Thực hành mạch điện tử

THỰC HÀNH MẠCH ĐIỆN TỬ TS Thái Xuân Thắng Hà Nội, 2007 Điện dân dụng BÀI MẠNG ĐIỆN DÂN DỤNG Dây ruột đồng có vỏ bọc đặt ngồi trời Mục đích yêu cầu - Trong này, sinh viên nắm phương pháp thiết kế lắp đặt mạng điện dân dụng - Sinh viên hiểu yếu tố kỹ thuật thiết bị điện dây dẫn I Phần lý thuyết 1.1.Dây dẫn điện 1.1.1.Dây dẫn điện có nhiều loại, cần ý: -Khi chọn dây dẫn điện người ta cần ý vào: Cường độ dịng điện định mức phụ tải, cơng dụng dây, ví trí chăn dây, độ cách điện vỏ bọc dây -Cường độ dòng điện định mức cho phụ tải: Các đồ dùng quạt bàn, đèn, máy thu thanh, thu hình … Thường tiêu tốn điện ta dùng dây mềm hai ruột, mổi ruột gồm nhiều sợi đồng nhỏ xoắn vào nhau, tiết diện ruột 1,5mm2 vỏ bọc nhựa PVC cao su bọc vải Đối với đồ dùng tiêu tốn nhiều điện tủ lạnh, máy giặt, bàn là… ta dùng dây trên, có tiết diện 2,5mm2 trở lên -Công dụng dây: Dùng cho đồ dùng thường di động phải loại dây mềm có vỏ cách điện tốt Dây dùng cho đồ dùng cố định dây mạng điện thường dùng loại dây ruột có vỏ cách điện Đối với đường dây nhà cần phải dùng dây có tiết diện lớn để đảm bảo cung cấp cho phụ tải -Vị trí đặt dây: Ở vị trí khơ dùng dây có võ bọc thường Ở nơi có độ ẩm cần dùng dây có vỏ bọc cao su bọc chì Độ cách điện võ bọc vào thông số nghi vỏ Bảng A: Dòng điện cho phép dây dẫn Tiết diện ruột (mm2) I 0.5 0.75 11 15 17 Thực tập kỹ thuật Dây ruột đồng sợi có võ bọc Số lượng dây ống dây dây dây 11 15 16 11 15 15 11 15 14 Trang Điện dân dụng 1.5 23 19 17 16 2.5 30 27 25 25 41 38 35 30 50 46 42 40 10 80 70 60 50 16 100 85 80 75 25 140 115 100 90 35 170 135 125 115 50 215 185 170 150 70 270 225 210 185 95 330 275 255 225 120 385 315 290 260 150 440 360 330 330 1.1.2.Cách nối dây dẫn điện Khi nói dây dẫn điện cần ý chổ tiếp xúc thật tốt Nếu tiếp xúc khơng tốt điện trở sẻ lớn, điện áp tổn hao tăng lên, làm cho chổ nối nóng lên làm cháy võ cách điện Gây chạm chập nguy hiểm Bởi chổ nối dây phải xoán chặt, cẩn thận hàng thiết vào chổ nối, xong bọc cách điện Nên nối cần đáp ứng nhu cầu sau 1.1.2.1.Yêu cầu mối nối -Dẫn điện tốt: mối nối phải có tiếp xúc bề mặt ép chẹt với -Phải có độ bềnh học -Phải đảm bảo an toàn điện nghĩa phải bọc cách điện -Mối nối phải có mỹ thuật 1.1.2.2.Phương pháp thực hành -Nối tiếp dây cở 20 -Nối rẽ dây cở 20 -Nối dây nhiều sợi giống nối dây đơn trước nối phải xoắn dây lại với -Nối tiếp dây cở 30 Thực tập kỹ thuật Trang Điện dân dụng 1.2.Cầu chảy cầu dao điện 1.2.1.Cầu chảy -Cầu chảy có tác dụng tự động ngắt điện cho phụ tải có dịng điện tăng lên đến mức gới hạn định trước Cầu chảy mắt dây pha trước phụ tải -Bộ phận cầu chảy dây chì Dây chì thường làm chất có nhiệt độ nóng chảy thấp Với mạch có cường độ dịng điện lớn, dây chì làm chất có nhiệt độ cao thiết diện