Lắp đặt hệ thống cung cấp điện là một trong những mô đun chuyên môn được biên soạn dựa trên chương trình khung của Trường Cao đẳng nghề Hà nam ban hành dành cho hệ Cao đẳng Nghề Cơ điện nông thôn. Giáo trình này được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu nhất, trong mỗi bài đều có ví dụ và bài tập áp dụng để làm sáng tỏ lý thuyết.
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN SINH HỌA CHO MỘT GIA ĐÌNH
Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện
Nội dung tổ chức công việc bao gồm các hạng mục chính sau:
Kiểm tra và thống kê chính xác các hạng mục công việc theo thiết kế và bản vẽ thi công là rất quan trọng Đồng thời, cần lập bảng thống kê tổng hợp các trang thiết bị, vật tư và vật liệu cần thiết cho quá trình lắp đặt.
Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt và bố trí nhân lực phù hợp với trình độ, tay nghề của từng bậc thợ và chuyên môn theo từng hạng mục công việc Đồng thời, cần xây dựng biểu đồ điều động nhân lực, vật tư và trang thiết bị để đảm bảo tiến độ lắp đặt hiệu quả.
Soạn thảo phiếu công nghệ chi tiết mô tả các công nghệ và quy trình lắp đặt cho mọi dạng công việc theo thiết kế đã đề ra.
Lựa chọn và xác định số lượng máy móc thi công, các dụng cụ hỗ trợ lắp đặt cùng với các phụ kiện cần thiết là bước quan trọng để đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.
Xác định số lượng các phương tiện vận chuyển cần thiết
Soạn thảo hình thức thi công mẫu để thực hiện các công việc lắp đặt điện cho các trạm mẫu hoặc các công trình mẫu
Soạn thảo các biện pháp an toàn về kỹ thuật
Áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện giúp rút ngắn thời gian thi công và nhanh chóng đưa công trình vào vận hành Biểu đồ tiến độ lắp đặt điện được xây dựng dựa trên tiến độ của các công việc lắp đặt và hoàn thiện, từ đó xác định khối lượng và thời gian cần thiết cho từng công đoạn Việc này cho phép tính toán cường độ công việc theo số giờ - người, giúp xác định số đội, tổ, và nhóm cần thiết để thực hiện Tất cả các công việc được tiến hành theo biểu đồ công nghệ, với tổ chức được xem xét dựa trên các biện pháp thực hiện lắp đặt.
Việc vận chuyển vật tư và vật liệu cần thực hiện đúng kế hoạch, đồng thời yêu cầu đặt hàng chế tạo các chi tiết điện trước để đảm bảo sẵn sàng cho công việc lắp đặt.
Các trang thiết bị và vật liệu điện cần được tập trung gần công trình, không xa hơn 100m so với nơi làm việc Mỗi công trình cần trang bị thêm máy mài, ê tô, hòm dụng cụ và máy hàn để phục vụ cho công việc lắp đặt điện.
1.2 Tổ chức các đội nhóm chuyên môn
Khi xây dựng và lắp đặt các công trình điện lớn, việc tổ chức các đội, tổ, nhóm lắp đặt theo từng lĩnh vực chuyên môn là rất hợp lý Chuyên môn hóa cán bộ và công nhân lắp đặt theo từng lĩnh vực công việc không chỉ tăng năng suất lao động mà còn nâng cao chất lượng công việc Điều này giúp quá trình lắp đặt diễn ra nhịp nhàng, không bị ngưng trệ Các đội nhóm lắp đặt có thể được tổ chức theo một cơ cấu hợp lý để đạt hiệu quả cao nhất.
Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác thực hiện khảo sát tuyến, chia khoảng cột và xác định vị trí móng cột dựa trên địa hình cụ thể Họ cũng đảm nhiệm việc đánh dấu, đục lỗ cho các hộp và tủ điện phân phối, cùng với việc đục rãnh đi dây trên tường và sẻ rãnh đi dây trên nền.
Bộ phận lắp đặt đường trục và các trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện Bộ phận điện lắp đặt trong nhà, ngòai trời
Bộ phận lắp đặt các trang thiết bị điện và mạng điện cho các thiết bị, máy móc cũng như các công trình chuyên dụng
Thành phần, số lượng các đội, tổ, nhóm được phân chia phụ thuộc vào khối lượng và thời hạn hòan thành công việc.
Các ký hiệu thường dùng
Một số kí hiệu thường dùng trên bản vẽ điện công nghiệp
Bảng 1.1 Một số các kí hiệu của các thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy điện ( Theo tiêu chuẩn Việt Nam 185 )
Bảng 1.2 Một số ký hiệu đi dây, thiết bị đóng cắt, bảo vệ trên bản vẽ
Bảng 1.3 Một số ký hiệu thiết bị công nghiệp điển hình
Bảng 1.4 Một số ký hiệu thông dụng trên vẽ chiếu sáng.
Khảo sát thực tế căn hộ
+ Tầng 1 gồm: 1 phòng khách, 1 bếp, 1 nhà tắm và vệ sinh
+ Tầng 2 gồm: 2 phòng ngủ, mỗi phòng có 1 nhà tăm 1 nhà vệ sinh
Tính toán hệ thống thiết bị điện trong căn hộ
5.1 Các công thức cần dùng trong tính toán
Việc chọn dây dẫn điện trong nhà cần phải tính toán và lựa chọn theo các bước sau đây:
- Xác định nguồn điện sẽ dùng : 1 pha hay 3 pha
- Tính tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện
- Lựa chọn dây dẫn cho từng phần của nhà ở, bao gồm 3 loại:
+ Dây ngoài trời, kéo từ cột đồng hồ vào nhà
+ Dây điện chính tổng cả nhà
+ Dây cho từng nhánh và dây đến từng thiết bị tiêu thụ điện
Nguồn điện sử dụng trong nhà, nhà phố, biệt thự thông thường là nguồn 1 pha, dưới đây là cách chọn tiết diện dây điện cho nguồn 1 pha
Để tính toán thông số công suất tổng của thiết bị điện trong nhà ở mức cao điểm nhất (khi sử dụng đồng thời), cần áp dụng công thức phù hợp nhằm xác định tiết diện dây điện chính xác.
