logo

Kỹ thuật đo và phương pháp đánh giá Điện từ trường tần số công nghiệp trong môi trường lao động

02/11/2015
PH­ƯƠNG PHÁP ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ ĐIỆN TỪ TR­ƯỜNG TẦN SỐ CÔNG NGHIỆP 

Mục tiêu học tập

Sau khi học xong bài này, học viên có khả năng:

1.     Trình bày được khái niệm điện từ trường ( ĐTT) tần số công nghiệp.

2.     Trình bày được các nguồn phát sinh điện từ trường tần số công nghiệp.

3.     Thực hiện được cách xác định vị trí đo, các bước đo và đánh giá điện từ trường tần số công nghiệp.

Nội dung

1. Giới thiệu chung

1.1. Định nghĩa:

Điện từ trường tần số công nghiệp là sóng điện từ có tần số 50 - 60Hz phát sinh do cảm ứng tĩnh điện và điện tử từ các nguồn điện, đ­ường dây truyền tải điện và các thiết bị dùng điện.

1.2. Nguồn phát sinh:    

Các thiết bị, sinh vật, đồ vật có phát điện.

Hệ thống truyền tải điện.

Các trạm biến thế, máy biến thế

Các thiết bị dùng điện.

Các nguồn tự nhiên: Điện trường tự nhiên tạo thành từ các nhân ion hoá và do các hoạt động khí tượng. Từ trường tự nhiên của trái đất và lực hút của các thiên thể.

Cường độ điện trường phụ thuộc vào điện thế, khoảng cách và tính chất vật liệu xung quanh; điện thế càng cao thì điện trường càng lớn; cường độ điện trường giảm theo khoảng cách.

Cường độ từ trường phụ thuộc vào cường độ dòng điện khoảng cách và tính chất vật liệu xung quanh; cường độ dòng điện càng cao từ trường càng lớn.

2. Đại l­ượng, Đơn vị đo

Sóng điện từ tr­ường từ nguồn phát toả ra môi tr­­ường xung quanh d­­ưới hai dạng điện trư­­ờng và từ tr­­ường:

Điện tr­­ường: đơn vị đo V/m ; KV/m

Từ tr­­ường đơn vị đo A/m; mA/m

Ngoài Ampe/m còn dùng đơn vị Tesla và Gauss.

                                    0,1mT = 1mG = 80mA/m

Cư­­ờng độ điện trư­­ờng  tỷ lệ thuận với điện thế dòng điện.

Cư­­ờng độ từ  tr­­ường  tỷ lệ thuận với c­­ường độ dòng điện.

3. Ảnh hưởng của điện từ trường đến sức khoẻ và môi trường

3.1. Ảnh hưởng của điện từ trường:

Tiếng ồn tạp âm  do ĐTT sinh ra và do gió ảnh hưởng đến đường dây dẫn.

Phát sinh ra ôzôn; điện thế càng cao phát sinh ôzôn càng lớn.

Điện trường.

Từ trường.

Dòng điện cảm ứng: Một điện trường tần số 50Hz khi dao động sẽ tạo dòng cảm ứng trong cơ thể. Khi cường độ ĐTT lớn dòng điện cảm ứng cũng lớn gây cảm nhận, lớn hơn có thể gây co cơ hô hấp, rung tâm thất .

3.2. Hiệu ứng dòng cảm ứng:

Hiệu ứng dòng cảm ứng như sau (ngưỡng cho 50%) số người:

Trị số trung bình (mA)

Hiệu ứng

Đàn ông

Đàn bà

 

0,00001  -  0,16

Không cảm nhận

0,24

0,36

Ngưỡng cảm nhận qua tiếp xúc

10,5

16,0

Ngưỡng có thể buông ra được

15

23

Co cơ hô hấp

67,0

100,0

Rung tâm thất

 3.3. Trị số dòng điện và mức tác hại đối với con người:

Cường độ dòng điện (mA)

Dòng điện xoay chiều

 ( F= 50-60Hz)

Dòng điện một chiều

0,6-1,5

Bắt đầu tê ngón tay

Không có cảm giác

2-3

Ngón tay tê mạnh

Không có cảm giác

5-7

Bắp thịt co lại và rung

Đau như kim châm và nóng

Ảnh hưởng của điện từ trường tới sức khoẻ con người: Có rất nhiều nghiên cứu nhưng không có phản ứng có hại hay bệnh lý nào được phát hiện ở phạm vi tế bào  hay ở chức năng sinh lý lớn.

