An toàn điện trong nhà máy: nguyên tắc cơ bản quản lý cần biết

An toàn điện trong nhà máy không chỉ là việc của nhân viên điện. Một vụ chập cháy tủ điện, một lần người vận hành chạm vào thiết bị rò điện hay một lần mất điện đột ngột làm dừng cả dây chuyền đều là rủi ro đến từ cách tổ chức, thiết kế và vận hành hệ thống. Vì vậy, các nguyên tắc cơ bản dưới đây dành cho giám đốc nhà máy, quản lý sản xuất, trưởng bộ phận kỹ thuật và chủ đầu tư, những người không trực tiếp thao tác nhưng chịu trách nhiệm cuối cùng. Bài viết mang tính hướng dẫn chung, không thay thế quy định pháp luật hiện hành hay hồ sơ thiết kế được duyệt của từng nhà máy.

Vì sao quản lý cần hiểu an toàn điện, không chỉ giao cho thợ điện

Trong nhà máy, điện là nguồn năng lượng của gần như mọi hoạt động: động cơ, máy nén khí, băng tải, chiếu sáng, điều khiển tự động. Khi hệ thống điện được thiết kế và bảo trì đúng, nó gần như "vô hình". Khi có sự cố, hậu quả thường gồm ba lớp: thiệt hại về người, thiệt hại về thiết bị và thiệt hại do gián đoạn sản xuất. Người quản lý quyết định ngân sách bảo trì, quyết định chọn vật tư theo giá hay theo chất lượng, quyết định có cho dừng máy để kiểm tra định kỳ hay không. Do đó, hiểu những nguyên tắc nền tảng giúp họ đặt đúng câu hỏi và nhận ra sớm dấu hiệu rủi ro.

Nguyên tắc 1: Thiết kế đúng ngay từ đầu

An toàn bắt đầu từ bản vẽ. Hệ thống điện nhà máy cần được tính toán công suất, phân nhóm phụ tải, chọn tiết diện cáp, chọn thiết bị bảo vệ và phối hợp bảo vệ giữa các cấp từ tổng đến nhánh. Sai lầm hay gặp là thiết kế theo nhu cầu hiện tại mà không chừa dự phòng cho mở rộng, dẫn đến quá tải khi thêm máy. Một nguyên tắc nên theo là phân tách rõ khu vực: khu vực ẩm ướt, bụi, nhiệt độ cao hoặc có nguy cơ cháy nổ cần thiết bị có cấp bảo vệ và loại vật tư phù hợp, chứ không dùng chung một tiêu chuẩn cho toàn xưởng.

Tủ điện phân phối là điểm tập trung rủi ro, vì vậy cần được chế tạo đúng yêu cầu. Vỏ tủ do NEWSUN sản xuất có thể làm từ thép sơn tĩnh điện, tôn tráng kẽm, mạ kẽm nhúng nóng hoặc inox, với kích thước và độ dày tôn 0,8–2,0 mm theo yêu cầu. Bạn có thể tham khảo tủ phân phối và vỏ tủ điện để thấy các tùy chọn vật liệu.

Nguyên tắc 2: Bảo vệ nhiều lớp

Không có thiết bị nào bảo vệ được mọi tình huống, nên hệ thống an toàn luôn được xây dựng theo nhiều lớp. Các lớp phổ biến trong nhà máy gồm:

• Bảo vệ quá tải và ngắn mạch: aptomat, MCCB, ACB ở đầu mỗi nhánh. Xem thêm các thiết bị đóng cắt phù hợp từng cấp công suất.
• Bảo vệ chống dòng rò: thiết bị chống rò giúp ngắt nhanh khi có dòng rò xuống đất, giảm nguy cơ điện giật.
• Bảo vệ động cơ: rơ le nhiệt hoặc bộ bảo vệ điện tử để tránh cháy cuộn dây khi quá tải, mất pha.
• Bảo vệ chống sét và quá áp lan truyền: thiết bị cắt lọc sét đặt ở tủ tổng và các tủ quan trọng.

Điều quan trọng là các lớp này phải phối hợp với nhau. Nếu thiết bị đầu nguồn cắt trước thiết bị nhánh, một sự cố nhỏ ở một máy có thể làm mất điện cả phân xưởng. Việc chỉnh định và phối hợp bảo vệ nên giao cho kỹ sư có kinh nghiệm.

Nguyên tắc 3: Nối đất và tiếp địa là nền móng

Nhiều tai nạn điện và sự cố cháy thiết bị bắt nguồn từ hệ thống nối đất kém. Vỏ tủ, khung máy, thang cáp kim loại và thiết bị cần được nối đẳng thế về hệ thống tiếp địa để dòng sự cố có đường thoát an toàn và thiết bị bảo vệ tác động kịp thời. Giá trị điện trở nối đất cần đáp ứng yêu cầu thiết kế và được đo kiểm định kỳ, nhất là sau mùa mưa hoặc sau khi thi công thêm hạng mục. Quản lý nên yêu cầu có biên bản đo và lưu hồ sơ, thay vì chỉ tin vào "đã làm tiếp địa".