Và luôn nên chọn mua tiết diện dây lớn hơn một cấp để đảm bảo an toàn, và có thêm thiết bị điện mới trong nhà về sau
Công thức tính tiết diện dây dẫn Tính công xuất
Bằng cách tính cộng tổng công suất của các thiết bị điện trong nhà mình, và dự trù trong tương lai
(ví dụ: Quạt 40-60W, Tivi: 40-100W, máy lạnh 750W… cộng tất cả lại có công xuất tổng)
Tính dòng điện Công thức: I=P/U Trong đó:
Dựa vào công xuất tổng và hiệu điện thế, ta có thông số cường độ dòng điện (A), dựa vào công thức bên dưới để tính tiết diện
Tính tiết diện Công thức: S=I/J Trong đó:
- J: là mật độ dòng điện cho phép (A/mm²)
- S: là tiết diện dây dẫn (mm²)
+ Đối với dây đồng: Mật độ dòng điện cho phép Jđ = 6 A/mm²
+ Đối với dây nhôm: Mật độ dòng điện cho phép Jn = 4,5 A/mm²
+ Có thông số tiết diện (S), chúng ta sẽ dựa vào đó để lựa chọn dây điện, xem bên dưới để chọn
Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện Lựa chọn dây dẫn
Khi xác định thông số tiết diện (S) cho dây điện, nên lựa chọn dây có kích thước lớn hơn một cấp so với tính toán ban đầu để đảm bảo an toàn và khả năng nâng cấp phụ tải trong tương lai Thực tế cho thấy, sau một thời gian sử dụng, thường sẽ có nhiều thiết bị điện được thêm vào trong nhà.
Dây dẫn từ trụ điện đến đồng hồ điện lực trong nhà là đoạn dây nối từ lưới điện địa phương vào nhà, thường nằm hoàn toàn ngoài trời Đoạn dây này thường được Điện lực địa phương cung cấp khi đăng ký mở công tơ điện mới, do đó người tiêu dùng không cần phải lo lắng về việc này.
Là dây từ đồng hồ điện đến tủ chính và từ tủ chính đến các khu vực (ví dụ tầng 1, tầng 2, tầng 3…)
Bước 1 Tổng công suất các thiết bị điện dùng đồng thời trong gia đình ví dụ P = 5 kW
Bước 2 Áp dụng công thức tính dòng điện: I=P/U -> I= 5*1000/220 22.72A
Bước 3: Áp dụng công thức tính tiết diện: S=I/J -> S".72/6 = 3.78 mm² Bước 4 Trên thị trường có các loại dây cỡ 4mm² và 6mm² Ta chọn lớn hơn
Tương tự cách tính để đi dây dẫn cho các khu vực (Bếp từ, hồng ngoại, lò vi song, ấm siêu tốc…)
Dây dẫn điện là yếu tố quan trọng kết nối các ổ điện và thiết bị chiếu sáng như bóng đèn, tủ lạnh, máy lạnh và tivi Đối với thiết bị có công suất dưới 1kW như ổ cắm điện, công tắc và quạt, nên sử dụng dây mềm với tiết diện 2 x 1,5 mm² Đối với bếp điện và lò sưởi có công suất từ 1kW đến 2kW, cần chọn cáp PVC hai lớp cách điện với tiết diện 2 x 2,5 mm² để đảm bảo an toàn Đối với thiết bị điện có công suất lớn hơn 2kW, việc chọn tiết diện dây cần dựa vào công suất cụ thể của thiết bị.
Thông thường theo kinh nghiệm tính toán đối với nhà chúng ta hay chọn: Đối với dây cấp nguồn đi từng tầng, phòng trong nhà tùy theo mức độ bố trí đồ dùng sử dụng điện mà ta chọn như sau: chia tải theo tầng chọn tiết diện 4 mm², cấp nguồn cho các ổ cắm chọn dây 2,5 mm², dây chiếu sáng chọn 1-1,5 mm²
Các hãng dây điện trên thị trường
Hiện nay trên thị trường có hãng sản xuất cung cấp dây điện lớn là: Cadivi, cadisun, trần phú…
5.2 Tính toán phụ tải điện, tính chọn dây dẫn
5.2.1 Tính toán cho tầng 1 a Tính toán phụ tải cho nhà bếp
Chiều dài, chiều rộng, chiều cao của nhà bếp lần lượt là a = 4,98m b = 3,69m h =3,9 m
Khoảng cách từ đèn đến trần là hc = 0,5m
Khoảng cách từ đèn đến mặt công tắc H = h – hc = 3,4m
Tra bảng 2 phần phụ lục ta được công suất của mỗi bóng đèn huỳnh quang là 40W
Trong các hộ gia đình, nhiều thiết bị như tủ lạnh, máy giặt, nồi cơm và lò vi sóng được sử dụng thông qua các ổ cắm điện mà không cần đấu nối trực tiếp vào mạng điện Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, các thiết bị này nên được thay thế bằng ổ cắm có công suất 1000W.
5.3 Tính chọn thiết bị điều khiển
Hoàn thiện bản thiết kế
Câu 1: Phân tích, tính toán, lựa chọn các thiết bị theo các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện nhà ở 5 tầng?
Câu 2: Phân tích, tính toán, lựa chọn các thiết bị theo các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện?
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CƠ SỞ SẢN SUẤT NHỎ
Khảo sát thực tế tại xưởng sản xuất
1.1 Phân bố phụ tải của phân xưởng
Phân xưởng sửa chữa cơ khí có diện tích 1100 m² và bao gồm 70 thiết bị được chia thành 7 nhóm, với công suất tính toán là 148,22 kVA, trong đó 16,5 kW dành cho hệ thống chiếu sáng Điện năng được cấp cho phân xưởng thông qua sơ đồ hỗn hợp từ trạm biến áp B3 đến tủ phân phối, nơi có một aptomat tổng và 8 aptomat nhánh cho 7 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng Mỗi tủ động lực cung cấp điện cho các nhóm phụ tải, với các phụ tải lớn nhận điện trực tiếp từ thanh cái và các phụ tải nhỏ hơn được kết hợp thành nhóm Để tăng độ tin cậy, các aptomat được lắp đặt ở đầu vào và ra của tủ nhằm bảo vệ thiết bị khỏi quá tải và ngắn mạch Mặc dù việc sử dụng cầu dao và cầu chì làm tăng giá thành tủ, nhưng đây là xu hướng hiện đại trong cấp điện cho các xí nghiệp công nghiệp.
* Lựa chọn phương án cấp điện
* Lựa chọn thiết bị điện
* Tính toán ngắn mạch hạ áp
1.2 Lựa chọn các phương án cấp điện
Sơ đồ cung cấp điện cho các thiết bị trong phân xưởng phụ thuộc vào công suất các thiết bị, số lượng và sự phân bố của chúng trong mặt bằng phân xưởng
Sơ đồ cần đảm những điều kiện sau:
* Đảm bảo độ tin cậy
* Có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối ƣu
* Cho phép dùng các phương pháp lắp đặt công nghiệp
Các sơ đồ sử dụng trong mạng điện phân xưởng:
- Sơ đồ đường dây trục chính
Tu theo các bộ phận sản xuất mà ta chọn các sơ đồ đi dây cụ thể
1.3 Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối
Tủ phân phối dặt tại tâm phụ tải của phân xưởng có toạ độ (68,68)
Hình 4.1 Sơ đồ tủ phân phối
1.4 Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng về tủ phân phối của phân xưởng
Cáp từ trạm biến áp cung cấp cho PXSCCK về tủ phân phối của phân xưởng tải điện áp 400 V cần phải chịu đựng dòng điện là:
Do đó chọn cáp đồng hạ áp 3 lõi, cách điện PVC do hãng LENS chế tạo loại 3G70 mm 2 có Icp = 254 A trong nhà Vì trạm biến áp đặt tại vị trí có toạ độ (46,65) nên đường dây cáp này có độ dài 111m
Tính toán phụ tải động lực và chiếu sáng
Tủ phân phối cho phân xưởng cần có 8 đầu ra kết nối đến các tủ động lực từ tủ động lực số 1 đến tủ động lực số 8 Yêu cầu kỹ thuật cho tủ phân phối là điện áp Um phải lớn hơn hoặc bằng 0,4 kV và phải chịu được dòng Icp tối thiểu 225,2 A ở cả đầu vào và đầu ra, với dòng điện không vượt quá 100 A.
