bài 2 : nHỮNG NGUY HIỂM KHI làm việc với ĐIỆN

1.     TÁC ĐỘNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CƠ THỂ CON NGƯỜI

·        Theo thống kê, ở nước ta mỗi năm trung bình có khoảng hơn 250 người chết vì các tai nạn điện. Con số này ngày càng gia tăng vị sự bất cẩn của con người khi sử dụng điện. Trung bình cứ khoảng 30 vụ tại nạn điện thì có ít nhất 1 người chết.

·        Đáng chú ý nhất hầu hết các tai nạn chết người xảy ra là do chính người dùng bất cẩn trong việc sử dụng điện. Vậy những nguyên nhân gây tai nạn điện là do đâu? Làm thế nào để hạn chế được tính trạng trên?

·        Hiện nay, trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì ngành công nghiệp điện có vai trò hết sức quan trọng. Trong sinh hoạt và cuộc sống hằng ngày của con người thì nó là thành phần không thể thiếu.

·        Điện giúp cho chúng ra làm được rất nhiều việc trong cuộc sống như: Thắp sáng, giải trí, nấu nướng… Tuy nhiên, bên cạnh đó nếu sử dụng không đảm bảo an toàn thì điện vô cùng nguy hiểm. Là hiểm họa luôn rình rập đến an toàn tính mạng người sử dụng.

2.     Tiếp xúc điện trực tiếp và gián tiếp

·        Chạm điện trực tiếp nghĩa là cơ thể tiếp xúc với vật luôn có điện áp như dây điện. Để tránh chạm điện trực tiếp, dây điện cần được bọc bằng vật liệu cách điện hay được che kín.

·        Chạm điện gián tiếp xảy ra khi vật liệu cách điện có lỗi làm cho một bộ phận thiết bị bình thường không có điện nay có điện áp, thí dụ như vỏ ngoài của máy điện. Trong trường hợp này sự dẫn điện do cách điện bị hỏng được gọi là chạm vỏ.

·        Một nguyên nhân nữa đó là do tiếp xúc với các phần tử đã được tách ra khỏi nguồn điện những vẫn còn tích điện.

2.1    Tác động của điện trong cơ thể người.

·           Dòng điện nguy hiểm đối với người và sinh vật vì nhiều lý do. Dung dịch trong cơ thể như mồ hôi, nước bọt, máu và dung dịch tế bào đều có tính điện phân, nghĩa là tất cả đều dẫn điện.

·           Cơ thể người và động vật đều dẫn điện.

·           Hầu hết mọi bộ phận trong con người đều hoạt động do tác dụng xung điện xuất phát từ não bộ. Thí dụ các xung điện yếu trong con người khoảng chừng 50 mV điều khiển sự chuyển động của cơ bắp.

·           Xuất phát từ não bộ, xung điện được đẫn dọc theo dãy thần kinh đến cơ bắp. Khi dây thần kinh bị ngắt đoạn, cơ bắp sẽ bị liệt và không hoạt động được nữa, Giữa các trung tâm não bộ như trung tâm thị giác, trung tâm cử động hoặc trung tâm cảm nhận đau đớn đều có các xung điện trao đổi qua lại. Người ta đo các dòng điện não bộ để xác định sự tử vong ( bộ não đã chết ).

·           Các dòng điện của cơ thể có thể đo được

·           Tim hoạt động được nhờ dòng điện do tim tự tạo ra, không phải dưới sự điều khiển của bộ não. Tim tạo khoảng 80 xung điện trong một phút. Cơ tim dáp ứng từng xung này bàng cách co thắt lại. Nếu số xung cần thiết trong một phút cung cấp không đủ, tim sẽ đập chậm lại.

·           Dòng điện từ bên ngoài có thể ảnh hưởng tới chức năng của các bộ phận trong cơ thể :

·           Khi có dòng điện chạy qua cơ thể con người, thí dụ như chạm vào dây đang dẫn điện, cơ bắp sẽ bị co lại nếu dòng điện từ ngoài vào lớn hơn nhiều so với dòng điện của cơ thể. Khi đó nạn nhân không còn khả năng đề bứt ra khỏi chô tiếp xúc.

·           Phản ứng điện lên cơ thể tùy theo thời gian tác dụng và cường độ dòng điện chạy qua cơ thể. Qua nhiều thử nghiệm người ta chia ra bốn phạm vi tác dụng ( hình 1).

Hình 1: Phạm vi tác dụng của dòng điện

·           Khi dòng điện xoay chiều chạy qua tim, nhịp tim sẽ đập theo các xung nhanh hơn và mạnh hơn của dòng điện bên ngoài. Tim sẽ co bóp nhanh hơn. Điều này dẫn đến sự rối loạn nhịp tim.

·           Khi tác động của điện rơi đúng vào khoảng “có thể bị tổn thương” sẽ dân đến sự rung tâm thất nguy hiểm. Hậu quả tất yếu là tim ngưng hoạt động và sự tuần hoàn sẽ bị ngưng hẳn. Do thiếu dưỡng khí, chỉ trong một thời gian ngắn gây tác hại đến các tế báo bộ não. Quá trình này tiếp tục sẽ dân đến tử vong.