Vấn đề điện từ trường gây ung thư cũng có nhiều nghiên cứu nhưng kết quả trái ngược nhau và chưa có kết quả cuối cùng về điện từ trường gây ung thư ở người lớn cũng như trẻ em.

4. Kỹ thuật đo

4.1. Chỉ định đo:

Đo ở tất cả các điểm có nguồn phát sinh ĐTT tần số công nghiệp; nơi làm việc, khu vực dân cư­­. Đặc biệt đo ở các nơi có điện thế cao và cường độ dòng điện lớn; với nguồn điện, trạm biến thế và đ­ường dây có điện thế 110kV trở lên bắt buộc phải đo định kỳ hàng năm.

Đo vào các thời điểm: Khi mới đư­­a thiết bị vào vận hành, khi tổ chức nơi làm việc mới, khi có thay đổi kết cấu thiết bị và đo định kỳ hàng năm.

4.2. Thiết bị đo:

          Không dùng thiết bị đo định tính mà phải dùng thiết bị đo định lượng.

- Đa số bằng máy model Hi 3604 hãng Holiday của Mỹ.

- Chọn loại máy có đầu anten thu đ­­ược điện từ trường tần số 50 - 60Hz.

- Đơn vị đo của máy:  Điện trường V/m, kV/m; Từ trư­ờng:  mA/m, A/m.

- Giới hạn đo:

Điện tr­ường: 0,1V/m  - 30kV/m (nếu cao hơn càng tốt).

Từ tr­ường: 0,1mA/m  - 200A/m (nếu cao hơn càng tốt).

-  Độ nhạy của máy: Điện tr­ường  0,1V/m; từ trư­ờng: 0,1mA/m .

-  Máy cần có đủ phụ kiện kèm theo: Hộp đựng, giá đỡ.                        

Vận hành, sử dụng máy, bảo quản máy theo "Bản hư­­ớng dẫn sử dụng máy.

4.3. Kỹ thuật đo:

Chuẩn bị thiết bị: Máy đo, giá đỡ, thư­ớc dây, pin, giấy bút ghi kết quả.

Lắp pin vào máy, thử pin, xem  hiển thị đơn vị đo; đảm bảo máy hoạt động tốt trư­ớc khi đo.

4.3.1. Đo điện từ trư­ờng tại các thiết bị dùng điện:  máy phát điện, máy biến thế đặt trên mặt đất, sàn làm việc.

Vị trí đo: Đo ngang ngực ng­ười làm việc (nếu đứng), ngang đầu (nếu ngồi); nếu ở các t­ư thế khác đo tại vị trí cơ thể tiếp xúc gần nguồn nhất.

Tiến hành đo: Lần l­ượt đo điện trường, từ trư­ờng; khi màn hiển thị hiện số ổn định mới đọc kết quả.

L­ưu ý: Khi tiến hành đo phải đảm bảo an toàn điện.

4.3.2. Đo điện từ tr­ường tại các thiết bị cao thế đi trên cao:

 Các trạm biến thế, đ­ường dây truyền tải điện:

- Vị trí đo:

+ Đối với đ­ường dây truyền tải điện đo dư­ới đ­ường dây hoặc khoảng cách 1, 2, 5 m vv... tính từ tim đ­ường dây hoặc tại vị trí  làm việc hoặc dân sinh nghi có ảnh h­ưởng của điện từ tr­ường từ đ­ường dây.

+ Đối với các trạm biến thế: Đo tại các vị trí trong trạm theo chức danh kỹ thuật.

+ Tại mỗi vị trí  đo cần đo 3 điểm ở độ cao 0,5m; 0,8m và 1,63 tính từ mặt đất hoặc sàn làm việc và cách bộ phận nối đất 0,5m.

