Giáo trình môn Điện kỹ thuật

1 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG 
KHOA CƠ BẢN 
BỘ MÔN VẬT LÝ 
Biên soạn: Đỗ Mƣời 
ĐIỆN KỸ THUẬT 
Tháng 12-2016 
LƯU HÀNH NỘI BỘ 
2 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG 
KHOA CƠ BẢN 
BỘ MÔN VẬT LÝ 
Biên soạn: Đỗ Mƣời 
KỸ THUẬT ĐIỆN 
Tháng 12-2016 
LƯU HÀNH NỘI BỘ 
3 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................................................... 6 
CHƢƠNG 1. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA .................................................................................. 7 
1.1. Khái niệm chung về mạch điện xoay chiều ba pha ............................................................................. 7 
1.2. Cách nối hình sao (Y).......................................................................................................................... 9 
1.3. Cách nối hình tam giác ...............................................................................................................12 
1.4. Công suất mạch ba pha......................................................................................................................13 
1.5. Ứng dụng cách nối hình sao và tam giác ...........................................................................................15 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 1......................................................................................16 
CHƢƠNG 2. MÁY BIẾN ÁP ......................................................................................................................19 
2.1. Khái niệm chung về máy biến áp ......................................................................................................19 
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp ...............................................................................20 
2.3. Các phƣơng trình cân bằng điện và từ của máy biến áp ....................................................................23 
2.4. Hiệu suất của máy biến áp .................................................................................................................30 
2.5. Máy biến áp ba pha ...........................................................................................................................34 
2.6. Các máy biến áp đặc biệt ...................................................................................................................35 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 2......................................................................................40 
CHƢƠNG 3. MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU ..................................................................................................43 
3.1. Khái niệm chung ...............................................................................................................................43 
3.2. Cấu tạo của máy điện không đồng bộ ba pha ....................................................................................43 
3.3. Từ trƣờng quay của máy điện không đồng bộ...................................................................................44 
3.4. Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ ba pha .................................................................49 
3.5. Hệ số trƣợt và dòng điện trong rotor động cơ không đồng bộ ..........................................................50 
3.6. Các phƣơng trình cân bằng điện và từ trong động cơ điện không đồng bộ ba pha ...........................51 
4 
3.7. Momen quay của động cơ điện xoay chiều ba pha ...........................................................................59 
3.8. Động cơ điện không đồng bộ một pha ..............................................................................................61 
3.9. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ ......................................................................64 
3.10. Nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ ...............................................................................67 
3.11. Phản ứng phần ứng và điện áp của máy phát điện đồng bộ ............................................................69 
3.12. Công suất và momen điện từ của máy điện đồng bộ .......................................................................72 
3.13. Đƣờng đặc tính ngoài và đặc tính điều chỉnh của máy phát đồng bộ ..............................................74 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 3......................................................................................76 
CHƢƠNG 4. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU .....................................................................................................80 
4.1. Cấu tạo ..............................................................................................................................................80 
4.2. Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều ....................................................................................81 
4.3. Suất điện động và momen điện từ của máy điện một chiều ..............................................................83 
4.4. Máy phát điện một chiều ...................................................................................................................86 
4.5. Động cơ điện một chiều ....................................................................................................................90 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 4......................................................................................99 
CHƢƠNG 5. CÁC DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN VÀ ĐO LƢỜNG ĐIỆN ..........................................................102 
5.1. Các khái niệm cơ bản về kỹ thuật đo lƣờng ....................................................................................102 
5.2. Các cơ cấu biến đổi điện cơ ............................................................................................................108 
5.3. Đo dòng điện và điện áp ..................................................................................................................116 
5.4. Đo các thông số của mạch điện .......................................................................................................121 
5.5. Đo công suất và đo năng lƣợng điện ...............................................................................................127 
5.6. Đo hệ số công suất cos ................................................................................................................134 
5.7. Đo lƣờng các đại lƣợng không điện ................................................................................................136 
5.8. Đo lƣờng số .....................................................................................................................................137 
CHƢƠNG 6. AN TOÀN ĐIỆN .................................................................................................................141 
5 
6.1. Tác dụng sinh lý của dòng điện đối với cơ thể ngƣời .....................................................................141 
6.2. Các nguyên nhân gây ra tai nạn về điện ..........................................................................................142 
6.3. Các biện pháp bảo vệ an toàn điện ..................................................................................................146 
6.4. Các phƣơng tiện bảo vệ và xử lý khi có tai nạn về điện ..................................................................148 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 6....................................................................................152 
PHỤ LỤC BIỂU DIỄN DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN BẰNG SỐ PHỨC ......................................................153 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................................................157 
6 
LỜI NÓI ĐẦU 
 Môn học Kỹ thuật điện đƣợc giảng dạy chính khóa cho sinh viên ngành Sƣ phạm 
Vật lý tại Trƣờng Đại học Phạm Văn Đồng. Đây là môn học có tính giao thoa giữa ngành 
Vật lý và các ngành khối kỹ thuật công nghệ nên các quá trình vật lý xảy ra trong các máy 
móc thiết bị sẽ đƣợc đặc biệt quan tâm trong tài liệu này. 
