Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KT LẮP ĐẶT ĐIỆN NGHỀ:ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 20 …… ……………… Ninh Bình, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện thực tham gia giảng viên Trường Cao Đẳng Cơ Điện Xây Dựng Việt Xô Trên sở chương trình đào tạo Trường Cao Đẳng Cơ Điện Xây Dựng Việt Xô xây dựng năm 2018, giảng viên có nhiều kinh nghiệm thực biên soạn giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện phục vụ cho cơng tác dạy nghề Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Điện cơng nghiệp cấp trình độ Cao đẳng nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mô đun này, học viên có đủ kiến thức kỹ để học tập tiếp môn học, mô đun khác nghề Mô đun thiết kế gồm : Bai 1: Các kiến thức kỹ lắp đặt điện Bài 2: Thực hành lắp đặt đường dây không Bài 3: Lắp đặt hệ thống điện nhà Bài 4: Lắp đặt mạng điện công nghiệp Bài 5: Lắp đặt hệ thống nối đất chống sét Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Tam Điệp, Ngày tháng năm 2019 Tham gia biên soạn Nguyễn Huy Bình (chủ biên) Trần Minh Khuê Bùi Minh Vƣợng MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CƠ BẢN VỀ LẮP ĐẶT ĐIỆN Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện Tổ chức công việc lắp đặt điện Một số kí hiệu thƣờng dùng 3.1 Thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy điện (bảng 1-1) 3.2.Bảng, bàn tủ điện (bảng 1-2) 10 3.3.Thiết bị khởi động, đổi nối ( Bảng 1-3) 11 3.4.Thiết bị dùng điện.( bảng 1-4) 12 3.5 Kí hiệu lắp đặt điện.(bảng 1-5) 13 Các cơng thức cần dùng tính tốn 16 4.1 Các công thức kỹ thuật điện 16 4.1.1.Điện trở chiều dây dẫn 200C 16 4.1.2 Điện trở dây dẫn t0C 16 4.1.3 Định luật ơm dịng điện chiều 16 4.1.4 Cơng suất dịng chiều 16 4.1.5 Cơng suất dịng xoay chiều pha 16 4.2 Công thức bảng để xác định tiết diện dây dẫn giá trị tổn thất điện áp đƣờng dây không điện áp tới 1000V 17 BÀI THỰC HÀNH LẮP ĐẶT ĐƢỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 20 Các khái niệm yêu cầu kỹ thuật 20 1.1 Các khái niệm 20 1.2 Yêu cầu kỹ thuật 22 1.3 Độ chôn sâu cột điện hạ áp 23 Các phụ kiện đƣờng dây 23 2.1 Dây dẫn 23 2.2 Sứ 26 2.3 Ti sứ 26 2.4 Ống nối dây 27 2.5 Ghíp nối dây 27 2.6 Bộ chống rung 27 Các thiết bị dùng lắp đặt đƣờng dây không 27 Phƣơng pháp lắp đặt đƣờng dây khơng Kỹ thuật an tồn lắp đặt đƣờng dây 29 4.1 Lắp sứ 29 4.2 Vận chuyển dây dẫn tuyến 30 4.3 Rải dây 30 4.4 Nối dây 31 4.5 Căng dây 32 4.6 Nối đất cột 33 4.7 Cố định dây dẫn sứ 33 4.8 Lắp tạ chống rung 33 4.9 Kỹ thuật an toàn lắp đặt đƣờng dây 33 4.10 Đƣa đƣờng dây vào vận hành 34 BÀI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG NHÀ 36 Kỹ thuật nối dây dẫn ( lõi sợi lõi nhiều sợi) 36 1.1 Qui trình nối dây dẫn đơn 36 1.1.1 Quy trình nối thẳng dây đơn lõi sợi 36 1.1.2 Quy trình nối phân nhánh dây đơn lõi sợi 37 1.1.3 Quy trình nối thẳng dây đơn lõi nhiều sợi 38 1.1.4 Quy trình nối phân nhánh dây đơn lõi nhiều sợi 39 1.2 Bấm cốt đầu dây 40 1.2.1 Quy trình thực bấm đầu cốt dây dẫn đơn sợi 40 1.2.2 Quy trình thực bấm đầu cốt dây dẫn đơn nhiều sợi 41 1.3 Tạo khuyên đầu dây 41 1.4 Hàn băng cách điện mối nối 42 Các loại sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt hệ thống điện Các phƣơng thức dây 43 2.1 Các loại sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt hệ thống điện 43 2.1.1 Sơ đồ mặt 43 2.1.2 Sơ đồ chi tiết 44 2.1.3 Sơ đồ đơn tuyến 44 2.1.4 Sơ đồ nguyên lý 