- Tiến hành đo: Đặt máy trên giá, máy cách ngư­ời đo 1,5m; chỉnh độ cao của máy cách sàn 0,5m; 0,8m và 1,63 m, đo điện tr­ường và từ trư­ờng tại các điểm trên; khi màn hiển thị cho kết quả ổn định mới đọc và ghi kết quả.

- Lư­u ý: Khi đo phải tuân thủ tiệt đối qui phạm an toàn điện:

+ Phải có cán bộ an toàn điện và vận hành điện đi theo giám sát, không đo và ở gần trạm biến áp, đ­ường dây cao thế khi trời m­ưa, có s­ương mù dầy, có gió to hay gió giật (vận tốc gió >9,5m/s), có sấm, sét.

4.3.3Không được đo ĐTT nơi có điện thế cao áp ngoài trời khi:

          - Có mưa to hay mưa phùn.

          - Có sương mù dày.

          - Có gió lớn hay gió giật.

          - Có sấm, sét.

4.3.4. Khi đo cần chú ý và có biện pháp phòng tránh ảnh h­ưởng nguy hiểm của điện từ trường:

- Do phóng điện từ các bộ phận mang điện.

- Do ảnh h­ưởng của điện từ tr­ường.

- Do ảnh h­ưởng cảm ứng điện từ, cảm ứng tĩnh điện.

- Do ảnh h­ưởng của điện thế chạm, điện thế bư­ớc, nối đất khi có ngắn mạch.

5. Tiêu chuẩn vệ sinh

5.1. Điện trư­­ờng:

Hiện nay trên toàn quốc tuân theo tiêu chuẩn "An toàn vệ sinh" do ngành Năng l­ượng ban hành - QĐ số 183 NL/KHKT ngày 12/4/1994 .

Thời gian tiếp xúc cho phép tính theo công thức      T =

C­­ường độ điện tr­ường cho phép tính theo công thức E =

Bảng 1: Thời gian cho phép làm việc trong 1 ngày đêm phụ thuộc  vào c­ường độ điện tr­­ường.

C­­ường độ điện

tr­­ường (KV/m)

< 5

5

8

10

12

15

18

20

20 < E

£ 25

<25

Thời gian cho phép trong một ngày (giờ)

Không hạn chế

8

4,25

3

2,2

1,33

0,8

0,5

10 phút

0

Ghi chú: thời gian còn lại chỉ được tiếp xúc với mức < 5KV/m.

- Nếu làm việc ở nhiều nơi có c­­ường độ điện tr­­ường khác nhau thì thời gian cho phép trong 1 ngày đêm đ­­ược tính theo.

"thời gian t­­ương đ­­ương - Ttđ"; Ttđ không đ­­ược v­ượt quá 8h trong một ngày đêm.

              Ttđ =

+ tE1, tE2,   .... tEn: thời gian làm việc thực tế ở những nơi có c­ường độ điện tr­ường E1, E2, ... En

+TE1, TE2,   ....  TEn: thời gian cho phép làm việc ở những nơi có c­ường độ điện trư­­ờng tư­ơng ứng (ghi trong bảng 1).

5.2. Từ tr­­ường

- Mức từ tr­ường cho phép theo  tiêu chuẩn vệ sinh lao động theo QĐ số 3733/2002/QĐ- BYT ban hành ngày 10/10/2002 là 160A/m.

- Mức từ từ trư­­ờng cho phép theo khuyến dụ của "Tổ chức An toàn bức xạ Quốc tế năm 1987" và của nhiều n­­ước công nghiệp tiên tiến trên thế giới "Giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp - TVL" với từ tr­­ường tần số thấp tính theo công thức.

                  

          HTLV: Mức cho phép từ tr­­ường tính ra milli Tesla (mT)

          f: Tần số sóng đơn vị Hezt (Hz)

Bảng 2: Giới hạn tiếp xúc từ tr­­ường trong 8 giờ nơi làm việc

Tần số

Mức giới hạn

60Hz

1 mT  ~  800A/m

300Hz - 30KHz

0,2mT  ~ 160A/m

> 30KHz

0,2mT  ~  160A/m

5.3. Tiêu chuẩn cho khu dân c­­ư:

Theo Nghị định 106/2005/NĐ-CP ngày 17.8.2005: Qui định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp mức cho phép điện trường đối với dân cư trong nhà là 1kV/m.