 Mục đích của tài liệu là cung cấp cho ngƣời học những khái niệm cơ sở trong kỹ 
thuật điện, từ cấu tạo - nguyên lý hoạt động của các máy móc, thiết bị đến các ứng dụng 
của chúng trong đời sống. Với nội dung bao gồm các phần: Mạch điện xoay chiều ba pha, 
máy biến áp, máy điện xoay chiều, máy điện một chiều, các dụng cụ đo điện - đo lƣờng 
điện, an toàn điện. Ở cuối mỗi phần đều có hệ thống các câu hỏi hoặc bài tập nhằm hệ 
thống hóa kiến thức đã học. Ngoài ra, một số các phép biểu diễn dòng điện bằng số phức 
cũng đƣợc đƣa vào tài liệu nhƣ phần phục vụ tra cứu. 
 Vì là lần đầu tiên lƣu hành, hẳn nhiên quyển tài liệu này không khỏi thiếu sót. Ngƣời 
biên soạn xin chân thành tiếp thu ý kiến đóng góp của đồng nghiệp. Mọi ý kiến xin gởi 
về: Đỗ Mƣời, email: dmuoi@pdu.edu.vn 
 Người biên soạn 
7 
CHƢƠNG 1. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1.1. Khái niệm chung về mạch điện xoay chiều ba pha 
 Nguồn điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm ba suất điện động một pha có 
cùng biên độ, cùng tần số, nhƣng lệch pha nhau 0120 hay 
3
1
 chu kỳ. Mạch điện ba pha 
gồm nguồn điện ba pha, đƣờng dây truyền tải và tải ba pha. 
 Ngày nay, trong công nghiệp dùng rất rộng rãi điện năng dòng điện hình sin ba pha. 
Động cơ điện ba pha có cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn động cơ một pha. Hơn nữa, 
việc truyền tải điện năng bằng dòng điện ba pha tiết kiệm đƣợc kim loại màu hơn việc 
truyền tải điện năng bằng dòng điện một pha. 
 Hình vẽ 1-1 vẽ mặt cắt ngang một máy phát điện ba pha đơn giản. Phần quay 
(rotor) là một nam châm điện N – S. Phần tĩnh (stator) gồm sáu rãnh, trên mỗi cặp rãnh 
đặt các dây quấn AX, BY, CZ, lệch nhau 
0120 hình học trong không gian. Khi quay 
rotor, trong các dây quấn cảm ứng ra những suất điện động hình sin cùng biên độ và tần 
số. Các suất điện động sẽ lần lƣợt đạt các trị số cực đại ở thời điểm khi trục cực từ cắt các 
thanh dẫn ba cuộn dây, vì vậy chúng lệch pha nhau 0120 . 
A
Z
B
X
C
Y N
S
Hình 1-1. Máy phát điện ba pha 
 Nếu chọn pha ban đầu của sức điện động trong cuộn dây AX bằng 0, thì các suất 
điện động tức thời CBA e,e,e trong các cuộn dây sẽ có dạng: 
8 
 tsinEe maxA  
 0maxB 120tsinEe  (1.1) 
 0max0maxC 240tsinE120tsinEe   
 Hoặc chuyển sang hiệu dụng phức: 
0
0
0 0
j0 0
j120 0
j120 j240 0
C
Ee 0
e 120
e e 120


 
   
   
 (1.2) 
 Hình vẽ 1-2a, b vẽ đồ thị hình sin và đồ thị vectơ biểu diễn các suất điện động tức 
thời. Nhìn hình vẽ ta thấy tổng các suất điện động tại thời điểm bất kỳ nào cũng bằng 
không. Hệ thống suất điện động ba pha nhƣ vậy gọi là hệ thống suất điện động ba pha đối 
xứng. 
O
 a) b) 
Hình 1-2. a) Đồ thị trị số tức thời sđđ ba pha 
 b) Giản đồ vectơ sđđ ba pha 
 Nếu các dây quấn CZ,BY,AX của nguồn điện nối riêng rẽ với các phụ tải có tổng 
trở pha C,,   , ta có hệ thống ba pha gồm ba mạch một pha không liên hệ nhau, mỗi 
mạch điện gọi là một pha của mạch điện ba pha (hình 1-3). 
e 
Ae Be Ce 
 
3
2
  
3
2
  
3
2
AE 
BE 
CE 
0120 
0120 
0120 
9 
 Các suất điện động, dây quấn của máy phát và phụ tải trong một pha gọi là suất 
điện động pha, dây quấn pha, phụ tải pha sau này ta quen gọi một cách không chính xác 
các dây quấn máy phát là các pha của máy phát, các phụ tải pha là các pha của phụ tải. 
