Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện (Nghề Điện công nghiệp Trình độ CĐTC)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN NGHỀ ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP, CAO ĐẲNG (Ban hành theo Quyết định số: 630 /QĐ-CĐN, ngày 05 tháng 04 năm 2022 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang, Năm 2022 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện biên soạn theo chương trình khung đào tạo mô đun nghề tự chọn chuyên ngành Điện Công Nghiệp bậc trung cấp cao đẳng Bộ Lao động thương binh Xã hội Tài liệu loại giáo trình nội dùng nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên học sinh, sinh viên nên nguồn thông tin tham khảo Giáo trình trình bày vấn đề cốt lõi mô đun kỹ thuật lắp đặt điện Các học trình bày ngắn gọn, có nhiều ví dụ hình ảnh minh hoạ Giáo trình gồm có bài: Bài 1: Kiến thức kỹ lắp đặt điện Bài 2: Lắp đặt đường dây thiết bị Bài 3: Lắp đặt sữa chữa thiết bị điện dân dụng chiếu sáng Bài 4: Lắp đặt sửa chữa loại mạch đèn chiếu sáng Bài 5: Lắp đặt sửa chữa mạch điện tổng hợp Bài 6: Lắp đặt hệ thống nối đất chống sét Cuối chương có câu hỏi ơn tập tập để sinh viên luyện tập Chúng mong sinh viên tự tìm hiểu trước vấn đề kết hợp với giảng lớp giáo viên để việc học môn đạt hiệu Trong trình giảng dạy biên soạn giáo trình này, nhận động viên quý thầy, cô Ban Giám Hiệu nhà trường ý kiến đồng nghiệp khoa Điện Chúng xin chân thành cảm ơn hy vọng giáo trình giúp cho việc dạy học mô đun Kỹ thuật lắp đặt điện trường ngày tốt Mặc dù nỗ lực, song khơng thể khơng có thiếu sót Do dó chúng tơi mong nhận góp ý sửa đổi bổ sung thêm để giáo trình ngày hoàn An Giang, ngày 05 tháng 04 năm 2022 Chủ biên TRẦN ĐỨC ANH MỤC LỤC Đề mục TRANG CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN Mã mô đun: MĐ 15 Thời gian thực mô đun: 160 (Lý thuyết: 30 giờ, thực hành, thí nghiệm, thảo luận: 110 giờ, tập: giờ, kiểm tra: 20 giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong mơn học An toàn lao động học song song với môn học Vẽ kĩ thuật, Mạch điện, Vật liệu điện, Khí cụ điện, Thiết bị điện gia dụng học trước môn học, mô đun chuyên môn khác Tính chất: Là mơ đun chun mơn, thuộc mơn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc II MỤC TIÊU CỦA MƠ ĐUN Về kiến thức: - Trình bày kiến thức lắp đặt điện - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc số loại đèn thông dụng Về kỹ năng: - Lắp đặt mạch điện chiếu sáng - Lắp đặt đường dây không yêu cầu kỹ thuật - Lắp đặt hệ thống điện công nghiệp - Lắp đặt hệ thống nối đất chống sét - Xác định nguyên nhân hư hỏng; Sửa chữa hư hỏng theo yêu cầu Về lực tự chủ trách nhiệm: - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc cơng việc - Hình thành tính cẩn thận xác logic khoa học III NỘI DUNG MƠ ĐUN Nội dung tổng quát phân bố thời gian: SốT Nội dung môn học T Bài 1: Kiến thức kỹ lắp đặt điện Bài 2: Lắp đặt đường dây thiết bị Bài 3: Lắp đặt sữa chữa thiết bị điện dân dụng chiếu sáng Bài 4: Lắp đặt sửa chữa loại mạch đèn chiếu sáng Bài 5: Lắp đặt sửa chữa mạch điện tổng hợp Bài 6: Lắp đặt hệ thống nối đất chống sét Tổng số tiết Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành 4 28 18 24 15 56 11 41 24 110 20 28 16 160 30 Kiểm tra Nội dung chi tiết: Bài 1: kiến thức kỹ lắp đặt điện Thời gian: A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả - Phòng tránh bị tai nạn điện - Ap dụng phương pháp sơ cứu để cứu người bị tai nạn điện - Nhận dạng loại đồ dùng nghề điện - Làm việc với dụng cụ nghề điện cách phương pháp - Đọc trị số mà dụng cụ đo - Nối dây an toàn yêu cầu kỹ thuật - Hàn kỹ thuật theo điều kiện xác định - Lựa chọn phương pháp nối dây phù hợp cho điều kiện B Nội dung: I An toàn điện Nội qui xưởng Các nguyên tắc an