1 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƢỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁOTRÌNH NỘI BỘ MÔ ĐUN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NGHỀ CƠ ĐIỆN NÔNG THÔN (Áp dụng cho trình độ Sơ cấp) LƢU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 2 LỜI GIỚI T[.]
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƢỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁOTRÌNH NỘI BỘ MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NGHỀ : CƠ ĐIỆN NÔNG THÔN (Áp dụng cho trình độ Sơ cấp) LƢU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 LỜI GIỚI THIỆU Lắp đặt hệ thống cung cấp điện môđun chuyên mơn đƣợc biên soạn dựa chƣơng trình khung chƣơng trình dạy nghề Bộ Lao động Thƣơng binh - Xã hội Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ sơ cấp Nghề Cơ điện nông thôn Giáo trình đƣợc biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên đƣợc xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu nhất, có ví dụ tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết Khi biên soạn, tác giả dựa kinh nghiệm giảng dậy, tham khảo đồng nghiệp tham khảo nhiều giáo trình có để phù hợp với nội dung chƣơng trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành đƣợc biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Giáo trình c ng tài liệu giảng dạy tham khảo tốt cho ngành thuộc lĩnh vực điện dân dụng, điện cộng nghiệp, điện tử, khí cán vận hành sửa chữ máy điện Trong trình biên soạn có nhiều cố gắng song khó tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn khiếm khuyết Tơi mong nhận đƣợc góp ý Quý đồng nghiệp bạn Học sinh - Sinh viên toàn Trƣờng để giáo trình hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện-Điện tử, Trƣờng Cao đẳng Lào Cai tạo điều kiện giúp đỡ cho tơi hồn thành giáo trình Lào Cai, ngày tháng năm 2017 Ngƣời biên soạn GV Ngô Đức Hiếu MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: Thiết kế mạng điện sinh hoạt gia đình Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình Các ký hiệu thƣờng dùng Khảo sát thực tế hộ Tính tốn hệ thống thiết bị điện hộ 15 18 Hoàn thiện thiết kế Bài 2: Thiết kế mạng điện cho sở sản xuất nhỏ 23 37 Khảo sát thực tế xƣởng sản xuất 37 Tính tốn phụ tải động lực chiếu sáng Tính chọn dây dẫn động lực chiếu sáng Tính chọn thiết bị đóng cắt tủ điều khiển 38 40 43 Hoàn thiện thiết kế Bài 3: Lắp đặt thiết bị đóng cắt điện 45 51 Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị đóng cắt Chuẩn bị vật liệu theo yêu cầu thiết kế Lắp đặt chân đế thiết bị đóng cắt 53 54 55 Lắp đặt đấu dây vào thiết bị Kiểm tra lại thiết bị đƣợc lắp đặt Bài 4: Lắp đặt phụ tải 55 55 56 Kiểm tra tình trạng thực tế phụ tải 56 Lựa chọn vị trí đặt phụ tải Lắp đặt phụ tải theo vị trí thiết kế Cấp điện cho phụ tải Kiểm tra, đƣa phụ tải vào hoạt động 57 60 61 62 Bài 5: Lắp