Mỗi pha của máy phát và phụ tải có hai đầu ra: điểm đầu và điểm cuối. Điểm đầu các pha 
ký hiệu bằng những chữ cái A, B, C; điểm cuối các pha ký hiệu bằng những chữ cái tƣơng 
ứng X, Y, Z. Chiều dƣơng dòng điện trong các pha máy phát quy ƣớc đi từ điểm cuối đến 
điểm đầu, còn ngƣợc lại ở trong các pha phụ tải đi từ điểm đầu đến điểm cuối. 
Hình 1-3. Hệ ba pha không liên hệ 
 Hệ thống mạch ba pha không liên hệ ít đƣợc ứng dụng trong thực tế vì cần tới sáu 
dây dẫn không kinh tế. Với cách nối các pha máy phát và phụ tải thành hình sao hoặc 
hình tam giác, giữa các pha mạch điện sẽ có liên hệ với nhau và mạch cần ít dây dẫn hơn. 
1.2. Cách nối hình sao (Y) 
Hình 1-4. Mạch ba pha bốn dây 
A 
B 
C 
X 
Y Z 
AI 
CI 
BI 
AZ 
CZ BZ 
B 
A 
C 
'A 
'B 'C 
O 'O 
Ad II 
0I 
BI 
CI 
p
A
U
U 
d
AB
U
U
10 
- Mạch ba pha mắc hình sao tức là đấu ba điểm cuối X, Y, Z thành một điểm chung gọi là 
điểm trung tính (điểm O). Hình 1-4 vẽ mạch điện ba pha mà nguồn và phụ tải đều nối 
hình sao. 
- Dây dẫn nối với các điểm đầu A, B, C gọi là dây pha. 
- Dây dẫn nối với điểm O gọi là dây trung tính hay dây trung hòa. 
- Nếu mạch chỉ có ba dây pha A, B, C gọi là mạch ba pha ba dây. Còn nếu có cả dây trung 
hòa A, B, C, O thì gọi là mạch ba pha bốn dây. 
- Dòng điện đi trong các cuộn dây pha gọi là dòng điện pha pI . 
- Dòng điện đi trên các dây pha gọi là dòng điện dây dI . 
- Dòng điện đi trong dây trung tính ký hiệu là 0I . 
- Điện áp giữa hai đầu cuộn dây pha gọi là điện áp pha pU . 
- Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây dU . 
Quan hệ giữa các đại lƣợng dây và pha. 
 Theo sơ đồ hình sao (hình 1-4) ta thấy: 
- Dòng điện đi trong cuộn dây pha chính là dòng điện đi trên dây pha tƣơng ứng. Suy ra 
dòng điện dây bằng dòng điện pha: 
 pd II 3.1 
- Điện áp dây bằng hiệu hai điện áp pha tƣơng ứng. Hình 1-5 vẽ đồ thị vectơ hệ điện áp ba 
pha đấu sao đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy giữa các vectơ số phức điện áp dây 
AB BC CAU ,U ,U và các vectơ số phức điện áp ba pha A B CU ,U ,U có quan hệ sau: 
AB A B
BC B C
CA C A
U U U ,
U U U ,
U U U
 4.1 
11 
A 
Hình 1-5. Giản đồ vectơ của mạch ba pha nối hình sao đối xứng 
 Xét OAB trên giản đồ, ta thấy: 
 3OB
2
3
OB230cosOB2AB 0 
 AB là điện áp dây dU , OB là điện áp pha pU 
 + Về góc pha: điện áp dây vƣợt trƣớc điện áp pha tƣơng ứng một góc 030 
 + Về trị số: điện áp dây bằng 3 lần điện áp pha 
 pd U3U 5.1 
- Dòng điện trong dây trung tính OI có chiều dƣơng đi từ O đến 'O . Khi phụ tải đối xứng 
thì: 
 0 A B CI I I I 0 6.1 
 Nên ta có thể bỏ (không cần) dây trung tính. Mạch điện lúc đó là mạch ba pha ba 
dây nhƣ hình vẽ 1-6. 
Hình 1-6. Mạch ba pha ba dây 
B 
C 
AU 
BU 
CU 
ABU 
ABU 
BCU 
CAU 
O 
030 
12 
1.3. Cách nối hình tam giác 
 Mạch ba pha nối hình tam giác là lấy điểm cuối pha này với điểm đầu pha kia. 
Chẳng hạn nối X với B, Y với C và Z với A tạo thành một mạch vòng hình tam giác và ba 
đỉnh tam giác nối với ba dây dẫn gọi là ba dây pha. Hình 1-7 vẽ mạch điện ba pha mà 
nguồn và phụ tải đều nối hình tam giác. 