toàn làm việc với điện Phương pháp xử lý người bị điện giật Sơ cứu người bị điện giật II Các dụng cụ nghề điện Dụng cụ thơng thường Dụng cụ đo đường kính Đồng hồ volt kế thị kim Đồng hồ đo điện trở đất Đồng hồ ampe kế thị kim Thời gian: 28 Bài : Lắp đặt đường dây thiết bị A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả Đi dây sứ yêu cầu kỹ thuật Lắp đặt dây dẫn phương pháp Lựa chọn phương pháp dây thích hợp Lắp thiết bị đạt yêu cầu kỹ thuật, có tính mỹ thuật B Nội dung: I Hàn chì Phương pháp hàn chì mối nối dây dẫn điện Phương pháp hàn chì đầu nối dây dẫn điện Phương pháp hàn nối dây dẫn điện điện cực Phương pháp uốn khuyết đầu dây dẫn điện Phương pháp bấm coss đầu dây dẫn điện II Nối dây Nối dây đơn cứng mạch thẳng Nối dây cáp mạch thẳng Nối dây đơn cứng mạch rẽ Nối dây cáp mạch rẽ III Cắt ống, uốn ống Cắt ống Uốn ống VI Đi dây ống tròn Phương pháp dây hệ thống điện Phương pháp dây ngầm hệ thống điện V Buộc dây sứ Buộc dây cổ sứ: Phương pháp buộc dây đầu sứ : Phương pháp buộc dây puly sứ cuối để hãm: Phương pháp dây sứ hệ thống điện nhà: Phương pháp dây sứ hệ thống điện trời: VI Lắp thiết bị lên bảng Bố trí lắp bảng điện có (2 cầu chì, cơng tắc, ổ cắm) Bố trí lắp bảng điện có (2 cầu chì, cơng tắc, ổ cắm) Bố trí lắp bảng điện có (1 cầu dao, cầu chì, cơng tắc, ổ cắm) Bố trí lắp bảng điện có (1 áptơmát, cầu chì, cơng tắc, ổ cắm) Bố trí lắp bảng điện có (1 cầu dao chống giật, cầu chì, hộp số quạt trần, công tắc, ổ cắm) Kiểm tra định kỳ lần Bài : Lắp đặt hệ thống điện dân dụng chiếu sáng Thời gian: 24 A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả - Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc loại đèn chiếu sáng - Vẽ sơ đồ, lắp đặt sửa chữa mạch điện đèn thay đổi ánh sáng dạng độc lập thông dụng - Lựa chọn loại đèn - Nhận dạng loại đèn chiếu sáng - Nêu hư hỏng đèn biện pháp sửa chữa - Lắp mạch đèn yêu cầu kỹ thuật B Nội dung: I Lắp đặt sửa chữa đèn sợi đốt Thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng mạch II Lắp đặt sửa chữa đèn huỳnh quang Thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng mạch III Lắp đặt sửa chữa đèn cao áp Thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng mạch VI Lắp đặt sửa chữa công tơ điện Thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng mạch V Lắp đặt sửa chữa chuông điện Thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng mạch Kiểm tra định kỳ lần Bài : Lắp đặt sửa chữa loại mạch đèn chiếu sáng Thời gian: 56 A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc loại đèn chiếu sáng Lựa chọn loại đèn Nhận dạng loại đèn chiếu sáng Nêu hư hỏng đèn biện pháp sửa chữa Lắp mạch đèn yêu cầu kỹ thuật B Nội dung: I Lắp đặt sữa chữa mạch đèn thay đổi ánh sáng Dụng cụ, thiết bị, vật tư thực hành Trình tự thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng II Lắp đặt sữa chữa mạch đèn cầu thang Dụng cụ, thiết bị, vật tư thực hành Trình tự thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng III Lắp đặt sữa chữa mạch đèn hành lang Dụng cụ, thiết bị, vật tư thực hành Trình tự thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng IV Lắp đặt sữa chữa mạch đèn hầm Dụng cụ, thiết bị, vật tư thực hành Trình tự thực hành lắp mạch Sửa chữa hư hỏng Kiểm tra định kỳ lần Bài : Lắp đặt sửa chữa mạch điện tổng hợp Thời gian: 28 A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả - Vẽ sơ đồ, lắp đặt sửa chữa mạch điện tổng hợp dùng nguồn pha thơng dụng - Trình bày khái niệm hệ thống điện công nghiệp - Nêu yêu cầu chung thực lắp đặt - Lựa chọn khả lắp đặt cho hệ thống điện công nghiệp - Lắp đặt hệ thống điện pha - Tổ chức nơi thực hành khoa học an toàn B Nội dung: I Hãy vẽ sơ đồ đơn dây, sau lắp đặt luyện tập phần sửa chữa hư hỏng mạch điện tổng hợp