Lựa chọn MCCB cho tủ phân phối
Tại trạm biến áp B3, chúng ta lắp đặt các aptomat loại NS250N do Merlin Gerin sản xuất ở cả hai đầu của đường cáp đến tủ phân phối Dưới đây là thông số kỹ thuật của máy cắt NS250N, cùng với việc kiểm tra cáp theo điều kiện phối hợp với aptomat.
Số cực Im, A Um, V IcắtN, kA
* Các aptomat từ tủ phân phối tới tủ động lực các nhóm phụ tải của phân xưởng chọn như sau:
Trong đó S tti là công suất của nhóm i, U m = 380 V Các I cpi lấy từ bảng 2.3 Với chiếu sáng thì Pcs = 16,5 kW
Kết quả tính ghi trong bảng 4.2
Bảng 4.2 Thông số của các MCCB dùng cho tủ động lực và chiếu sáng
Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực Tuyến cáp Itt A Loại MCCB Số cực Im, A Um, V IcắtN, kA
Các đường cáp từ tủ phân phối đến tủ động lực và chiếu sáng được lắp đặt trong rãnh cáp dọc tường và bên lối đi của phân xưởng Cáp được lựa chọn dựa trên khả năng phát nhiệt, cần kiểm tra sự phối hợp với thiết bị bảo vệ và điều kiện ổn định nhiệt trong trường hợp xảy ra ngắn mạch Với chiều dài cáp ngắn, không cần thiết phải kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Khc.Icp ≥ Itt Trong đó:
Itt – Dòng điện tính toán của nhóm phụ tải
Icp là dòng điện phát nóng cho phép, phụ thuộc vào từng loại dây và tiết diện cụ thể Hệ số hiệu chỉnh khc được lấy là 1 Việc kiểm tra phối hợp với các thiết bị bảo vệ của cáp, đặc biệt là aptomat, là điều kiện cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.
Chọn cáp từ phân phối tới tủ động lực 1 ( ĐL1):
Kết hợp 2 điều kiện trên ta chọn cáp hạ áp cách điện PVC 3G2,5 do hãng LENS chế tạo có Icp = 41 A (đặt trong nhà)
Các đường cáp khác chọn hoàn toàn tương tự, kết quả ghi trong bảng 4.3
Bảng 4.3 Thông số của các cáp từ TPP tới các tủ động lực Tuyến cáp I tt , A ImA I kddt /1,5 Loại cáp I cp ,A
Tính chọn dây dẫn động lực và chiếu sáng
Khi tính toán ngắn mạch hạ áp, nguồn cung cấp từ máy biến áp B3 được xem là có công suất vô cùng lớn và ngắn mạch xảy ra xa nguồn, do đó IN = I’’=I ∞ Để giảm khối lượng tính toán, chỉ cần kiểm tra tuyến cáp có khả năng xảy ra sự cố nặng nề nhất; nếu cần, có thể kiểm tra thêm các tuyến cáp còn nghi vấn Hình 4.2 minh họa sơ đồ nguyên lý và sơ đồ thay thế cho tính toán ngắn mạch.
Các thông số của sơ đồ thay thế a Trạm biến áp phân xưởng B3 Sm00 kVA, Pn = 10 kW, Un = 5% b Thanh góp
Kích thước thanh góp hạ áp của máy biến áp phân xưởng là 100x10 mm², với mỗi pha ghép ba thanh và chiều dài ℓ=1,2 m Khoảng cách trung bình hình học D là 300 mm Theo bảng 4.5 về ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện, các thông số này cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Trong tủ phân phối, lựa chọn thanh cái bằng đồng có kích thước 30x3 mm² với dòng điện danh định Icp = 405 A và chiều dài ℓ = 1,2 m là rất quan trọng Khoảng cách trung bình hình học D = 300 mm cũng cần được xem xét để đảm bảo hiệu suất tối ưu Bên cạnh đó, cần chú ý đến điện trở và điện kháng của MCCB để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hệ thống điện.
* Với máy NS250N có I m %0 A tra trong bảng 4.3 và 4.4 Tài liệu ngắn mạch và dứt dây trong hệ thông điện ta có:
* Vi loại máy C60a có Im = 40 A thì:
* Vi máy NC125-H có Im = 125 A thì:
* Với loại cáp 3G70 thì r 0 = 0,268 Ω/km(ở 20 0 C),ℓ=0,111km, R c1
* Với loại cáp 3G10 (tuyến TPP-ĐL2) thì r 0 = 1,83 Ω/km, ℓ=2m, R c2 = 3,66 mΩ
Gi trị các dòng ngắn mạch
I xk1 =1,8. 2 26,54 = 67,56 kA Kiểm tra aptomat:
Loại NS250N có I cắtN = 8 kA < IN1 nên ta phải chọn lại MCCB ở vị trí này Chọn loại máy CM1250 N có các thông số nhƣ sau:
Bảng 4.4 Thông số của aptomat CM1250N
* Với loại CM1250N có I m 50 A tra trong bảng 4.3 và 4.4 Tài liệu ngắn mạch và dứt dây trong hệ thông điện ta có:
RN2 = RN1 + Rc1 + Ra2 =1,728 + 29,75 + 0,12 = 31,598 mΩ XN2 = XN1 + Xa2
Không phải kiểm tra aptomat ở đây vì nó cùng loại với aptomat đầu đường cáp chính Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp 3G70:
Tiết diện ổn định nhiệt của cáp
Vậy chọn cáp 3G70 là hợp lý
Kiểm tra MCCB NC-125H có I cắt N kA > I N3 = 6,32 kA
Kiểm tra ổn định động và ổn định nhiệt của thanh góp trạm phân phối trung tâm là không cần thiết vì ta đã chọn thanh góp vƣợt cấp
* Điểm ngắn mạch N 4 không cần tính vì aptomat ở đó là NC-125H
Hình 4.3 Sơ đồ tủ động lực Các aptomat nhánh trong tủ động lực
Tính chọn thiết bị đóng cắt và tủ điều khiển
Việc chọn lựa và kiểm tra aptomat cùng với cáp cho các thiết bị tiêu thụ điện được thực hiện tương tự như các bước trước Vì công suất của các thiết bị trong phân xưởng không lớn và đã được bảo vệ bởi aptomat, nên không cần thiết phải tính toán ngắn mạch để xác nhận các thiết bị điện đã được chọn.
