Giáo trình môn Kỹ thuật an toàn điện

 
 Giáo trình 
Kỹ thuật an 
toàn điện 
Chương 1: KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN 
Bài 1: NHỮNG NGUY HIỂM DẪN ĐẾN TAI NẠN DO DÒNG 
ĐIỆN 
1. Điện giật 
Nguyên nhân: là do tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp với các phần tử 
có điện áp. Để phòng tránh các tai nạn do tiếp xúc điện thì việc đầu 
tiên là phải tuân theo các quy trình quy phạm an toàn điện, ngoài ra 
việc thiết lập các hệ thống bảo vệ là rất quan trọng. 
a. Tiếp xúc trực tiếp bao gồm: 
 Tiếp xúc với các phần tử đang có điện áp làm việc 
 Tiếp xúc với các phần tử đã được cắt điện khỏi nguồn nhưng 
vẫn còn điện do còn điện dung hay điện áp cảm ứng do ảnh 
hưởng của điện từ hay cảm ứng tĩnh điện do các trang thiết bị 
khác đặt gần. 
Để bảo vệ, phòng tránh tại nạn do tiếp xúc trực tiếp gây ra, người ta 
đã thiết lập rất nhiều quy phạm, quy trình an toàn điện. Tiếp xúc trực 
tiếp rất nguy hiểm nhưng chúng ta có thể trông thấy, biết trước hay 
cảm giác được và có biện pháp an toàn thích hợp. 
b. Tiếp xúc gián tiếp bao gồm: 
 Tiếp xúc với rào chắn, vỏ máy, thanh giằnghay tiếp xúc với 
các trang thiết bị điện mà chúng đã có điện do bị chạm hay hư 
cách điện. 
 Tiếp xúc với các phần tử có điện áp cảm ứng do ảnh hưởng 
điện từ hay tĩnh điện 
Điện áp khi con người chịu tiếp xúc gián tiếp gọi là điện áp tiếp 
xúc. 
 Khi người chạm vào vật mang điện, giữa tay và chân người có 
1 điện áp đặt vào và gọi là điện áp tiếp xúc. Dòng điện qua người 
Page 1 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
trong trường hợp này là: .
 Từ hình vẽ dưới ta thấy càng đứng xa chỗ nối đất thì điện áp 
tiếp xúc càng lớn. 
Còn điện áp mà con người phải chịu khi tiếp xúc hai điểm trên mặt 
đất nằm trong phạm vi dòng điện chạy trong đất có sự chênh lệch 
điện thế được gọi là điện áp bước. 
 Điện áp này thường xuất hiện ở gần các cọc tiếp đất hay ở gần 
vị trí dây đang mang điện rớt xuống: Khi dòng điện chạy qua hệ 
thống nối đất để đi vào trong đất hay do có một dây dẫn có điện 
áp bị đứt rơi trên đất thì đất sẽ là điện trở đối với dòng điện này. 
Điện trở của đất sẽ giảm theo khoảng cách càng xa đối với điểm 
dòng điện chạy vào đất. Đến một khoảng cách nào đó (khoảng 
20m) thì điện trở này thực tế bằng 0.(68% điện áp rơi trong 
khoảng cách 1m; 24% từ 1-10m). Vùng mà mật độ dòng điện bị 
triệt tiêu gọi là vùng điện thế không. 
 Điện áp bước càng lớn khi người càng đi gần vào cực tiếp đất. 
Trong khu vực này con người nên di chuyển với những bước 
ngắn. 
 Bảo vệ phòng tránh tại nạn điện do tiếp xúc gián tiếp rất quan trọng 
vì khả năng xảy ra cao mà lại khó lường trước. Việc mắc các rờle 
bảo vệ để tác động khi có dòng điện chạy vào dất không nhằm mục 
đích chính là tránh tai nạn do tiếp xúc trực tiếp mà các rờle này 
được gắn với mục đích bảo vệ khi có tiếp xúc gián tiếp. 
ng
ng
ng R
U
I =
Utx= Vtay-
Ub= Vchân 1-
20 m 20 m 
Page 2 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
2. Đốt cháy điện 
Nguyên nhân: do ngắn mạch nguy hiểm, thường xảy ra khi thay cầu 
chì hay mở dao cách ly khi lưới điện đang có tải hay đang bị sự 
cố 
Thường tai nạn do đốt cháy điện xảy ra do tiếp xúc trực tiếp, lúc này 
có dòng điện rất lớn chạy qua người gây đốt cháy cơ thể người. 
3. Hỏa hoạn và nổ 
Tai nạn điện do hỏa hoạn và nổ xảy ra rất ít so với bị điện giật. 
a. Hỏa hoạn: 
Nguyên nhân: 
 do dòng điện quá giới hạn 
 do hồ quang điện 
 do các điều kiện vận hành điện cụ thể 
b. Nổ: 
Do dòng điện ở gần một không gian nào đó có hợp chất nổ như khí 
gas, khí H2 .Khi dòng điện quá lớn làm tăng nhiệt độ của dây dẫn 
quá giới hạn tạo nên sự nổ. 