45 2.2 Các phƣơng thức dây 45 2.2.1 Phƣơng pháp phân tải từ đƣờng dây 45 2.2.2 Phƣơng pháp dây phân tải tập trung tủ phân phối ( hình tia hay song song) 46 Các kích thƣớc lắp đặt điện lựa chọn dây dẫn 47 3.1 Các kích thƣớc hợp lý lắp đặt điện (hình 3-23;3-24) 47 3.2 Lựa chọn dây dẫn 48 Một số lọai mạch điện 49 4.1 Mạch đèn đơn giản (mạch đèn tắt - mở) 49 4.2 Mạch với công tắc nối tiếp song song 51 4.4.1 Sơ đồ mạch đèn nối tiếp 51 4.4.2 Sơ đồ mạch đèn song song 52 4.4.3 Tính chọn thơng số bóng đèn mạch điện đèn nối tiếp 52 4.4.4 Trình tự lắp đặt tiêu chuẩn kỹ thuật 52 4.3 Mạch 53 4.4 Mạch đèn cầu thang 54 4.5 Mạch đèn huỳnh quang 56 * Mạch đèn cầu thang tự động 57 4.6 Mạch với thiết bị báo gọi 59 4.7 Mạch đèn trang trí quảng cáo 60 4.7.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 60 4.7.2 Thông số kỹ thuật phận mạch đèn 61 4.7.3 Cách kiểm tra phận 61 Lắp đặt hệ thống điện sinh hoạt tòa nhà, chung cƣ 61 5.1 Lắp đặt bảng điện bảng điện ngầm 61 5.1.1 Lắp đặt bảng điện 61 5.1.2 Lắp đặt bảng điện ngầm 63 5.2 Lắp đặt hệ thống điện tƣờng điện chìm tƣờng 65 5.2.1.Hệ thống điện tầng 65 5.2.1.1 Cấp điện phân bố tải 65 5.2.1.2 Quy trình vẽ 66 5.2.1.3 Phƣơng án chọn đặt đƣờng ống PVC 67 5.2.2 Hệ thống điện tầng 68 5.2.2.1 Cấp điện phân bố tải 68 5.2.2.2 Quy trình vẽ 69 5.2.3 Hệ thống điện tầng 70 5.2.3.1 Cấp điện phân bố tải 70 5.2.3.2 Quy trình vẽ 71 BÀI LẮP ĐẶT MẠNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 87 Khái niệm chung mạng điện công nghiệp 87 1.1 Mạng điện công nghiệp 87 1.2 Yêu cầu chung thực lắp đặt 88 Các loại ống nối đầu cốt 90 2.1 Giới thiệu loại ống nối đầu cốt 90 2.1.1 Các loại ống nối dây cáp 90 2.1.2 Các loại đầu cốt dây cáp 90 2.2 Nhận biết phân biệt loại ống nối đầu cốt dây cáp 90 2.3 Phƣơng pháp nối gắn đầu cốt dây cáp 91 2.3.1 Phƣơng pháp nối dây cáp 91 2.3.2 Phƣơng pháp gắn đầu cốt dây cáp 91 Các phƣơng pháp lắp đặt cáp 92 3.1 Lựa chọn khả lắp đặt điện 92 3.1.1 Môi trƣờng lắp đặt 92 3.1.2 Vị trí lắp đặt mạng điện 92 3.1.3 Ảnh hƣởng sơ đồ lắp đặt 93 3.2 Những dẫn lắp đặt với số môi trƣờng đặc trƣng 93 3.2.1 Nhà xƣởng khô 93 3.2.2 Nhà xƣởng ẩm 93 3.2.3 Nhà xƣởng ƣớt đặc biệt ƣớt 94 3.2.4 Nhà xƣởng nóng 94 3.2.5 Nhà xƣởng có bụi 94 3.2.6 Nhà xƣởng có mơi trƣờng hóa học 94 3.2.7 Nhà xƣởng dễ cháy tất cấp 95 3.3 Một số phƣơng pháp lắp đặt 95 3.3.1 Đƣờng dây dẫn điện lên trụ cách điện 95 3.3.2 Đƣờng dây dẫn điện ống thép sàn nhà 96 3.3.3 Phân phối điện nhờ dây dẫn điện treo 99 3.3.4 Phân phối điện nhờ dây dẫn đặt rãnh 101 3.3.5 Phân phối điện nhờ dẫn 104 3.3.6 Lắp đặt dây dẫn hộp 106 Lắp đặt tủ điều khiển phân phối 107 4.1 Các loại tủ phân phối 107 4.2 Các thành phần tủ phân phối 108 4.3 Cách thực hai lọai tủ phân phối 108 Lắp đặt động điện 109 5.1 Các phƣơng pháp xác định cực tính động 109 5.1.1 Phƣơng pháp dùng nguồn chiều 109 5.1.2 Phƣơng pháp dùng nguồn xoay chiều 110 5.1.3 Phƣơng pháp lựa chọn 112 5.2 Lắp đặt vận hành động điện 113 5.2.1 Kiểm tra động điện 113 5.2.2 Bảo quản động điện Khi động khơng đƣợc vận hành cần bảo quản nhƣ sau: 114 5.2.3 Lắp đặt động điện.: 115 5.2.4 Vận hành động điện 121 BÀI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT 126 Khái niệm nối đất chống sét hệ thống điện công nghiệp 126 1.1 Khái niệm nối đất 126 1.2 Khái niệm chống sét 127 Lắp đặt hệ thống nối đất 128 2.1 Nối đất tự nhiên 128 2.2 Nối đất nhân tạo 128 2.3 Lắp đặt điện cực nối đất 129 Lắp