Sử dụng Selv (Safety by Extra low Voltage) để bảo vệ an toàn

– Mạng đảm bảo an toàn bằng điện áp cực thấp (SELV) được sử dụng ở những nơi có nhiều mối nguy hiểm khi vận hành trang bị điện như các bể bơi, công viên giải trí…). Mạng SELV được cung cấp với mức điện áp cực thấp từ thứ cấp của máy biến áp theo tiêu chuẩn quốc tế (EC 742).

– Mức cách điện xung giữa cuộn sơ và thứ cấp của máy biến áp này rất cao, đôi khi có thể sử dụng một màn kim loại có nối đất đạt giữa hai cuộn dây. Giá trị hiệu dụng của điện áp phía thứ cấp không bao giờ lớn hơn 50V.

– Ba điều kiện áp dụng để đảm bảo chống chạm điện gián tiếp là:

  • Không có bất kỳ dây pha nào của mạng SELV được nối xuống đất.
  • Tất cả các phần vỏ kim loại của thiết bị được cấp từ mang SELV không được nối đất với các vỏ kim loại của thiết bị khác hoặc với vật dẫn tự nhiên.
  • Tất cả các dây mang điện của mạch SELV và các phần của mạch có áp cao hơn phải được cách ly bằng một Rcd ít nhất tương đương với Rcd giữa cuộn sơ và thứ của máy biến áp cách ly.

– Các mạch SELV phải được đặt trong ống cách điện chế tạo đặc biệt cho thang máy, cáp có cách diện theo điện áp lớn nhất của các mạch khác có thể dùng cho SELV.

– Các ổ cắm ngoài của mạng SELV không được có đầu cấm với dây đất. Ổ cắm và đầu cấm của mạng SELV phải được chế tạo đặc biệt để tránh sự cắm nhầm vào các điện áp khác.

– Chú ý: Ở trong điều kiện thông thường khi mạng  SELV có tác không cần bảo vệ chống chọi điện trực tiếp.

1. Sử dụng mạng PELV (Protection by Extra Low Voltage)

Mạng này thường được dùng ở nơi cần cấp điện áp thấp, hoặc thích hợp với lý do an toàn, hoặc ở nơi nguy hiểm khác với những nơi đã  đề cập ở trên. Các quan điểm thuật kế giống với mạng SELV chỉ khác ở chổ mạch phía thứ cấp có nối đất tại một điểm.

Tiêu chuẩn IEC 364-4-41 định nghĩa một cách rõ ràng và đầy đủ các tính chất quan trọng của mạng PELV. Bảo vệ chống chạm điện trực tiếp thường cần phải được lắp đặt trừ khi thiết bị được đặt ở vùng  có nối đẳng thế hoặc ở mức điện áp định mức không vượt quá 25 V (trị hiệu dụng) và thiết bị được đặt ở nơi khô ráo, không có khả năng tiếp xúc với cơ thể con người trên phạm vi rộng. Trong tất cả các trường hợp khác, 6V là trị số điện áp lớn nhất cho phép (trị hiệu dụng), trường hợp này không cần bảo vệ chống chạm điện trực tiếp.

2. Hệ thống PELV (Functional Extra Lou Voltage)

Vì các lý do vận hành, điện áp 50V hoặc thấp hơn được sử dụng nhưng không phải tất cả các yêu cầu như đã nêu trong SELV và FELV đều được đáp ứng đầy đủ. Các yêu cầu cụ thể được trình bày trong IEC 364-4-41 phải được tuân thủ nhằm bảo vệ con người chống chạm điện trực tiếp và gián tiếp phụ thuộc vị trí và công dụng của mạch này.

3. Mạch điện cách ly

– Nguyên tắc của cách ly mạch (thường là mạch một pha), đảm bảo an toàn dựa trên những yếu tố sau:

  • Hai dây dẫn được lấy từ cuộn thứ cấp một pha không nối đất của máy biến áp cách ly sẽ được cách điện so với đất.                                                                         
  • Nếu xảy ra tiếp xúc trực tiếp với một dây, dòng điện đi qua người đạt trị số rất bé . Dòng điện qua người đi qua đất và trở về dây kia thông qua các điện dung pha – đất. Do điện dung pha – đất rất bé dòng điện thường bé hơn mức người có thể cảm nhận được.
  • Khi chiều dài cáp tăng lên, dòng qua người khi chạm đất trực tiếp sẽ tăng theo tới mức có thể gây điện giật đối với người. 
  • Ngay cả khi chiều dài cáp rất ngắn, dòng điện dung không gây nguy hiểm nhưng khi điện trở cách điện có trị số thấp cũng gây nguy hiểm, vì dòng điện sẽ chạy qua cơ thể người đi xuống đất và trở về dây còn lại thông qua điện trở cách điện pha đất thấp của các dây dẫn.
  • Vì vậy, cáp được sử dụng trong mạng cách ly phải có chiều dài ngắn và mức cách điện cao. Các máy biến áp được thiết kế đặc biệt cho nhiệm vụ này, với mức cách điện cao giữa cuộn sơ và cuộn thứ, hoặc với sự bảo vệ tương đương chẳng hạn màn kim loại có nối đất đặt ở giữa hai cuộn dây .
  • Cấu trúc của máy biến áp thuộc tiêu chuẩn cách điện cấp II. Để đảm bảo đáp ứng được các yêu cầu trên cần phải: Không được nối đất bất cứ phần vỏ kim loại của thiết bị nào ở phía mạch thứ cấp cũng như bản thân dây dẫn ;
  • Chiều dài của mạch thứ cấp phải được giới hạn để tránh trị số điện dung lớn có thể xảy ra.
  • Cáp và các thiết bị trong mạch phải có mức điện trở cách điện cao luôn được duy trì.
  • Những điều kiện nêu trên thường làm hạn chế việc ứng dụng biện pháp an toàn này và nó được dùng cho các thiết bị riêng lẻ. Trong trường hợp có nhiều thiết bị được nối chung vào một máy biến áp cách ly, cần phải tuân thủ các điều kiện sau:
  • Vỏ của tất cả các thiết bị phải được nối với nhau bằng một dây bảo vệ có cách điện, nhưng không được nối xuống đất ;
  • Các ổ cắm phải có chân nối đất, chân này được nối vào dây nối đẳng thế nhưng của các thiết bị (không được nối xuống đất).