Hình 1-7: Mạch ba pha nối hình tam giác 
Quan hệ giữa các đại lƣợng điện áp, dòng điện dây và pha. 
Theo sơ đồ đấu tam giác (hình 1-7). 
- Điện áp đặt vào đầu mỗi pha chính là điện áp dây: 
 dp UU 7.1 
- Quy ƣớc chiều dƣơng của dòng điện các pha chạy ở nguồn ngƣợc chiều kim đồng hồ, 
còn chiều dƣơng của dòng điện các pha ở phụ tải theo chiều kim đồng hồ. Theo định luật 
Kirchhoff 1 tại ba đỉnh A, B, C, ta có: 
A AB CA
B BC AB
C CA AB
I I I
I I I
I I I
 8.1 
Hình 1-8 vẽ các vectơ dòng điện ba pha đấu hình tam giác đối xứng. Từ hình vẽ ta thấy: 
 + Về góc pha: Dòng điện dây chậm pha sau dòng điện pha một góc 030 
 + Về trị số: Dòng điện dây bằng 3 lần dòng điện pha. Thực vậy xét, OAB ta thấy: 
A 
C  ... c tiếp vào mạng điện (nhƣ vỏ động cơ, vỏ 
các thiết bị điện) nhƣng do thiết bị làm việc lâu ngày trở nên dẫn điện, hiện tƣợng đó 
đƣợc coi là hiện tƣợng chạm vỏ. Thiết bị điện bị chạm vỏ thƣờng khó phát hiện trƣớc, 
ngƣời sử dụng dễ bị điện giật. 
 Tai nạn do sự phóng điện hồ quang giữa các phần mang điện áp cao và con ngƣời ở 
cự ly quá ngắn cũng thƣờng xảy ra. 
 Đôi khi tai nạn về điện cũng xảy ra khi con ngƣời không tiếp xúc với các dây pha 
hay các bộ phận của thiết bị điện, tai nạn này xảy ra do điện áp bƣớc. Điện áp này xuất 
hiện khi một đƣờng dây đang tải điện bị đứt và rơi chạm đất, khi đó sẽ có một dòng điện 
tản chạy từ nơi dây điện chạm đất vào trong đất, do vậy mà mỗi điểm của đất sẽ có một 
điện thế nhất định. Điểm ở nơi dây điện chạm đất, có điện thế bằng điện thế của đƣờng 
dây, càng đi ra xa điểm chạm đất điện thế càng giảm (hình 6-4). Điện áp giữa hai điểm 
cách nhau một bƣớc chân (khoảng 0.8m) gọi là điện áp bƣớc. Trong vòng bán kính 20m 
kể từ điểm dây dẫn chạm đất nếu ngƣời và súc vật đi lại trong vùng đó sẽ chịu một điện 
áp bƣớc và có dòng điện chạy qua cơ thể. Vì vậy khi đƣờng dây mang điện bị đứt và 
chạm đất ta phải cắt điện ngay, nếu chƣa kịp phải cấm không cho ngƣời hay súc vật qua 
lại gần nơi đó. 
0
A
B
C
D
E
F
G
20
m
0,8 2,4 4
 Ði?m
 ch?m d?t
Hình 6-4. Sự phân bố điện thế của đất ở những khoảng cách khác nhau, 
kể từ điểm dây dẫn chạm đất 
146 
 Trên đây là các tai nạn về điện thƣờng xảy ra ở mạch điện hạ áp thƣờng có điện áp 
từ 110V đến 380V. Đối với mạch điện cao áp thƣờng có giá trị từ 6kV đến 500kV hay 
cao hơn nữa, tai nạn về điện xảy ra ngay khi con ngƣời chƣa tiếp xúc với các điện áp này. 
Con ngƣời khi tới quá gần đƣờng dây cao áp hoặc thanh cái trong các trạm biến thế, sẽ bị 
phóng điện vào cơ thể. Ở điều kiện môi trƣờng bình thƣờng, chỉ tiêu phóng điện chắc 
chắn là 30kV/cm. 
 Đƣờng điện cao áp, các trạm biến áp có cấp điện áp nhỏ hơn 66kV thƣờng đi gần 
các khu dân cƣ để dẫn đến các trạm hạ áp; đƣờng dây này chỉ cao hơn khoảng 8 đến 10m, 
nếu các công trình (ví dụ nhà cửa của nhân dân) xây dựng vi phạm khoảng cách an toàn 
của đƣờng dây và trạm sẽ có thể bị phóng điện làm chết ngƣời. 