pha, bảng điện thực tập theo sơ đồ nguyên lý sau: II Hãy vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ dây lắp đặt mạch điện chiếu sáng động lực pha dây cho phân xưởng khí gồm thiết bị phụ tải sau: Kiểm tra định kỳ lần Thời gian: 16 Bài : Lắp đặt hệ thống nối đất chống sét A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả - Trình bày hệ thống nối đất - Nêu tiêu chuẩn hệ thống nối đất dùng cho bảo vệ chống sét - Đo thông số hệ thống nối đất B Nội dung: I Khái niệm hệ thống nối đất II Nối đất bảo vệ III Nối đất chống sét Kiểm tra định kỳ lần IV ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔN HỌC:  Vật liệu : Dây dẫn điện, băng keo, ống nhựa loại Chì hàn, nhựa thơng, sứ… Vít bắt gỗ loại Cọc nối đất, dây nối đất…  Dụng cụ trang thiết bị : Bộ đồ nghề thợ điện, khí cầm tay Đồng hồ đo điện trở đất Các loại đèn chiếu sáng, chuông điện, công tơ pha, cơng tơ ba pha  Nguồn lực khác Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện Giáo trình lắp đặt điện dân dụng Các loại vẽ điện Máy chiếu V PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: Ap dụng hình thức kiểm tra tích hợp lý thuyết thực hành Các nội dung cần kiểm tra chủ yếu là: Lựa chọn phương pháp dây thích hợp Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc loại đèn thiết bị gia dụng chuông điện, công tơ điện Kỹ thao tác lắp đặt đường dây, thiết bị Phân tích hư hỏng, tìm biện pháp sửa chữa VI HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC: Phạm vi áp dụng chương trình: Chương trình sử dụng để giảng dạy cho trình độ trung cấp nghề cao đẳng nghề Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mơđun: Trước giảng dạy giáo viên cần vào nội dung học để chuẩn bị đầy đủ điều kiện cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng giảng dạy Nên áp dụng phương pháp đàm thoại để người học ghi nhớ kỹ Cần lưu ý kỹ thực người học Những trọng tâm cần ý Cấu tạo nguyên lý hoạt động loại đèn chiếu sáng Lắp đặt mạch đèn chiếu sáng Dị tìm hư hỏng mạch điện Tài liệu tham khảo: Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện Bộ ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm BÀI 1: KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CƠ BẢN VỀ LẮP ĐẶT ĐIỆN Mục tiêu: điện Phòng tránh bị tai nạn điện, ap dụng phương pháp sơ cứu để cứu người bị tai nạn Nhận dạng loại đồ dùng nghề điện Làm việc với dụng cụ nghề điện cách phương pháp Đọc trị số mà dụng cụ đo chỉ, nối dây an toàn yêu cầu kỹ thuật, hàn kỹ thuật theo điều kiện xác định Lựa chọn phương pháp nối dây phù hợp cho điều kiện I AN TOÀN ĐIỆN Nội qui xưởng Khi thực hành xưởng phải thực nội qui sau: - Điều 1: Vào ca thực tập giờ, trang phục gọn gàng, qui định, chấp hành nghiêm túc nguyên tắc an toàn lao động - Điều 2: Chấp hành phân công giáo viên hướng dẫn, không tự tiện tháo lắp, di chuyển thiết bị xưởng chưa có đồng ý giáo viên hướng dẫn - Điều 3: Tổ chức nơi thực tập gọn gàng, khoa học, có tinh thần bảo quản thiết bị, làm hư hỏng phải bồi thường - Điều 4: Không tự ý sang xưởng khác sửa chữa điện chưa có phân cơng giáo viên hướng dẫn - Điều 5: Không làm đồ riêng hay mang vật tư, thiết bị khỏi xưởng chưa có đồng ý giáo viên hướng dẫn - Điều 6: Không mang thứ không phục vụ thực tập đưa người lạ vào xưởng - Điều 7: Không hút thuốc, văng tục, hay nằm xưởng Khi khỏi xưởng thực tập phải xin phép giáo viên hướng dẫn - Điều 8: Hết thực tập phải thu xếp dụng cụ, thiết bị vào nơi qui định, có hay hư hỏng phải báo giáo viên hướng dẫn sử lý, sau làm vệ sinh xưởng Các nguyên tắc an toàn làm việc với điện Khi học xưởng tham gia công tác lắp đặt, sửa chữa điện phải chấp hành nghiêm túc nguyên tắc an toàn điện để tránh xảy tai nạn điện đáng tiếc cho thân 10 BÀI – LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SÉT