Bảng 5.1 Kết quả chọn aptomat và cáp từ các tủ động lực tới các thiết bị trong PXSCCK
Phụ tải Dây dẫn MCCB
Itt, A Tiết diện I cp , A đường kính ống thép
Khoan bàn 1 3 0,65 0,99 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Máy mài thô 1 5 2,8 4,25 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8
Máy mài tròn vạn năng 1 2,8 9
Máy tiện ren 1 12 8,1 12,31 4G2,5 31 3/ 4 '' NC45a 32 26,6 Máy tiện ren 1 13 10 15,19 4G2,5 31 3/ 4 '' NC45a 32 26,6 Máy tiện ren 1 14 14 21,27 4G2,5 31 3/ 4 '' NC45a 32 26,6 Máy tiện ren 1 15 4,5 6,84 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Máy tiện ren 1 16 10 15,19 4G2,5 31 3/ 4 '' NC45a 32 26,6 Máy tiện ren 1 17 20 30,38 4G4,0 42 3/ 4 '' NC45a 40 33 Cầu trục 1 19 12,1 18,38 4G2,5 31 3/ 4 '' NC45a 32 26,6
Bể dầu có tăng nhiệt
Máy cạo 1 27 1 1,52 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Máy mài thô 1 30 2,8 4,25 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8
Máy nén cắt liên hợp
Máy mài phá 1 33 2,8 4,25 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Quạt lò rèn 1 34 1,5 2,28 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Máy khoan 1 38 0,85 1,29 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8
Bểngâm dung dịch kiềm 1 41 3 4,56 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8
Bể ngâm tẩm có tăng nhiệt 1 48 3
Tủ xấy 1 49 3 4,56 4G1,5 23 3/ 4 '' NC45a 25 20,8 Máy khoan bàn
Lò điện để luyện khuôn
Lò điện để nấu chảy babit
Lò điện để mạ thiếc
Máy uốn các tấm mỏng
Hình 4.4 Sơ đồ cấp điện cho các tủ động lực
Hoàn thiện bản thiết kế
Hệ thống chiếu sáng trong nhà máy và xí nghiệp công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động, và bảo đảm an toàn cũng như sức khỏe cho người lao động Để đạt được hiệu quả tối ưu, hệ thống chiếu sáng cần đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
* Không bị loá do phản xạ
* Không tạo ta nhứng khoảng tối bởi những vật bị che khuất
* Phải có độ rọi dồng đều
* Phải tạo đƣợc ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên càng tốt
5.1 Lựa chọn số lƣợng và công suất của hệ thống đèn chiếu sáng chung Để tính toán chiếu sáng cho phân xưởng SCCK ở đây ta sẽ áp dụng phương pháp hệ số sử dụng bóng đèn sợi đốt sản xuất tại Việt Nam Phân xưởng sửa chữa cơ khí được chia làm 2 dãy nhà:
Chiều rộng b 1 = 20 m Dãy nhà 2: Chiều dài a 2 = 35 m
Chiều rộng b 2 = 20 m Tổng diện tích: 1100 m 2
Nguồn điện sử dụng U = 220 V lấy từ tủ chiếu sáng ca trạm biến áp phân xưởng B 3 ộ treo cao của đèn:
Chiều cao của phân xưởng là 4,5 m, tính từ nền đến trần Khoảng cách từ trần đến đèn là 0,7 m, trong khi chiều cao từ nền phân xưởng đến mặt công tác là 0,8 m Do đó, chiều cao còn lại là 3 m, được tính bằng công thức H = 4,5 - 0,7 - 0,8.
Tra bảng 5.1.TL1 ta có đƣợc tỷ số L/H=1,8 nên khoảng cách giữa 2 đèn kề nhau là L=5,4 m
Hệ số phản xạ của tường: tuong = 50 % Hệ số phản xạ của trần: tran = 30 %
Công thức tính toán quang thông của đèn:
F-Quang thông của đèn lumen
E- Độ rọi yêu cầu lx, tra bảng 5.3.TL1 ta được E0 lx S-Diện tích chiếu sáng, m 2 k- hệ số dự trữ, tra bảng 5.2 TL1 n- số bóng đèn có trong hệ thống chiếu sáng k sd - hệ số sử dụng
Z- hệ số phụ thuộc loại đèn và tỉ số L/H, thường lấy mặt bằng phân xưởng ta sẽ bố trí bóng đèn như sau:
Dãy nhà 1 được bố trí với 4 dãy đèn, mỗi dãy gồm 4 bóng, với khoảng cách giữa các đèn là 5 m cả theo chiều rộng và chiều dài của phân xưởng Khoảng cách từ tường đến dãy đèn gần nhất là 2,5 m Tổng số đèn cần sử dụng là 16 bóng Trong khi đó, dãy nhà 2 có 4 dãy đèn, mỗi dãy gồm 7 bóng, cũng với khoảng cách 5 m giữa các đèn theo cả hai chiều Khoảng cách từ tường đến dãy đèn gần nhất cũng là 2,5 m, và tổng số đèn cần dùng ở đây là 28 bóng.
Tra bảng ta có: ksd1 =0,46; ksd2 =0,48
Quang thông của mỗi bóng đèn:
Tra bảng 5.5.TL1 ta chọn đèn sợi đốt công suất 300 W/1đèn , quang thông
4224 lumen Tổng công suất chiếu sáng toàn phân xưởng
5.2 Thiết kế mạng điện chiếu sáng Để cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng chung của phân xưởng ta đặt một tủ chiếu sáng trong phân xưởng gồm 1 MCCB tổng loại 3 pha 4 cực và 5 aptomat cấp cho 4 dãy đèn 5 bóng, 8 aptomat cấp cho 4 dãy đèn 8 bóng
5.2.1 Chọn MCCB tổng UmA ≥ Um = 0,38 kV
Chọn loại MCCB C60L do hãng Merlin Gerin chế tạo, Im % A, Um = 440
5.2.2 Chọn cáp từ tủ phân phối phân xưởng đến tủ chiếu sáng Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: khc.Icp ≥Itt = 20,06 A (khc =1)
Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, khi bảo vẹ bằng MCCB:
Vậy chọn loại cáp 3G2,5 3 lõi cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có I cp
Aptomat bảo vệ cho 1 dãy đèn 4 bóng: U mA ≥ Umm = 0,22 kV
5.2.4 Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến các bóng đèn Chọn cáp theo điều kiện phát nóng cho phép: k hc I cp ≥I tt = 5,45 A (k hc =1) Kiểm tra theo điều kiện phối hợp với thiết bị bảo vệ, khi bảo vẹ bằng MCCB:
Vậy chọn loại cáp đồng hạ áp 2 lõi x 1,5 mm 2 cách điện PVC do hãng LENS chế tạo có Icp = 26 A
Sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng chung cho phân xưởng sửa chữa cơ khí
Câu 1: Phân tích, tính toán, lựa chọn các thiết bị theo các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện phân xưởng cắt của công ty may?