4.Phóng điện do điện cao áp: 
 Khi người đến gần điện cao thế, mặc dù chưa chạm vào trực tiếp 
nhưng ở một khoảng cách đủ nhỏ thì có sự phóng điện qua cơ thể. 
Dòng điện rất lớn nên rất nguy hiểm. Tuỳ theo cấp điện áp mà khi 
công tác ta phải giữ khoảng cách an toàn. 
Bài 2: ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN ĐỐI VỚI CƠ THỂ 
CON NGƯỜI 
1.Do điện giật và đốt cháy điện: 
Khi cơ thể con người có dòng điện đi qua sẽ làm tổn thương toàn 
bộ cơ thể nhất là khi dòng điện đi qua tim và hệ thống thần kinh. 
Dòng điện này làm cho các sợi cơ tim co giãn nhanh và hỗn loạn 
(hay còn gọi là sự rung) dẫn đến tử vong. 
Dòng điện tản trong đất 
Page 3 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Sự đốt cháy do hồ quang thường gây nên hậu quả trầm trọng. Nó 
có thể phá hủy một bộ phận hay toàn bộ cơ thể con người. Dòng 
điện càng lớn thì sự phá hủy cơ thể con người càng nghiêm trọng. 
2. Các yếu tố xác định tình trạng nguy hiểm của điện giật và các 
giới hạn cho phép 
a. Cường độ dòng điện chạy qua người. 
Giá trị lớn nhất của dòng điện không nguy hiểm cho con người là 
10mA (dòng AC) và 50 mA (dòng DC). 
Đối với dòng AC khi cường độ dòng điện từ 10 tăng lên 50 mA thì 
cơ thể con người sẽ khó thoát khỏi vật mang điện do sự co giật của 
cơ bắp. Khi cường độ dòng điện cao hơn 50mA sẽ dẫn đến tình 
trạng tử vong. 
b. Đường đi của dòng điện qua người 
Khi dòng điện đi qua tim hay hệ thần kinh thì mức độ nguy hiểm 
càng cao. 
c. Tình trạng sức khỏe người bị điện giật 
Người đang mệt mỏi, uống rượu, trẻ em hay phụ nữ sẽ bị điện giật 
trầm trọng hơn trong cùng một điều kiện so với người khỏe mạnh. 
d.Tần số dòng điện 
Dòng điện công nghiệp 50Hz nguy hiểm hơn dòng điện DC do nó 
tạo nên sự rối loạn mà con người khó có thể tự tách mình khỏi 
nguồn điện. 
Ở lưới điện AC dòng điện điện dung sẽ làm tăng giá trị dòng điện 
tổng qua cơ thể con người. Còn trong lưới DC không có điện dung 
của lưới. 
Tần số càng cao thì điện giật càng ít nguy hiểm tuy nhiên sự đốt 
cháy tạo nên bởi tần số càng cao càng nghiêm trọng. 
e.Môi trường xung quanh 
Độ ẩm, nhiệt độ càng cao thì càng nguy hiểm do điện trở suất da 
của con người bị giảm 
f.Tính chủ động khi bị điện giật 
Tai nạn do điện giật ki con người chủ động ít nguy hiểm hơn so với 
khi thụ động 
g.Thời gian dòng điện đi qua người 
Đường dòng điện đi Phân lượng dòng điện qua tim
(%) 
Chân Þ chân 
Tay Þ tay 
Tay trái Þ chân 
Tay phải Þ chân 
0,4 
3,3 
3,7 
6,7 
Page 4 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Thời gian điện giật cho phép phụ thuộc vào thể trạng người và 
cường độ dòng điện: 
Giá trị lớn nhất cho phép an toàn đối với người khỏe 
Thời gian đủ để tránh điện giật nguy hiểm là t<0,2 sec khi điện áp 
U<250V và t<0,1sec khi điện áp cao hơn 250V (tuy nhiên điện áp 
tiếp xúc phải < 500V). 
k. Điện áp 
Thực tế không cho phép xác định điện áp cho phép vì sự nguy hiểm 
của điện giật phụ thuộc vào cường độ dòng điện. Tuy nhiên người 
ta cũng thiết lập một số điện áp cho phép như sau: 
Điện áp cung cấp lớn nhất đối với các dụng cụ điện cầm tay là: 
 U<380V nếu có bộ phận ngăn cách an toàn 
 U<127V nếu có bảo vệ nối đất 
 U<42V nếu có cách điện tăng cường 
 U<24 V đối với cách điện bình thường 
Điện áp cung cấp lớn nhất đối với các bóng đèn soi sáng là: 
 U< 220V đối với các bóng đèn được mắc cố định hay nơi có ít 
người 
 U< 127V đối với các bóng đèn được mắc cố định ở khu vực 
nguy hiểm 
 U<24V đối với các bóng đèn cầm tay và bóng đèn được mắc 
cố định ở khu vực có nhiều người, khu vực nguy hiểm 
 U<12V đối với các bóng đèn cầm tay và bóng đèn được mắc 
cố định ở khu vực có nhiều người, khu vực rất nguy hiểm 
Điện áp tiếp xúc và điện áp bước lớn nhất cho phép: 
 U<40V đối với trang thiết bị cố định và di động ở khu vực khá 
nguy hiểm 
 U<24V đối với trang thiết bị cố định và di động ở khu vực rất 
nguy hiểm 
i. Điện trở cơ thể con người 
Có vai trò rất quan trọng. Điện trở cơ thể con người phụ thuộc vào: 
 Diện tích tiếp xúc 
 Áp lực tiếp xúc 
 Vị trí cơ thể 
 Độ ẩm môi trường 
 Nhiệt độ môi trường 
 Thời gian dòng điện tác dụng 
Dòng điện mA 10 60 90 
Thời gian-giây 30 10-30 3 
Page 5 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Điện trở cơ thể con người sẽ giảm đi khi điện áp tăng đến một giá trị 
giới hạn. Điện áp xuyên qua da con người bắt đầu từ 10-
50V.Thường trong tính toán người ta chọn Rngười=1000W.
Bài 3: XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA NGƯỜI 
Dòng điện chỉ có thể chạy qua cơ thể con người khi có sự chênh 
lệch điện thế giữa 2 bộ phận của cơ thể. Giá trị dòng điện chạy qua 
cơ thể con người phụ thuộc nhiều vào lưới điện. 
Trong tài liệu này chia lưới điện thành các loại sau: 
Mạng điện đơn giản là các mạng điện một chiều hay xoay chiều 
một pha. 
 Lưới điện cách điện đối với đất 
 Lưới điện có nối đất 
Mạng điện 3 pha 
 Lưới điện 3 pha cách điện đối với đất: Điểm trung tính được 
cách điện đối với đất và không được dùng làm điểm làm việc (3 
dây) 
 Lưới 3 pha nối đất: điểm trung tính nối đất qua một điện trở 
nhỏ do đó nó trở thành điểm trung tính hay điểm không. 
Quy định: 
 Ing: dòng điện đi qua cơ thể con người 
 Rng: điện trở con người 
 Rcd: điện trở cách điện của dây dẫn so với đất 
Ung 
R 
Ing
C 
lớp da ở vị trí dòng điện đi vào cơ thể 
người (R có thể lên tới 100k ) W
điện trở trong cơ thể con người (R chỉ có 
giá trị từ 570-1000 ) W
lớp da ở vị trí dòng điện đi ra cơ thể con 
vào người (R có thể lên tới 100k ) W
Page 6 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 Rdd: điện trở của dây dẫn điện 
 Rde: điện trở thảm, nền cách điện mà người đứng trên đó 
 Rtd,R0: điện trở tiếp đất 
 Itd: dòng điện chạy qua hệ thống tiếp đất 
 Utd: điện áp chạy qua hệ thống tiếp đất 
1. Mạng điện đơn giản 
a. Mạng điện đơn giản cách điện đối với đất 
@ Khi chạm phải một pha: 
Khi người chạm phải một pha, sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể con 
người (Rng) Þ qua đất Þ qua điện trở cách điện đối với đất của 
lưới điện (Rcd2). 
Giải mạch điện tương đương ta có: Ing=
Trường hợp Rcd1=Rcd2=Rcd và Rde=0 (chân con người tiếp xúc 
trực tiếp với đất): Ing= . Ta thấy rằng điện trở cách điện 
của mạng điện Rcd có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ dòng điện 
qua người. 
 Lưu ý rằng khi có 100 thiết bị điện trong một lưới điện, nếu mỗi 
thiết bị có điện trở cách điện là 1.000.000W thì điện trở cách điện 
])([ 2121 cdcdcdcdng RRRRR
U
++
cdng RR
U
+2
Rcd1
U 
Ing 
Rcd1
U 
Rng 
Rde 
Rcd2
Rcd2
Ing 
2 
1 
0 
1 
2 
Rde 
Rng
Page 7 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
tương đương của toàn lưới sẽ là: 1.000.000W /100 =10.000 W 
Ta có thể tính Rcdct=U/Ingcp-2Rng . Do điều kiện để đảm bảo an 
toàn là: Rcd>Rcdct [Lấy Rng=1000W và Ingcp= 8-10mA (f=50hz)] ta 
có kết quả sau: 
 Mạng điện áp U10.700W
 Mạng điện áp U20.000W
Khi Rcd1=Rcd2=Rcd và có Rde (chân con người tiếp xúc với đất 
qua Rde): Ing=
 Từ công thức trên ta thấy khi tăng Rde lên thì giá trị Ing sẽ 
giảm xuống thấp. Vì vậy khi công tác, nếu ta dùng thêm ủng, ghế 
cách điện thì sẽ rất an toàn cho con người. Ví dụ ở lưới điện 
500V nếu Rde thì giá trị dòng điện I an toàn cho 
con người. 