A Mục tiêu: Học xong học học sinh có khả - Trình bày hệ thống nối đất - Nêu tiêu chuẩn hệ thống nối đất dùng cho bảo vệ chống sét - Đo thông số hệ thống nối đất B Nội dung: I Khái niệm hệ thống nối đất Bảo vệ nối đất biện pháp bảo vệ an toàn áp dụng từ lâu Bảo vệ nối đất nối tất phần kim loại thiết bị điện kết cấu kim loại mà xuất điện áp cách điện bị hư hỏng với hệ thống nối đất II Nối đất bảo vệ Mục đích: Bảo vệ nối đất nhằm bảo vệ an toàn cho người người tiếp xúc với thiết bị bị chạm vỏ cách giảm điện áp vỏ thiết bị xuống trị số an toàn Chú ý: Ở ta hiểu chạm vỏ tượng pha bị hỏng cách điện có tiếp xúc điện với vỏ thiết bị Ý nghĩa: Để hiểu rõ ý nghĩa bảo vệ nối đất ta xét mạng điện đơn giản sau (H 6.1a) Hình 6.1a Hình 6.2a Xét thiết bị làm việc lưới điện pha có điện áp U Giả sử thiết bị điện A mạng điện nối bảo vệ với điện trở nối đất Rđ xảy cố pha chạm vỏ thiết bị lúc người tiếp xúc vỏ thiết bị Điện trở cách điện hai pha tương ứng R1, R2 xem điện dung pha đất bé bỏ qua, ta có sơ đồ thay mạng hình 6.1b 74 - Điện áp đặt vào người: Ung = I0 Rtđ Trong đó: I0 dịng điện tổng Rtđ điện trở tương đương: Rtđ = R1 // Rng // Rđ Gọi R1, R2 điện trở cách điện thiết bị pha L1, L2 có giá trị hàng M  , điện áp tác dụng lên người xác định theo biểu thức : Rđ // Rng // R1 Ung= U R2 + ( Rđ // Rng // R1) 1 1   Rđ Rng R1 Ung = U R2  1   Rđ Rng R1 Ung= U  1      R 2  Rđ Rng R1  Vì R1, R2, Rng có trị số lớn nhiều so với Rđ nên xác định ngần sau : Ung  U Rđ  Id Rđ  Ud R2 Vậy điều kiện bảo đảm an toàn cho người : Ung  Id Rđ  Ucp Ucp trị số điện áp cho phép Từ ta thấy U, R2, Rng giá trị tương đối ổn định nên để giảm dòng điện qua người ta cần phải giảm điện trở Rđ Vì ý nghĩa bảo vệ nối đất tạo vỏ thiết bị đất mạch điện có điện dẫn lớn làm giảm phân lượng dịng điện qua người (nói cách khác giảm điện áp vỏ thiết bị) đến trị số an toàn người chạm vào vỏ thiết bị đa bị chạm vỏ Nối đất tự nhiên : Nối đất tự nhiên trang thiết bị nối đất sử dụng ống dẫn nước chôn ngầm đất hay ống kim loại khác đặt đất (trừ ống nhiên liệu lỏng khí dể cháy, nổ) kết cấu kim loại cơng trình nhà cửa có nối đất Khi xây dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng vật nối tự nhiên có sẳn Điện trở nối đất xác định cách đo thực tế chỗ hay dựa theo tài liệu để tính tốn ngần 75 Nối đất nhân tạo : Nối đất nhân tạo sử dụng nối đất tự nhiên không đủ đảm bảo điện trở nối đất yêu cầu Nối đất nhân tạo thường thực cọc thép, thép dẹp hình chữ nhật hay hình thép góc dài khoảng đến 3m đóng sâu xuống đất, cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5 đến 0,8m Các thép dẹp chiều dài không nhỏ 4m tiết diện không 48mm cho thiết bị có điện áp đến 1000v không nhỏ 100mm2 cho trang thiết bị có điện áp lớn 1000v Các kiểu nối đất Tùy theo cách bố trí cực nối đất mà phân biệt nối đất tập trung hay nối đất mạch vòng - Nối đất tập trung : thường dùng nhiều cọc đóng xuống đất nối với ngang Khoảng cách nối đất cọc thường hai lần chiều dài cọc để loại trừ hiệu ứng che Trong trường hợp khó khăn mặt thi cơng khoảng cách khơng nên nhỏ chiều dài cọc Nối đất tập trung thường chọn nọi ẩm, điện trở suất thấp, xa cơng trình Hình 6.3 : Nối đất tập trung Hình a : phân bố điện áp Hình b : sơ đồ mặt nối đất : cực nối đất : dây dẫn nối đất : thiết bị điện 76 Nhược điểm nối đất tập trung nhiều trường hợp nối đất tập trung giảm điện áp tiếp xúc điện áp đến giá trị an tồn cho người Theo hình 6.3 điện áp tiếp xúc có chạm vỏ tiếp xúc với thiết bị Utx1 nhỏ tiếp xúc với thiết bị (thiết bị đặt xa vật nối đất từ 20m trở lên) Utx1Ub2 Ta thấy xa vật nối đất điện áp tiếp xúc lớn - Nối đất mạch vòng : đặt theo chu vi cơng trình cần bảo vệ ( cách mép ngồi từ đến 1,5m ) phạm vi cơng trình rộng Nối đất mạch