Câu 2: Phân tích, tính toán, lựa chọn các thiết bị theo các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện cho phân xưởng đóng gói bánh kẹo?
BÀI 3: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT
Mã bài: MĐ 25 - 03 Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt các thiết bị đóng cắt điện theo nội dung bài đã học;
- Liệt kê được các vật liệu, vật tư, phụ kiện chủ yếu cho đường dây theo sơ đồ thiết kế
- Sử dụng được máy móc, dụng cụ, đồ nghề cho lắp đặt đúng qui định kỹ thuật;
- Lắp đặt được các thiết bị đóng cắt điện theo đúng qui định về an toàn lao động và an toàn điện;
- Rèn luyện tính cẩn thận trong công việc
1 Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị đóng cắt
Các thiết bị đóng cắt điện được sản xuất để đảm bảo an toàn cho con người và hệ thống điện lưới Nhiều sự cố điện xảy ra do yếu tố khách quan liên quan đến việc lắp đặt và sử dụng dây dẫn, thiết bị đóng cắt và vật liệu kỹ thuật không đạt tiêu chuẩn Để đảm bảo an toàn điện, việc sử dụng thiết bị đóng cắt đúng kỹ thuật và phù hợp là rất cần thiết.
Chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ phải phù hợp với công suất sử dụng và cần phải có nắp đậy che kín phần mang điện
Aptomat dạng tép (MCB) và aptomat dạng khối (MCCB) là thiết bị quan trọng trong việc đóng cắt mạch điện, được sử dụng phổ biến trong các công trình dân dụng và công nghiệp Chúng có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi sự cố quá tải dòng điện và ngắn mạch MCB thường được sử dụng cho dòng điện không vượt quá 100A và điện áp dưới 1.000V, trong khi MCCB có khả năng xử lý dòng điện lên tới 1.000A, với điện áp cũng dưới 1.000V.
Có nhiều cách lựa chọn MCB, MCCB nhƣng dù là cách nào thì cũng phải thoả mãn đƣợc điều kiện sau:
IB < In < IZ và ISCB > ISC
IB là dòng điện tải lớn nhất
In là dòng điện định mức của MCB, MCCB
Iz là dòng điện cho phép lớn nhất của dây dẫn điện (được cho bởi nhà sản xuất)
ISCB là dòng điện lớn nhất mà MCB, MCCB có thể cắt
Isc là dòng điện ngắn mạch
Lựa chọn các thiết bị chính hãng, uy tín để lắp đặt và sử dụng như: ABB, Mitsubishi
Chuẩn bị vật liệu theo yêu cầu thiết kế
Tuyệt đối không đƣợc dùng ngón tay để thử xem có điện hay không mà phải dùng bút thử điện hạ thế hoặc để bóng đèn để xác định
Khi xảy ra sự cố điện trong nhà, nếu vị trí hỏng nằm trước điện kế, bạn cần thông báo cho chi nhánh điện để cử nhân viên sửa chữa Ngược lại, nếu hỏng hóc nằm sau điện kế, bạn phải cắt cầu dao điện chính trước khi tiến hành sửa chữa.
Khi tay ướt hoặc dính nước, tuyệt đối không chạm vào các bộ phận điện của thiết bị đóng cắt và thiết bị điện, vì điều này có thể dẫn đến nguy cơ bị điện giật, gây tử vong.
Không được lắp đặt ăng-ten, dây phơi, giàn giáo, biển quảng cáo, hộp đèn và các vật dụng khác ở những vị trí có nguy cơ va chạm với công trình lưới điện khi bị đổ hoặc rơi.
Cần phải giải thích và giáo dục trẻ em hiểu và không đƣợc đƣa các dây kim loại, đinh sắt hoặc đút ngón tay vào ổ cắm điện.
Lắp đặt chân đế của thiết bị đóng cắt
Các thiết bị đóng cắt cần được trang bị nắp che an toàn để bảo vệ người sử dụng khỏi tai nạn điện Nắp che này giúp ngăn chặn việc vô ý chạm vào thiết bị và giảm thiểu nguy cơ tia hồ quang điện phát ra trong quá trình đóng, cắt điện.
Bảo hành có thiết bị điện định kỳ
Thường xuyên kiểm tra đường dây điện, thiết bị đóng cắt, bảo vệ điện và các thiết bị sử dụng điện ở trong nhà, cơ quan, công trình…
Khi dây dẫn điện bị đứt hoặc tróc lớp cách điện, các thiết bị điện cần được thay thế hoặc sửa chữa trước khi tiếp tục sử dụng để đảm bảo an toàn.
Lắp đặt và đấu dây vào thiết bị
Các thiết bị đóng cắt cần được đặt ở vị trí dễ thao tác, không có vật cản phía dưới, và khu vực xung quanh phải rộng rãi, đủ sáng để đảm bảo việc đóng, cắt điện diễn ra nhanh chóng Đặc biệt, đối với hộ gia đình có trẻ nhỏ hoặc nằm trong vùng trũng dễ bị ngập lụt, các thiết bị này nên được lắp đặt cao hơn mặt sàn ít nhất 1,4 mét.
5 Kiểm tra lại thiết bị đã đƣợc lắp đặt
Câu 1: Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt các thiết bị đóng cắt điện?
Câu 2: Lắp đặt được các thiết bị đóng cắt điện theo theo bản vẽ thiết kế điện, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, an toàn và mĩ thuật?
Kiểm tra lại thiết bị đã được lắp đặt
Mã bài: MĐ 24 - 04 Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt các phụ tải theo nội dung bài đã học;
- Liệt kê được các vật liệu, vật tư, phụ kiện chủ yếu cho đường dây theo sơ đồ thiết kế;
- Sử dụng được máy móc, dụng cụ, đồ nghề cho lắp đặt đúng qui định kỹ thuật;
- Lắp đặt được các phụ tải theo đúng qui định về an toàn lao động và an toàn điện;
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
1 Kiểm tra tình trạng thực tế của phụ tải
Trong hệ thống chiếu sáng ngoài trời, cột thép bát giác côn được ưa chuộng để lắp đặt chao đèn nhờ tính thẩm mỹ và sự thuận tiện trong quá trình lắp đặt Để lắp đặt cột chiếu sáng, cần thực hiện các bước cơ bản sau đây.
Xây dựng móng cột tại các vị trí chiếu sáng theo bản vẽ cần đảm bảo chắc chắn và chịu được trọng lượng cột Khung móng cột phải làm bằng thép, được chôn dưới đất với các đầu bu lông nhô lên trên mặt Việc đổ bê tông cho móng cột phụ thuộc vào trọng lượng cột, do đó khối lượng bê tông có thể lớn hoặc nhỏ Ngoài ra, cần đóng cọc sắt tròn mạ kẽm bên cạnh móng cột để lắp đặt dây tiếp địa.