nhỏ -Để bảo vệ cho đối tượng cần bảo vệ, dây chảy phải đứt trước đối tượng bị phá hủy Trị số dòng điện để dây chảy đứt phải lớn dịng điện định mức Thơng thường Igh/Iđm =1,25 – 1,45 -Có hai loại cầu chì: Cầu chì hộp cầu chì ống 1.2.2.Cầu dao điện -Cầu dao khí cụ đóng – cắt mạch điện tay lưới điện hạ áp -Cầu dao dùng phổ biến mạch điện dân dụng công nghiệp dãi cơng suất bé nhỏ tần số đóng – cắt bé Cầu dao thường kết hợp với cầu chảy để bảo vệ khỏi ngắn mạch -Cầu dao cực hay nhiều cực đóng phía hay hai phía -Cầu dao phân theo điện áp dòng điện Cầu dao thường kết hợp với dây chảy để bảo vệ ngắn mạch -Thường cầu dao đặt trước dụng cụ tiêu thụ nhiều điện trước công tơ điện hộ gia đình 1.3.Cơng tơ điện Để tính điện tiêu thụ nơi dùng điện Công tơ điện cho biết số điện tiêu thụ tính bằng(KWh) Cách lắp đặt cơng tơ điện Vi Hình 1.1 Vo Hình 1.1 sơ đồ đấu dây công tơ Khi lắp đặt công tơ điện ta xem nắp đậy có sơ đồ đấu nối dây vào Thực tập kỹ thuật Trang Điện dân dụng Phát cố kiểm tra độ xác công tơ điện Trong ngày thời tiết ẩm nhất, ta ngắt hết phụ tải Nếu thấy đĩa nhơm cịn quay đường dây điện nhà bị chạm Khi cần kiểm tra mạng điện để chống tổn thất Kiểm tra độ xác cơng tơ điện cách bắc bóng 100W phụ tải, sau 1h công tơ 100W 1.4.Đèn điện -Đèn có dây tóc: Dùng điện đốt nóng dây tóc bóng đèn, nhiệt độ làm cho dây tóc bóng đèn phát sáng -Đèn huỳnh quan: đèn dùng thắp sáng, hoạt động nguyên lý phóng điện thuỷ ngân khí trơ áp suất thấp để phát chùm tia tử ngoại, nhờ chất huỳnh quan đổi chùm tia tử ngoại thành ánh sáng Sơ đồ mạch điện stắct Trấn lưu 220V 1.5.Thiết kế điện cho hộ 1.5.1.Các bước tiến hành thiết kế điện cho hộ -Xác định phụ tải cho phòng, hành lan tầng -Phương án bố trí mạng điện -Vẽ sơ đồ cấp điện mặt tầng vẽ sơ đồ nguyên lý cấp điện -Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện -Lập bảng dự toán vật tư 1.5.2.Thiết kế cấp điện cho khách sạn Khách sạn cần cấp điện nằm trung tâm thành phố diện tích hẹp (65x25) m bao gồm khu nhà khách hai tầng khu vục vụ (bếp, bơm nước, giặt giũ…) tầng nằm phía sau nhà Nhà khách bố trí theo hai dãy có hành lan giữa, cầu than bố trí gữa nhà, lùi phía sau , tạo tiền sảnh đón khách Như mổi tầng chia làm khu (ngăn cách hành lang, tiền sảnh cầu thang) phân khu bố trí phịng khách Tổng cộng tầng 24 phòng khách, tần có 16 phịng khách, phân khu tiép giáp với khu phục vụ dùng làm văn phòng (24m3), nhà ăn (100m2 ), nhà kho (24m2) Như vậy, khách sạn có 42 phịng khách tất Nguồn điện cung cấp cho khách sạn đường cáp 24KV thành phố ngầm vĩa hè trước cửa khách sạn a Xác định công suất điện cần cấp cho khách sạn Thực tập kỹ thuật Trang Điện dân dụng -Công suất tính cho phịng khách Một máy điều hồ nhiệt độ 2,5kW Một bình đun nước nóng lạnh 2,8kW Các phụ tải khác: Ti vi, tủ lạnh, quạt, đèn 1,0kW Tổng 6,3kW Lấy K = 0,8, xác định cơng suất tính tốn phịng khách Pp = 0,8.6,3 ≈ 5kW -Cơng suất tính tốn tầng PT2 = 0,8.5.24 = 96kW -Cơng suất tính tốn tầng Cơng suất 16 phịng khách P1 = 0,8.5.16 = 68kW Phân khu nhà ăn, văn phòng, kho Lấy suất phụ tải 20W/m2, tổng diện tích 150m2 P2 = 20.150 = 3kW Khu phục vụ: diện tích 50m2, đặt máy móc (bơm, giặt, quạt gió) tổng cơng suất 10kW P3 = 0,8.10 + 15.50 = 8,75kW Ngồi cịn chiếu sáng hành lang, tiền sảnh tầng 1,2 sân để xe khoảng 2kW Cơng suất tính tầng PT1 = 0,85(68 + + 8,75 + 2) = 69,49kW Công suất cần cấp điện cho khách sạn PT = PT1 + PT2 = 96 + 69,49 = 164,49kW ST = 164,49 = 182,27 kVA 0,9 -Phương án cấp điện Đặt máy biến áp 200kVA – 24/0,4kV khu vực sau nhà khách Thiết bị đóng cắt cao áp dùng cầu dao phụ tải Vì khách sạn có hai tầng, không cần đặt tủ phân phối tổng, cần mổi tầng tụ điện riêng Trong mổi tủ đặt áptomát tổng áptomát nhánh cấp điện cho khu vực đường trục Từ đường trục này, điện đưa vào phòng qua họp nối Trong mổi phịng đặt áptomát riêng cho điều hồ, bình nước nóng phụ tải cịn lại Tất cáp cao hạ chôn ngầm đất Đường dây từ tủ điện đến phòng dây điện phòng ống tuýp đặt ngầm tường, bảng điện phòng đặt ngầm tường -Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện Chọn máy biến áp Thực tập kỹ thuật Trang Điện dân dụng Chọn máy ABB sản xuất 200kVA – 22/0,4kV có trung tính cao, hạ áp nối đất trực tiếp Chọn cầu dao phụ tải Chọn loại NPS 24A2 ABB chế tạo Máy biến áp cầu dao phụ tải ABB chế tạo Thông số kỹ thuật máy biến áp Công suất, kVA Uc,kV UH,kV ∆P0,W ∆PN,W UN, % Trọng lượng kg 200 22 0,4 530 3450 885 Sân để xe Khu phục vụ Văn kho phòng Phòng ăn 13 Đường trục phân khu 12 11 10 14 15 16 17 18 Đường trục phân khu Tiền sảnh Hè phố Hộp nối cáp Sơ đồ cấp điện mặt tầng khách sạn ( Tầng tương tự) 2 2 Bản điện tầng 6 Bản điện phịng 1: Áptơmát tổng 2: Áptơmát khu 3: Cầu chì Thực tập kỹ thuật 4: áptômát cho thiet bị 5: Hộp điều khiển quạt 6: Công tắt Trang Điện dân dụng -Chọn cáp cao áp IT = 200 3.22 = 5,25 A Chọn cáp cách điện XLPE, võ PVC có đai thép hãng ALCATEL (Pháp) sản xuất, tiết diện tối thiểu 25mm2 PVC(3.25), có Icp = 124A -Chọn tủ điện tầng Áptômát tổng khách sạn IT = 182,27 3.0,38 = 277,25 A Áptơmát tổng chọn loại NS 400E có Idm =400A Áptơmát nhánh: mổi nhánh cấp điện cho phịng khu, cơng suất tính tốn PK =5.6.0,85 = 25,5kW Dịng tính tốn: Ik = 25,5 3.0,38.0,9 = 43 A Chọn áptơmát nhánh loại C60N có Idm = 63A -Chọn tủ tầng IT2 = 96 3.0,38.0,9 = 162,25 A Áptơmát tổng chọn loại NS 225E có Idm = 225A Chọn áptơmát nhánh loại C60N có Idm = 63A Cáp từ tủ điện tầng lên tủ điện tầng Chọn PVC(3.95 + 1.50) có Icp = 238A 1.5.3.Bố trí mạng điện chiếu sáng -Bố trí cho phù hợp với điều kiện sử dụng phịng Các