vịng cịn đặt khu vực cơng trình Nối đất mạch vịng nên dùng trang thiết bị có điện áp 1000v, dòng điện chạm lớn Để khắc phục nhược điểm nối đất tập trung người ta sử dụng hình thức nối đất mạch vịng Đó hình thức dùng nhiều cọc đóng theo chu vi khu vực đặt thiết bị điện (hình 6.4) Hình 6.4: Nối đất mạch vịng Mặt cắt AB (Hình 6.4) cách xây dựng đường hiệu ống nối đất riêng rẽ, sau cộng tất tung độ đường cong lại xó mạng phân bố điện áp cho hệ thống nối đất vùng bảo vệ (đường liền nét) Trên hình (4.3a) thấy nhiều điểm mặt đất cực đại (các điểm nằm trục thẳng vật nối đất), điểm vùng bảovệ chênh lệch giảm điện áp tiếp xúc điện áp bước 77 Lưu ý: Ngoài vùng bảo vệ mạng nối đất đường phân bố điện áp dốc nên điện áp bước nguy hiểm Để tránh điều người ta chôn sắtvà sắt không nối với hệ thống nối đất Điện trở nối đất: Điện trở nối đất hay điện trở hệ thống nối đất bao gồm: - Điện trở tản vật nối đất hay nói xác điện trở tản môi trường đất xung quanh điện cực Đó điện trở đất dịng điện từ vật nối đất vào đất - Điện trở thân cực nối đất (điện cực nối đất) - Điện trở dây dẫn nối đất từ thiết bị điện đến vật nối đất Do nối đất dùng vật liệu kim loại có trị số điện dẫn lớn nhiều so với điện dẫn đất nên điện trở thân vật nối đất thường bỏ qua Như nói đến điện trở nối đất, chủ yếu nói đến điện trở tản vật nối đất Điện trở đất xác định cơng thức: Rđ= Uđ/Iđ Trong đó: Uđ điện áp đo vỏ thiết bị có nối đất chạm vỏ có dịng điện vào đất Iđ Qua phân tích ta có điện trở đất phụ thuộc nhiều vào điện trở đất dòng điện từ vật nối đất vào đất mà điện trở đất lại phụ thuôc vàođiện trở suất đất nơi đặt nối đất 7.Điện trở suất đất: Điện trở trở suất đất () thường tính đơn vị .m haycm Do thành phần phức tạp điện trở suất nên điện trở suất đất thay đổi phạm vi rộng Thực tế cho thấy điện trở suất phụ thuộc vào yếu tố sau: + Thành phần đất:Thành phần đất khác có điện trở suất khác Đất chứa nhiều muối, axít có điện trở suất nhỏ Các trị số gần điện trở suất đất tính .m sau: - Cát 7.104 - Đất cát 3.104 - Đất sét, sét lẫn sỏi 1.104 - Đất đen, đất vườn 0,5.104 - Đất bùn 0,2.104 + Độ ẩm: 78 Độ ẩm ảnh hưởng lớn đến điện trở suất đất Ở trạng thái hoàn tồn khơ xem điện trở suất đất vô Khi tỉ lệ độ ẩm từ 15% trở lên ảnh hưởng đến điện trở đất không đáng kể Tuy nhiên, lúc độ ẩm lớn 70-80% điện trở đất tăng lên Độ ẩm tăng giảm + Nhiệt độ: Khi nhiệt độ hạ xuống thấp làm cho đất bị đơng kết lại  tăng lên nhanh Khi nhiệt độ < 1000C  giảm xuống chất muối đất hịa tan dễ Khi nhiệt độ > 1000C nước bị bốc  nước tăng lên + Độ nén đất: Tức đất có nén chặt hay không, đất nén chặt tức mật độ lớn nên của đất giảm Điện trở suất đất trị số định năm mà thay đổi theo mùa ảnh hưởng độ ẩm nhiệt độ đất Do làm cho  hệ thống nối đất thay đổi Vì tính tốn nối đất người ta phải dùng khái niệm điện trở suất tính tốn đất, trị số lớn năm tt = Km. Trong đó:  : Trị số điện trở suất đo trực tiếp Km : Hệ số tăng cao hay hệ số mùa tham khảo bảng 4.1 sau: PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN TRỞ NỐI ĐẤT: Điện trở nối đất cần đo tổng điện trở kết cấu nối đất nằm đất điện trở dây dẫn nối đất Điện trở nối đất xác định tỉ số điện áp đặt vào kết cấu nối đất dòng điện qua kết cấu nối đất vào đất Điện trở nối đất biến đổi theo thời gian thời tiết, nên đo vào mùa khơ, điện trở suất đất lớn Điện trở nối đất đo nhiều phương pháp khác : 79 - Phương pháp dùng ampere kế vôlt kế Phương pháp dùng ampere kế volt kế để đo điện trở nối đất trình bày hình 4.4 Kết cấu nối đất cần đo A cọc nối đất phụ B nối với thứ cấp máy biến áp, tức đóng vào nguồn điện áp xoay chiều có trị số điều chỉnh Cọc dò C cắm xuống đất, cách kết cấu nối đất A 20m Sau đóng điện, đo dòng điện I ampere kế điện áp U volt kế Điện trở nối đất kết