đặt thiết bị tiếp đất 63 Công dụng việc nối đất phƣơng pháp nối đất Cấu tạo hệ thống nối đất Nghiên cứu vẽ thiết kế 63 66 69 Nội dung công việc Bài 6: Lắp đặt hệ thống chống sét 72 75 Khái niệm chống sét Nghiên cứu vẽ thiết kế 75 77 3 Chuẩn bị gia công vật liệu Đo điện trở tiếp đất hệ thống đƣờng dây cọc tiếp đất 78 79 Lắp thiết bị thu sét 80 Hàn nối hệ thống 80 Kiểm tra toàn hệ thống 80 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO TẬP BÀI GIẢNG MÔ ĐUN MÁY ĐIỆN MỤC TIÊU: * Kiến thức: - Phân tích, tính tốn, lựa chọn thiết bị theo loại sơ đồ lắp đặt hệ thống điện - Liệt kê, dự trù đƣợc vật liệu, vật tƣ, phụ kiện chủ yếu cho đƣờng dây theo sơ đồ thiết kế * Kỹ năng: - Thiết kế lắp đặt đƣợc mạng cung cấp điện cơng trình sử dụng điện pha, ba pha cỡ nhỏ; - Kiểm tra, phát cố có biện pháp khắc phục hƣ hỏng thông thƣờng mạng điện pha, ba pha * Năng lực tự chủ trách nhiệm: - Tích cực, chủ động nghiêm túc học tập, tác phong công nghiệp NỘI DUNG: Bài 1: Thiết kế mạng điện sinh hoạt gia đình Mục tiêu: - Khảo sát thực tế thiết kế đƣợc mạng điện sinh hoạt để tiến hành lắp đặt điện; - Phân tích, tính tốn, lựa chọn thiết bị theo loại sơ đồ lắp đặt hệ thống điện theo nội dung học; - Rèn luyện tác phong công nghiệp Nội dung: Khái niệm chung kỹ thuật lắp đặt điện 1.1.Tổ chức công việc lắp đặt điện Nội dung tổ chức công việc bao gồm hạng mục sau: Kiểm tra thống kê xác hạng mục cơng 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 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 Soạn thảo phiếu công nghệ miêu tả chi tiết cơng nghệ, cơng đoạn cho tất dạng công việc lắp đặt đƣợc đề theo thiết kế Chọn dự định lƣợng máy móc thi cơng, dụng cụ phục vụ cho lắp đặt c ng nhƣ phụ kiện cần thiết để tiến hành công việc lắp đặt Xác định số lƣợng phƣơng tiện vận chuyển cần thiết Soạn thảo hình thức thi cơng mẫu để thực cơng việc lắp đặt điện cho trạm mẫu cơng trình mẫu Soạn thảo biện pháp an tồn 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 công việc lắp đặt hoàn thiện Khi biết đƣợc khối lƣợng, thời gian hồn thành cơng việc lắp đặt hồn thiện giúp ta xác định đƣợc cƣờng độ cơng việc theo số - ngƣời Từ xác định đƣợc số đội, số tổ, số nhóm cần thiết để thực công 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 kế hoạch 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 công trình cách nơi làm việc khơng q 100m đối tƣợng cơng trình, ngồi trang thiết bị chun dùng cần có thêm máy mài, ê tơ, hịm dụng cụ máy hàn cần thiết cho công việc lắp đặt điện 1.2.Tổ chức đội nhóm chun mơn Khi xây dựng, lắp đặt cơng trình điện lớn, hợp lý tổ chức đội, tổ, nhóm lắp đặt theo lĩnh vực chuyên môn Việc chuyên môn hóa cán cơng nhân lắp đặt điện theo lĩnh vực cơng 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 khỏang 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, ngòai trời Bộ phận lắp đặt trang thiết bị điện mạng điện cho thiết bị, máy móc c ng nhƣ cơng trình chun dụng Thành phần, số lƣợng đội, tổ, nhóm đƣợc phân chia phụ thuộc vào khối lƣợng thời hạn hịan thành cơng việc Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình Các ký hiệu thƣờng dùng Một số kí hiệu thƣờng dùng vẽ điện công nghiệp Bảng 1.1 Một số kí hiệu thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy điện ( Theo tiêu chuẩn Việt Nam 185 ) STT Tên gọi Động Ký hiệu điện STT Tên gọi Máy phát điện không đồng chiều Đ Động điện đồng Ð Máy biến áp Ký hiệu Động điện chiều Máy biến áp tự ngẫu Máy phát đồng điện Trạm, tủ, ngăn tụ Nắn điện bán dẫn 10 Trạm phân phối 12 Nhà máy điện A-loại nhà máy điện tĩnh 11 Trạm biến áp A B B-Công suất (MW) Bảng 1.2 Một số ký hiệu dây, thiết bị đóng cắt, bảo vệ vẽ Ký hiệu Tên gọi Ký hiệu Nối với khí Tên gọi Cảm biến Vận hành tay Vận hành tay, ấn Dây dẫn lớp trát Vận hành tay, kéo Dây dẫn lớp trát Vận hành tay, xoay Dây dẫn dƣới lớp trát Vận hành tay, lật Dây dẫn ống lắp đặt Thƣờng đóng mở chậm Cáp nối đất (của rơ le thời gian) Thƣờng đóng đóng chậm Cuộn dây điện áp (của rơ le thời gian) Thƣờng mở đóng chậm (của rơ le thời gian) Vỏ Thƣờng mở mở chậm (của rơ le thời gian) Cầu chì Thƣờng mở Hai khí cụ điện ( công tắc tơ, rơ le) vỏ Thƣờng đóng (của cơng tắc tơ, rơ le) Chng báo Loa Cịi Khóa từ Dây dẫn Dây trung tính N Dây bảo vệ PE Bảng 1.3 Một số ký hiệu thiết bị cơng nghiệp điển hình Kí hiệu Tên gọi Biểu diễn dạng Biểu diễn dạng nhiều cực cực Hộp nối L1/N/PE Nút nhấn không đèn Nút nhấn có đèn ổ cắm có bảo vệ, ổ cắm có bảo vệ, Đèn, Đèn có cơng tắc, 1+2 Đèn hai mạch điện riêng Đèn báo khẩn cấp Đèn đèn báo khẩn cấp Máy biến áp Rơle, khởi động từ Công tắc dịng điện Bảng 1.4 Một số ký hiệu thơng dụng vẽ chiếu sáng 10 Số TT Tên gọi Ký hiệu Lò điện trở Đèn thƣờng Đèn thƣờng có chao Đèn an pha Đèn chiếu sáng sâu có chao tráng men Đèn thủy ngân áp lực cao Đèn vạn không chụp Đèn vạn có chụp Đèn chống nƣớc bụi 10 Đèn mỏ thƣờng có chụp suốt 11 Đèn mỏ thƣờng có chụp mờ 12 Đèn chống nổ khơng chao 13 Đèn chống nổ có chao 14 Đèn chống hóa chất ăn mịn 11 15 Đèn chiếu nghiêng 16 Đèn đặt sát tƣờng sát trần 17 Đèn chiếu sáng cục 18 Đèn huỳnh quang a-Số bóng đèn b-Cơng suất bóng axb đèn (W) 19 Đèn chùm a-Số bóng đèn b-Cơng suất bóng đèn (W) 20 Đèn giá đỡ hình cầu axb a-Số bóng đèn b-Cơng suất bóng đèn (W) axb 21 Đèn tín hiệu X – xanh Đ - đỏ V – vàng 22 Đèn báo hiệu chỗ đặt bình chữa cháy BC 23 Đèn báo hiệu chữa cháy CC 24 25 26 27 ổ cắm điện hai cực a – kiểu thƣờng b – kiểu kín a b ổ cắm điện hai cực a – kiểu thƣờng có cực thứ ba nối đất b – kiểu kín a b ổ cắm điện ba cực có a – kiểu thƣờng cực thứ tƣ nối đất b – kiểu kín a b Cơng tắc a – cực (Theo vẽ lắp b – hai cực a b đặt) 28 c c – ba cực Công tắc kiểu kín a – cực (Theo vẽ lắp b – hai cực 12 a b c đặt) 29 c – ba