đặt hệ thống chống sét 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 135 MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN Mã mô đun: MĐ 28 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Kỹ thuật lắp đặt điện học sau mô đun/môn học: Mạch điện, Đo lƣờng điện, Vật liệu điện, Khí cụ điện, An toàn lao động, Thiết bị điện gia dụng Cung cấp điện… - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề - Ý nghĩa vai trị: Đất nƣớc ta q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa mạnh mẽ Đi với cơng trình phục vụ cho cơng nghiệp dân dụng ngày nhiều, song song với cơng trình cơng trình điện Các cơng trình điện ngày phức tạp có nhiều thiết bị điện quan trọng địi hỏi ngƣời cơng nhân lắp đặt nhƣ vận hành cơng trình điện phải có trình độ tay nghề cao, nắm vững kiến thức kỹ lắp đặt hệ thống điện Nội dung môn học nhằm trang bị cho học viên kiến thức, kỹ kỹ thuật lắp đặt điện Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức:  Trình bày đƣợc mạng cung cấp điện đơn giản  Trình bày đƣợc cách lắp đặt đƣờng dây khơng  Trình bày đƣợc cơng trình mạng điện công nghiệp - Về kỹ năng:  Thiết kế kỹ thuật, thi công đƣợc mạng cung cấp điện đơn giản  Lắp đặt đƣợc cơng trình điện cơng nghiệp  Lắp đặt đƣợc cơng trình hệ thống đƣờng dây không  Kiểm tra thử mạch Phát đƣợc cố có biện pháp khắc phục - Về lực tự chủ trách nhiệm:  Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tƣ khoa học sáng tạo Nội dung mô đun: Thời gian(giờ) Số Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra* Các kiến thức kỹ lắp đặt điện Thực hành lắp đặt đƣờng dây 2 không Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng 64 10 46 Lắp đặt mạng điện công nghiệp 40 28 Lắp đặt hệ thống nối đất chống 2 sét Cộng 120 25 80 15 BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CƠ BẢN VỀ LẮP ĐẶT ĐIỆN Mã bài: MĐ 28.01 Giới thiệu: Các cơng trình điện ngày phức tạp có nhiều thiết bị điện quan trọng địi hỏi ngƣời công nhân lắp đặt nhƣ vận hành cơng trình điện phải có trình độ tay nghề cao, nắm vững kiến thức kỹ lắp đặt hệ thống điện Nội dung học nhằm trang bị cho học viên kiến thức, kỹ lắp đặt điện nhằm ứng dụng có hiệu ngành nghề Mục tiêu: - Trình bày đƣợc khái niệm yêu cầu kỹ thuật lắp đặt điện - Phân tích đƣợc loại sơ đồ lắp đặt hệ thống điện theo nội dung học - Rèn luyện tính tích cực, chủ động, nghiêm t c cơng việc Nội dung chính: Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện Khi xây dựng, lắp đặt công trình điện lớn, hợp lý tổ chức đội, tổ, nhóm lắp đặt theo lĩnh vực chuyên mơn Việc chun mơn hóa cán cơng nhân lắp đặt điện theo lĩnh vực công việc tăng suất lao động, nâng cao chất lƣợng, công việc đƣợc tiến hành nhịp nhàng không bị ngƣng trệ Các đội nhóm lắp đặt tổ chức theo cấu sau: + Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác: Khảo sát tuyến, chia khoảng cột, vị trí móng cột theo địa hình cụ thể, đánh dấu, đục lỗ hộp, tủ điện phân phối, đục rãnh dây tƣờng, sẻ rãnh dây + Bộ phận lắp đặt đƣờng trục trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện + Bộ phận điện lắp đặt nhà, trời + Bộ phận lắp đặt trang thiết bị điện mạng điện cho thiết bị, máy móc nhƣ cơng trình chuyên dụng… Thành phần, số lƣợng đội, tổ, nhóm đƣợc phân chia phụ thuộc vào khối lƣợng thời hạn hồn thành cơng việc Tổ chức cơng việc lắp đặt điện Các bƣớc tổ chức công việc bao gồm hạng mục sau: Bƣớc 1: Kiểm tra thống kê xác hạng mục cụng