Điện áp bước là gì? nguyên nhân xuất hiện, mức độ nguy hiểm và cách phòng tránh

Trong quá trình vận hành và sử dụng hệ thống điện, đặc biệt là khi xảy ra sự cố đứt dây điện hoặc dòng điện sự cố đi xuống đất, một hiện tượng nguy hiểm có thể xuất hiện đó là điện áp bước. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ điện áp bước là gì, điện áp bước hình thành trong những trường hợp nào và vì sao nó có thể gây tai nạn điện nghiêm trọng cho con người. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn nắm rõ khái niệm điện áp bước, cơ chế hình thành, mức độ nguy hiểm cũng như các biện pháp an toàn cần thiết khi gặp hiện tượng điện áp bước trong thực tế.

Điện áp bước là gì? Hiện tượng nguy hiểm thường gặp trên đường dây điện

Trong các hệ thống điện hiện nay, từ điện dân dụng cho đến điện công nghiệp, đường dây điện luôn được trang bị nhiều thiết bị bảo vệ nhằm hạn chế tối đa sự cố. Tuy nhiên, trên thực tế vẫn có những tình huống ngoài ý muốn xảy ra như ngắn mạch, sét đánh, va chạm cơ học làm đứt đường dây điện. Khi dây dẫn đang mang điện bị đứt và rơi xuống mặt đất, một hiện tượng nguy hiểm có thể xuất hiện, đó chính là điện áp bước.

Rất nhiều tai nạn điện nghiêm trọng đã xảy ra chỉ vì người dân hoặc công nhân không hiểu rõ điện áp bước là gì, không nhận biết được vùng nguy hiểm khi dây điện rơi xuống đất. Bài viết này sẽ cùng anh em forum tìm hiểu rõ khái niệm điện áp bước, điều kiện xuất hiện, mức độ nguy hiểm cũng như các biện pháp phòng tránh cần thiết để đảm bảo an toàn khi gặp sự cố điện ngoài thực tế.

Điện áp bước là gì và xuất hiện khi nào trong hệ thống điện

Điện áp bước là gì?

Vậy điện áp bước là gì? Có thể hiểu một cách đơn giản, điện áp bước là hiệu điện thế xuất hiện giữa hai điểm trên mặt đất cách nhau một khoảng nhất định, thường chính là khoảng cách giữa hai chân của con người, khi dòng điện truyền từ điểm có điện áp cao xuống đất.

Hiện tượng này thường xảy ra khi:

• Dây dẫn điện đang mang điện bị đứt và rơi xuống đất
• Dòng điện sự cố đi qua hệ thống nối đất của trạm biến áp
• Sét đánh vào cột điện, đường dây hoặc thiết bị điện

Khi đó, dòng điện sẽ tản ra trong lòng đất theo nhiều hướng khác nhau. Đất lúc này đóng vai trò như một điện trở tản, khiến điện thế giảm dần theo khoảng cách tính từ điểm tiếp xúc của dây điện hoặc cực nối đất. Nếu một người bước vào khu vực này, hai chân đặt ở hai vị trí có điện thế khác nhau sẽ tạo thành một hiệu điện thế tác động trực tiếp lên cơ thể, gây ra hiện tượng điện giật.

Khi nào điện áp bước trở nên nguy hiểm?

Điện áp bước trở nên đặc biệt nguy hiểm khi:

• Dòng điện sự cố lớn
• Điện trở đất cao
• Người đứng gần điểm dây điện chạm đất
• Khoảng cách hai chân người đứng tương đối xa nhau

Càng tiến gần đến tâm vùng điện áp bước (vị trí dây điện rơi xuống đất), sự chênh lệch điện thế giữa hai chân càng lớn. Nếu vượt qua ngưỡng an toàn của cơ thể người, dòng điện đi qua tim và hệ thần kinh có thể gây co giật, ngã quỵ, thậm chí tử vong.

Trong vận hành trạm biến áp và đường dây trung – cao thế, điện áp bước luôn là yếu tố an toàn được đặt lên hàng đầu.

Điện áp bước là điện áp giữa gì và các biện pháp phòng tránh

Điện áp bước là điện áp giữa gì?

Một cách chính xác về mặt kỹ thuật, điện áp bước là điện áp giữa hai điểm trên mặt đất cách nhau một bước chân, tương ứng với vị trí đặt hai chân của con người trong vùng có dòng điện tản.

Khoảng cách giữa hai chân càng lớn:

• Hiệu điện thế càng cao
• Dòng điện qua cơ thể càng lớn
• Mức độ nguy hiểm càng tăng

Chính vì vậy, trong vùng nghi ngờ có điện áp bước, việc bước đi bình thường là cực kỳ nguy hiểm. Chỉ một bước chân sai cũng có thể khiến cơ thể chịu một hiệu điện thế đủ lớn để gây điện giật.

Biện pháp an toàn khi gặp điện áp bước

Để giảm thiểu rủi ro khi gặp sự cố điện áp bước, cần ghi nhớ các nguyên tắc an toàn sau:

• Tuyệt đối không tiếp cận khu vực có dây điện đứt rơi xuống đất trong bán kính tối thiểu 10 mét
• Cảnh báo và ngăn người khác đến gần khu vực nguy hiểm
• Nếu không may đang đứng trong vùng nghi ngờ có điện áp bước:
• Di chuyển bằng cách nhảy lò cò một chân
• Hoặc chụm sát hai chân và di chuyển từng bước nhỏ
• Nên nhanh chóng rời khỏi khu vực nguy hiểm với khoảng cách tối thiểu 20 mét so với điểm dây chạm đất

Những biện pháp này giúp giảm chênh lệch điện thế giữa hai chân, từ đó hạn chế dòng điện chạy qua cơ thể.

Công thức tính điện áp bước và mức độ nguy hiểm đối với cơ thể người

Công thức tính điện áp bước

Về mặt nguyên lý, điện áp bước được xác định bằng công thức:

U_b = U_{chân gần} – U_{chân xa}

Trong đó:

• U_b là điện áp bước
• U_{chân gần} là điện thế tại vị trí chân gần tâm điện áp
• U_{chân xa} là điện thế tại vị trí chân còn lại

Giá trị điện áp bước phụ thuộc vào:

• Cường độ dòng điện sự cố
• Điện trở suất của đất
• Khoảng cách giữa hai điểm đặt chân

Dòng điện qua cơ thể người trong điện áp bước

Sau khi xác định điện áp bước, dòng điện chạy qua cơ thể người có thể được tính theo công thức:

I = U_b / R_người

Trong đó:

• R_người (điện trở cơ thể người) thường lấy xấp xỉ 1.000 Ω

Theo tiêu chuẩn an toàn:

• Dòng điện một chiều nguy hiểm từ 100 mA
• Dòng điện xoay chiều nguy hiểm từ 50 mA

Nếu dòng điện qua cơ thể vượt quá các giá trị trên, nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tim mạch, hô hấp và tính mạng là rất cao.

Công ty TNHH TTTT Global

Địa chỉ: Landmark 4, Vinhomes Central Park, 720A Điện Biên Phủ, P.Thạnh Mỹ Tây, TP.HCM, Việt Nam

Website: https://ttttglobal.com/

Email: info@ttttglobal.com

Điện thoại: 0286 2728334