cực Công tăc chiều a – kiểu thƣờng (Theo vẽ lắp b – kiểu kín a b đặt) 30 Cơng tắc a – hai cực (Theo sơ đồ ký hiệu) b – ba cực 31 Cột bê tơng ly tâm khơng có đèn 32 Cột bê tơng vng khơng có đèn 33 Cột sắt khơng có đèn 34 Đèn đặt cột a b ( Ký hiệu đèn cột vẽ theo kiểu tương ứng) 35 Đèn treo dây ( Ký hiệu đèn vẽ theo kiểu tương ứng) 36 Đƣờng dây lƣới phân phối động lực a xoay chiều đến 1000V a - đƣờng dây trần b b - đƣờng dây cáp 37 Đƣờng dây lƣới phân phối động lực a xoay chiều 1000V a - đƣờng dây trần b b - đƣờng dây cáp 38 Đƣờng dây lƣới phân phối động lực xoay chiều có tần số 50Hz 39 Cáp dây dẫn mềm dùng cho động lực chiếu sáng 40 Đƣờng dây lƣới chiếu sáng làm việc a - vẽ có chiếu sáng b - vẽ có lƣới động lực chiếu sáng a b 41 Đƣờng dây lƣới chiếu sáng cố a - vẽ có chiếu sáng b - vẽ có lƣới động lực a 13 b chiếu sáng 42 Đƣờng dây lƣới chiếu sáng bảo vệ 43 Đƣờng dây lƣới điện dƣới 360V 44 Đƣờng dây cáp treo dây treo 45 Đƣờng dây nối đất dây trung tính 46 Nối đất tự nhiên 47 Nối đất có cọc Chỗ rẽ nhánh 49 a - đƣờng dây lên b- đƣờng dây từ dƣới lên c - đƣờng dây xuống a- a – cọc thép ống, thép trịn b – cọc thép hình 48 d - đƣờng dây từ xuống e - đƣờng dây lên xuống g - đƣờng dây xuyên từ xuống h - đƣờng dây xuyên từ dƣới lên 50 Chỗ co giãn 51 Hộp nối cáp 52 Hộp cáp rẽ nhánh 53 Bộ chống sét 54 Dây chống sét (hoặc thể ghi chú) 14 b- a b h c d e g 55 Đƣờng mối liên hệ thiết bị Khảo sát thực tế hộ Căn hộ hai tầng: + Tầng gồm: phòng khách, bếp, nhà tắm vệ sinh 15 + Tầng gồm: phịng ngủ, phịng có nhà tăm nhà vệ sinh Tính tốn hệ thống thiết bị điện hộ 5.1 Các công thức cần dùng tính tốn Việc chọn dây dẫn điện nhà cần phải tính tốn lựa chọn theo bƣớc sau Xác định nguồn điện dùng : pha hay pha Tính tổng cơng suất thiết bị tiêu thụ điện Lựa chọn dây dẫn cho phần nhà ở, bao gồm loại: + Dây trời, kéo từ cột đồng hồ vào nhà + Dây điện tổng nhà + Dây cho nhánh dây đến thiết bị tiêu thụ điện Xác định nguồn điện Nguồn điện sử dụng nhà, nhà phố, biệt thự thông thƣờng nguồn pha, dƣới cách chọn tiết diện dây điện cho nguồn pha Tính tốn thơng số Tính tốn thông số công xuất tổng thiết bị điện nhà mức cao điểm (dùng đồng thời), dựa vào cơng thức để có thơng số tiết diện dây xác Và nên chọn mua tiết diện dây lớn cấp để đảm bảo an tồn, có thêm thiết bị điện nhà sau Công thức tính tiết diện dây dẫn Tính cơng xuất Bằng cách tính cộng tổng cơng suất thiết bị điện nhà mình, dự trù tƣơng lai (ví dụ: Quạt 40-60W, Tivi: 40-100W, máy lạnh 750W… cộng tất lại có cơng xuất tổng) Tính dịng điện Cơng thức: I=P/U Trong đó: - I: Cƣờng độ dịng điện (A) – P: Tổng công suất (kW) – U: hiệu điện thế: 220V Dựa vào công xuất tổng hiệu điện thế, ta có thơng số cường độ dịng điện (A), dựa vào cơng thức bên để tính tiết diện 16 Tính tiết diện Cơng thức: S=I/J Trong đó: – J: mật độ dịng điện cho phép (A/mm²) – S: tiết