Tìm hiểu an toàn điện

CHƯƠNG 6 AN TOÀN ĐIỆN ----------0O0---------- I.CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐẤT . Khi 1 mạng điện đang làm việc ,các dây pha mang điện áp và các thiết bị điện làm việc được làm việc được cách điện với vỏ và đất .Nói chung ,lúc mà người vận hành ,người sử dụng không tiếp xúc với điện áp .Tuy vậy , do cách điện bị hư hỏng , do b ất cẩn hoặc thao tác sai ,con người có thể chạm vào điện ,trường hợp này gọi là bị điện giật .D0ây là tình trạng xuất hiện dòng điện chạy qua người ,nó sẽ gây nên những hậu quả sinh học làm ảnh hưởng tới các chức năng thần kinh ,tuần hoàn ,hô hấp hoặc gây phỏng cho người bị tai nạn .Khi dòng điện này đủ lớn khoảng 10mA và nếu không cắt kịp thời người có thể nguy hiểm đến tính mạng .Vì vậy chúng ta cần thiết hế mạng an toàn cho xí nghiệp ,nhà máy ,phân xưởng ,toà nhà … bảo vệ cho người chống điện giật do chạm trực tiếp hoặc gián tiếp . Biện pháp bảo vệ an toàn chống chạm điện gián tiếp được thực hiện pghụ thuộc vào phươngbpháp nối đất của hệ thống cung cấp điện . Các hệ tnống nối đất trong mạng hạ áp theo tiêu chuẩn IEC . Các sơ đồ nối đất được mô tả theo các đặc tính về phương pháp nối đất điểm trung tính của mạng hạ áp và phương pháp nối đất vỏ kim loại của các thiết bị điện trong mạng này. 1)Sơ đồ TT: 2)Sơ đồ TN-C: 3)Sơ đồ TN-S: 4)Sơ đồ TN-C-S: Theo tiêu chuẩn IEC :mạng U <1000(V) trung tính nối đất trực tiếp có thể thực hiện bảo chống chạm vỏ theo 2 sơ đồ : + Sơ đồ TN-C áp dụng khi tiết diện dây pha : S10mm dây Cu S16mm dây Al + Sơ đồ TN-S áp dụng khi tiết diện dây không thõa . Trong 1 mạng điện do tiết diện dây có thể thay đổi nên ta có thể kết hợp giữa 2 sơ đồ trên dưới dạng sơ đồ TN-C-S. Các qui định cụ thể khi thực hiện sơ đồ TN: Được áp dụng ở mạng có trung tính nguồn nối dất trực tiếp . Trung tính phía hạ áp của MBA nguồn ,vỏ tủ phân phối ,vỏ các phần tử khác trong mạng và các phần tử dẫn điện trong mạng phải được nối đất chung . Thực hiện nối đất lặp lại ở những vị trí vần thiết dọc theo dây PEN. Dây không được đi ngang mang máng dẫn ,các ống dẫn sắt từ … hoặc lắp vào kết cấu thép vì hiện tượng cảm ứng có thể tăng tổng trở của dây . Dây không được cắt trong bất kỳ trường hợp .Do đó khi sử dụng dây CB bảo vệ cần đảm bảo theo qui định . Vì trong nội dung bài này là phân xưởng chế biến nghêu và dây dẫn không thõa điều kiện về tiết diện dây nên ta chọn sơ đồ TN-C-S. II.CHỌN DÂY PE. Do đây là phân xưởng chế biến nghêu nên tiết diện dây không giống nhau nên ta chọn dây PEN có tiết diện là S 0.5* S. Qui định về tiết diện dây PEN trong sơ đồ TN-C theo tiêu chuẩn IEC : S10mm dây Cu , S16mm dây Al III.TÍNH TOÁN NỐI ĐẤT. Theo tiêu chuẩn IEC qui định về điện trở nối đất ta có: S>100(KVA) thì R4(). S100(KVA) thì R10(). Dựa vào điều kiện trên ta chọn R4() vì công suất là S=1000(KVA)>100(KVA). Theo qui định chung ,mọi liên kết từ cực nối đất đến phần trên mặt đất cần bọc dây cách điện với điện áp từ 600-1000(V). Dây có thể là : Dây đồng hoặc nhiều sợi với tiết diện >25 mm. Thép không rỉ hoặc nhiều sợi với tiết diện 35 mm. Thép mạ. Cọc có thể là : Đồng hoặc đồng mạ thép . ống thép mạ D25 mm hoặc cọc đường kính 15 mm. + Tính toán điện trở cọc đất . R= Trong đó : là điện trở suất của đất () L là chiều dài của cọc (m). D là đường kính của cọc(mm) ,ta chọn d=0.95b =0.95*60=57(mm). Chọn loại đất thịt :=100() Chọn cọc thẳng đứng : t=0.8(m) ,K=2(hệ số mùa) Suy ra : =* K=100*2=200() t= t+=0.8+1.5=2.3(m) Do 300() nên ta chọn hình thức nối đất tập trung L=3(m) Vậy R==52.8( + Tính toán điện trở thanh . R= Chọn thanh ngang : t=0.5(m) ,K=6.5 Suy ra : =* K=100*6.5=650() t= t+=0.5+1.5=2(m), bề rộng b=8(mm) Vậy R==228.28( Suy ra điện trở nối đất là : R= đạt yêu cầu. Trong đó : n là số cọc (n=22) _ Bố trí cọc nối đất an toàn. --------- + Tính toán điện trở nối đất lặp lại: Ta có tính toán tương tự như tính toán nối đất an toàn nhưng khác nhau về trị số điện trở : R =10( Ta tính toán như sau : R= đạt yêu cầu. Ta bố trí cọc như sau: IV.TÍNH TOÁN DÒNG CHẠM VỎ. 1)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ phân phối. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*500=250(mm) R= X=x*L=0.08*5=0.4(m Dòng chạm vỏ là: I= = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=2880(A). Vậy I=23.12(kA) > I=2880(A). 2)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 1. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=3.3(m , X=1.76(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*150=75(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=2574(A). Vậy I=17.71(kA) > I=2574(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến Moteur máy nén IQF. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=3.3(m , X=1.76(m R=0.9(m , X=0.48(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*150=75(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=2574(A). Vậy I=16.54(kA) > I=2574(A). 3)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 2. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=1.8(m , X=1.2(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*185=92.5(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=2250(A). Vậy I=19.66(kA) > I=2250(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến máy nén cấp đông Blate. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=1.8(m , X=1.2(m R=1.5(m , X=0.8(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*150=75(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=2250(A). Vậy I=17.4(kA) > I=2250(A). 4)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 3. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=24.3(m , X=0(m Tiết diện dây PE : S=25(mm) Do 16(mm)< S 35(mm) nên S=16(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=360(A). Vậy I=6.72(kA) > I=360(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến Moteur băng chuyền sàn 2. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=24.3(m , X=0(m R=36(m , X=0(m Tiết diện dây PE : S=10(mm) Do S16(mm) nên S=10(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=360(A). Vậy I=3.01(kA) > I=360(A). 5)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 4. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=13.5(m , X=2.4(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*50=25(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=540(A). Vậy I=9.976(kA) > I=540(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến quạt giàn lạnh của băng chuyền IQF. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=24.3(m , X=0(m R=60(m , X=1.28(m Tiết diện dây PE : S=6(mm) Do S16(mm) nên S=6(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=540(A). Vậy I=2.37(kA) > I=540(A). 6)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 5. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=0.9(m , X=1.6(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*500=250(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=1500(A). Vậy I=19.7(kA) > I=1500(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến động cơ máy sàn 2 . Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=0.9(m , X=1.6(m R=60(m , X=1.28(m Tiết diện dây PE : S=2.5(mm) Do S16(mm) nên S=2.5(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=1500(A). Vậy I=1.69(kA) > I=1500(A). 7)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 6. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=1.53(m , X=2.72(m Tiết diện dây PE : S0.5S=0.5*500=250(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=1500(A). Vậy I=17.68(kA) > I=1500(A). a)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến Moteur máy may bao . Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=0.9(m , X=1.6(m R=90(m , X=1.28(m Tiết diện dây PE : S=4(mm) Do S16(mm) nên S=4(mm) R= X=x*L=0.08*3.5=0.28(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=1500(A). Vậy I=1.85(kA) > I=1500(A). 8)Tính dòng chạm cỏ từ mạch tiếp đất đến tủ động lực 7. Ta có: R=0.187(m , X=7.942(m R=0.36(m , X=0.64(m R=20.25(m , X=0(m Tiết diện dây PE : S=10(mm) Do S16(mm) nên S=10(mm) R= X=x*L=0.08*4=0.32(m Dòng chạm vỏ là: I = Dòng ngưỡng bảo vệ chống ngắn mạch: I=390(A). Vậy I=6.72(kA) > I=390(A). Tên thứ tự S(mm) S (mm) I(kA) I(A) Từ MTĐ-TPP 500 250 23.12 2880 Từ MTĐ-TĐL1 150 75 17.71 2574 Từ MTĐ-TĐL2 185 92.5 19.66 2250 Từ MTĐ-TĐL3 25 16 6.72 360 Từ MTĐ-TĐL4 50 25 9.976 540 Từ MTĐ-TĐL5 500 250 19.7 1500 Từ MTĐ-TĐL6 500 250 17.6 1500 Từ MTĐ-TĐL7 10 10 6.72 390 Kết luận :hệ thống cung cấp điện làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện đến các thiết bị dùng điện .Đặc điểm quan trọng của hệ thống cung cấp điện là phân bố trên diện rộng và thường xuyên có người làm việc với các thiết bị điện .Vì vậy chúng ta phải thiết kế hệ thống nối đất cho toàn phân xưởng để đảm bảo an toàn cho người vận hành nếu có sự cố về điện xảy ra .Đây là phần quan trọng nhất của bất cứ nhà máy xí nghiệp nào khi có hệ thống cung cấp điện.