@ Khi hai tay của người chạm vào 2 cực của mạng điện hay khi 
một tay chạm một cực đồng thời với việc cực kia bị chạm đất 
(Rcd2=0): 
Lúc này dòng điện qua cơ thể con người có trị số lớn nhất: Ing=
b. Mạng điện đơn giản có nối đất 
@. Mạng điện một dây dẫn: 
])2[( cddeng RRR
U
++
W³ 000.50 Þ£ mA10
ngR
U
U Rng Ing 
U 
Ing 
2 
1 
Rng 
Page 8 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 Là mạng điện chỉ dùng một dây dẫn để dẫn điện đến nơi tiêu thụ, 
còn dây còn lại sử dụng các đường ray, đất, kết cấu sắt thép (máy 
hàn). Khi người chạm vào dây dẫn 1 thì dòng điện chạy qua cơ thể 
con người là: Ing=
Nếu nối đất tốt thì R0 »0 thì Ing=
Ví dụ: Khi thợ hàn thay que hàn mà tiếp xúc với một dây (dây còn 
lại nối đất) thì có thể bị điện giật chết nếu không mang trang bị bảo 
hộ an toàn như giầy, gang tay..Vì: điện áp không tải của MBA hàn là 
70V
b. Mạng điện 2 dây dẫn : 
Mạng điện này thường dùng cho các máy hàn, MBA đo lường một 
pha 
@ Khi chạm vào dây dẫn 1 (dây về): 
Lúc làm việc bình thường, trên dây dẫn có dòng điện It đi qua, điện 
áp phân bố trên dây dẫn có dạng: Ux=It Rax 
 Ux điện áp tại điểm x 
0101
1
))(( RRRRRR
RU
cdcddeng
cd
+++
)( deng RR
U
+
A
R
UfI
ng
ng 07,01000
70
===Þ
Rcd1 
U 
Rng 
Rde 
R0 
Ing 
1 
2 
U 
Ing 
Rcd1 
1 
0 
Rde
R00
Rng 
Page 9 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂY ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
 Rax điện trở của đoạn dây dẫn ax 
Kết quả:Ua=0; Ub=ItRab 
 Ta thấy dù chạm vào điểm b cách xa a bao nhiêu thì điện áp 
cũng luôn luôn nhỏ hơn 5% Udm 
 Nếu lúc này đồng thời xảy ra ngắn mạch tại c thì điện áp đặt 
lên cơ thể con người là :Un » U/2 nên khá nguy hiểm.
@ Khi chạm phải dây dẫn 2 (dây đi): 
Lúc này dòng điện chạy qua cơ thể con người là: Ing=
ngR
U
U 
Ing 
a 
2 
1 
Rde 
c 
Ilv 
Zt 
U 
Ing 
R0 
a 
2 
1 
Rde 
b 
c 
Ilv 
Ulv 
Zt 
U 
Ing 
R0 
a 
Rde 
b 
c 
Ilv 
Ulv 
Page 10 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
2. Mạng điện 3 pha 
Trong mạng 3 pha thì cường độ dòng điện qua cơ thể con người 
phụ thuộc vào điện áp mạng, tình trạng làm việc của điểm trung 
tính, trị số cách điện của điện trở các pha, điện dung của các pha 
đối với đất. Nguy hiểm nhất là khi con người chạm phải 2 pha đồng 
thời, lúc này Ing= =
Tuy nhiên tai nạn do chạm phải 1 pha là nhiều nhất (83%). Lúc này 
mức độ nguy hiểm của cường độ dòng điện qua cơ thể con người 
phụ thuộc nhiều vào tình trạng làm việc của điểm trung tính. 
a. Mạng điện có trung tính cách điện đối với đất: 
 u1, u2, u3 là điện áp các pha đối với đất 
 c1, c2, c3 là điện dung các pha đối với đất 
 g1, g2, g3 là điện dẫn các pha đối với đất 
 gng là điện dẫn của con người 
Khi cơ thể con người chạm phải 1 pha (ví dụ dây dẫn 1), theo định 
luật Kiếc-khop 1 ta có:
thì dòng điện đi qua cơ thể con người là: 
ng
d
R
U
ng
p
R
U3
033
2
2
1
13322111 =++++++ dt
du
c
dt
duc
dt
ducugugugug ng
2
321
22
321
32
2
2323
)()(
(3)(3[)](3)(3[
2
1
cccgggg
cggccgg
UgI
ng
ngng
++++++
+-+-++
=
w
ww
U  ... nhiều. Hai dạng ăn mòn sau 
nguy hiểm hơn tuy mất mát khối lượng kim loại do ăn mòn rất ít 
nhưng nó làm cho ứng suất cho phép của kim loại giảm đi rất nhiều. 