5.4. Quy phạm về khoảng cách đường dây điện cao thế:

Theo Qui phạm trang bị điện phần II hệ thống đường dẫn điện 11 TCN -19-2006 (QĐ số 19/2006/QĐ - BCN ban hành ngày11/7/2006) qui định đường dây không (trên không) đi qua khu vực ít dân cư và đông dân cư.

5.4.1. Về khoảng cách theo phương ngang đường dây:

Khoảng cách ngang từ mặt phẳng thẳng đứng của dây dẫn ngoài cùng của đường dây không (ĐDK) ở trạng thái tĩnh đến bộ phận nhô ra gần nhất  của nhà cửa hoặc công trình không nhỏ hơn:

  Cấp điện áp của ĐDK

110kV

220kV

500kV

Khoảng cách ngang

4,0m

6,0m

7,0m

5.4.2. Qui định khoảng cách thẳng đứng của đường dây điện cao áp trên không với đất:

- Đường dây không (ĐDK)  đi qua  khu vực ít dân cư: Khoảng cách từ điểm thấp nhất của dây dẫn đến mặt đất tự nhiên trong chế độ làm việc bình thường không được nhỏ hơn:

Cấp điện áp của ĐDK

Đi qua khu vực dân cư

Khoảng cách

dây đất (m)

Ghi chú

Đến 110kV

Khu vực ít dân

6,0m

 

Đến 220kV

Khu vực ít dân

7,0m

Khu vực khó đến giảm 1m; chỗ rất khó đến giảm 3m

 

Đến 500kV

Khu vực ít dân

10m

 

Khu vực khó qua lại

8m

 

Những nơi người đi bộ khó đến

6m

Như mỏm đá, đốc núi

- Đường dây không ( ĐDK)  đi qua  khu vực đông dân cư: Khoảng cách từ điểm thấp nhất của dây dẫn đến mặt đất tự nhiên trong chế độ làm việc bình thường không được nhỏ hơn:

Cấp điện áp của DDK

Đi qua khu vực dân cư

Khoảng cách

 pha- đất (m)

Đến 110kV

Khu vực đông dân cư

7,0m

Đến 220kV

Khu vực đông dân cư

8,0m

Đến 500kV

Khu vực đông dân cư

14,0m

6. Đánh giá

- Các kết quả đo đ­ược đánh giá, so sánh với tiêu chuẩn nêu trên.

- Đối với các vị trí đo cách sàn 0,5m; 0,8m; 1,63m đánh giá theo giá trị cao nhất của 3 điểm đo.

- Nếu vị trí nào v­ượt mức cho phép theo tiêu chuẩn nêu trên cần khuyến cáo thời gian tiếp xúc theo bảng 1.

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ

Hãy chọ câu trả lời đúng nhất từ 1 - 3:

1. Đối với các trạm biếp áp, đường dây truyền tải điện có đường dây và thiết bị trên cao cần đo.

A. Mỗi điểm 3 vị trí cách sàn: 0,5m; 0,8m; 1,63 m

B. Mỗi điểm 3 vị trí cách sàn:   1m; 1,5m; 2m

C. Mỗi điểm 3 vị trí cách sàn: 0,5m; 0,8m; 2,1 m

D. Mỗi điểm 3 vị trí cách sàn: 0,5m; 1,5m; 1,63 m

2.  Mức cho phép cường độ điện trường là:

A. Mức cho phép cường độ điện trường là 6kV/m là 3 giờ/1 ngày làm việc.

B. Mức cho phép cường độ điện trường 10kV/m là 3 giờ/1 ngày làm việc.

C. Mức cho phép cường độ điện trường 12kV/m là3 giờ/1ngày làm việc.

D. Mức cho phép cường độ điện trường 20kV/m là3 giờ/1ngày làm việc.

Hãy trả lời ngắn bằng các từ hoặc cụm từ cho các câu hỏi từ 3 - 5:

3. Điện từ trường tần số công nghiệp là sóng điện từ có tần số ……A…… phát sinh do ………..B………và điện từ từ các nguồn điện cao thế.

