu 6: Các bước cần tiến hành khi xảy ra tai nạn điện ở cấp điện áp U < 1000V và U > 1000V ?

Câu 7: Nêu các tác hại khi có dòng điện qua người ? Giới hạn dòng điện nào thì khiến cho người

xảy ra hiện tượng nghẹt tâm thất ? Hiện tượng nghẹt tâm thất là gì ? Giới hạn dòng điện và điện áp

nguy hiểm đối với dòng điện AC và DC ?

Câu 8: Nêu các thông số liên quan đến tác hại dòng điện qua người ? Vẽ sơ đồ tổng trở người ?

Điện trở người phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

Câu 9: Nêu đường đi của dòng điện có thể gây nguy hiểm nhất cho người ? Tần số dòng điện bao

nhiêu gây nguy hiểm nhất ? Vì sao ?

Câu 10: Phân tích hiện tượng dòng vào đất (Iđất) và sự tăng điện thế đất (GPR_Ground Potential

Rise) ?

Câu 11: Định nghĩa điện áp tiếp xúc ? Điện áp bước ? Điện áp bước bằng 0 trong trường hợp nào?

Câu 12: Định nghĩa điện áp cho phép ? Điện áp cho phép phụ thuộc vào yếu tố nào ? Giới hạn

điện áp cho phép đối với Việt Nam ?

Câu 13 (Chương 2): Nêu các pp làm giảm điện áp tiếp xúc và điện áp bước ?

Câu 14 (Chương 2): Nhận xét dòng qua người trong các trường hợp mạng 1 pha AC (cách ly và

trung tính nối đất) ?