Điều nguy hiểm hơn nữa là rất khó phát hiện bằng mắt thường mà 
phải kiểm tra bằng siêu âm mới phát hiện được. 
Đối với đa số các thiết bị áp lực nhiều khi ăn mòn lúc thiết bị không 
làm việc (ăn mòn khi nghỉ) lại xảy ra mạnh hơn khi làm việc do khi 
làm việc thiết bị được đóng kín ở trạng thái có áp suất , không khí 
có oxy không lọt vào được. Khi nghỉ thì dù thiết bị đóng kín hay mở 
nhưng do môi chất bên trong nguội đi, thể tích co lại làm cho trong 
thiết bị sẽ có chân không nên rất dễ bị lọt không khí, oxy với các giọt 
nước ấm sẽ gây nên ăn mòn kim loại. 
Tại những chỗ khi tiếp xúc với nước (có hệ số tỏa nhiệt lớn), khi tiếp 
xúc với hơi (có hệ số tỏa nhiệt bé) như ở phần tiếp giáp với mặt 
nước của các lò hơi ống lò và ống lửa đã chịu những tác động dao 
động của nhiệt độ. Hiện tượng dao động nhiệt độ cũng xảy ra ở 
những chỗ vừa tiếp xúc với nước nóng vừa tiếp xúc với nước lạnh 
như ở chỗ đưa môi chất vào (chỗ đưa nước cấp vào lò). Dưới tác 
dụng của dao động nhiệt độ, kim loại sẽ bị giòn, độ bền của kim loại 
sẽ bị giảm đi rất nhiều. 
Ngoài ra các chi tiết của thiết bị chịu áp lực có thể bị giãn nở nhiệt 
không đều gây ra hở xì tại các chỗ nối hay tạo ra các kẽ nứt bên 
trong kim loại, làm giảm ứng suất cho phép của kim loại. 
Bài 3: CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA NỔ VỠ CỦA CÁC 
THIẾT BỊ 
CHỊU ÁP LỰC 
1. Biện pháp ngăn ngừa giảm ứng suất cho phép của vật liệu: 
Đối với tất cả các kim loại, khi nhiệt độ tăng lên, ứng suất cho phép 
Page 52 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
đều giảm đi và sẽ giảm đi đột ngột khi bắt đầu tăng nhiệt độ lên quá 
một trị số nào đó. Vì vậy mỗi loại vật liệu chỉ được sử dụng đến một 
trị số làm việc nào đó mà thôi. Khi thiết kế tùy theo nhiệt độ làm việc 
của thiết bị mà chọn loại vật liệu tương ứng. 
Việc chọn nguyên vật liệu để chế tạo các thiết bị chịu áp lực có vai 
trò rất quan trọng cho sự làm việc an toàn của thiết bị. Trong các 
quy phạm đều ghi rõ đặc tính và phạm vi sử dụng các kim loại dùng 
để chế tạo các thiết bị chịu áp lực. Tất cả các vật liệu đều phải có 
văn bản hợp lệ về phẩm chất và đặc tính cơ bản của chúng. Khi 
không có các chứng từ xác nhận phẩm chất và đặc tính cơ bản của 
vật liệu thì các nhà máy chế tạo phải thử nghiệm trước khi sử dụng. 
Về mặt chế tạo phải đảm bảo sao cho trong và sau khi chế tạo, 
trong kim loại không sinh ra những biến dạng dư, làm giảm chất 
lượng của kim loại. Vì vậy chỉ có những cơ sở có đủ những phương 
tiện cần thiết, được nhà nước cho phép mới được chế tạo các thiết 
bị chịu áp lực. 
Để ngăn ngừa hiện tượng đóng cáu trong lò hơi làm cho nhiệt độ 
kim loại tăng len và ứng suất nhiệt cho phép giảm đi thì nước cung 
cấp cho lò hơi phải được xử lý theo đúng quy định. 
Khi lập lịch trình để cạo rửa cáu thì xuất phát từ điều kiện chiều dày 
của lớp cáu trên bề mặt tiếp nhiệt ở chỗ chịu nhiệt độ ngọn lửa cao 
nhất không vượt quá 1mm đối với các lò hợi có áp suất nhỏ hơn 
15kg/cm2 và không quá 0,5 mômen đối với các lò hơi có áp suất từ 
Kim loại Phạm vi sử dụng 
Nhiệt độ (0C)
Áp suất tối đa 
(kG/cm2) 
Thép lá CT2,CT3 -15Þ200 16 
CT5 -30Þ425 50 
15K,20K,25K -40Þ475 Không hạn chế 
12MX -40Þ540 Không hạn chế 
1x18H9T -196Þ600 Không hạn chế 
Thép ống 
CT2,CT4 
-15Þ300 16 
10,20 -40Þ450 160 
Gang c15-32 -15Þ250 6(fTB<1000mm) 
Page 53 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
16Þ22 kg/cm2. 