Hình 3.1 Móng cột thép + Dựng cột:
Sử dụng cần cẩu để đƣa cột váo vị trí.
LẮP ĐẶT PHỤ TẢI
Kiểm tra tình trạng thực tế của phụ tải
Trong hệ thống chiếu sáng ngoài trời, cột thép bát giác côn được ưa chuộng để lắp đặt chao đèn nhờ vào tính thẩm mỹ và sự tiện lợi trong quá trình lắp đặt Để lắp đặt cột chiếu sáng, cần thực hiện các bước cơ bản sau đây.
Xây dựng móng cột tại các vị trí chiếu sáng theo bản vẽ yêu cầu, đảm bảo móng cột chắc chắn và chịu được trọng lượng cột Khung móng cột cần làm bằng thép, được chôn dưới đất với các đầu bu lông nhô lên trên mặt Việc đổ bê tông cho móng cột phụ thuộc vào trọng lượng cột, với khối lượng bê tông lớn hoặc nhỏ tương ứng Ngoài ra, cần đóng một cọc sắt tròn mạ kẽm bên cạnh móng cột để lắp đặt dây tiếp địa.
Hình 3.1 Móng cột thép + Dựng cột:
Sử dụng cần cẩu để đƣa cột váo vị trí
Khi cột đã được đưa vào vị trí, cần điều chỉnh cột điện sao cho thẳng đứng trước khi tiến hành bắt bu lông để cố định cột vào móng.
Hình 3.3 Chỉnh cột thẳng đứng
Lựa chọn vị trí đặt phụ tải
Đèn cao áp thủy ngân là lựa chọn phổ biến cho chiếu sáng ngoài trời Dưới đây là hình ảnh một số loại chao đèn cao áp thủy ngân thông dụng.
Hình 3.4 minh họa một số loại chao đèn được thiết kế để chiếu sáng từ trên cao, thường được sử dụng trong các nhà xưởng, kho bãi, sân thể thao và chiếu sáng đường phố.
Hình 3.5 Cấu tạo bộ đèn chiếu sáng công cộng 1: Dầu dây điện vào đèn
2: Tấm đế lắp linh kiện có thể tháo rời 3: Lỗ để lắp cần đèn
6: Kính bảo vệ thủy tinh 7: Bản lề
8: Tấm phản quang 9: vỏ đèn
10: Nắp bảo vệ ngăn điện
Khi lắp đặt đèn, cần chú ý đến các biện pháp an toàn Vì đèn được lắp đặt ở vị trí cao, việc sử dụng xe nâng chuyên dụng là điều cần thiết để đảm bảo an toàn trong quá trình lắp đặt.
Hình 3.6 Xe nâng chuyên dụng Để lắp đặt chao đèn ta thực hiện các bước sau:
+ Độ chao đèn lên vị trí cần lắp
+ Cắm đèn vào cần đèn
+ Bắt vít cố định chao đèn
+ Tháo lắp bảo vệ ngăn điện và đấu dây vào cầu đấu
Hình 3.7 Công nhân lắp đèn chiếu sáng đô thị
Lắp đặt phụ tải theo vị trí của bản thiết kế
Đường dây cấp nguồn cho các cột đèn đã được lắp đặt từ tủ điện chiếu sáng đến các cột đèn, với các dây chờ được đặt trong hộp đấu dưới chân cột Công việc đấu nối sẽ được thực hiện sau khi lắp xong các chao đèn và đầu dây của bóng đèn đã được chuẩn bị sẵn ở cầu đấu Để thực hiện đấu nối đường dây cấp nguồn, cần tuân theo các bước hướng dẫn cụ thể.
Bước 1: Bóc tách đầu dây
Khi bóc lớp vỏ cách điện của dây điện, không nên cắt thẳng góc quanh sợi dây để tránh làm gãy dây khi có lực tác động Thay vào đó, nên sử dụng dao gọt với góc nghiêng 30 độ Đối với dây có tiết diện nhỏ hơn 2,5 mm², có thể sử dụng kìm để tuốt dây một cách an toàn và hiệu quả.
Hình 3.8: Bóc vỏ cách điện Bước 2: Làm sạch ruột dây dẫn
Làm sạch ruột dây dẫn bằng vải sợi thuỷ tinh hoặc giấy, lau nhẹ cho đến khi thấy ánh kim
Hình 3.9 Làm sạch lõi dây Bước 3: Bấm đầu cốt
Để đấu dây, đầu cốt được sử dụng để kết nối lõi dây đã chuẩn bị Sau khi luồn lõi dây vào đầu cốt, cần dùng kìm ép cốt để bóp chặt phần tiếp xúc giữa đầu cốt và dây dẫn Cuối cùng, phần gắn chặt này sẽ được bọc bằng vỏ nhựa cách điện hoặc băng cách điện để đảm bảo an toàn.
Hình 3.12 Dây điện sau khi đã được bấm cốt
Bước 4: Đấu dây vào cầu đấu
Tháo vít ở cầu đấu sau đó đƣa dây đã đƣợc bấm đầu cốt vào vị trí cần đấu, siết vít để cố định đầu dây
Sau khi đấu xong đầu dây ở chân cột ta tiến hành đấu đầu dây ở tủ cấp nguồn để chờ đƣa vào sử dụng
Việc đấu đầu dây cấp nguồn tại tủ điện cũng được tiến hành tương tự như cách đấu các đầu dây khác
Khi lựa chọn vị trí lắp đặt chiếu sáng công cộng cho khuôn viên nhà xưởng, cần xem xét các yếu tố như độ sáng, an toàn và tính năng sử dụng Đồng thời, việc thực hiện lắp đặt phụ tải cần tuân theo vị trí đã được quy định trong bản thiết kế để đảm bảo hiệu quả và độ bền của hệ thống chiếu sáng.
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT
Công dụng của việc nối đất và các phương pháp nối đất
Hệ thống nối đất là tập hợp các cực tiếp địa và dây nối đất có chức năng truyền dẫn dòng điện xuống đất, bao gồm nối đất tự nhiên và nhân tạo Cực tiếp địa là các cọc kim loại dạng tròn, ống hoặc thép góc dài, được đóng sâu trong đất và liên kết với nhau bằng thanh giằng hàn Hệ thống nối đất tự nhiên sử dụng các thiết bị và công trình ngầm bằng kim loại có sẵn trong lòng đất như cấu kiện bê tông cốt thép và ống dẫn kim loại Trong khi đó, hệ thống nối đất nhân tạo bao gồm các cực tiếp địa bằng thép hoặc đồng được kết nối bằng thanh ngang Có hai dạng nối đất chính: nối đất làm việc, cần thiết cho hoạt động bình thường của thiết bị, và nối đất bảo vệ, nhằm loại trừ nguy cơ điện giật khi người tiếp xúc với các phần tử không mang điện nhưng có thể bị nhiễm điện.