6.3. Các biện pháp bảo vệ an toàn điện 
6.3.1. Tiếp địa bảo vệ 
 Biện pháp này đƣợc áp dụng trong mạch điện ba pha có điểm trung tính của nguồn 
không nối đất. Khi đó ngƣời ta nối vỏ máy của động cơ hay các phần kim loại không 
mang điện của thiết bị điện với hệ thống tiếp địa bảo vệ. Hệ thống này thƣờng đƣợc làm 
bằng các ống thép đƣờng kính 3 – 5cm hoặc các thanh thép có kích thƣớc từ 40x40 đến 
60x60mm và dài quãng 2.5 – 3m. Tất cả hệ thống đƣợc hàn lại với nhau và chôn sâu ở 
trong đất để đảm bảo điện trở nối đất nhỏ (thƣờng bé hơn 10 ). Thông thƣờng ngƣời ta 
sử dụng các kết cấu kim loại chôn trong đất nhƣ ống nƣớc, vỏ chì của dây cáp hay các cấu 
trúc kim loại khác làm tiếp địa bảo vệ. Nhờ có điện trở tiếp địa nhỏ nên khi các thiết bị bị 
chạm vỏ nếu vô ý chạm phải con ngƣời chỉ chịu một điện áp nhỏ tác dụng không gây 
nguy hiểm (hình 6-5). 
C
B
A
f td
Hình 6-5. Tiếp địa bảo vệ động cơ điện 
147 
6.3.2. Nối dây trung tính 
 Ở một mạng điện ba pha có điểm trung tính của nguồn nối đất ngƣời ta không sử 
dụng tiếp địa bảo vệ nhƣ đã nói ở trên vì không an toàn cho con ngƣời. Ở mạng điện này, 
ngƣời ta thực hiện việc bảo vệ chạm vỏ bằng cách nối vỏ máy hay các phần kim loại 
không mang điện của thiết bị với dây trung tính. Đó là phƣơng pháp bảo vệ bằng nối dây 
trung tính (hình 6-6). 
 Nhờ cách bảo vệ này nên khi động cơ bị chạm vỏ mạch điện trở thành ngắn mạch 
một pha. Do dòng điện ngắn mạch lớn, thiết bị bảo vệ động cơ sẽ hoạt động và ngắt động 
cơ ra khỏi mạng điện. Nếu khi động cơ bị chạm vỏ mà không đƣợc cắt ra khỏi mạng điện 
(ví dụ do dây trung tính bị đứt) khi đó không những động cơ này mà tất cả các thiết bị 
khác nối với dây trung tính đều có điện thế cao so với đất gây nguy hiểm cho ngƣời chạm 
phải. Do vậy, trong cách bảo vệ bằng nối dây trung tính các loại cầu dao, cầu chì không 
đƣợc đặt ở dây trung tính và để đảm bảo an toàn ngƣời ta phải thực hiện tiếp địa lặp lại. 
C
B
A
0
Ingm
Hình 6-6. Bảo vệ nối dây trung tính vỏ động cơ điện 
6.3.3. An toàn đối với mạng cung cấp điện 
 Mỗi đƣờng dây cao áp trên không, đƣờng cáp điện ngầm dƣới đất hay dƣới nƣớc 
đều có quy định hành lang bảo vệ suốt dọc đƣờng dây truyền điện. Để đảm bảo an toàn 
khoảng cách từ đƣờng dây ngoài cùng, khi không có gió cho tới các công trình cố định 
phải tuân theo Quy định bảo vệ an toàn lƣới điện cao áp và siêu cao áp nhƣ ở bảng 6.1 
148 
Bảng 6.1. Hành lang bảo vệ đường dây cao áp 
Điện áp (kV) 
Đến 15m 35 110 220/230 500 
Dây bọc Dây trần 
3 4 6 7 
Khoảng cách (m) 1 2 
 Mặt khác, phải đảm bảo an toàn cho ngƣời không tiếp xúc với đƣờng dây và trạm 
cao áp và phải giữ khoảng cách an toàn tối thiểu giữa ngƣời đến đƣờng dây tải điện hoặc 
các bộ phận có điện áp nhƣ ở bảng 6.2. 
Bảng 6.2. Khoảng cách an toàn tối thiểu đến dây tải điện cao áp 
Điện áp (kV) 156  3515 11035 
Khoảng cách (m) 0.75 1 1.5 
6.4. Các phƣơng tiện bảo vệ và xử lý khi có tai nạn về điện 
 Để bảo vệ con ngƣời khi làm việc với các thiết bị điện khỏi bị tác dụng của dòng 
điện, hồ quang cần phải sử dụng các phƣơng tiện bảo vệ cần thiết. 
 Các phƣơng tiện bảo vệ chia thành nhóm: 
 a) Phƣơng tiện cách điện, tránh điện áp (bƣớc, tiếp xúc, làm việc) gồm: sào cách 
điện, kìm cách điện, dụng cụ có tay cầm cách điện, găng tay cao su, giầy cao su, ủng cao 
su, đệm cách điện cao su. 
 b) Thiết bị thử điện di động, kìm đo dòng điện 
 c) Bảo vệ nối đất di chuyển tạm thời, hàng rào, bảng báo hiệu 
 d) Phƣơng tiện bảo vệ tránh tác dụng của hồ quang, mảnh kim loại bị nung nóng, 
các hƣ hỏng cơ học: kính bảo vệ, găng tay bằng vải bạt, dụng cụ chống khí độc. 