Để đảm bảo điều kiện làm mát bề mặt kim loại, đối với tất cả các lò 
hơi cần duy trì mực nước lò hơi không thấp hơn trị số giới hạn cho 
phép. Ở các ống lò hơi, ống lửa, mức nước thấp nhất cho phép là 
mức nước tại đấy nhiệt độ phần kim loại không tiếp xúc với nước 
không vượt quá nhiệt độ nguy hiểm. Ở các lò hơi ống nước nằm 
nghiêng và đứng, mức nước phải đảm bảo điều kiện tuần hoàn ổn 
định có nghĩa là luôn đảm bảo cho nước chuyển động qua mặt kim 
loại. Để theo dõi mực nước trong lò hơi người ta trang bị các thiết bị 
xem mực nước bao hơi như ống thuỷ, Yarway. Tuy nhiên trong 
thực tế đã có lò hơi bị cạn nước nghiêm trọng dẫn đến việc nổ vỡ lò 
hơi hay phồng móp các bề mặt chịu nhiệt. Việc để cạn nước lò hơi 
chủ yếu là do không chú ý theo dõi mực nước trong quá trình vận 
hành lò, đôi khi là do thiết bị chỉ thị sai như ống thủy bao hơi bị 
nghẹt do đó trong mỗi ca cần phải tiến hành thông ống thủy bao hơi. 
Trong quá trình làm việc, các chi tiết của thiết bị chịu áp lực giãn nở 
nhiệt không đều. Khi thiết kế chế tạo phải đảm bảo sao cho các chi 
tiết của thiết bị được giãn nở tự do. Tuy nhiên khả năng giãn nở này 
chỉ cho phép nằm trong một giới hạn nào đó. Nếu vượt quá giới hạn 
cho phép này sẽ gây ra ra xì hở nhất là tại các chỗ nối, chỗ tiếp giáp 
của các kim loại khác nhau hay có bề dày khác nhau. 
Có những trường hợp gây giãn nở quá nhanh như khi khởi động 
thiết bị (lúc đốt lò, đưa hơi sấy), khi ngừng thiết bị quá đột ngột 
(làm nguội nhanh). Vì vậy khi bắt đầu khi bắt đầu đưa hơi, nước 
nóng vào lò hơi thì cần tiến hành từ từ để sao cho nhiệt độ kim 
loại của các thiết bị không tăng lên quá nhanh (Sấy ống hơi chính tối 
đa là 2600C/h). Khi ngừng thiết bị cũng không được làm nguội quá 
nhanh (như mở cửa lò, bao hơi, chạy quạt gió) mà phải để nguội 
từ từ hay thông gió rất nhẹ. 
Hầu hết các thiết bị chịu áp lực đều được chế tạo bằng phương 
pháp nối các lá thép bằng hàn hay tán đinh rivê do đó đã làm cho 
vật liệu yếu đi. Ảnh hưởng này được tính đến qua hệ số bền j, tức 
là đã làm giảm ứng suất cho phép của vật liệu. Hệ số bền đối với 
một số mối hàn khi hàn bằng hồ quang điện hay bằng hàn hơi như 
bảng sau: 
Loại mối hàn Hệ số bền j 
Hàn bằng tay một phía 0,7 
Page 54 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Các mối hàn cần được kiểm tra để xác định độ bền theo nội 
dung sau: 
 Kiểm tra bên ngoài để phát hiện những thiếu sót về hình dáng, 
kích thước mối nối. 
 Kiểm tra cơ tính để xác định độ bền mối nối. Thường việc kiểm 
tra này được tiến hành trước khi hàn thiết bị bằng cách để người 
công nhân hàn một mẫu kim loại nào đó và đem mẫu đó đi kiểm 
tra. Nhiều khi người ta có thể cắt một phần của kim loại đã hàn 
xong mang đi thử cơ tính. 
 Kiểm tra bằng siêu âm hay soi quang tuyến để phát hiện ra các 
khuyết tật bên trong mối hàn. 
 Thử nghiệm thiết bị bằng áp lực nước. Áp suất thử theo bảng 
sau: 
Hàn bằng tay một phía có 
miếng lót 
0,9 
Hàn bằng tay hai phía 0,95 
Hàn tự động một phía 0,8 
Hàn tự động hai phía 1,0 
Thiết bị Áp suất làm 
việc;kG/cm2 
Áp suất thử; kG/cm2
Lò hơi và các 
bình chịu áp 
lực 
P<5 1,5P nhưng không nhỏ 
hơn 2 kG/cm2 
P>5 1,25 P nhưng không 
nhỏ hơn P+3 kG/cm2 
Bộ quá nhiệt Không phụ thuộc vào 
áp suất 
Bằng áp suất thử của lò 
hơi 
Bộ hâm 
nước 
Không phụ thuộc vào 
áp suất 
1,25P+5 kG/cm2
Lò đun nước Không phụ thuộc vào 1,25P nhưng không nhỏ 
Page 55 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Các mối nối được coi là đạt yêu cầu kết quả các đợt kiểm tra trên là 
tốt và khi thử áp lực không có hiện tượng rạn nứt trên các chỗ uốn 
cong dọc theo các mối nối, không có bụi nước và giọt nước, đổ mồ 
hôi ở các mối nối.Thường thi khi thử áp lực độ giảm áp cho phép là 
5 kG/cm2 trong 5 phút.