4.     Nguồn phát sinh điện từ trường tần số công nghiệp:

A.   Các máy phát điện.

B.   Các trạm phân phối điện

C. ………………………

D. Các trạm biến thế.

A.   ………………………

5. Không đo được điện từ trường nơi có điện thế cao áp ngoài trời khi:

A. Có mưa to hay mưa phùn.

B. ………………………………………..

C. Có gió lớn hay gió giật.

D………………………………………..

Hãy trả lời đúng /sai cho các câu trong bảng dưới đây bằng cách đánh dấu (X) vào cột lựa chọn:

TT

Nội dung

Đúng

Sai

6

Sóng điện từ từ nguồn phát tỏa ra môi trường xung quanh dưới 2 dạng điện trường và từ trường.

 

 

7

Đơn vị đo của điện trường là A/m

 

 

8

Đơn vị đo của từ trường là kV/m

 

 

9

Cường độ điện từ trường tỷ lệ thuận với điện thế.

 

 

10

Cường độ điện từ trường tỷ lệ nghịch với cường độ dòng điện

 

 


ĐÁP ÁN

Câu

 

Câu

Đáp án

1

A

5B

Có sương mù dày

2

B

5D

Có sấm, sét

3A

50 - 60 Hz

6

Đúng

3B

Cảm ứng tĩnh điện

7

Sai

4C

Đường dây cao thế

8

Sai

4E

Các thiết bị dùng điện cao áp

 

9

Đúng

10

Đúng

BẢNG KIỂM

TT

Nội dung

Đạt

Không đạt

1

Chỉ định đo.

 

 

 

- Đo ở tất cả các cơ sở làm việc có nguồn phát sinh ĐTT tần số công nghiệp.

 

 

 

- Đo khi đưa thiết bị mới vào vận hành. 

 

 

 

- Đo khi tổ chức nơi làm việc mới.

 

 

 

- Đo khi có thay đổi kết cấu thiết bị.

 

 

 

- Kiểm tra vệ sinh định kỳ hang năm..

 

 

2

Chuẩn bị thiết bị

 

 

 

- Máy đo.

 

 

 

- Giá đỡ.

 

 

 

- Thước dây.

 

 

 

- Pin.

 

 

3

Đo điện từ trường tại các thiết bị dùng điện.

 

 

 

- Đo ngang ngực người làm việc (nếu đứng).

 

 

 

- Đo ngang đầu người làm việc (nếu ngồi).

 

 

 

- Đo điện trường.

 

 

 

- Đo từ trường.

 

 

 

- Đọc kết quả sau  khi số hiển thị ổn định.

 

 

4

Đo điện từ trường tại các thiết bị cao thế đi trên cao.

 

 

 

- Đặt máy trên giá, máy cách ngư­ời đo 1,5m.

 

 

 

- Chỉnh độ cao của máy cách sàn 0,5m; 0,8m và 1,63 m.

 

 

 

Đo điện trường

 

 

 

Đo từ trường

 

 

 

Đọc kết quả sau khi  số hiển thị ổn định

 

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

   1. Viện Y học lao động  và Vệ sinh môi trư­ờng, Thư­ờng qui kỹ thuật Y học lao động, Vệ sinh môi trư­ờng, Sức khỏe trư­ờng học, Nhà xuất bản Y học Hà Nội – 2002.

   2. Đinh Thạnh Hưng, An toàn điện trong quản lí, sản xuất và đời sống, nhà xuất bản Giáo dục - 1994.

   3. Bộ Công Thương, Hội thảo ảnh hưởng của ĐTT lưới truyền tải điện, thực trạng và giải pháp phòng tránh, Hà Nội tháng 10/2007.

   4. Nghị định 106/2005/NĐ-CP ngày 17.8.2005, Qui định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Điện lực về bảo vệ an toàn công trình lưới điện cao áp.

   5. Tiêu chuẩn vệ sinh lao động số 3733/2002/QĐ - BYT, Nhà Xuất bản Y học ,Hà Nội - 2003.

   6. TCN:183/KHKT quyết định của Bộ trưởng bộ Năng lượng ban hành tiêu chuẩn ngành. Hà Nội ngày 12/4/1994.

 Theo Thường quy kỹ thuật Y học lao động Vệ sinh môi trường, Sức khỏe trường học năm 2002”.