diện dây dẫn (mm²) + Đối với dây đồng: Mật độ dòng điện cho phép Jđ = A/mm² + Đối với dây nhôm: Mật độ dòng điện cho phép Jn = 4,5 A/mm² + Có thơng số tiết diện (S), dựa vào để lựa chọn dây điện, xem bên để chọn Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện Lựa chọn dây dẫn Sau có thơng số tiết diện (S) nên chọn dây điện lớn tính tốn cấp để dự phịng an tồn nâng cấp phụ tải sau Vì thơng thƣờng sau thời gian phát sinh nhiều thiết bị điện thêm nhà Dây dẫn trời Là dây dẫn từ trụ điện đến đồng hồ điện lực nhà Đoạn dây dây nối từ lƣới điện địa phƣơng vào đến nhà, thông thƣờng đoạn dây 17 nằm hoàn toàn trời Đoạn dây trời thƣờng đƣợc Điện lực địa phƣơng cung cấp đăng ký mở cơng tơ điện Vì khơng cần quan tâm! Dây dẫn Là dây từ đồng hồ điện đến tủ từ tủ đến khu vực (ví dụ tầng 1, tầng 2, tầng 3…) Bƣớc Tổng công suất thiết bị điện dùng đồng thời gia đình ví dụ P = kW Bƣớc Áp dụng cơng thức tính dịng điện: I=P/U -> I= 5*1000/220 = 22.72 A Bƣớc 3: Áp dụng cơng thức tính tiết diện: S=I/J -> S=22.72/6 = 3.78 mm² Bƣớc Trên thị trƣờng có loại dây cỡ 4mm² 6mm² Ta chọn lớn cấp mm² TƢƠNG TỰ CÁCH TÍNH ĐỂ ĐI DÂY CẤP NGUỒN CHO KHU VỰC (Bếp từ, hồng ngoại, lò vi song, ấm siêu tốc…) Dây dẫn nhánh Là dây dẫn điện đến ổ điện thiết bị chiếu sáng nhƣ bóng đèn, tủ lạnh, máy lạnh, tivi… Đối với thiết bị nhƣ: ổ cắm điện, công tắc điện đến đèn, quạt, ti vi, tủ lạnh thiết bị có cơng suất dƣới 1kW nên dùng đồng loại dây súp mềm, tiết diện x 1,5 mm² Đối với thiết bị nhƣ: bếp điện, lò sƣởi… có cơng suất từ 1kW đến 2kW nên dùng loại cáp PVC có lớp cách điện, tiết diện x 2,5 mm² để đảm bảo an toàn điện Đối với thiết bị điện khác có cơng suất lớn 2kW phải tuỳ theo cơng suất mà tính tốn chọn tiết diện dây nhƣ hƣớng dẫn THÔNG THƢỜNG THEO KINH NGHIỆM TÍNH TỐN ĐỐI VỚI NHÀ PHỐ CHÚNG TA HAY CHỌN Đối với dây cấp nguồn tầng, phòng nhà tùy theo mức độ bố trí đồ dùng sử dụng điện mà ta chọn nhƣ sau: chia tải theo tầng chọn tiết diện mm², cấp nguồn cho ổ cắm chọn dây 2,5 mm², dây chiếu sáng chọn 1-1,5 mm² Các hãng dây điện thị trƣờng Hiện thị trƣờng có hãng sản xuất cung cấp dây điện lớn là: Cadivi, Daphaco, Lion 5.2 Tính tốn phụ tải điện, tính chọn dây dẫn 5.2.1 Tính tốn cho tầng 18 19 20 ... Bộ phận lắp đặt đƣờng trục trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện Bộ phận điện lắp đặt nhà, ngòai trời Bộ phận lắp đặt trang thiết bị điện mạng điện cho thiết bị, máy móc c ng nhƣ cơng trình chuyên... đồ lắp đặt hệ thống điện - Liệt kê, dự trù đƣợc vật liệu, vật tƣ, phụ kiện chủ yếu cho đƣờng dây theo sơ đồ thiết kế * Kỹ năng: - Thiết kế lắp đặt đƣợc mạng cung cấp điện cơng trình sử dụng điện. .. THIỆU Lắp đặt hệ thống cung cấp điện môđun chuyên môn đƣợc biên soạn dựa chƣơng trình khung chƣơng trình dạy nghề Bộ Lao động Thƣơng binh - Xã hội Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ sơ cấp