2. Các biện pháp phòng ngừa việc tăng áp suất quá mức: 
a. Đặt áp kế để đo áp suất trong bình 
Tất cả các bình chịu áp lực cần phải đặt áp kế để đo áp suất trong 
bình. Khi áp suất trong bình chịu áp lực tăng lên, nhờ có áp kế mà 
người vận hành có biện pháp thích hợp. Áp kế cần phải được cân 
chỉnh chính xác bằng áp suất trong bình chịu áp lực và có thang đo 
bằng 1,5 lần áp suất làm việc lớn nhất của bình chịu áp lực. Đường 
ống nối từ bình tới áp kế phải là ống xiphông. 
Độ chính xác của áp kế phải không thấp hơn 2,5 đối với những thiết 
bị có áp suất làm việc dưới 22kG/cm2 và không thấp hơn 1,5 khi áp 
suất làm việc trên 22kG/cm2 . Đường kính tối thiểu của áp kế là phải 
không nhỏ hơn 100mm khi nó đặt cách sàn 2m, không nhỏ hơn 
200mm khi cách sàn 2-5 m và không nhỏ hơn 250mm khi cách sàn 
quá 5m. 
Áp suất các bình chịu áp lực phải được theo dõi hàng giờ và ghi vào 
logsheet vận hành. Áp kế cần được kiểm tra ít nhất là 1 năm một lần 
và phải có niêm chì. 
b. Đặt van an toàn: SV 
Các thiết bị chịu áp lực phải gắn van an toàn để khi xảy ra hiện 
tượng áp suất làm việc tăng quá giới hạn cho phép thì van an toàn 
tự động xả bớt môi chất ra khỏi thiết bị. Khả năng xả hơi của van an 
toàn phải đủ sức khống chế được áp suất trong bình nhưng cũng 
không được quá lớn làm cho thiết bị giảm áp đột ngột. Ví dụ đối với 
các bình chịu áp lực khả năng cho qua (tức kích thước của van) 
được chọn sao cho nó có thể khống chế áp suất trong bình không 
nóng áp suất hơn P+3 kG/cm2 
Lò hơi xe lửa Không phụ thuộc vào 
áp suất 
P+5 kG/cm2
Page 56 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
vượt quá 0,5 kG/cm2 so với áp suất làm việc khi bình có áp suất 
dưới 3kG/cm2 và không quá 15% áp suất làm việc khi bình có áp 
suất làm việc từ 3-60kG/cm2 và không quá 10% khi bình có áp suất 
làm việc trên 60kG/cm2 . 
Tiết diện cho qua của van được tính từ khả năng cho qua của van: 
 G là khả năng cho qua của van kg/h 
 M là khối lượng phân tử của môi chất (khí,hơi) qua van. 
 P là áp suất tuyệt đối; kG/cm2 
 T là nhiệt độ tuyệt đối của môi chất , 0K.
Mỗi bình chịu áp lực phải gắn ít nhất một van an toàn. Còn ở các lò 
hơi có F>100kg/h phải gắn từ 2 van an toàn trở lên. Khi ấy số 
lượng, kích thước van được tính theo công thức: 
 n: là số lượng van an toàn đặt trên lò hơi. 
 d là đường kính trong của nắp van,cm 
 h: chiều cao nâng của nắp van, cm 
 D: sản lượng định mức của lò hơi;kg/h 
 P: áp suất tuyệt đối trong lò hơi;kG/cm2 
 A là hệ số: 
 A= 0,0075 khi van có nắp mở với chiều cao 
 A= 0,015 khi van có nắp nâng cao hoàn toàn 
Khi đặt 2 van an toàn thì một van sẽ mở trước ở áp suất tối đa cho 
phép, một van sẽ mở ở giới hạn nguy hiểm. Van đầu được gọi là 
M
T
P
GF
220
=
P
DAndh =
dh
20
1
£
dh
4
1
³
Page 57 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
van làm việc, van sau được gọi là van kiểm tra. Trong quá trình làm 
việc cần khống chế sao cho van kiểm tra không bị mở, vì vậy van 
kiểm tra luôn được niêm chì. 
Các van an toàn phải đặt độc lập với nhau và được nối trực tiếp với 
phần chứa hơi của thân bình hay qua những ống cụt. Trên đoạn 
ống này không được nối với bất kỳ đường ống lấy hơi nào khác. 