Hệ thống thang máng cáp kim loại cũng là một phần của mạng nối đất nếu được thiết kế như vậy. Các mối nối giữa các đoạn cần đảm bảo dẫn điện liên tục. Thang cáp mạ kẽm nhúng nóng hoặc sơn tĩnh điện dày giúp duy trì độ bền cơ khí và hạn chế gỉ sét tại vị trí nối.

Nguyên tắc 4: Vật tư đạt chất lượng, đấu nối đúng kỹ thuật

Dây cáp, aptomat, contactor, đầu cốt là những vật tư nhỏ nhưng quyết định độ an toàn. Cáp không đủ tiết diện nóng lên và lão hóa lớp cách điện. Đầu cốt ép không chặt gây phát nhiệt tại điểm tiếp xúc, một trong những nguyên nhân chập cháy tủ điện thường gặp. Aptomat kém chất lượng có thể không ngắt khi sự cố. Vì vậy, nhà máy nên mua vật tư từ nguồn có thương hiệu rõ ràng, có chứng từ xuất xứ, và yêu cầu nhà cung cấp tư vấn đúng chủng loại cho từng ứng dụng.

Về cáp, các thương hiệu như Cadisun, Goldcup, LS Vina, Cadivi có nhiều dòng cáp cho nhu cầu khác nhau: cáp hạ thế cách điện XLPE/PVC, cáp chống cháy, cáp trung thế. Việc chọn loại nào cần dựa trên tính toán tải và môi trường lắp đặt, không có con số chung cho mọi nhà máy. Có thể xem danh mục dây cáp điện để tham khảo các dòng hiện có.

Nguyên tắc 5: Quy trình thao tác và đào tạo con người

Thiết bị tốt vẫn có thể gây tai nạn nếu thao tác sai. Nhà máy nên xây dựng các quy trình bằng văn bản và đào tạo bài bản cho người vận hành:

• Khóa và gắn thẻ cảnh báo: trước khi bảo trì phải cắt nguồn, khóa thiết bị đóng cắt và gắn biển, tránh người khác vô tình cấp điện lại.
• Kiểm tra không điện: luôn dùng thiết bị đo xác nhận không còn điện trước khi chạm vào mạch.
• Phiếu công tác: các công việc điện nguy hiểm cần có người giám sát và được phê duyệt trước.
• Trang bị bảo hộ: găng cách điện, ủng, kính, dụng cụ cách điện còn hạn kiểm định.
• Chỉ người có chuyên môn mới được mở tủ điện: khóa tủ và quản lý chìa khóa theo phân quyền.

Đào tạo nên được lặp lại định kỳ và ghi nhận bằng hồ sơ. Một công nhân mới vào ca cần biết vị trí tủ điện tổng, nút dừng khẩn cấp, bình chữa cháy phù hợp và cách xử lý khi có người bị điện giật mà không đưa bản thân vào nguy hiểm.

Nguyên tắc 6: Bảo trì và kiểm tra định kỳ

Hệ thống điện xuống cấp theo thời gian: bụi bám làm giảm cách điện, mối nối lỏng do rung động, thiết bị đóng cắt mòn tiếp điểm. Chương trình bảo trì nên có lịch cụ thể, phân việc rõ ràng và có biểu mẫu ghi nhận kết quả. Những hạng mục thường được đưa vào kiểm tra gồm siết lại các mối nối, vệ sinh tủ điện, quan sát dấu hiệu quá nhiệt (có thể dùng camera nhiệt nếu có), kiểm tra hoạt động của thiết bị bảo vệ, đo điện trở cách điện và điện trở nối đất. Tần suất cụ thể tùy mức độ quan trọng của thiết bị và điều kiện môi trường, nên xác định cùng kỹ sư điện của nhà máy.

Nguyên tắc 7: Chuẩn bị cho sự cố và mất điện

Dù đã làm đủ các bước, sự cố vẫn có thể xảy ra. Nhà máy cần chuẩn bị kịch bản xử lý: phương án dừng máy an toàn, đường thoát hiểm, bình chữa cháy phù hợp với đám cháy điện, số điện thoại khẩn cấp và người phụ trách. Với phụ tải quan trọng như hệ thống chiếu sáng sự cố, thông gió, bơm chữa cháy hoặc dây chuyền không được phép dừng đột ngột, nên có nguồn dự phòng. Tủ ATS tự động chuyển nguồn giữa lưới điện và máy phát giúp rút ngắn thời gian mất điện và hạn chế thao tác thủ công trong tình huống khẩn cấp. Theo catalogue của NEWSUN, tủ ATS có các model từ ATS-DD-10A (5 kW) đến ATS-DD-3200A (1600 kW), hỗ trợ hai chế độ tự động và tay, hiển thị điện áp, dòng điện, tần số.