việc cần làm theo thiết kế vẽ thi công Lập bảng thống kê tổng hợp trang thiết bị, vật tƣ, vật liệu cần thiết cho việc lắp đặt Bƣớc 2: Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt, bố trí nhân lực phù hợp với trình độ, tay nghề bậc thợ, trình độ chun mơn theo hạng mục, khối lƣợng đối tƣợng công việc Lập biểu đồ điều động nhân lực, vật tƣ trang thiết bị theo tiến độ lắp đặt Bƣớc 3: Soạn thảo phiếu cơng nghệ miêu tả chi tiết công nghệ, công đọan cho tất dạng công việc lắp đặt đƣợc đề theo thiết kế Bƣớc 4: Chọn dự định lƣợng máy móc thi công, dụng cụ phục vụ cho lắp đặt nhƣ phụ kiện cần thiết để tiến hành công việc lắp đặt Bƣớc 5: Xác định số lƣợng phƣơng tiện vận chuyển cần thiết Bƣớc 6: Soạn thảo hình thức thi cơng mẫu để thực công việc lắp đặt điện cho trạm mẫu cơng trình mẫu Bƣớc 7: Soạn thảo biện pháp an toàn kỹ thuật Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện cho phép tiến hành hạng mục công việc theo biểu đồ tiến độ thi công cho phép rút ngắn đƣợc thời gian lắp đặt, nhanh chóng đƣa cơng trình vào vận hành Biểu đồ tiến độ lắp đặt điện đƣợc thành lập sở biểu đồ tiến độ cơng việc lắp đặt hồn thiện Khi biết đƣợc khối lƣợng, thời gian hồn thành cơng việc lắp đặt hoàn thiện giúp ta xác định đƣợc cƣờng độ công việc theo số - ngƣời Từ xác định đƣợc số đội, số tổ, số nhóm cần thiết để thực cơng việc Tất công việc đƣợc tiến hành theo biểu đồ công nghệ, việc tổ chức đƣợc xem xét dựa vào biện pháp thực công việc lắp đặt Việc vận chuyển vật tƣ, vật liệu phải tiến hành theo đ ng kế họach cần phải đặt hàng chế tạo trƣớc chi tiết điện đảm bảo sẵn sàng cho việc bắt đầu công việc lắp đặt Các trang thiết bị vật tƣ, vật liệu điện phải đƣợc tập kết gần cơng trình cách nơi làm việc khơng q 100m Ở đối tƣợng cơng trình, ngồi trang thiết bị chuyên dụng cần có thêm máy mài, ê tơ, hịm dụng cụ máy hàn cần thiết cho cụng việc lắp đặt điện Nguồn điện phục vụ cho máy móc thi cơng lấy từ lƣới điện tạm thời máy phát điện cấp điện chỗ Một số kí hiệu thƣờng dùng 3.1 Thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy điện (bảng 1-1) Số Số Tên gọi Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu TT TT Động điện Máy đổi điện không đồng dùng động 10 điện không đồng máy phát điện chiều Động điện đồng Nắn điện thuỷ 11 ngân Động điện chiều 12 Nắn điện bán dẫn Máy phát điện đồng 13 Trạm, tủ, ngăn tụ điện tĩnh Máy phát điện chiều 14 Thiết bị bảo vệ máy thu vô tuyến chống nhiễu loại công nghiệp Một số động tạo thành tổ truyền động 15 Trạm biến áp Máy biến áp 16 Trạm phân phối điện Máy tự biến áp (biến áp tự ngẫu) 17 Trạm đổi điện 18 Nhà máy điện A – Loại nhà máy B – Công suất (MW) Máy biến áp hợp 3.2.Bảng, bàn tủ điện (bảng 1-2) Số Tên gọi TT Ký hiệu Bảng, bàn, tủ điều khiển Bảng phân phối điện Tủ phân phối điện (động lực ánh sáng) Hộp tủ hàng kẹp đấu dây Bảng điện dùng cho chiếu sáng làm việc Bảng điện dùng cho chiếu sáng cố Mã hiệu tủ bảng điện A – số thứ tự mặt B – mã hiệu tủ Bảng, hộp tín hiệu AB 10 - Bảo đảm trục quay tự trƣớc q trình khởi động ban đầu Đo điện trở cuộn dây ghi chép vào sổ 5.2.4 Vận hành động điện Trƣớc chạy máy, bảo đảm nắp hộp điện đóng lại đƣợc an tồn với q trình dọn dẹp, làm phần hoạt động Bảo đảm tiến hành nối đất thích hợp, Bảo đảm khớp nối và/hoặc truyền động đáp ứng yêu cầu an tồn Kiểm tra xem bu-lơng lắp vào và/hoặc mặt bích đƣợc chắn - Bảo đảm khơng có chi tiết bị lung lay bị h t văng quạt