Điện áp bước 

Xảy ra khi dây dẫn điện bị đứt rơi xuống đất; sứ cách điện, vỏ bọc cách điện của dây dẫn bị nứt, vỡ, hư hỏng, điện truyền từ vật dẫn điện ra cột, ra vỏ máy và xuống đất.

Khi xảy ra chạm đất, tại điểm chạm đất điện áp bằng điện áp vật mang điện (điện áp chạm).

Dòng điện chạm đất tản đều vào trong đất về các phía theo hình bán cầu. Theo chiều dòng điện tản vào đất, tại mỗi điểm xác định được giá trị điện thế theo công thức φđ=Iđ x Rđ. Càng ra xa điểm chạm đất, mật độ dòng điện giảm dần và điện thế cũng giảm đi, đến khoảng 15 – 20m thì điện thế = 0.

Trong phạm vi khu vực bị chạm đất, nếu có người đi lại trong đó, ứng với mỗi bước chân (từ 0,5 – 0,8m) có một hiệu điện thế là Ub = φa – φb, (Ub là điện áp bước) đặt vào cơ thể. Dưới tác dụng của điện áp bước sẽ có dòng điện đi qua cơ thể người (từ chân nọ sang chân kia) làm cho người bị điện giật. Càng ở gần điểm chạm đất, điện áp bước càng lớn, càng nguy hiểm; càng ở xa điểm chạm đất, điện áp bước càng nhỏ dần đến = 0.

Phân bố điện thế trên đất và điện áp bước

Những người dùng điện đánh cá, khi đưa điện xuống nước để đánh cá, hiện tượng và tai nạn xảy ra tương tự hiện tượng chạm đất nêu trên.

Cách di chuyển ra khỏi vùng có điện áp bước

Điện áp bước không tự nhiên mà có, mà do con người bước đi trong vùng có điện tản mới sinh ra điện áp bước.

Vì vậy để tránh tai nạn điện do điện áp bước gây ra, khi thấy dây dẫn đứt, rơi xuống đất phải có biện pháp để không cho mọi người tới gần dưới 10 mét, kể cả bản thân.
Ngoài ra cần lưu ý nếu đang đứng trong phạm vi nhỏ hơn 10 mét thì hai chân phải đứng trên vòng tròn đẳng thế, muốn di chuyển ra ngoài phải tiến hành nhảy lò cò hay chụm 2 chân lại với nhau để đảm bảo an toàn
.

Điện áp tiếp xúc

Khi người chạm vào vật mang điện sẽ có điện áp tiếp xúc Utx đặt vào cơ thể. Dưới tác dụng của Utx sẽ sinh ra dòng điện Ing chạy qua.

Từ thực nghiệm và qua phân tích tai nạn điện, người ta đã xác định được rằng với loại dòng điện khác nhau và giá trị của chúng khác nhau gây ra những phản ứng khác nhau trên cơ thể người.

Dòng điện (mA) Dòng điện xoay chiều (50-60Hz) Dòng điện một chiều
0,6 – 1,5 Ngón tay bị run nhẹ, cảm giác tê. Không có cảm giác.
2 – 3 Cảm giác tê, ngón tay run mạnh. Không có cảm giác.
5 – 7 Cơ bắp bị co giật, bàn tay rung. Cảm giác đau, tay tê và nóng.
8 – 10 Bàn tay, ngón tay đau, tê, co cơ nhưng vẫn có thể tự bứt tay ra khỏi vật mang điện. Cảm giác bị đốt nóng tăng lên mạnh.
20 – 25 Cảm thấy đau và khó thở, tay co không thể bứt ra khỏi vật có điện. Cơ tay bắt đầu bị co, cảm giác nóng tăng lên.
50 – 80 Nghẹt thở, tim đập mạnh, kéo dài quá 5 giây có thể bị tê liệt tim. Co giật cơ bắp, tay co quắp, khó thở.
90 – 100 Hô hấp bị tê liệt, kéo dài quá 3 giây tim sẽ ngừng đập. Hô hấp bị tê liệt, kéo dài sẽ liệt tim.

 

Dòng điện qua người gây ra những hiện tượng: Làm co thắt cơ bắp, tê liệt thần kinh, gây bỏng, phân huỷ máu, huỷ hoại cơ quan nội tạng; dòng điện đủ lớn sẽ làm cho tim ngừng đập và tắt thở.

Các yếu tố gây nguy hiểm cho người khi bị điện giật

  • Loại và giá trị của dòng điện đi qua cơ thể người (Ing):

Qua thực nghiệm và những phân tích nêu ở trên ta xác định được rằng cường độ dòng điện nguy hiểm đối với cơ thể người là:

  • Điện một chiều: Ing nguy hiểm = 100 mA (0,1 A).
  • Điện xoay chiều: Ing nguy hiểm = 50 mA (0,05 A).

Với những giá trị nêu trên nguy cơ gây tử vong cho người là rất lớn.

Dòng điện được coi là an toàn cho người lấy trị số bằng 1/2 Ing nguy hiểm:

  • Điện 1 chiều: I at = 50 mA (0,05 A).
  • Điện xoay chiều: I at = 25 mA (0,025 A).
  • Thời gian dòng điện đi qua người càng lâu càng nguy hiểmVới giá trị dòng điện 0,1 A qua người trong thời gian 2 giây có thể gây chết người. Dòng điện nhỏ nhưng thời gian dài vẫn rất nguy hiểm.
  • Tần số của dòng điện qua người nguy hiểm khoảng từ 25 đến 100 Hz.

Tần số công nghiệp (50 – 60 Hz) rất nguy hiểm. Tần số cao ít nguy hiểm hơn vì lúc đó dòng điện chỉ đi ở ngoài da, có thể gây bỏng bề mặt da. Tần số 1000 Hz trở lên ít nguy hiểm hơn.

  • Đường đi của dòng điện qua cơ thể người nguy hiểm nhất là khi dòng điện đi qua tim và não. Xem bảng thống kê dưới đây:
Đường đi của dòng điện qua người Tỷ lệ dòng điện đi qua tim
Từ tay qua tay 3,3
Từ tay phải qua chân 3,7
Từ tay trái qua chân 6,7
Từ chân qua chân 0,4
Từ đầu qua chân 6,8
Từ đầu qua tay 7,0

Các trường hợp thường hay xảy ra là tiếp xúc bằng tay vào vật mang điện, trong đó trường hợp nguy hiểm nhất là từ tay trái qua chân.

Các yếu tố làm thay đổi độ lớn của dòng điện qua người

Ta có công thức Định luật Ôm để tính dòng điện đi qua người:

 

tiếp xúc trực tiếp vào vật mang điện

 

Nếu Rng không thay đổi, khi Utx càng lớn thì Ing càng lớn; Nếu Utx không thay đổi, Rng càng nhỏ thì Ing càng lớn;

  • Điện trở người có trị số từ 600, 700 đến 100.000 Ω. Trong kỹ thuật an toàn người ta lấy trị số trung bình Rng = 1000 Ω.

Điện trở người phụ thuộc nhiều yếu tố: Tình trạng bề mặt của da khô hay ẩm ướt, độ dày của lớp sừng (lớp chai trên mặt da), tình trạng cơ thể, tuổi tác, sức khoẻ… Da bị tổn thương, điện trở giảm rất nhiều; người uống rượu cũng làm điện trở giảm.
Khi người làm việc trong môi trường nóng, ẩm, có nhiều bụi, hoá chất cũng làm cho điện trở người giảm nhiều.
Khi người tiếp xúc với vật mang điện, có dòng điện qua người, điện trở người sẽ giảm đi nhanh chóng do dòng điện đốt cháy lớp sừng cách điện trên bề mặt của da và làm cho khả năng dẫn điện của cơ thể tăng lên.

  • Điện áp Utx đặt vào người phụ thuộc vào nguồn điện, tình trạng tiếp xúc với vật mang điện, giữa người với đất và các vật dẫn điện ở xung quanh..

Từ công thức trên ta có thể xác định giới hạn điện áp tiếp xúc nguy hiểm cho người: Utx = Ing x Rng

  • Điện 1 chiều: Uat = 0,05 x 1000 = 50 V
  • Điện xoay chiều: Uat = 0,025 x 1000 = 25 V

Utx thực tế cao hơn giá trị trên đây thì nguy hiểm, nhỏ hơn giá trị đó thì ít nguy hiểm.

Yếu tố cơ bản nhất gây tai nạn là dòng điện qua người, dòng điện càng lớn càng nguy hiểm.
Khi tiếp xúc với vật mang điện, muốn đảm bảo an toàn, cần tìm mọi cách làm cho dòng điện qua người giảm càng nhỏ càng tốt.
Biện pháp là dùng nguồn điện áp thấp; tăng cường điện trở cách điện giữa người với đất và các vật dẫn ở xung quanh bằng cách đi ủng, đeo găng, dùng thảm, sào cách điện.

Xem thêm: Tài liệu – Giáo trình An toàn Điện

Bạn đã có Ebook Hướng dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn IEC ???
Xem ngay: 
Hướng dẫn Thiết Kế Lắp Đặt Điện Theo Tiêu Chuẩn IEC

 

Điện áp bước, điện áp tiếp xúc, cách di chuyển ra khỏi vùng có điện áp bước
5 (100%) 1 vote