149 
Hình 6-7. Các phương tiện bảo hộ dùng để ngăn ngừa 
các tai nạn về điện 
 Phƣơng tiện bảo vệ cách điện chia làm hai loại: chính và phụ. 
- Phƣơng tiện bảo vệ chính có cách điện đảm bảo không bị điện áp của thiết bị chọc 
thủng, có thể dùng chúng để sờ trực tiếp những phần mạng điện. Phƣơng tiện bảo vệ 
chính thƣờng làm bằng chất có đặc tính cách điện bền vững (bakelit, ebonit, ghêtinắc 
v.v). 
- Phƣơng tiện bảo vệ phụ: bản thân chúng không thể bảo vệ đƣợc mà chỉ là phƣơng tiện 
phụ vào phƣơng tiện chính. 
Loại bảo vệ Điện áp cao hơn 1000 V Điện áp thấp hơn 1000V 
Chính Sào, kìm Sào, kìm, găng tay cách 
điện, dụng cụ của thợ điện 
có cán cách điện (10cm) 
Phụ Găng tay cách điện, đệm, 
bệ, giầy ống ngắn và dài 
Giầy, đệm, bệ cách điện 
 Phƣơng tiện bảo vệ phải đƣợc giữ gìn theo quy tắc định sẵn. Trong các trạm phân 
phối trong nhà, ở lối đi vào phải có chỗ dành riêng để thiết bị bảo vệ (móc treo dụng cụ, 
tủ để cất găng tay ). 
150 
 Cần có các bảng báo hiệu để báo trƣớc sự nguy hiểm cho ngƣời đến gần vật mang 
điện, cấm thao tác những thiết bị gây ra tai nạn chết ngƣời, để nhắc nhở Ví dụ các bảng 
báo: “Điện thế cao – nguy hiểm”, Không trèo – nguy hiểm chết ngƣời”, “Không đóng 
điện – có ngƣời đang làm việc” 
 Việc kiểm tra thƣờng xuyên trạng thái cách điện của các thiết bị điện là một biện 
pháp quan trọng khác để ngăn ngừa các tai nạn về điện. Ít nhất 3 năm một lần phải kiểm 
tra trạng thái cách điện của các thiết bị bằng mêgômmet có điện áp định mức 1000V. Đối 
với đƣờng dây điện lực và thắp sáng điện trở cách điện của chúng không đƣợc bé hơn 0.5 
M . 
 Thứ tự trong thao tác thiết bị không đúng trong khi đóng cắt mạch điện là nguyên 
nhân của sự cố nghiêm trọng và tai nạn nguy hiểm cho ngƣời vận hành. Để tránh tình 
trạng trên quy trình vận hành thiết bị quy định nhƣ sau: 
 - Ngƣời trực ban phải luôn luôn có sơ đồ nối dây điện của các đƣờng dây. Trong sơ 
đồ này vẽ tình trạng thực của các thiết bị điện và những điểm có nối đất. Ngƣời trực ban 
chỉ có thể thao tác theo mệnh lệnh, trừ các trƣờng hợp xảy ra tai nạn mới có quyền tự 
động thao tác rồi báo cáo sau. 
 - Khi có nhiều ngƣời trực ban, sự thao tác phải do hai ngƣời đảm nhiệm, một ngƣời 
bậc III, một ngƣời bậc IV. 
 - Sau khi nhận mệnh lệnh thao tác, trực ban phải ghi vào sổ và làm phiếu thao tác, 
cần chú ý đặc biệt đến trình tự thao tác. 
 Khi có tai nạn về điện trong mạng điện hạ thế trƣớc tiên, bằng mọi cách ta phải lập 
tức ngắt mạch điện bằng cầu dao, cầu chì hoặc dùng các vật liệu cách điện (gỗ) để làm 
gián đoạn mạch điện. Khi kéo ngƣời bị nạn ra khỏi mạng điện ta phải đeo găng tay cao su 
hay dùng các vật liệu cách điện khác để kéo ra. 