Áp suất mà khi ấy van an toàn sẽ mở được chọn theo bảng sau: 
Đối với các bình chứa khí có thể cháy, để ngăn ngừa hiện tượng áp 
suất tăng quá nhanh, người ta quy định mức độ chứa khí trong bình. 
Mức độ này được xác định bằng khối lượng không khí tính ứng với 
một đơn vị thể tích của bình (đo bằng kg khí/lít) hay thể tích cần 
thiết của bình để chứa được 1kg khí (lít/kg khí). 
Đối với các bình chứa khí thì khi nhiệt độ tăng lê thì áp suất trong 
bình cũng tăng lên. Do đó áp suất tối đa của bình chứa khí phụ 
Áp suất làm việc Áp suất mở của van 
an toàn 
Tên van an 
toàn 
Lò hơi 
Þ13 kG/cm2 
P+0,2kG/cm2 
P+0,3kG/cm2 
Van làm việc 
Van kiểm tra 
13Þ60kG/cm2 
1,03P 
1,05 
Van làm việc 
Van kiểm tra 
>60kG/cm2 
1,05P 
1,08P 
Van làm việc 
Van kiểm tra 
Bình chịu áp lực 
<3kG/cm2 
P+0,5kG/cm2 
3Þ60kG/cm2 
1,15P 
>60kG/cm2 
1,10P 
Page 58 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
thuộc vào nhiệt độ của khí: 
Các bình chứa khí không được để ngoài nắng và phải đặt cách xa lò 
hơi hay nguồn nhiệt ít nhất 5m. 
3. Các biện pháp phòng ngừa khác 
Dùng màu sơn để tránh sự nhầm lẫn giữa các loại bình chứa các 
môi chất khác nhau: 
Quy định về màu của các ống dẫn môi chất: 
Nhiệt độ;0C
0 10 20 30 40 
Áp suất 
Bình chức 
oxy 
140 5 145 5 150 5 155 5 160 5 
Áp suất 
Bình chứa 
C2H2 
14 16,5 19 23,5 30 
Bình sinh khí axêtylen 
Nhiệt độ;0C
0Þ15 15Þ25 25Þ35 
Áp suất 
kG/cm2 
1 2 3 
Bình chứa khí Màu sơn Ghi ký hiệu Màu ký hiệu 
Nitơ Đen Nitơ 
Vàng 
Amoniac Vàng Amoniac Đen 
Axetilen Trắng Axetilen Đỏ 
Oxy Xanh da trời Oxy Đen 
Không khí nén Đen Không khí Trắng 
Các khí khác Đỏ Tên khí khác Trắng 
Ống dẫn môi chất Màu 
Page 59 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - 
Đối với các bình chứa những chất có thể gây nên cháy nổ thì cần 
tuân theo các quy định về mặt phòng hỏa như không được để các 
vật liệu dễ cháy gần các bình này, tại các chỗ lấy khí ra phải không 
được bơm mỡ 
Các trạm đặt máy nén khí phải đặt xa những vùng có chứa những 
khí có thể tự cháy hay những hỗn hợp dễ cháy nổ. 
Nhà đặt lò hơi, các bình chịu áp lực, trạm máy nén khí phải xây 
dựng bằng vật liệu không bị cháy như tường gạch. Tất cả các cửa 
trong gian nhà phải mở ra ngoài, vị trí phải cách xa nơi hội họp, 
đông người. Khoảng cách từ kho chứa các bình chịu áp lực đến khu 
nhà tùy theo số lượng bình chứa, tính chất của khu nhà 
Để đảm bảo an toàn và thuận tiện cho công tác vận hành và kiểm 
tra theo dõi các thiết bị áp lực, cầu thang trong nhà phải có độ dốc 
không quá 500 và cứ 3-4m thì có một chiếu nghỉ. Chiều rộng của 
mỗi bậc cầu thang không dưới 80mm. 
Trong nhà có lò hơi, trạm máy nén và những nơi đặt bình chứa áp 
lực có thể gây nên bốc cháy, cần phải trang bị những phương tiện 
dập lửa theo quy định PCCC. 
Các bình chịu áp lực có chứa môi chất nóng phải được cách nhiệt 
đầy đủ, trong gian nhà phải có cửa thông gió hay đặt các thiết bị 
thông gió để nhiệt độ gió không quá 400C. Trong nhà phải đủ ánh 
sáng theo tiêu chuẩn VSCN. 
Những người vận hành các thiết bị chịu áp lực đặc biệt là lò hơi, 
phải có sức khỏe tốt và phải qua đào tạo, chứng nhận đủ khả năng 
làm những công việc nói trên. Cấm không được bố trí phụ nữ làm 
thợ đốt lò. 
Ống dẫn hơi quá nhiệt Đỏ 
Ống dẫn nước Xanh 
Ống nước cứu hỏa Da cam 
Page 60 of 64Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ TRÁNH TAI NẠN DO DÒNG ĐIỆN GÂ...
6/19/2006file://E:\Cuong\Ky thuat Dien.htm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -