THUYT MINH VINCOM CENTER CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

1 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 1.1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG: - Chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo làm việc, hoạt động bình thường người, vật phương tiện vận chuyển khơng có thiếu ánh sáng tự nhiên - Chiếu sáng cố: cho phép tiếp tục làm việc thời gian đảm bảo an toàn người khỏi nhà hệ chiếu sáng làm việc bị hư hỏng hay bị cố - Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà trời) cần thiết lối lại, nơi xí nghiệp cơng cộng có 50 người, cầu thang tồ nhà có từ tầng trở lên, phân xưởng có 50 người nơi khác 100 người - Chiếu sáng bảo vệ: cần thiết đêm cơng trình xây dựng nơi sản xuất 1.1.1 LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ: a/ Chọn nguồn sáng: chọn nguồn sáng theo tiêu chuẩn sau đây: - Nhiệt độ màu chọn theo biểu đồ Kruithof - Chỉ số màu - Việc sử dụng tăng cường gián đoạn địa điểm - Tuổi thọ đèn - Quang hiệu đèn b/ Lựa chọn hệ thống chiếu sáng: Để thiết kế chiếu sáng nhà, thường sử dụng phương thức chiếu sáng sau: - Hệ (hệ chiếu sáng chung): - Hệ (hệ chiếu sáng hỗn hợp): c/ Chọn thiết bị chiếu sáng: Sự lựa chọn TBCS phải dựa điều kiện sau: - Tính chất mơi trường xung quanh - Các yêu cầu phân bố ánh sáng giảm chói - Các phương án kinh tế d/ Chọn độ rọi E: Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào yếu tố sau: - Loại cơng việc, kích thước vật, sai biệt vật hậu cảnh - Mức độ căng thẳng cơng việc GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page - Lứa tuổi người sử dụng - Hệ chiếu sáng, loại nguồn sáng lựa chọn e/ Chọn hệ số dự trữ k (hệ số bù d): Trong thiết kế chiếu sáng, tính cơng suất cần phải ý q trình vận hành hệ chiếu sáng, giá trị độ rọi mặt phẳng làm việc giảm Những nguyên nhân làm giảm độ rọi E là: giảm quang thông nguồn sáng trình làm việc, giảm hiệu suất đèn TBCS, tường, trần bị bẩn Như vậy, tính cơng suất nguồn sáng để đảm bảo giá trị tiêu chuẩn mặt phẳng làm việc trình vận hành TBCS cần phải cho thêm hệ số tính đến giảm độ rọi E Hệ số gọi hệ số dự trữ k (Liên Xô cũ) hay hệ số bù d (Pháp) 1.1.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG: Có nhiều phương pháp tính tốn chiếu sáng như: - Liên Xơ có phương pháp tính tốn chiếu sáng sau: + Phương pháp hệ số sử dụng + Phương pháp công suất riêng + Phương pháp điểm - Mỹ có phương pháp tính tốn chiếu sáng sau: + Phương pháp quang thơng + Phương pháp điểm - Cịn Pháp có phương pháp tính tốn chiếu sáng sau: + Phương pháp hệ số sử dụng + Phương pháp điểm phương pháp tính tốn chiếu sáng phầm mềm chiếu sáng Tính tốn chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng [2] gồm có bước: 1/ Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng 2/ Lựa chọn độ rọi yêu cầu 3/ Chọn hệ chiếu sáng 4/ Chọn nguồn sáng 5/ Chọn đèn 6/ Lựa chọn chiều cao treo đèn: Tùy theo: đặc điểm đối tượng, loại cơng việc, loại bóng đèn, giảm chói, bề mặt làm việc Ta phân bố đèn sát trần (h’=0) cách trần khoảng h’ Chiều cao bề mặt làm việc độ cao 0.8 m so với sàn (mặt bàn) sàn tùy theo cơng việc Khi độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h tt= H - h’-0.8 (với H: chiều cao từ sàn đến trần) (1.1) Cần ý chiều cao htt đèn huỳnh quang không vượt m, không độ sáng bề mặt làm việc khơng đủ Cịn đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại… nên treo độ cao từ 5m trở lên để tránh chói 7/ Xác định thơng số kỹ thuật ánh sáng: - Tính số địa điểm: đặc trưng cho kích thước hình học địa điểm GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page (1.2) Với: a,b – chiều dài rộng phịng; htt – chiều cao h tính tốn - Tính hệ số bù: dựa vào bảng phụ lục tài liệu [2] - Tính tỷ số treo: (1.3) Với: h’ – chiều cao từ bề mặt đèn đến trần Xác định hệ số sử dụng: Dựa thông số: loại đèn, tỷ số treo, số địa điểm, hệ số phản xạ trần, tường, sàn ta tra giá trị hệ số sử dụng bảng nhà chế tạo cho sẵn 8/ Xác định quang thơng tổng u cầu: Trong đó: (1.4) Etc – độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux) S – diện tích bề mặt làm việc (m2) d – hệ số bù φtong – quang thông tổng đèn (lm) 9/ Xác định số đèn: (1.5) Kiểm tra sai số quang thông: (1.6) Trong thực tế sai số từ –10% đến 20% chấp nhận 10/ Phân bố đèn dựa yếu tố: - Phân bố cho độ rọi đồng tránh chói, đặc điểm kiến trúc đối tượng, phân bố đồ đạc - Thỏa mãn yêu cầu khoảng cách tối đa dãy đèn dãy, dễ dàng vận hành bảo trì 11/ Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: (1.7) Trên phần lý thuyết tính tốn chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng 1.2 TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG: Vì đặc trưng tịa nhà Vincom Center cao ốc văn phòng,thương mại,bi đậu xe nên ta chọn tầng hầm 6, tầng hầm 3, tầng 2, tầng khu để áp dụng tính tốn chiếu sáng với tốn cụ thể sau: TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG TẦNG HẦM Ta chọn kích thướt tiêu biểu để tính chiếu sáng(16.8mx16.8m) Sau ta phân bố tương tự cho sàn – Kích thước: chiều dài a = 8.4 chiều cao H = 3.0 – trần: vàng creme (m); chiều rộng b= 8.4 (m); diện tích Hệ số phản xạ trần GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC (m) S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 Page tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: Etc= 200 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 3000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof – Chọn bóng đèn: loại: Osram L36W/830 Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=36 (w) φđ= 3350 (lm) Tm= 3000 (0K) loại: CFR 340 hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:2 – Phân bố đèn: quang thơng bóng/1bộ:6700 (lm) cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.0 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= (m) – Chỉ số địa điểm: = 1.4 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.60 13 – Quang thông tổng : = 29400 (lm) 14 – Xác định số đèn:= 6.3 Chọn số đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = -0.061% Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: = 198.02 (lx) TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG TẦNG HẦM Khu thương mại Ta chọn kích thướt tiêu biểu để tính chiếu sáng(8.4mx8.4m) Sau ta phân bố tương tự cho sàn – Kích thước: chiều dài a = 8.4 chiều cao H = 2.8 – trần: trắng sáng (m); chiều rộng b= 8.4 (m); diện tích Hệ số phản xạ trần S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: (m) Etc= 300 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 4000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page – Chọn bóng đèn: loại: Osram L18 W/840XXT Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=18 (w) φđ= 1450 (lm) Tm= 4000 (0K) loại: CFR 340 hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:3 – Phân bố đèn: quang thơng bóng/1bộ:4350 (lm) cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= (m) – Chỉ số địa điểm: = 2.1 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.7 13 – Quang thông tổng : = 37800 (lm) 14 – Xác định số đèn:= Chọn số đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 3.6% Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: = 310.7 (lx) TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG TẦNG Khu văn phịng Ta chọn kích thướt tiêu biểu để tính chiếu sng(8.4mx8.4m) Sau ta phân bố tương tự cho sàn – Kích thước: chiều dài a = 8.4 (m); chiều rộng b= 8.4 chiều cao H = 2.5 – trần: trắng sng (m); diện tích Hệ số phản xạ trần S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: (m) Etc= 300 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 4000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof – Chọn bóng đèn: loại: CF dạng 1U đui chấu 2G11 Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=36 (w) φđ= 2900 (lm) Tm= 4000 (0K) loại: CFR 340 hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:1 GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC quang thơng bóng/1bộ:2900 (lm) Page – Phân bố đèn: cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 1.7 (m) – Chỉ số địa điểm: = 2.47 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=1.09 13 – Quang thông tổng : = 24275 (lm) 14 – Xác định số đèn:= 8.5 Chọn số đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = -7.5% Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: = 320.2 (lx) Khu vệ sinh Ta chọn kích thướt tiêu biểu để tính chiếu sáng(8.4mx8.4m) Sau ta phân bố tương tự cho sàn – Kích thước: chiều dài a = 8.4 (m); chiều rộng b= 8.4 chiều cao H = 2.5 – trần: trắng sng (m); diện tích Hệ số phản xạ trần S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: (m) Etc= 150 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 2700 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof – Chọn bóng đèn: loại: CF dạng 1U đui chấu 2G11 Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=36 (w) φđ= 2900 (lm) Tm= 2700 (0K) loại: PL-L36W/830/4P hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:1 – Phân bố đèn: quang thông bóng/1bộ:2900 (lm) cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.0 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2.5 (m) – Chỉ số địa điểm: = 1.68 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.85 13 – Quang thông tổng : = 15564.7 (lm) GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 14 – Xác định số đèn:= 5.5 Chọn số đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 11.8% Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: = 165.89 (lx) TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG TẦNG 21 Chiếu sng mơt Ta chọn kích thướt tiêu biểu để tính chiếu sáng(8.4mx8.4m) Sau ta phân bố tương tự cho sàn Phòng khách – Kích thước: chiều dài a = 8.4 (m); chiều rộng b= 8.4 chiều cao H = 3.0 – trần: trắng sng (m); diện tích Hệ số phản xạ trần S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: (m) Etc= 300 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 4000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof – Chọn bóng đèn: loại: CF dạng 1U đui chấu 2G11 Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=36 (w) φđ= 2900 (lm) Tm= 4000 (0K) loại: CFR 340 hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:1 – Phân bố đèn: quang thơng bóng/1bộ:2900 (lm) cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2.2 (m) – Chỉ số địa điểm: = 2.0 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.94 13 – Quang thông tổng : = 28149(lm) 14 – Xác định số đèn:= 9.7 Chọn số đèn: Nboden= 10 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 3.02% GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: = 309.1 (lx) Phịng ngủ – Kích thước: chiều dài a = 8.4 (m); chiều rộng b= 8.4 chiều cao H = 3.0 – trần: trắng sng (m); diện tích Hệ số phản xạ trần S= 70.56 (m2) ρtr= 0.7 tường: vàng nhạt Hệ số phản xạ tường ρtg= 0.5 sàn: gạch Hệ số phản xạ sàn ρlv= 0.2 – Độ rọi yêu cầu: (m) Etc= 150 (lx) – Chọn hệ chiếu sáng: chung 5– Chọn khoảng nhiệt độ màu:Tm= 2700 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof – Chọn bóng đèn: loại: CF dạng 1U đui chấu 2G11 Ra= 85 – Chọn đèn: Pđm=36 (w) φđ= 2900 (lm) Tm= 2700 (0K) loại : PL-L36W/827/4P hiệu suất:100% Số đèn /1 bộ:1 – Phân bố đèn: quang thơng bóng/1bộ:2900 (lm) cách trần h’= (m); bề mặt làm việc: 0.8 (m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= 2.2 (m) – Chỉ số địa điểm: = 2.0 10 – Hệ số bù: d =1.25 11 – Tỷ số treo: =0 12 – Hệ số sử dụng: U=0.94 13 – Quang thông tổng : = 14074(lm) 14 – Xác định số đèn:= 4.85 Chọn số đèn: Nboden= 15 – Kiểm tra sai số quang thông: = 3.02% Kết luận: thỏa yêu cầu 16 – Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: =154.55(lx) GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page Chương Thiết kế chiếu sáng THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO CÁC KHÔNG GIAN 1/ CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ Độ rọi Tầng (1) Hầm 06 Vị trí Bóng đèn u chiếu sáng cầu Erc(lux) Tm( K) (2) (4) (5) Hầm 06 200 4000 Exit mặt Emergency bóng Số đèn Tổng công suất (KW) Ra φđ(lm) Loại máng đèn (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Huỳnh quang 36w 85 3350 bóng Osram L36W/830 660 26.4 3w 15 0.045 2x5w 50 0.5 Loại bóng đèn Mã hiệu sản phẩm 27 Tổng công suất chiếu sáng tầng Hầm 06 P∑ Hầm 03 Khu thương mại 300 4000 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/840XXT 144 8.64 Khu kỹ thuật v dịch vụ 300 4000 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/840XXT 315 18.9 150 2700 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/827 30 0.6 Hành lang 200 3000 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/827 279 11.16 Lobby, 150 2700 85 1350 bóng 32 0.64 Khu vệ sinh GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Huỳnh quang 18w Page Osram L18W/827 Chương Thiết kế chiếu sáng cầu thang Thang máy 150 Exit mặt Emergency bóng 2700 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/827 16 0.32 3w 15 0.045 2x5w 50 0.5 Tổng công suất chiếu sáng tầng 03 P∑ Khu thương mại 300 4000 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/840XXT 360 21.6 Hành lang 200 3000 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng Osram L18W/830 135 5.4 150 2700 Huỳnh quang 18w 85 1300 bóng Osram L18W/827 15 0.3 Thang máy 150 2700 Huỳnh quang 18w 85 1350 bóng CFR140 16 0.32 Exit mặt 3w 10 0.03 Emergency bóng 2x5w 40 0.4 Khu vệ sinh 01 39.66 28.26 Tổng công suất chiếu sáng tầng 01 P∑ Khu văn phịng GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC 300 4000 Compact Huỳnh 85 2900 bóng Page 10 PLL36W/830/4P 360 14.4 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center CHƯƠNG NỐI ĐẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 7.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG: Để thực việc nối đất đất kỹ thuật đạt hiệu cao, cần biết khái niệm sau:[1] - Các phận cần nối đất (vỏ kim loại): phần dẫn điện thiết bị bình thường khơng có điện, nhiên điều kiện hư hỏng xuất điện áp Đường cáp: + Ống dẫn; + Các cách điện giấy vỏ chì, bọc giáp không; + Cáp bọc kim loại cách điện giấy chất khống Thiết bị đóng cắt: + Phần tháo rời Thiết bị: + Vỏ kim loại thiết bị có cách điện loại I Các phần tử không điện: + Kết cấu kim loại đặt cáp (khay cáp, thang cáp…); + Vật thể kim loại: - gần dây dẫn không dẫn; - tiếp xúc với thiết bị điện - Các phận không cần nối đất (không coi phần vỏ kim loại) Các đường, ống như: + Đi dây cách điện; + Bảng điện gỗ hay vật liệu cách điện; + Dây cáp khơng có vỏ kim loại Thiết bị đóng cắt: dạng kín có cấu trúc cách điện Thiết bị: thiết bị có cách điện loại II - Các phần coi phận nối đất tự nhiên (vật dẫn tự nhiên) Các phần tử cấu trúc tòa nhà: + Kết cấu kim loại bêtông cốt thép: - khung kim loại; - cọc sắt; - bêtông cốt thép + Bề mặt: - nhà tường có kết cấu bêtơng cốt thép có bề mặt tự nhiên; GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 96 Luận văn tốt nghiệp - Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center sàn lót gạch + Kết cấu bọc kim loại: tường bọc kim loại Các phần tử khác: + Ống kim loại, ống dẫn kim loại chứa gaz, nước…; + Các phần tử có kim loại (thùng chứa, bể chứa…); + Các kết cấu kim loại phịng tắm, giặt, vệ sinh… - Các phần khơng coi vật dẫn tự nhiên: + sàn nhà gỗ; + sàn bọc cao su; + tường gạch; + thảm thảm gắn tường 7.2 CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT TRONG MẠNG HẠ ÁP THEO TIÊU CHUẨN IEC: 7.2.1 SƠ ĐỒ TT: (bảo vệ nối đất) (3 pha dây): vỏ kim loại trung tính Đất (Terre≡T) Đất (Terre≡T) L1 L2 L3 N PE RndT B Hình 7.1 SƠ ĐỒ TT RndHT Đặc tính: - Phương pháp nối đất: Điểm nối (hoặc nối cuộn hạ biến phân phối) nguồn nối trực tiếp với đất Các phận cần nối đất vật dẫn tự nhiên nối chung tới cực nối đất riêng biệt lưới Điện cực độc lập phụ thuộc điện với điện cực nguồn, hai vùng ảnh hưởng bao trùm lẫn mà không liên quan đến tác động thiết bị bảo vệ - Bố trí dây PE: (Protective Earth: dây nối đất bảo vệ) Dây PE riêng biệt với dây trung tính có tiết diện xác định theo dịng cố lớn xảy - Bố trí bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 97 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center Mạch tự động ngắt có hư hỏng cách điện Trên thực tế, RCD đảm nhận chức Dòng tác động chúng nhỏ có điện trở mắc nối tiếp hai điện cực nối đất 7.2.2 SƠ ĐỒ TN:( Bảo vệ nối trung tính, nối khơng) vỏ kim loại trung tính Trung tính Đất (Terre≡T) Nguồn nối đất sơ đồ TT Trong mạng, vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên lưới (Neutral≡N) nối với dây trung tính Một vài phương án sơ đồ TN là: - SƠ ĐỒ TN-C ( pha dây) (C- common, compound) Đặ L1 L2 L3 PEN RndHT Hình 7.2 SƠ ĐỒ TN-C c tính: Dây trung tính dây bảo vệ gọi PEN Sơ đồ không phép sử dụng dây nhỏ 10mm2 (dây Cu) 16mm2 (dây Al) thiết bị điện cầm tay Sơ đồ TN-C đòi hỏi đẳng hiệu lưới với nhiều điểm nối đất lặp lại Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nối với dây trung tính Các lắp PE: dây trung tính PE sử dụng chung gọi dây PEN Bố trí bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: sơ đồ có dịng chạm vỏ điện áp tiếp xúc lớn nên: - Có thể ngắt điện trường hợp hư hỏng cách điện - Ngắt điện thực CB (Circuit Breaker: máy cắt tự động hạ cầu chì) RCD (thiết bị chống dịng rị) khơng sử dụng cố hư hỏng cách điện coi ngắn mạch pha- trung tính - SƠ ĐỒ TN-S: (3 pha dây) (S - separate) GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 98 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center L1 L2 L3 N PE RndHT Hình 7.3 SƠ ĐỒ TN-S Đặc tính: Dây bảo vệ trung tính riêng biệt Đối với cáp có vỏ bọc chì, dây bảo vệ thường vỏ chì Hệ TN-S bắt buộc mạch có tiết diện nhỏ 10mm (dây Cu) 16mm2 (dây Al) thiết bị di động Cách nối đất: Điểm trung tính biến áp nối đất lần đầu vào lưới Các vỏ kim loại vật dẫn tự nhiên nối với dây bảo vệ PE Dây nối với trung tính biến áp Bố trí dây PE: Dây PE tách biệt với dây trung tính định kích cỡ theo dịng cố lớn xảy Bố trí bảo vệ chống chạm điện: dòng cố điện áp tiếp xúc lớn nên: - Tự động ngắt điện có hư hỏng cách điện; - Các CB, cầu chì đảm nhận vai trị này, RCD, bảo vệ chống chạm điện tách biệt với bảo vệ ngắn mạch pha-pha pha- trung tính - SƠ ĐỒ TN-C-S: Sơ đồ TN-C TN-S sử dụng lưới Trong sơ đồ TN-C-S, sơ đồ TN-C (4 dây) không sử dụng sau sơ đồ TN-S Điểm phân dây PE tách khỏi dây PEN thường điểm đầu lưới TNS TNC PEN L1 L2 L3 N PE RndHT Hình 7.4 SƠ ĐỒ TN-C -S 7.2.3 SƠ ĐỒ IT: (trung tính cách ly, bảo vệ nối đất) GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 99 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center Vỏ vỏ kim loại trung tính Cách ly nối đất Đất (Terre≡T) qua I≡ Isolate≡ cách ly L1 L2 L3 N PE RndT B IT Hình 7.5 SƠ ĐỒ kim loại vật dẫn tự nhiên nối tới điện cực nối đất chung SƠ ĐỒ IT: (nối đất qua tổng trở) Bộ hạn chế áp (Overvoltage Limiter) Z s RndHT Hình 7.6 SƠ ĐỒ IT (nối đất qua tổng trở) Đặc tính: Cách nối đất: Điểm trung tính máy biến áp cách ly với đất nối đất qua điện trở hạn chế áp Trong điều kiện bình thường, áp gần với áp vỏ thiết bị qua điện dung rò so với đất mạch thiết bị Vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nhà nối tới điện cực nối đất riêng Bố trí dây PE: dây PE tách biệt với dây trung tính định cỡ theo dịng cố lớn Bố trí bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: dịng cố có hư hỏng cách điện thường thấp không nguy hiểm Khó có khả đồng thời xảy cố hai điểm mạng lắp đặt thiết bị giám sát cách điện để bảo vệ báo tín hiệu xảy cố điểm thứ Từ định vị xác loại trừ GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 100 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center Như hệ thống điện hạ áp, ta có nhiều cách nối đất khác Tùy vào mục đích sử dụng cách thiết kế khác nhau, có sơ đồ nối đất khác Nhưng chọn lựa sơ đồ điều trước tiên sơ đồ phải đảm bảo tính an tồn cho thiết bị điện tính mạng người Đối với cơng trình tịa nhà cao ốc văn phịng – khu thương mại thường sử dụng hai loại sơ đồ nối đất là: Sơ đồ TT Sơ đồ TN-C-S Với sơ đồ nối đất TT bảo vệ chống chạm điện gián tiếp thực RCD, giá thành RCD cao thiết bị bảo vệ CB Sơ đồ TT hệ thống gồm có dây (3 dây pha, dây trung tính, dây bảo vệ PE) nên tốn dây dẫn, đặc biệt loại thiết bị điện nối dây dẫn có tiết diện lớn, giá thành dây dẫn cao Trong sơ đồ TN-C-S, bảo vệ chống chạm điện gián tiếp thực thiết bị bảo vệ CB, với thiết bị bảo vệ đảm bảo độ tin cậy an toàn cho người thiết bị điện Nếu dùng sơ đồ TN-C hệ thống gồm có dây (3 dây pha dây PEN), điều tiết kiệm chi phí dây dẫn, đặc biệt mạng điện sử dụng dây dẫn có tiết diện lớn Dựa vào đặc điểm trên, để hệ thống vừa đảm bảo an toàn, vừa tiết kiệm chi phí đầu tư tác giả chọn hệ thống cung cấp điện cho tòa nhà VinCom Center theo sơ đồ TN-C-S 7.3 TÍNH TỐN ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CHO CƠNG TRÌNH: Đối với mạng điện có điện áp 1000V, điện trở nối đất thời điểm không vượt 4Ω (riêng với thiết bị nhỏ, công suất tổng máy phát điện, máy biến áp không 100KVA cho phép đến 10Ω) Nối đất lập lại dây trung tính mạng 380/220V phải có điện trở khơng qua 10Ω Có điều cần lưu ý hệ thống nối đất cho chống sét hệ thống nối đất cho thiết bị nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành hoàn tồn riêng rẽ Hai hệ thống có điểm ngồi cách từ 6m trở lên.( theo quy phạm Tiệp Khắc số nước Châu Âu) [3] (phần giải thích chương Chống Sét) * TÍNH TỐN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT AN TỒN: Các thơng số ban đầu: - Điện trở nối đất yêu cầu: Rnđ ≤ 4Ω [7] - Điện trở suất đất: Tòa nhà VinCom Center xây dựng Thành Phố HCM nên đất thuộc loại đất bồi phù sa ρđất = 20 – 100 Ωm [7] Giả sử thời điểm đo ρđất = 50 Ωm - Hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu: [9] Loại nối đất Loại điện cực Độ chôn sâu (m) Nối đất an toàn Cọc thẳng đứng 0.8 - Hệ số mùa Km (đất khô) 1.4 Chọn cọc tiếp đất: GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 101 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center t l l d Hình 7.7 Cọc nối đất chôn sâu Cọc tiếp đất cọc thép mạ đồng có đường kính d = 20mm, cọc dài 3m, độ chôn sâu cọc: t0 = 0.8 m, khoảng cách hai cọc gần L = 6m - Dây nối cọc tiếp đất dây đồng trần có tiết diện 70mm2 Mặt đất to=0.8 m l=3 m Dây nối cọc tiếp đất Dây đồng trần 70mm2 Mối hàn Cọc tiếp đất L = 6m Hình 7.8 Hệ thống nối đất an tồn Tính tốn: Điện trở tản cọc: Rc = , Ω (7.1) Trong đó: l: chiều dài cọc tiếp đất (m), l = m d: đường kính cọc tiếp đất (m), d = 20 mm = 0.02m t: độ chôn sâu cọc tính từ cọc (m), t = t0 += 0.8 + = 2.3 m đtt = Km đđo = 1.4 x 50 = 70 Ωm Rc = Ước lượng sơ số cọc cần: n = Giả sử hệ thống nối đất có cọc nối đất, dây nối chúng có điện trở khơng đáng kể GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 102 Luận văn tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho VinCom Center Ta có thơng số sau: n = 6, Rc = 21.18 Ω tỷ số  Hệ số sử dụng cọc = 0.8  Điện trở nối đất Rnđ = > Ω , không đạt  Tăng số cọc lờn cc => ỗ = 0.8 => Rn = 3.78 Ω < Ω, đạt Vậy số cọc cần n = cọc Vì từ tầng 21 đến tầng 26 khu hộ cao cấp nên để hạn chế việc điện giật người việc lắp đặt CB ta lắp thêm ELCB (CB chống giật) Dòng điện qua người chạm trực tiếp vào thiết bị rò điện trực tiếp  Ichạm 220 220   109.78(mA) Rng  Rnd 2000  Chọn ELCB có độ nhạy với 50(mA) GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 103 Chương Chống sét trực tiếp CHƯƠNG CHỐNG SÉT TRỰC TIẾP 8.1 TỔNG QUAN VỀ SÉT: Sét tượng phóng điện khơng khí đám mây với đất đám mây mang điện tích trái dấu Điện áp mây dơng đất đạt tới hàng chục triệu chí hàng trăm triệu volt Vì dịng sét lớn vài chục chí lên tới hàng trăm kiloAmpe Nước ta nằm vùng có tỷ lệ sét đánh lớn.Vì bảo vệ chống sét vấn đề đáng quan tâm phải giải cánh thích đáng cơng trình sống hàng ngày hậu nguy hiểm 8.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG SÉT: a/Bảo vệ chống sét sử dụng kim thu sét(phương pháp cổ điển) Kim thu sét làm từ kim loại đầu có gắn mũi nhọn mài nhọn để tăng cường độ điện tích, đầu nối với dây dẫn sét vào hệ thống nối đất chống sét Vùng bảo vệ kim thu sét xác định công thức: h  hx rx  1.6 �h � �p h  hx Trong rx:bán kính cơng trình bảo vệ độ cao hx hx:độ cao cơng trình bảo vệ h:độ cao kim thu sét p  1( h �30m) p 5.5 (30m  h �60m) h b/Bảo vệ chống sét sử dụng đầu ESE(phương pháp đại) ESE hoạt động dựa nguyên lí làm thay đổi trường điện từ xung quanh cấu trúc cần bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện Cấu trúc đặc biệt ESE tạo gia tăng cường độ điện trường chỗ, tạo thời điểm phát xạ sớm tăng khả phát xạ ion nhờ tạo điều kiện cho việc phóng điện sét Cấu tạo: GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 104 Chương Chống sét trực tiếp  Đầu thu: có hệ thống thơng gió nhằm tạo dịng lưu chuyển đỉnh thân ESE Đầu thu lại làm nhiệm vụ bảo vệ thân kim  Thân kim: làm đồng xử lí inox phía có đầu nhọn làm nhiệm vụ phát xạ ion Thân kim nối với điện cực nối đất chống sét  Bộ kích thích áp điện : làm ceramic áp điện đặt thân kim ngăn cách điện nối với đỉnh nhọn phát xạ ion c/Bảo vệ chống sét dùng dây chống sét Dây chống sét dùng để bảo vệ vật kéo dài đường dây điện, đường dây liên lạc đường ống,v v chọn hệ thống chống sét kiểu đại cho tòa nhà VinCom Center 8.2 HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT: * TÍNH ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT: Các thông số ban đầu: - Điện trở nối đất yêu cầu: Rnđ ≤ 10 Ω [7] - Điện trở suất đất: Tòa nhà VinCom Center xây dựng Thành Phố HCM nên đất thuộc loại đất bồi phù sa ρđất = 20 – 100 Ωm [7] Giả sử thời điểm đo ρđất = 50 Ωm - Hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu: [9] Loại nối đất Loại điện cực Độ chôn sâu (m) Hệ số mùa Km (đất khô) Nối đất chống sét Cọc thẳng đứng 0.8 1.15 - Chọn cọc tiếp đất: t l d Cọc tiếp đất cọc thép mạ đồng có đường kính d = 20mm, cọc dài 3m, độ chôn sâu cọc: t0 = 0.8 m, khoảng cách hai cọc gần L = 6m - Dây nối cọc tiếp đất dây đồng trần có tiết diện 70mm2 GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 105 Chương Chống sét trực tiếp Mặt đất to=0.8 m l=3 m Dây nối cọc tiếp đất Dây đồng trần 70mm2 Mối hàn Cọc tiếp đất L = 6m Hình 8.2 Hệ thống nối đất chống sét Tính tốn: Điện trở tản xoay chiều cọc: R~c = , Ω (8.1) Trong đó: l: chiều dài cọc tiếp đất (m), l = m d: đường kính cọc tiếp đất (m), d = 20 mm = 0.02m t: độ chôn sâu cọc tính từ cọc (m), t = t0 += 0.8 + = 2.3 m ρtt = Km ρđo = 1.4 x 50 = 70 Ωm R~c = Điện trở tản xung kích cọc nối đất: Rxk = ηxk R~c (8.2) Trong đó: ηxk: hệ số xung kích cọc R~c: điện trở tản xoay chiều cọc Rxk: điện trở xung kích cọc Giả sử dòng sét Is = 20 KA => ηxk= 0.7 => Rxk = 0.7 x 21.18 = 14.82 Ω Hệ nối đất có n cọc giống (điện trở dây nối chúng bỏ qua) ghép song song cách đoạn L điện trở xung kích tổ hợp tính theo: Rxk∑ = = Rnđ (8.3) Trong đó: Rxk: điện trở xung kích cọc ηxk: hệ số xung kích tổ hợp Ước lượng sơ số cọc cần: n= Giả sử hệ thống nối đất có cọc nối đất, dây nối chúng có điện trở khơng đáng kể GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 106 Chương Chống sét trực tiếp Ta có thơng số sau: n =2, Rxk = 14.82 Ω tỷ số  Hệ số sử dụng xung kích cọc ηxk = 0.8 Điện trở nối đất Rnđ = < 10 Ω , đạt Vậy số cọc cần sử dụng cọc - CHỌN THIẾT BỊ THU SÉT: Dựa vẽ mặt bằng, với vị trí đầu ESE đặt vị trí trung tâm tịa nhà bán kính bảo vệ đầu thu sét Rp ≥ 40 m Vì tác giả chọn thiết bị thu sét với đặc tính sau: Đầu thu sét phát tia tiên đạo sớm ESE hiệu Saint – Elmo [7]: h (m) Mã hiệu Cấp bảo vệ Rp (m) SE - ∆L = 15 m III (D = 60m) 41 Trong đó: h: chiều cao đầu thu sét tính từ đỉnh kim đến bề mặt bảo vệ (m) Rp: bán kính bảo vệ đầu thu sét ESE (m) L: độ lợi khoảng cách phóng tia tiên đạo (m) D : khoảng cách kích hoạt, phụ thuộc vào cấp bảo vệ I, II, III (m) - CHỌN DÂY DẪN DÒNG SÉT TỪ ĐẦU ESE XUỐNG HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHỐNG SÉT: Để đảm bảo dây dẫn sét không bị phá hủy có dịng điện sét qua tiết diện dây khơng nhỏ 50 mm2 [7] Do chọn dây dẫn có tiết diện 70 mm2 làm dây dẫn sét cho cơng trình GVHD: NGƠ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 107 Kết bàn luận GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 108 Kết bàn luận KẾT LUẬN Đến toán thiết kế cung cấp điện cho cao ốc văn phịng – trung tâm thương mại Citilight Tower xem hồn thành Dựa việc tính tốn nhu cầu phụ tải cách chi tiết phương pháp hệ số sử dụng, Luận văn đưa phương án cụ thể, từ việc chọn lựa máy biến áp công suất 2x1000 KVA, máy phát dự phịng cơng suất 640KVA, việc thiết kế hệ thống chiếu sáng với phương pháp hệ số sử dụng, hệ thống dây dẫn, hệ thống nối đất theo tiêu chuẩn IEC, hệ thống chống sét theo phương pháp đại với việc dùng đầu ESE phát tia tiên đạo sớm lựa chọn thiết bị bảo vệ dựa dòng định mức, dòng ngắn mạch pha ngắn mạch pha cho toàn hệ thống điện tòa nhà vận hành đạt hiệu suất cao gắn liền với đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người thiết bị điện cơng trình Cách giải vần đề luận văn kết hợp thực tiễn lý thuyết, nghiêng lý thuyết nhiều Mặc dù ngày nay, với phát triển vũ bão cơng thơng tin, có nhiều phần mềm đời, giải cách nhanh chóng toán thiết kế cung cấp điện Nhưng người kỹ sư việc nắm vững lý thuyết giúp ta sử dụng phần mềm cách sáng tạo xác Trong giai đoạn hội nhập quốc tế, tiêu chuẩn Kỹ thuật điện Việt Nam ngày thay đổi để phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế; đồng thời cao ốc văn phòng – khu thương mại cao cấp Citilight Tower xây dựng ngày nhiều hơn, việc áp dụng tiêu chuẩn Kỹ thuật điện quốc tế IEC để giải vấn đề luận văn hướng mang tính khả thi cao GVHD: NGÔ HẢI THANH SVTH: NGUYỄN PHỤC Page 109 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO SÁCH THAM KHẢO [1] Schneider Electric S.A (2006) Hướng dẫn Thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [2] Phan Thị Thanh Bình – Dương Lan Hương – Phan Thị Thu Vân (2002) Hướng dẫn đồ án môn học Thiết kế cung cấp điện Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [3] Nguyễn Xuân Phú – Nguyễn Công Hiền – Nguyễn Bội Khuê (2005) Cung cấp điện Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội [4] Dương Lan Hương (2005) Kỹ thuật chiếu sáng Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [5] Huỳnh Nhơn (2005) Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [6] Hồ Văn Hiến (2005) Hướng dẫn đồ án môn học điện Thiết kế mạng điện Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [7] Phan Thị Thu Vân (2003) An toàn điện Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [8] Hoàng Việt (2005) Kỹ thuật cao áp Tập Quá điện áp hệ thống điện Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [9] Hồ Văn Nhật Chương (2003) Bài tập Kỹ thuật điện cao áp Nhà Xuất Bản Đại học Quốc gia TP.HCM [10] Comet Lighting Catalogue 4/2007 [12] Merlin Gerin Multi Catalogue 2000