– Trong trường hợp có chạm đất thêm điểm thứ hai, bảo vệ quá dòng phải tác động cắt mạch tự động giống như trong mạng nối đất kiểu IT.

4. Các thiết bị cách điện cấp II

  • Ký hiệu:
  • Những thiết bị này cũng được xem như “có hai lần cách điện” vì các thiết bị cách điện cấp II, một lớp cách điện phụ được thêm vào lớp cách điện chính, không cần nối phần dẫn điện nào của thiết bị với dây bảo vệ.
  • Hầu hết các thiết bị cầm tay hoặc bản cố định, ví dụ vài loại đèn, máy biến áp được thiết kế với mức cách điện đôi. Điều quan trọng là phải bảo trì cẩn thận đối với thiết bị cách điện cấp II và kiểm tra định kỳ để tránh trường hợp hư hỏng cách điện ví dụ hỏng lớp vỏ bọc,… các thiết bị điện tử, radio, vô tuyến truyền hình (TV) có mức cách điện tương đương cấp II.
  • Tiêu chuẩn IEC 364 – 4 – 41 hoặc theo vài tiêu chuẩn quốc gia như NFC 15-100 (Pháp) mô tả chi tiết về các + cách điện cơ bản biện pháp thực hiện cách điện phụ trong toàn mạng điện.
  • Ví dụ đơn giản như việc đi cáp trong ống PVC.
  • Đối với tủ phân phối và các thiết bị tương tự, IEC 439 – 11 mô tả toàn bộ các yêu cẩu đối với cách điện toàn bộ tương đương cách điện cấp II.
  • Vài loại cáp được coi như tương đương cách điện cấp II đối với tiêu chuẩn của một vài quốc gia.

5. Đặt thiết bị trên sàn cách điện  

  • Thực tế, biện pháp này chỉ có thể áp dụng được đối với những nơi khô ráo và phải đảm bảo các điều kiện sau.
  • Sàn và tường của gian phòng phải làm bằng vật không dẫn điện, có nghĩa là điện trở đối với đất ở bất kỳ điểm nào phải lớn hơn 50 kΩ (U ≤ 500V) và lớn hơn 100kΩ (500V < U< 1000V).
  • Các lối vào phòng đặt thiết bị điện đang xót phải được sắp xếp sao cho người từ ngoài bước vào không bị nguy hiểm, ví dụ một người đứng ở một sân dẫn điện ngoài phòng đang xót không thể chạm vào phần vỏ kim loại của các thiết bị của phòng này qua lối cửa chính, chẳng hạn như các công tắc đèn treo trong hộp kín bằng vỏ kim loại.

Hình 1. Bảo vệ bằng cách đặt các thiết bị ngoài tầm tay với hoặc ngăn cách các thiết bị bằng vật chắn cách điện

6. Phòng đẳng thế cách ly với đất

  • Phòng đẳng thể cách ly với đất được áp dụng đối với mạng điện đặc biệt (ví dụ phòng thí nghiệm) và sẽ có một số khó khăn khi lắp ráp mạng.
  • Trong sơ đồ này, tất cả các phần vỏ dẫn điện của thiết bị, bao gồm cả sàn nhà được nối với nhau bằng các dây dân có kích cỡ đủ lớn, nhờ vậy trong phòng khi xảy ra sự cố hư hỏng cách điện giữa dây đang có điện và cả vỏ kim loại của thiết bị sẽ khiến cho căn phòng giống như (một cái lồng) mang điện áp bằng điện áp pha so với đất, tuy nhiên sẽ không có dòng sự cố chạy qua. Trong tình trạng này nếu có một người từ ngoài bước vào phòng, họ có thể bị nguy hiểm (vì họ có thể đang bước lên sàn có điện).
  • Các biện pháp phòng ngừa cần được thực hiện để bảo vệ người tránh những mối nguy hiểm như đã nêu ở trên (ví dụ làm không dẫn điện ở lối vào,…).
  • Cần thiết phải có các thiết bị đặc biệt để kiểm tra cách điện do khi có hư hỏng về cách điện không có dòng sự cố xuất hiện trong mạng kiểu này .

Ghi chú:

  • Các phần nối đất tự nhiên đi vào (hoặc ra khỏi phạm vi khu đẳng thế (ví dụ ống dẫn nước,…) phải được bao bọc bởi vật liệu cách điện thích hợp và không được nối vào mạng đẳng thế do những phần này thường được nối vào dây bảo vệ (dây đất) khác trong mạng điện chung.
error: Real Group - Efficiency Projects