cấu nối đất cần đo A xác định biểu thức : Rx  U I Phương dùng để đo điện trở nối đất có giá trị nhỏ - Phương pháp dùng máy đo Khi đo điện trở nối đất máy đo, phải dùng cọc nối đất phụ B cọc dị C đóng phận nối đất đo theo khoảng cách qui định CÁC LOẠI NỐI ĐẤT Sự lựa chọn khí cụ điện bảo vệ thơng số dịng điện, điện áp định mức, phụ thuộc vào bố trí nối đất hệ thống, mạng điện lắp đặt Hệ thống, mạng điện phân phối phân loại theo tiêu chuẩn IEC 364/3 dựa vào cách bố trí hệ thống nối đất Theo tiêu chuẩn này, hệ thống này, hệ thống, mạng điện định nghĩa hai chữ cái, hệ thống, mạng điện IT, TT, TN Bên cạnh hai chữ cái, dùng thêm hai chữ để cách bố trí dây trung tính dây bảo vệ, chẳng hạn hệ thống, mạng điện TN – C, TN – S, TN – CS - Chữ thứ nhất, chữ T chữ I, thể tính chất trung tính nguồn, mối quan hệ nguồn điện nối đất + T: nối đất trực tiếp ( trung tính nguồn trực tiếp nối đất) + I: tất phần mang điện cách ly với đất điểm nối đất thông qua trở kháng ( trung tính nguồn cách ly ) - Chữ thứ hai, chữ T chữ N, thể hình thức bảo vệ, xác định mối quan hệ phần dẫn điện lộ hệ thống, mạng điện lắp đặt hệ thống nối đất + T: nối đất trực tiếp ( bảo vệ nối đất – vỏ thiết bị điện kim loại nối đến hệ thống nối đất + N: nối trực tiếp phần dẫn điện lộ dây dẫn bảo vệ với điểm nối đất nguồn điện, thường điểm trung tính ( bảo vệ nối dây trung tính – vỏ thiết bị điện kim loại nối đến dây trung tính) Trong hệ thống, mạng điện TN dùng thêm hai chữ để định nghĩa cách bố trí dây trung tính dây bảo vệ 80 + C: dây trung tính N dây bảo vệ PE chung thành dây dây PE + S: dây trung tính N dây bảo vệ PE tách với hai chức riêng dây N dây PE + CS: dây trung tính dây bảo vệ kết hợp vài phần hệ thống 10 Hệ thống TT Trong hệ thống TT, tất phần dẫn điện lộ ( vỏ kim loại thiết bị điện ) hệ thống thống lắp đặt nối với cọc nối đất, cọc không nối kết điện với đất nguồn cung cấp điện (hình vẽ ) 11 Hệ thống IT Đơi khó nối đất có hiệu quả, tổng trở mạch vịng khơng đủ nhỏ theo u cầu Giới hạn dòng điện cố hệ thống IT đạt cách bỏ nối đất từ nguồn ( trung tính cách ly ), hay cách nối điện trở vào đường dây trung tính hệ thống nối (hình vẽ ) 81 12 Hệ thống TN Trong hệ thống TN, mạch vịng cố bao gồm tồn phần dẫn điện, tránh trị số cao điện trở nối đất Điểm hình (điểm trung tính) nguồn điện nối đất trực tiếp, phần dẫn điện lộ hệ thống nối với dây bảo vệ riêng (TN – S) hay kết nối day bảo vệ với dây trung tính (hệ thống TN – C hay TN – CS) Hình vẽ 82 III Nối đất chống sét Khái niệm : Sét (hay gọi phóng điện dơng) nguồn điện từ mạnh phổ biến xảy tự nhiên Nguyên nhân làm xuất sét hình thành điện tích khối lớn Nguồn sét đám mây mưa dơng mang điện tích dương âm phần đám mây Chúng tạo xung quanh đám mây điện trường có cường độ lớn Trong q trình tích lũy điện tích trái dấu, điện trường có cường độ ln gia tăng hình thành xung quanh đám mây Khi điện điểm đám mây đạt giá trị tới hạn vượt ngưỡng cách điện khơng khí (với áp lực khí bình thường khoảng 3.106 V/m), xảy đánh xuyên hay gọi sét tiên đạo Ý nghĩa : Nối đất chống sét nối điện thiết bị chống sét (kim thu lôi, dây thu sét, lưới thu sét, thiết bị chống sét ) với hệ thống nối đất nhằm tản dòng điện sét vào đất giữ cho điện áp điểm (trong khu vực bảo vệ) khơng q lớn, đảm bảo an tồn cho cơng trình, thiết bị người có sét đánh Các đặc điểm sét : - Trị số điện tích mang - Dịng điện kênh sét - Số sét lặp lại kênh sét - Cường độ hoạt động dông sét Các đường sét xâm nhập vào thiết bị : - Sét đánh thẳng vào cơng trình - Sét xâm nhập qua thiết bị anten - Sét xâm nhập qua đường dây treo - Sét xâm nhập qua đường cáp đặt ngầm - Sét xâm nhập qua cáp nối thiết bị - Sét xâm nhập qua mạch cung cấp điện cho thiết bị viễn thông - Sét xâm nhập qua hệ thống tiếp đất