 Sau đó đƣa ngƣời bị nạn vào chỗ thoáng mát, nếu họ bị bất tỉnh phải đi gọi bác sỹ 
ngay. Trong khi chờ đợi phải mở hết những chỗ quần áo bó hẹp của nạn nhân (nhƣ cổ áo, 
thắt lƣng) để khỏi cản trở hô hấp, dùng vật cứng cạy miệng nạn nhân, kéo lƣỡi vì lƣỡi 
thƣờng bị tụt sâu bên trong sau khi bị điện giật và tiến hành làm hô hấp nhân tạo cho đến 
khi ngƣời bị nạn hồi tỉnh và thở bình thƣờng mới thôi. Thổi ngạt kết hợp với ấn tim là 
phƣơng pháp hiệu quả nhất nhƣng cần chú ý là khi nạn nhân bị tổn thƣơng cột sống 
không nên làm động tác ấn tim. Hình 6-8 minh họa cấp cứu tạm thời nạn nhân bằng hô 
hấp nhân tạo và ấn tim lồng ngực. 
151 
Hình 6-8: Hô hấp nhân tạo và ấn tim lồng ngực 
152 
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 6 
1. Dòng điện có tác dụng nhƣ thế nào đối với cơ thể ngƣời? 
2. Trị số dòng điện, thời gian, đƣờng đi và tần số của dòng điện giật đối với cơ thể con 
ngƣời có ảnh hƣởng nhƣ thế nào? 
3. Trình bày quy định về điện áp cho phép đối với cơ thể con ngƣời? 
4. Điện áp bƣớc là gì? Khoảng cách an toàn xa chỗ chạm đất của dây đang dẫn điện là bao 
nhiêu để có thể xem điện áp bƣớc bằng không? 
5. Hãy nêu các biện pháp bảo vệ an toàn điện và phạm vi ứng dụng của chúng. 
6. Có những phƣơng tiện bảo hộ nào để ngăn ngừa các tai nạn về điện? 
7. Khi gặp ngƣời bị điện giật cần phải làm gì? Trình bày cách cấp cứu ngƣời bị điện giật. 
8. Một mạng điện ba pha điện áp 380/220V có trung tính trực tiếp nối đất, có điện trở nối 
đất  4r0 . Một ngƣời đứng trên nền có điện trở nền dƣới chân ngƣời bằng không, chạm 
vào một pha nào đó của mạng này. Ngƣời này có điện trở ngƣời  1000R ng . Nếu coi 
điện trở cách điện của mạng là lý tƣởng; hãy tính dòng điện đi qua ngƣời. 
Đáp số: A22.0Ing 
9. Một mạng điện ba pha điện áp 380/220V có trung tính trực tiếp nối đất, có điện trở nối 
đất  4r0 . Một dây pha bị đứt chạm đất có điện trở chỗ chạm đất là 12 . Hãy tính dòng 
điện chạm đất. 
Đáp số: A75.13Iđ 
153 
PHỤ LỤC BIỂU DIỄN DÕNG ĐIỆN HÌNH SIN BẰNG SỐ PHỨC 
1. Cách biểu diễn số phức 
 Trong mặt phẳng tọa độ phức, một số phức 
.
C đƣợc biểu diễn dƣới các dạng sau 
đây: 
 Dạng đại số: C a jb 
 Dạng lƣợng giác: C Ccos jCsin 
 Dạng hàm mũ: jC Ce C  
Trong đó 1j là đơn vị ảo; a là phần thực, jb là phần ảo; 
 22 baC là môđun (độ lớn) của số phức 
a
b
arctg là argumen (góc). 
2. Một số phép tính đối với số phức 
a) Hai số phức đƣợc coi là bằng nhau nếu phần thực và phần ảo của chúng tƣơng ứng 
bằng nhau. 
b) Cộng và trừ: Khi phải thực hiện các phép tính cộng hoặc trừ các số phức, ta biểu diễn 
các số phức này dƣới dạng đại số và tiến hành cộng (hay trừ) phần thực với phần thực, 
phần ảo với phần ảo. 
 Ví dụ: Cho hai số phức 1 2A a jb,A c jd , và gọi: 1 2A A A . Khi đó ta có: 
 1 2 1 2A A A (a c) j(b d);A A A (a c) j(b d) 
c) Hai số phức đƣợc gọi là liên hợp (liên hợp phức) nếu phần thực của chúng bằng nhau 
và phần ảo của chúng bằng nhau nhƣng khác dấu. 
 Ví dụ: jA a jb Ae có liên hợp phức là jA a jb Ae
154 
Tích của hai số phức liên hợp cho ta một số thực: 
*
2 2 2A .A a b A 
d) Nhân, chia: Muốn nhân (hoặc chia) hai số phức ta biểu diễn chúng dƣới dạng hàm mũ. 
Số phức mới có đƣợc sau khi thực hiện phép nhân (hoặc chia) có môđun bằng tích môđun 
của các số phức thành phần và có argumen bằng tổng (khi thực hiện phép nhân) hoặc hiệu 
(khi thực hiện phép chia) argumen của các số phức thành phần. 
 Ví dụ: 1j1 1A a jb A e
 với 
a
b
arctg,baA 1
22
1 
 2j2 2A c jd A e
 , với 
c
d
arctg,dcA 2
22
2 
 Với phép nhân ta có: 1 21 2
jj j
1 2 1 2 1 2A A A A e A e A A e
   hay jA Ae  với 
21AAA và 21 . 