làm mát động - Bảo đảm tải đƣợc áp dụng phải nằm đặc điểm kỹ thuật bảng thông số chung - Bảo đảm nhiệt độ xung quanh nằm khoảng 40oC đặc điểm kỹ thuật bảng thông số chung Ghi lại số liệu để theo dõi sau Ch ý rằng, chênh lệch cƣờng độ dịng điện cao hơn, cụ thể 10 lần so với chênh lệch điện áp nhƣ điện áp cung cấp không cân 5.2.4.1 Số lần khởi động - Số lần khởi động tùy thuộc vào quán tính tĩnh tải truyền động nhu cầu mô-men tải 121 5.2.4.2 Số lần khởi động đƣợc cho phép Nhằm tuân thủ theo lƣợng nhiệt độ tăng lên động cơ, thời gian khởi động (ví dụ nhƣ từ l c nghỉ đến l c hoạt động) không đƣợc vƣợt số đƣợc định bảng sau Động cần để nguội trƣớc lần khởi động 5.2.4.3 Bôi trơn bạc đạn Cần lƣu ý bi bạc đạn đũa động phải phù hợp Khoảng thời gian bôi trơn đƣợc tính tốn dựa sở điều kiện làm việc bình thƣờng (nhiệt độ hoạt động lên đến 700C) Động ESC đƣợc trang bị với bạc đạn từ q trình sản xuất hồn hảo Ch ng tơi khuyến cáo sử dụng hãng SKF, FAG NSK - Nhìn chung bạc đạn có khe hở C3 - Động có kích thƣớc khung từ 80-132 phù hợp với bạc đạn bôi trơn theo chu kỳ - Động có kích thƣớc khung từ 160-355 phù hợp với bạc đạn mở thiết 122 bị tra lại mỡ bị Phụ thuộc vào đặc tính tuổi thọ mỡ bò, bạc đạn phải đƣợc tra mỡ đ ng thời điểm để đạt đƣợc tuổi thọ cao Ch ng khuyến cáo sử dụng loại dầu nhớt sau: Shell Gadus S2 V220C, Total Multis Complex HV2, BP Energrease Ls2 - Bạc đạn đỡ chặn tiếp x c nên sử dụng cho động lắp đặt theo chiều thẳng đứng Ghi chú: Chỉ dùng cho motor cực Động dọc nên bôi trơn với số lần gấp đôi so với động nằm ngang Thời gian tra mỡ bò nên giảm xuống nhiệt độ hoạt động bạc đạn vượt 70 độ C 123 5.2.4.4 Lịch bảo trì cho động điện 124 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi: 1.Trình bầy khái niệm mạng điện công nghiệp yêu cầu chung lắp đặt? 2.Trình bầy phƣơng pháp lắp đặt cáp? 3.Trình bầy phƣơng pháp xác định cực tính động điện? Bài tập: 1.Ngiên cứu phƣơng pháp lắp đặt đƣờng dây điện lực sàn nhà phân xƣởng Nêu phạm vi áp dụng, yêu cầu kỹ thuật, cách thực hiện? Nghiên cứu kết cấu lắp đặt đƣờng dây điện treo? Nghiên cứu kết cấu, thủ thuật phƣơng pháp lắp đặt đƣờng dây dẫn cáp điện rãnh? Nghiên cứu kết cấu phƣơng pháp đặt hộp dây dẫn cáp điện? 125 BÀI 5: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT Mã bài: MĐ 28.05 Giới thiệu: Đất nƣớc ta trình cơng nghiệp hóa, đại hóa mạnh mẽ Đi với cơng trình phục vụ cho công nghiệp dân dụng ngày nhiều, song song với cơng trình cơng trình điện Các cơng điện ngày phức tạp có thiều thiết bị điện quan trọng địi hỏi ngƣời cơng nhân lắp đặt nhƣ vận hành cơng trình điện phải có trình độ tay nghề cao, nắm vững kiến thức kỹ lắp đặt hệ thống điện Nội dung môn học nhằm trang bị cho học viên kiến thức cần thiết lắp đặt hệ thống điện nhằm ứng dụng có hiệu ngành nghề Mục tiêu: - Trình bày đƣợc khái niệm, cơng dụng nối đất chống sét hệ thống điện cơng nghiệp - Tính tốn hệ thống nối đất chống sét theo yêu cầu kỹ thuật - Thực đƣợc lắp đặt hệ thống nối đất chống sét cho phân xƣởng theo yêu cầu kỹ thuật - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, xác, tƣ sáng tạo an tồn Nội dung chính: Khái niệm nối đất chống sét hệ thống điện công nghiệp 1.1 Khái niệm nối đất Nối đất nối dây trung hòa thực chức bảo vệ cho ngƣời khỏi bị điện giật, nghĩa bảo đảm cho thiết bị điện hay dụng cụ điện làm việc bình thƣờng Nối đất nối dây trung hòa biện pháp bảo vệ an toàn điện Ngoài hai