bóng đèn phải bố trí cho đủ sáng( tuỳ theo khu vục chiếu sáng), ánh sánh phải khắp phịng Bảng điện bố trí vị trí thuận lợi( thường bố trí cửa vào) Quạt phải bố trí cho bóng quạt khơng ảnh hưởng đến người sử dụng -Xác định phụ tải Lựa chọn số lượng cơng suất bóng đèn Ở bước thiết kế sơ bộ, đối tượng chiếu sáng khơng u cầu độ xác cao Có thể dùng phương pháp gần Lấy công suất chiếu sáng P0, W/m2 cho phù hợp với yêu cầu khách hàng đối tượng chiếu sáng Đối tượng chiếu sáng P0, W/m2 Phân xưởng khí hàng 13 – 16 Gara ôtô 10 – 15 Cửa hàng kho vật liệu 10 Phịng thí nghiệm 20 Trung tâm điều khiển nhà máy 25 – 30 Thực tập kỹ thuật Trang Điện dân dụng Trường học 10 – 15 Cửa hàng 15 – 20 Nhà công cộng 14 – 16 Hội trường 15 – 20 -Xác định công suất tổng cần cấp cho khu vực chiếu sáng PCSd = P0 S ( KW ) -Xác định số lượng bóng đèn N= Pcsd Pd Pd cơng suất bóng đèn -Bố trí đèn theo dãy cụm -Chọn thiết bị gia dụng cho phòng( tuỳ theo yêu cầu sử dụng phòng) -Chọn tiết diện dây dẫn Chọn tiết diện dây dẫn dựa theo dòng điện cho mỏi dây dẫn Id = Pcs U dm Pcs: Công suất phụ tải mà dây dẫn cung cấp Udm: Điện áp định mức cung cấp cho phụ tải Từ dòng điện dựa theo bảng ta xác định tiết điện dây dẫn Các thiết bị điều hồ, bình nước nóng, máy gặt, máy bơm nước mổi thiết bị có áptơmát riêng Cịn phụ tải khác( cơng suất nhỏ) mổi phịng có áptơmát Ở mổi tần có áptơmát tổng 1.5.4.Sơ đồ mạng điện 1.5.4.1.Các ký hiệu điện Tên gọi Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu Nguồn điện Cầu chì chiều Đường hai dây Đường dây Đường dây Công tắt thường Ổ cắm điện Cầu dao hai pha Thực tập kỹ thuật Đèn dây tóc Đèn quỳnh quang Đèn cao áp thuỷ ngân Quạt trần Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường mở Trang Điện dân dụng Cầu dao ba pha Rơle có tiếp điểm thường mở Rơle có tiếp điểm thường đóng 1.5.4.2.Sơ đồ số mạng điện thơng dụng -sơ đồ điện Cầu N P Công Ổ -Sơ đồ đèn cầu thang N P II - Phần thực hành Thiết kế điện cho hộ gồm: phòng khách (5x5)m, hai phòng ngủ (4x5)m, nhà ăn (5x5)m, nhà tắm +vệ sinh (4x5)m - Lắp đặt điện cho phòng cụ thể VI Đánh giá - Thiết yêu cầu kỹ thuật thẩm mỹ - Lắp đặt nhanh, đẹp Thực tập kỹ thuật Trang ... tiến hành thiết kế điện cho hộ -Xác định phụ tải cho phòng, hành lan tầng -Phương án bố trí mạng điện -Vẽ sơ đồ cấp điện mặt tầng vẽ sơ đồ nguyên lý cấp điện -Lựa chọn phần tử sơ đồ cấp điện. .. nguyên lý phóng điện thuỷ ngân khí trơ áp suất thấp để phát chùm tia tử ngoại, nhờ chất huỳnh quan đổi chùm tia tử ngoại thành ánh sáng Sơ đồ mạch điện staéct Trấn lưu 220V 1.5.Thiết kế điện cho hộ... theo điện áp dòng điện Cầu dao thường kết hợp với dây chảy để bảo vệ ngắn mạch -Thường cầu dao đặt trước dụng cụ tiêu thụ nhiều điện trước công tơ điện hộ gia đình 1.3.Cơng tơ điện Để tính điện