 Với phép chia ta có: 
1
1 2
2
j
1 j j1 1
j
222
A A e A
B e Be
AA e
A

  

 với 
2
1
A
A
B và 
21  . Ta cũng có thể nhân hai số phức đƣợc biểu diễn dƣới dạng đại số nhƣ thông 
thƣờng 
 1jvì)adbc(j)bdac(bdjjadjbcacjdcjba 22 
 Khi hai số phức đƣợc biểu diễn dƣới dạng đại số, thƣơng của chúng cũng là một số 
phức; số này có đƣợc bằng cách nhân số chia và số bị chia với liên hợp phức của số chia. 
 Ví dụ: 
22 dc
adbcjbdac
jdcjdc
jdcjba
jdc
jba
e) Tích của một số phức với je tƣơng ứng với việc quay vectơ biểu diễn số phức đó một 
góc ; tích của một số phức với je 2
j
 tƣơng đƣơng với việc quay vectơ biểu diễn đó 
một góc bằng 
2
 . 
3. Biểu diễn các đại lƣợng hình sin bằng số phức 
 Một dòng điện hình sin  tsin2Ii hoàn toàn xác định khi ta biết đƣợc I (giá 
trị hiệu dụng),  và . Do vậy ta có thể biểu diễn các đại lƣợng điện hình sin bằng số 
155 
phức nhƣ sau: môđun của số phức là trị số hiệu dụng và argumen (góc) của số phức là pha 
ban đầu. 
 Dòng điện phức: ij iI Ie I
  
 Điện áp phức: uj uU Ue U
  
 Tổng trở phức các nhánh CL X,X,R mắc nối tiếp là 
 CL
j XXjRsinjZcosZZeZ 
Trong đó 
R
XX
arctg;XXRZ CL
2
CL
2 . 
4. Biểu diễn các đại lƣợng của mạch điện dƣới dạng số phức 
 -Định luật Ohm 
U
I
Z
 -Định luật Kirchoff 1 cho một nút 
nút
I 0  
 -Định luật Kirchoff 2 cho một vòng kín 
machvòng mach vòng
ZI E   
 Các quy ƣớc về dấu tƣơng tự nhƣ ở mạch điện một chiều. 
 -Tổng trở phức tƣơng đƣơng tđZ của các tổng trở mắc nối tiếp 
 n21tđ Z...ZZZ 
trong đó n21 Z,...,Z,Z là các tổng trở phức thành phần. 
 -Tổng trở phức tƣơng đƣơng tđZ của các nhánh mắc song song 
n21tđ Z
1
...
Z
1
Z
1
Z
1
trong đó n21 Z,...,Z,Z là các tổng trở phức của các nhánh tƣơng ứng. 
156 
5. Cách tính công suất của một mạch điện xoay chiều 
 Gọi ujU Ue  là điện áp phức tác dụng vào hai đầu đoạn mạch và ijI Ie  là dòng 
điện phức chạy qua đoạn mạch đó. Ta có: 
 u iu i
*
jj j jUI Ue Ie UIe UIe
    
Trong đó là góc lệch pha giữa điện áp U và dòng điện I của mạch điện. 
jQPUI
jQPsinjUIcosUIUIeUI
*
j*
157 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Phan Trần Hùng. Điện Kĩ Thuật. Nhà Xuất Bản Đại Học Sƣ Phạm, 2006. 
2. Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh. Kỹ Thuật Điện. Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 1997. 
3. Phan Trần Hùng, Nguyễn Văn Ánh. Vật Lý Kĩ Thuật I. Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 
2001. 
4. Trần Minh Sơ. Kĩ Thuật Điện 2. Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2001. 
5. Nguyễn Chu Hùng, Tôn Thất Cảnh Hƣng. Kỹ Thuật Điện I. Nhà Xuất Bản Đại Học 
Quốc Gia TP. HCM. 
6. Nguyễn Đình Thắng. Giáo Trình An Toàn Điện. Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2008. 
7. Nguyễn Văn Chất. Giáo Trình Kỹ Thuật Điện. Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2007. 
8. Nguyễn Văn Tuệ. Điện Học Cơ Bản Và Mạch Điện – Mạch Từ. Nhà Xuất Bản Đại 
Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2003. 
9. Nguyễn Thành Vấn. Điện Và Từ. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí 
Minh, 2008. 
10. Phan Thị Huệ. Bài Tập Kỹ Thuật Điện – Trắc Nghiệm Và Tự Luận. Nhà Xuất Bản 
Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2008. 
11. Nguyễn Trọng Thắng, Lê Thị Thanh Hoàng. Giáo Trình Kỹ Thuật Điện. Đại Học 
Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, 2008.