phƣơng pháp kể ngƣời ta cịn có số cách khác: cân điện tích, dùng điện áp thấp, cách điện thƣờng xuyên kiểm tra cách điện, cắt điện tự động, biến áp phân chia, rào chắn bảo vệ, biện pháp khác Nối đất nối dây trung hòa biện pháp bảo vệ chủ yếu Nối đất tạo nên vỏ máy cần bảo vệ đất mạch điện an toàn với điện trở đủ nhỏ để điện rò cách điện hỏng, dòng điện qua vỏ máy xuống đất, cịn có ngƣời chạm phải vỏ máy, dịng điện qua ngƣời nhỏ không gây nguy hiểm cho ngƣời Xong đơi dịng điện chập lớn, nên dịng điện qua ngƣời trƣờng hợp gây nguy hiểm Vì ngƣời ta cịn áp dụng biện pháp đặc biệt khác để tránh khỏi nguy hiểm đó, thí dụ dùng biện pháp cân điện vùng dòng điện chập qua Nối đất nối dây trung hòa tạo nên mạch điện an toàn tất vỏ máy hay kết cấu kim lọai với dây trung hòa nối đất máy biến áp qua dây dẫn bảo vệ đặc biệt gọi dây trung hòa, dây trung hịa cịn nối đất lặp lại Chính nhờ biện pháp tất dòng điện rò vỏ trở thành 126 dòng ngắn mạch, ch ng đƣợc chuyển qua dây bảo vệ, dây trung hòa làm cắt cầu chì hay cắt tự động đọan cố đƣợc bảo vệ 1.2 Khái niệm chống sét Sét phóng điện khí đám mây đất, hay đám mây mang điện khác dấu Trƣớc có phóng điện sét có phân chia tích lũy mạnh điện tích đám mây giơng tác dụng luồng khơng khí nóng bốc lên nƣớc ngƣng tụ đám mây Các đám mây mang điện kết phân tích điện tích trái dấu tập trung chúng phần tử khác đám mây Phần dƣới đám mây giơng thƣờng tích điện tích âm Các đám mây với đất hình thành tụ điện mây đất Ở phần đám mây thƣờng tích lũy điện tích dƣơng Cƣờng độ điện trƣờng tụ điện mây – đất tăng dần lên chỗ cƣờng độ đạt tới trị số giới hạn 25-30 kV/cm khơng khí bị i ơn hóa bắt đầu trở nên dẫn điện Sự phóng điện sét chia làm ba giai đọan: Phóng điện đám mây đất đƣợc bắt đầu xuất dòng sáng chuyển xuống đất, chuyển động đợt với tốc độ 100 ÷ 1000 km/gy Dịng mang phần lớn điện tích đám mây, tạo nên đầu cực điện cao hàng triệu vơn Giai đọan gọi giai đọan phóng điện tiên đạo bậc Khi dòng tiên đạo vừa phát triển đến đất hay vật dẫn điện nối đến đất giai đọan thứ hai bắt đầu, giai đọan phóng điện chủ yếu sét Trong giai đọan này, điện tích dƣơng đất di chuyển có hƣớng từ đất theo dịng tiên đạo với tốc độ lớn (6.104 ÷ 105 km/gy) chạy lên trung hịa điện tích âm dịng tiên đạo Sự phóng điện chủ yếu đƣợc đặc trƣng dòng điện lớn qua chỗ sét đánh gọi dòng điện sét lóe sáng mãnh liệt dịng điện phóng Khơng khí dịng phóng đƣợc nung nóng đến nhiệt độ khỏang 10.0000C giãn nở nhanh tạo thành dòng điện âm Ở giai đọan thứ ba sét kết thúc di chuyển điện tích mây từ bắt đầu phóng điện, lóe sáng biến Bảo vệ chống sét cho nhiều đối tƣợng khác khác nhau: Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp trạm biến áp, bảo vệ chống sét đƣờng dây tải điện, bảo vệ chống sét từ đƣờng dây truyền vào trạm, bảo vệ chống sét cho cơng trình Những nguyên tắc bảo vệ thiết bị nhờ cột thu sét cịn gọi cột thu lơi hầu nhƣ không thay đổi từ năm 1750 B.Franklin kiến nghị thực cột cao có đỉnh nhọn kim lọai đƣợc nối đến hệ thống nối đất Trong trình thực ngƣời ta đƣa đến kiến thức xác hƣớng đánh trực tiếp sét, bảo vệ cột thu sét thực hệ thống nối đất (còn gọi hệ thống tiếp đất) Khi có đám mây tích điện tích âm qua đỉnh cột thu lơi có chiều cao mặt đất có điện đất xem nhƣ không Nhờ cảm ứng tĩnh điện đỉnh cột thu lơi nạp điện tích dƣơng Do đỉnh cột thu lơi nhọn nên cƣờng độ điện trƣờng vùng lớn Điều dễ 127 tạo nên kênh phóng điện từ đầu cột thu lơi đến đám mây tích điện tích âm, vây có dịng điện phóng từ đám mây xuống đất Khỏang không gian gần cột thu lơi mà vật đƣợc bảo vệ đặt đó, có khả bị sét đánh gọi vùng hay phạm vi bảo vệ cột thu lôi Lắp đặt hệ thống nối đất 2.1 Nối đất tự nhiên Nối đất tự nhiên bao gồm: - Các đƣờng ống nƣớc, đƣờng ống kim lọai trừ đƣờng ống dẫn khí đốt hóa lỏng nhƣ đƣờng dẫn khí đốt khí dễ cháy dễ nổ - Các ống chôn sâu đất giếng khoan - Kết cấu kim lọai bê tông cốt thép nằm dƣới đất nhà cơng trình xây dựng - Các đƣờng ống kim lọai cơng trình thủy lợi - Vỏ chì câc đƣờng cáp chôn đất Khi xây dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng vật liệu tự nhiên sẵn có Điện trở nối đất đƣợc xác định cách đo thực tế chỗ hay dựa theo tài liệu để tính 2.2 Nối đất nhân tạo Thƣờng sử dụng cọc thép tròn, thép dẹp hình chữ nhật hay hình thép góc dài từ ÷ 3m đóng sâu vào đất cho đầu chúng cách mặt đất khỏang 0,5 ÷ 0,7 Các lọai nối đất nhân tạo: Các cọc thép trịn thép góc, thép ống đóng thẳng đứng xuống đất Các thép dẹt, thép tròn đặt nằm ngang đất Kích thƣớc tối thiểu điện cực nối đất (các cọc, ống, thanh) cho (bảng 5-1) Bảng 5-1.Kích thước nhỏ cọc thép nối đất dây nối đất Thiết bị đặt Tên gọi cực nối đất Trong nhà Trong đất ngũai trời Day dẫn trịn, đƣờng kính, mm Thanh dẫn hình chữ nhật Tiết diện, mm2 24 48 Bề dày, mm Thép góc, bề dày cạnh, mm 2,5 Thép ống, bề dày ống, mm 2,5 2,5 3,5 Đối với mạng điện áp dƣới 1000V, điện trở nối đất thời điểm năm không đƣợc vƣợt Ώ Riêng thiết bị nhỏ, công suất tổng máy phát điện máy biến áp khơng q 100kVA cho phép đến 10 Ώ Nối đất lặp lại dây trung tính mạng 380/220V phải có điện trở khơng đƣợc 10 Ώ Đối với thiết bị điện áp cao 1000V có dịng điện chạm đất nhỏ thiết bị có điện áp đến 100V nên sử dụng nối đất tự nhiên sẵn có 128 Đối với đƣờng dây tải điện không, cần nối đất cột bê tông cốt thép cốt sắt tất đƣờng dây tải điện 35kV, đƣờng dây 3-20kV cần nối đất khu vực có dân cƣ Trên đƣờng dây ba pha bốn dây 380/220V có điểm trung tính trực tiếp nối đất, cột sắt, xà sắt cột bê tông cốt thép cần phải đƣợc bố trí nối với dây trung tính Trong mạng điện có điện áp dƣới 1000V, có điểm trung tính cách điện, cột sắt bê tơng cốt thép cần có điện trở nối đất khơng q 50 Ώ 2.3 Lắp đặt điện cực nối đất Thiết bị nối đất thẳng đứng Thiết bị tiếp đất làm thép với kích thƣớc sau:  Hình trịn, đƣờng kính 10mm, cọc trịn tráng kẽm giảm xuống cịn 6cm;  Hình chữ nhật tiết diện 48mm2, dầy 4mm  Thép góc thành dầy mm  Thép dạng ống, thành ống dầy 3,5 mm (hình 5-1) Tất dẫn dài ÷ 3m Hình 5-1 Cấu tạo thiết bị tiếp đất Trƣớc đóng điện cực xuống đất, tất điện cực phải cạo sơn, gỉ, dầu mỡ…Nếu mơi trƣờng đóng có tính xâm thực cao, tiết diện điện cực tăng lên hay bề mặt đƣợc tráng kẽm Để đóng thiết bị tiếp đất, trƣớc hết ngƣời ta đào đƣờng rãnh sâu 500 ÷ 700mm đóng ép hay đóng xoắn điện cực xuống đáy rãnh Để làm việc ngƣời ta thƣờng dùng búa tạ, máy ép rung, máy ép thủy lực hay máy khoan chuyên dùng Đầu điện cực thò lên rãnh đào khỏang 100 ÷ 200mm Các điện cực ngang đƣợc đặt trực tiếp đáy rãnh, cãc điện cực thép dẹt ngƣời ta đặt theo chiều dẹt áp với thành rãnh 129 Hình 5-2 Nối thiết bị tiếp đất nằm ngang đóng điện cực tiếp đất thẳng đứng Dây nối đất chung đấu với thiết bị tiếp đất hai điểm Việc nối thiết bị nối đất, đƣờng dây tiếp đất mạng nối đất bên thƣờng thực cách hàn điện phải bảo đảm tiếp x c điện tốt Chất lƣợng mối