·           Cường độ của dòng điện chạy vào cơ thể khi tiếp xúc vật dẫn điện quyết định mức độ tác hại của tai nạn về điện. Qua kinh nghiệm, chỉ cần cường độ dòng điện 50 mA là có thế dẫn đến tử vong khi dòng điện này chạy qua tim.

·           Dòng điện I_K chạy qua cơ thể con người tùy thuộc vào điện áp và điện trở của cơ thể. Điện trở cơ thể bao gồm điện trở trong thân thể R_Ki và các điện trớ tiếp xúc R_U1 và R_U2 ở nơi dòng điện đi vào và đi ra cơ thể (Hình 1)

·           Điện trở chuyến tiếp cũng tùy thuộc điều kiện bên ngoài. Da khô, quần áo khô ngược lại có điện trở lớn. ở độ ẩm cao, thí dụ như có mồ hôi hoặc sàn ẩm nước, thì điện trở chuyển tiếp nhỏ và điện trở chuyển tiếp càng nhỏ khi mặt tiếp xúc càng lớn.

Ø  Với cường độ của dòng điện xoay chiều khoảng 50 mA chạy qua cơ thế con người vá điện trở cơ thể R_K bao gồm R_u và là 1000 Ω thi điện áp tiếp xúc U_B bắt đầu nguy hiếm cho con người được tính như sau:

U_B = R_K × I_K = 1000Ω × 0.05A = 50V

ü  Hậu quả và tác động của điện giật

·           Ở cường độ cao, tác động nhiệt của dòng điện sẽ đốt cháy và tạo phỏng nơi dòng điện đi vào và đi ra. Ở những nơi đó sẽ có “vết {dấu hiệu) phỏng điện”. Các tia lửa hồ quang có thể làm các phần cơ thể cháy thành than (phỏng cấp 4). Hậu qủa của phỏng nặng là thận sẽ bị quá tải và dẫn đến tử vong.

·           Dòng điện có thể điện giải (điện phân) máu, nhất là khi thời gian tác dụng kéo dài sẽ dẫn đến hiện tượng ngộ độc nặng. Hậu quả của bệnh trạng này có thể sau nhiều ngày mới phát hiện ra. Để phòng ngừa cần đi khám bác sĩ dù ngay lúc đó không thấy dấu hiệu thương tích nào.

·           Chỉ được phép làm việc với bộ phận đang có điện áp trên 50 V ở điện xoay chiều hoặc 120 V ở điện một chiều khi các bộ phận này không được phép ngắt điện vì lý do quan trọng. Trong trường hợp này chỉ chuyên viên điện được huấn luyện đặc biệt mới được phép thực hiện. Học viên đang trong quá trình đào tạo cũng không được phép (DIN VDE 0105).

Lời giải:

a.      I_K =  =  = 230mA.

Nguy hiểm nằm trong phạm vi 3 gây tê cứng cơ bắp vả nguy cơ rung tâm thất.

3.   Các khái niệm chuyên môn về biện pháp bảo vệ

·   Phần có điện hoạt động là mọi dây điện hay mọi vật dẫn điện có điện chạy qua khi thiết bị hoạt động. Dây trung tính (dây N) cũng là phần có điện hoạt động, ngoại trừ dây PEN.

·   Thiết bị điện là những phương tiện nhằm sản xuất điện, chuyển đổi, truyền tải, phân phối hoặc sử dụng năng lượng điện, như máy móc, máy biến áp, thiết bị chuyển mạch và thiết bị điều Khiển, thiết bị đo lường, thiết bị bảo vệ, dây cáp và dây điện, thiết bị tiêu thụ điện.

·   Thiết bị tiêu thụ điện là những sản phẩm dùng để chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác như ánh sáng, nhiệt năng hay cơ năng.

·   Đất là danh từ chỉ phần đất dẫn điện có điện thế 0 V.

·   Dây đất là vật thể dẫn điện có tiếp xúc tốt với đất và tạo sự kết nối điện với đất.

·   Dòng rò là dòng điện sinh ra do lỗi cách điện.

·   Lỗi cách điện là trạng thái lỗi trong việc cách điện.

·   Vỏ thiết bị là phần ngoài của thiết bị có thể dẫn điện và tiếp xúc, chỉ có điện áp nếu thiết bị có lỗi.

·   Chạm vỏ là sự truyền điện của phần hoạt động đến vỏ thiết bị khi thiết bị có lỗi.

·   Bộ phận dẫn điện là các vật thể kim loại dùng để dẫn điện thí dụ dây điện, công tắc điện.

·     Dây trung tính (dây N) là dây được nối với điểm giữa (trung tính) của mạng điện phân phối.

·     Dây PEN (protective earth neutral), dây nối đất có chức nàng trung tính lẫn chức năng bảo vệ.