điểm đấu chung Yêu cầu chống sét cho cơng trình kiến trúc Các cơng trình kiến trúc cao hay thấp, rộng hay hẹp phải xem xét khả bị sét đánh để có biện pháp đề phòng hữu hiệu Tuy nhiên việc bố trí hệ thống chống sét cho cơng trình khơng giống nhau, mà phải khỏa sát, tìm hiểu, dự báo khả hậu bị sét đánh, tác hại người, tài sản.v v Dự đoán vị trí dễ bị sét đánh : Những điểm cao, chỗ nhơ ra, khoảng chống trải…Nói chung việc thiết lập hệ thống thu sét tạo che phủ để sét khơng đánh xuống cơng trình 83 5.1 Phân cấp chống sét Các cơng trình kiến trúc ba cấp độ chống sét sau : - Cấp : Là cơng trình tỏa khí cháy, cháy, bụi sợi cháy Các chất dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng có khả kết hợp dễ dàng với oxy tự khơng khí chất oxy hóa khác để tạo thành hỗn hợp nổ Có khả gây nổ điều kiện làm việc bình thường Khi có cháy nổ xảy gây tổn thất lớn người tài sản - Cấp : Tương tự cấp khả gây nổ xãy vận hành sai qui tắc Khi cháy nổ xảy tổn thất nhỏ người tài sản - Cấp : Những cơng trình cịn lại 5.2 u cầu chống sét cho cơng trình Do hình thức sét đánh ta có : - Sét đánh trực tiếp ( đánh thẳng ) - Sét đánh lan truyền - Sét cảm ứng Cần bố trí chống sét cho cơng trình theo cấp độ phân sau : - Cơng trình cấp : sử dụng ba biện pháp - Cơng trình cấp : cần chống sét trực tiếp chống sét lan truyền Chống sét đánh thẳng Để c hống sét đánh thẳng, từ xưa Franklin nghiên cứu đưa sử dụng hệ thống thu sét kim thu sét Ngày nay, ta gọi hệ thống thu sét thụ động Vì hệ thống đơn giản, bố trí chờ sẵn, có mây giơng, có xuất thu lấy dòng điện sét để đưa xuống đất Hiện nay, tác hại lớn sét, giới có nhiều nơi nghiên cứu chế tạo thiết bị chống sét để chủ động việc chống sét, ta gọi thiết bị thu sét tích cực 6.1 Hệ thống chống sét thụ động Frankiln 6.1.1 Cấu tạo : Gồm ba phận : a Bộ phận thu sét : Bộ phận thu sét phận có nhiệm vụ tạo vùng bảo vệ để thu hút điện tích đám mây giơng Bộ phận thu sét đặt vị trí cao cơng trình nơi dễ bị sét đánh ( mái nhà, góc nhọn, chỗ nhơ mái ống khói, ống thơng hơi, bể nước mái, góc lồi.v v ) 84 + Bố trí phận thu sét phụ thuộc cấp chống sét cơng trình : - Cơng trình cấp : Bộ phận thu phải đặt bên ngồi cơng trình, khoảng cách ngần nối đất chống sét đến móng cơng trình mét - Cơng trình cấp : Bộ phận thu sét pcó thể đặt bên ngồi cơng trình, bố trí cơng trình, phải bố trí phận cách ly điện với cơng trình - Cơng trình cấp : Bộ phận thu sét bố trí cơng trình + Cấu tạo phận thu sét : - Kim thu sét : làm thép, thép mạ kẽm, mạ đồng đồng thau có tiết diện trịn với đường kính 12mm, thép đồng, thép góc với chiều dày thép 3,5mm, thiết điện đầu kim không nhỏ 100mm2 Kim thu sét có phần trực tiếp thu sét thép trần, ( không sơn ), thép mạ kẽm, đồng thau có chiều dài 400mm phần cịn lại giá đỡ - Đai thu sét : Những cơng trình có chiều dài bờ nóc, tường chắn mái lớn sử dụng đai thu sét làm thép, thép mạ kẽm, mạ đồng bố trí bờ tường chắn mái để thu sét Phạm vi bảo vệ đai thu sét theo dọc đai với bề rộng hẹp hơn kim thu sét - Lưới thu sét : Đối với nhà rộng lợp mái tơn với độ dốc ( 27o ), mái tôn làm nhiệm vụ dẫn sét, cần phủ lên mái lưới thu sét làm thép, thép mạ kẽm, mạ đồng với lưới có diện tích khơng nhỏ 20 x 20mm2 - Dây thu sét : làm thép tròn thép mạ kẽm, mạ đồng đồng có tiết diện khơng nhỏ 100mm2 Dây thu sét dùng để bảo vệ đường dây điện đường ống theo chiều dài b Bộ phận dẫn sét : Bộ phận dẫn sét phận làm nhiệm vụ dẫn dòng điện sét từ phận thu sét xuống phận nối đất Bộ phận đặt vật cách điện gắn tường luồn ống cách điện đặt chìm tường dây dẫn sét phải theo đường ngắn nhất, chọn nơi người qua lại Khoảng cách từ dây dẫn sét đến cửa vào phải lớn 1,5m Ở độ cao 3m nơi có người qua lại, phận dẫn sét phải luồn ống cách điện đặt chôn ngầm tường - Cấu tạo : Bộ phận dẫn sét làm dây điện ruột đồng dây điện ruột nhôm ( dây ruột nhơm dùng hay gãy an toàn ) cách điện hai lớp PVC dùng dây thép Mỗi cơng trình phải hai dây dẫn sét Cơng trình có chiều dài lớn 20m có dây dẫn sét Tiết diện dây nửa tiết diện phận thu sét Ở vị trí cách mặt đất 1m, đặt phận nối phận sét với phận nối đất, phận làm hai ốc siết cáp tháo lắp dễ dàng Vị trí nối dây nơi cần tháo kiểm tra phận nối đất vào trước mùa mưa để kiểm tra trị số điện trở nối đất phận nối đất so với tiêu chuẩn qui định c Bộ phận nối đất : Khi thiết lập hệ thống nối đất chống sét, ta coi đất đồng đẳng hướng với dòng điện vào lòng đất tản lớp đất xung quanh Bộ phận nối đất phận làm nhiệm vụ phân tán dòng điện sét vào lớp đất xung quanh phận Bộ phận nối đất chôn đất độ sâu 0,8m so với mặt đất tự nhiên Bộ phận nối đất phải đặt nơi có điện trở suất thấp, nơi người qua lại để tránh điện áp bước Bộ phận nối đất phận quan trọng hệ thống thu sét, phận kiểm tra số hàng năm vào đầu mùa mưa Trị số điện trở nối đất phụ thuộc mức độ nguy hiểm công trình bị sét đánh điện áp lưới cung cấp cho thiết bị sét đánh điện áp lưới cung cấp cho thiết bị điện công trình Khơng sơn qt nhựa đường 85 hay chất cách điện lên phận nối đất Điện trở trang bị nối đất tỷ số điện áp trang bị nối đất dòng điện qua trang bị nối nối đất tản vào đất Đối với nối đất chống sét : Điện áp đặt vào trang bị nối đất điện áp đám mây sét trang bị nối đất Dòng điện qua trang bị nối đất dòng điện sét Các trị số lớn nên điện trở nối đất nhân tạo hệ thống thu sét yêu cầu nhỏ - Cấu tạo : + Cọc nối đất : có cấu tạo yêu cầu giống kim thu sét Vật liệu cọc nối đất thép, thép mạ kẽm, mạ đồng đồng thau có tiết diện trịn với đường kính 12mm, thép ống, thép góc với chiều dày thép 3,5mm, tiết diện không nhỏ 100mm2 Chiều dài cọc nối đất phụ thuộc yêu cầu điện trở nối đất cơng trình điện trở suất nơi phận nối đất Nơi có điện trở suất cao đến 3x104cm đến 7x104cm ( phần đất lớp mặt đất khô lẫn cát sỏi, đá cuội, lớp đất mềm có mạch nước sâu bên ) cần sử dụng cọc nối đất có chiều dài 3m + Dây nối đất : dây nối đất làm thép, thép mạ kẽm, mạ đồng đồng kéo sợi có tiết diện trịn chữ nhật khơng 100mm2 Dây nối đất sử dụng riêng rẽ gọi tia nối đất, mạch vòng nối đất Dây nối đất liện kết với cọc nối đất thành hệ thống cọc – tia Nơi có điện trở suất thấp 1x104cm cần sử dụng tia nối đất Nơi có điện trở suất khoảng 1x104cm đến 5x104cm cần sử dụng hệ thống cọc – tia nối đất - Hình thức bố trí phận nối đất : + Bố trí nối đất tập trung : + Bố trí mạch vịng : + Bố trí nối đất phân tán : sử dụng hình thức cho nơi có điện trở suất thấp, lớp đất bề mặt mềm, dễ dẫn điện, diện tích cơng trình nhỏ Câu hỏi 1) Trình bày phương pháp đo dụng cụ đo điện trở nối đất ? 2) Trình bày loại nối đất? 3) Hãy nêu yêu cầu chống sét cho cơng trình kiến trúc? 4) Trình bày hệ thống chống sét thụ động Frankiln? 86 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lêch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện [2] Giáo trình lắp đặt điện dân dụng [3] Phiếu thực hành [4] Bộ ngân hàng câu hỏi tập mô-đun kỹ thuật lắp đặt điện 88 ... - Trình bày kiến thức lắp đặt điện - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc số loại đèn thông dụng Về kỹ năng: - Lắp đặt mạch điện chiếu sáng - Lắp đặt đường dây không yêu cầu kỹ thuật - Lắp đặt. .. Các loại đèn chiếu sáng, chuông điện, công tơ pha, cơng tơ ba pha  Nguồn lực khác Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện Giáo trình lắp đặt điện dân dụng Các loại vẽ điện Máy chiếu V PHƯƠNG PHÁP VÀ... mạch điện tổng hợp dùng nguồn pha thơng dụng - Trình bày khái niệm hệ thống điện công nghiệp - Nêu yêu cầu chung thực lắp đặt - Lựa chọn khả lắp đặt cho hệ thống điện công nghiệp - Lắp đặt hệ