hàn phải kiểm tra kỹ trƣớc lấp đất độ bền chúng dùng búa nặng gần kg gõ nhẹ vào mối hàn Cho phép dùng mối nối bu lông, nhƣ không làm giảm tiếp x c điện 130 Một số ví dụ nối đất: a) 131 b) Hình 5-3 Nối đất mạng TT a.Mạng IT b Nối đất dây trung hoa cho cần cẩu tháp Lắp đặt hệ thống chống sét Hệ thống bảo vệ chống sét gồm: Một phận thu đón bắt sét đặt không trung, đƣợc nối xuống dây dẫn đƣa xuống, đầu dây dẫn lại nối đến mạng lƣới nằm đất gọi hệ thống nối đất Hệ thống bảo vệ đƣợc đặt vị trí nhằm đạt đƣợc yêu cầu bảo vệ trƣớc cơng đột ngột, trực tiếp sét Vai trị phận đón bắt sét nằm khơng trung quan trọng trở thành điểm đánh thích ứng sét Dây dẫn nối từ phận đón bắt sét hay cịn gọi đầu thu từ đƣa xuống có nhiệm vụ đƣa dịng sét xuống hệ thống kim lọai nằm đất tỏa nhanh vào lòng đất Nhƣ hệ thống lƣới dùng để khuếch tán lƣợng sét vào đất 132 Một số cách lắp dây chống sét Nối đất cho dây ăng ten Dây thu sét Thanh thu sét Điểm thu sét Máng nƣớc Khoảng cách chống phóng tia lửa điện Ống thoát nƣớc mƣa Thiết bị nối đất Chỗ tách Thiết bị nối đất Dây dẫn sét xuống đất Hình 5-4 Sử dụng thiết bị chống sét Dây thu sét Kích thƣớc mạng max.10mx20m Hình 5-5 Sử dụng dây thu sét mạng Điểm tách Dây dẫn sét xuống đất a) b) Hình 5-6 Thiết bị chống sét (a) điểm tách (b) 133 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi: 1.Trình bầy khái niệm nối đất chống sét hệ thống điện công nghiệp? 2.Trình bầy bƣớc lắp đặt hệ thống chống sét? 3.Tại phải thực hệ thống chống sét? Hệ thống chống sét không đ ng tiêu chuẩn gây hậu nào? Bài tập: Chon kích thƣớc cọc thép nối đất dây nối đất cho mô hình sau? 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trung Tâm Việt - Đức, Tài liệu giảng dạy Kỹ thuật lắp đặt điện, Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh [2] Phan Đăng Khải, Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện, NXB Giáo dục 2002 [3] Technical Drawing for Electrical Engineering Basic Course [4] Technical Drawing for Electrical Engineering Basic Course (workbook [5] Ngọc Thạch,hƣớng dẫn thực hành lắp đặt điện, Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh,1998 [6] TS Phan Đăng Khải ,Giáo trình lắp đặt điện, Nhà xuất Giáo dục,1999 [7] Schneider Electric,hƣớng dẫn thiết kế lắp đặt điện, NXB khoa học kỹ thuật,2001 [8] Nguyễn Xuân Phú ,Vật liệu điện, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1998 [9] Kỹ Thuật Điện - Đặng Văn Đào, NXB Giáo Dục, 1999 [10] Đặng Văn Đà,Cung cấp điện , NXB Khoa học Kỹ thuật, 1998 [11] K.B Raina, s.k.bhattcharya (Phạm Văn Niên dịch),Thiết kế điện dự toán giá thành , NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1996 [12] Đỗ Xuân Khôi ,Tính tốn phân tích hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật , 2001 135 ... MÔ ĐUN: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN BÀI 1: CÁC KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CƠ BẢN VỀ LẮP ĐẶT ĐIỆN Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện Tổ chức công việc lắp đặt điện ... thuyết hành tra* Các kiến thức kỹ lắp đặt điện Thực hành lắp đặt đƣờng dây 2 không Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng 64 10 46 Lắp đặt mạng điện công nghiệp 40 28 Lắp đặt hệ thống nối đất chống 2... thức:  Trình bày đƣợc mạng cung cấp điện đơn giản  Trình bày đƣợc cách lắp đặt đƣờng dây khơng  Trình bày đƣợc cơng trình mạng điện công nghiệp - Về kỹ năng:  Thiết kế kỹ thuật, thi công đƣợc