Khi xảy ra sự ngắn mạch chạm masse, nếu vỏ thiết bị không được nối đất, điện áp bằng điện áp pha sẽ xuất hiện trên vỏ, gây nguy hiểm cho người tiếp xúc Ngược lại, nếu vỏ thiết bị được nối đất, điện áp tiếp xúc chỉ bằng độ rơi điện áp trên điện trở của hệ thống nối đất bảo vệ Nếu giá trị điện trở này đủ nhỏ, nó sẽ đảm bảo an toàn cho người khi tiếp xúc với vỏ thiết bị.
Nối đất là biện pháp quan trọng giúp dẫn dòng điện sự cố vào đất, giữ điện thế thấp trên thiết bị điện Các sự cố thường gặp bao gồm rò điện, ngắn mạch, chạm đất một pha và dòng điện sét Nối đất được chia thành ba loại chính: Nối đất chống sét, giúp bảo vệ thiết bị điện; Nối đất an toàn, bảo vệ con người bằng cách nối tất cả các bộ phận kim loại của thiết bị điện; và Nối đất làm việc, đảm bảo điều kiện vận hành bình thường cho thiết bị điện Trong nhiều trường hợp, các loại nối đất này có thể được thực hiện trên cùng một hệ thống Thực hiện nối đất thường sử dụng hệ thống cọc thép hoặc đồng, hoặc các thanh ngang chôn dưới đất ở độ sâu nhất định.
Cấu tạo của hệ thống nối đất
Hệ thống tiếp địa bao gồm các vật dẫn điện như cọc tiếp địa, dây tiếp địa, hộp nối và dây nối tiếp địa, được kết nối với nhau và tiếp xúc với mặt đất.
Hệ thống tiếp địa đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng điện thế và tiêu tán năng lượng quá áp, quá dòng xuống đất, nhằm bảo vệ an toàn cho con người, hệ thống điện và các thiết bị sử dụng điện.
Mỗi hệ thống tiếp địa cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật như điện trở tiếp đất, vật liệu sử dụng và quy mô tiếp địa Tất cả các yếu tố này phải đáp ứng các tiêu chuẩn chuyên ngành về tiếp đất.
Tiếp địa có thể phân theo 3 chức năng cơ bản :
Tùy trường hợp cụ thể mà có thể sử dụng riêng hoặc kết hợp các chức năng
Các thành phần chính của mỗi hệ thống tiếp địa gồm :
Hộp nối đất & kiểm tra
Một yếu tố quan trọng khác là vật liệu tăng cường tính dẫn điện cho đất, hay còn gọi là hóa chất giảm điện trở đất Mặc dù không hiện diện dưới dạng vật thể rắn trong hệ thống, nhưng các hóa chất này có tác dụng giảm điện trở đất và nâng cao khả năng tiêu tán dòng điện vào lòng đất.
Tùy thuộc vào yêu cầu chức năng, đặc điểm địa hình và các yếu tố môi trường như đất và điện trở suất, cần lựa chọn giải pháp tiếp địa và vật liệu phù hợp để đảm bảo hiệu quả và an toàn.
Nội dung công việc
Hóa chất giảm điện trở đất là vật liệu quan trọng trong hệ thống tiếp địa, giúp cải thiện tính dẫn điện của môi trường xung quanh cọc tiếp địa Việc sử dụng hóa chất này không chỉ làm giảm điện trở tiếp đất mà còn giảm điện trở suất của đất, từ đó nâng cao hiệu quả của hệ thống tiếp địa.
- Có nhiều dạng hóa chất giảm điện trở đất khác nhau nhƣ loại bột, dạng hóa chất tinh để pha chế, dạng đông cứng v.v
Hàn hóa nhiệt là công nghệ hàn nhôm tiên tiến, bao gồm khuôn và thuốc hàn, tạo ra mối liên kết phân tử vững chắc, tối ưu hóa hiệu quả điện Phương pháp này đảm bảo an toàn cho các hệ thống tiếp địa chống sét, góp phần bảo vệ an toàn cho hệ thống điện và các đường cáp truyền dẫn.
Hàn hóa nhiệt APLIWELD là công nghệ hàn nhôm tiên tiến, sử dụng phản ứng tỏa nhiệt tại chỗ để tạo liên kết đồng nhất giữa các vật dẫn Quy trình bắt đầu bằng việc sử dụng khuôn hàn bằng than chì để cố định các vật dẫn, sau đó cho hỗn hợp thuốc hàn và thuốc mồi vào khuôn Khi mồi lửa, phản ứng giữa nhôm và oxit diễn ra, tỏa ra nhiệt độ cao đủ để làm tan chảy cả bột hàn và vật dẫn, tạo ra mối hàn đồng nhất Mối nối này không chỉ có tính dẫn điện bằng hoặc cao hơn vật dẫn ban đầu mà còn có khả năng chịu được dòng điện cao và ngăn ngừa sự ăn mòn, khắc phục nhược điểm của các mối nối cơ khí thông thường.
Cọc tiếp địa là một điện cực có hình dạng đa dạng như ống, thanh hoặc dây, được làm từ chất liệu kim loại như sắt, đồng hoặc phi kim loại như than chì, có khả năng dẫn điện Nó được lắp đặt trực tiếp vào đất để thiết lập kết nối điện với một điện trở xác định.
Cọc tiếp địa thường gặp bao gồm cọc chống sét mạ đồng và các loại đặc biệt như cọc tiếp đất hóa học, cọc tiếp địa chống sét bằng than.
Phụ kiện tiếp địa bao gồm các vật tư và phụ kiện thiết yếu để kết nối, bổ sung và hoàn thiện hệ thống tiếp địa Các thành phần quan trọng trong danh mục này bao gồm thiết bị nối đẳng thế, bộ kẹp kết nối cọc tiếp địa, dây tiếp đất, ốc siết cáp, định vị dây, hộp kiểm tra điện trở đất và hộp bảo vệ điện cực Những phụ kiện này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống điện.
Xác định vị trí lắp đặt hệ thống tiếp đất là rất quan trọng Trước khi tiến hành đào, cần kiểm tra kỹ lưỡng để tránh va chạm với các công trình ngầm khác như cáp điện hoặc hệ thống ống nước.
Đào rãnh sâu từ 600mm đến 800mm và rộng từ 300mm đến 500mm theo bản vẽ thiết kế hoặc mặt bằng thi công thực tế Trong những khu vực có mặt bằng hạn chế hoặc đất có điện trở suất cao, cần áp dụng phương pháp khoan giếng với đường kính từ 50mm đến 80mm và độ sâu từ 20m đến 40m, tùy thuộc vào độ sâu của mạch nước ngầm.
4.4 Đóng cọc tiếp đất, hàn nối các cọc nối Đóng cọc tiếp đất tại những nơi qui định sao cho khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất Tuy nhiên, ở những nơi có diện tích làm hệ thống đất giới hạn thì có thể đóng các cọc với khoảng cách ngắn hơn (nhưng không được ngắn hơn 1 lần chiều dài cọc)
- Đóng cọc sâu đến khi đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 100mm đến 150mm
Cọc đất trung tâm được đóng cạn hơn các cọc khác, với chiều cao đỉnh cọc cách mặt đất từ 150 đến 250mm Điều này đảm bảo rằng khi lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất, đỉnh cọc sẽ nằm bên trong hố.
- Rải cáp đồng trần dọc theo các rãnh đã đào để liên kết với các cọc đã đóng
Để giảm điện trở đất, cần đổ hoá chất dọc theo cáp đồng trần hoặc trước khi đóng cọc, hãy đào hố có đường kính từ 200mm đến 300mm và sâu 500mm từ đáy rãnh tại vị trí cọc Hóa chất sẽ được đổ vào những hố này để cải thiện hiệu quả tiếp đất.
Hóa chất giảm điện trở đất hoạt động bằng cách hút ẩm, tạo thành dạng keo bao quanh điện cực Điều này làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa điện cực và đất, giúp giảm điện trở đất và bảo vệ hệ thống tiếp đất hiệu quả.
Trong quy trình khoan giếng, cọc tiếp đất được kết nối trực tiếp với cáp để thả xuống đáy giếng, đảm bảo toàn bộ hóa chất có thể lắng sâu xuống đáy giếng một cách hiệu quả.
- Hàn hóa nhiệt EXOWELD (hoặc hàn hóa nhiệt LEEWELD) để liên kết các cọc với cáp đồng trần
4.5 Lấp đất hào tiếp đất
Lấp đất vào các hố và rãnh và nện chặt để hoàn trả lại mặt bằng
4.6 Đo điện trở của hệ thống tiếp đất
Lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất tại vị trí cọc trung tâm sao cho mặt hố ngang với mặt đất
- Kiểm tra lần cuối các mối hàn và thu dọn dụng cụ
- Lấp đất vào các hố và rãnh, nện chặt và hoàn trả mặt bằng
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, việc đo điện trở tiếp đất là rất quan trọng Giá trị điện trở cho phép phải nhỏ hơn 10 Ohm Nếu giá trị này vượt quá 10 Ohm, cần thực hiện các biện pháp như đóng thêm cọc, xử lý hóa chất để giảm điện trở đất, hoặc khoan giếng nhằm hạ thấp điện trở xuống mức cho phép.
Cách kiểm tra điện trở tiếp đất sử dụng hộp kiểm tra
Sau đây CHONGSET.VN sẽ hướng dẫn bạn cách kiểm tra điện trở tiếp đất:
Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN
Bước 2: Đấu nối các dây nối
Bước 3: Kiểm tra điện áp của tổ đất cần kiểm tra
Bước 4: Kiểm tra điện trở đất
Bước 5: Đánh giá kết quả đo
Để đảm bảo thiết bị đo hoạt động chính xác, trước tiên hãy kiểm tra điện áp PIN bằng cách xoay công tắc đến vị trí “BATT CHECK” và nhấn giữ nút “PRESS TO TEST” Kim đồng hồ cần nằm trong khoảng “BATT GOOD” Nếu kim không nằm trong khoảng này, bạn cần thay PIN mới để tiếp tục công việc.
Bước 2: Đấu nối các dây nối
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT
Khái niệm về chống sét
Hệ thống chống sét được lắp đặt tại các tòa nhà nhằm thu sét và ngăn chặn sét đánh trực tiếp vào công trình, từ đó bảo vệ cả tòa nhà và tính mạng con người.
Một hệ thống chống sét tốt phải có khả năng nhận năng lượng sét từ hệ thống kim thu sét và giải phóng năng lượng này vào lòng đất một cách nhanh nhất, nhằm giảm thiểu khả năng lan truyền năng lượng sét trong hệ thống làm phá hỏng các thiết bị Phạm vi thu sét của một hệ thống thu và dẫn sét không cố định nhƣng có thể coi là một hàm của mức độ tiêu tán dòng điện sét Bởi vậy phạm vi thu sét là một đại lượng thống kê
Mặt khác, phạm vi thu sét ít bị ảnh hưởng bởi cách cấu tạo hệ thống thu và dẫn sét, cho nên sự sắp đặt theo chiều ngang và chiều thẳng đứng là tương đương nhau Do đó không nhất thiết phải sử dụng các đầu thu nhọn hoặc chóp nhọn, ngoại trừ việc đó là cần thiết về mặt thực tiễn
Hệ thống tiếp địa là bộ phận không thể tách rời đối với bất kỳ hệ thống chống sét nào Nó đảm bảo cho việc dẫn các dòng xung sét từ các thiết bị bảo vệ xuống tổ đất tiếp địa công tác và tiêu tán năng lượng các xung này Tiếp địa đóng vai trò quan trọng trong việc chống sét, nếu thiết bị chống sét không được tiếp địa tốt (điện trở đất quá cao), việc sét đánh vào mạng điện gây hậu quả lớn hoàn toàn có thể xảy ra Tuỳ thuộc vào yêu cầu tiếp địa và điện trở đất của công trình ,chúng ta có thể xây dựng hệ thống tiếp địa an toàn bằng đóng cọc, hoặc khoan giếng thả cọc với số lượng cọc hoàn toàn có thể tính toán đƣợc
Hình 6.1 Cấu trúc chung của hệ thống đất chống sét:
Hệ thống tiếp địa thông thường bao gồm các cọc sắt hoặc cọc sắt bọc đồng, thường có chiều dài từ 1,2 - 1,5 m, được chôn chìm trong lòng đất Những cọc này được liên kết với nhau để tạo thành một lưới tiếp địa có điện trở phù hợp với yêu cầu chống sét Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, điện trở của lưới tiếp địa vẫn cao, ngay cả khi tăng số lượng cọc Để đạt được điện trở đất mong muốn, kỹ thuật chống sét thường sử dụng hóa chất giảm trở kháng đất (GEM) Ngày nay, các mối liên kết giữa dây dẫn sét và cọc tiếp địa được hàn hoá nhiệt (Cad-Weld) để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, thay vì sử dụng kẹp nối hay hàn hơi như trước đây.
Hóa chất giảm điện trở đất (GEM) là một sản phẩm gồm hai thành phần, khi hòa trộn với nước và đổ lên khu vực chôn điện cực, tạo ra một lớp keo hồ đồng nhất Điều này giúp GEM không bị rửa trôi như muối tro và có khả năng tồn tại lâu dài trong đất Hợp chất này đặc biệt phù hợp cho các vùng đất trung du và đồi núi tại Việt Nam.
Mối hàn hóa nhiệt (Cad-Weld) là công nghệ tiên tiến sử dụng phản ứng nhiệt nhôm với nhiệt độ nóng chảy trên 3000°C, cho phép hàn bằng khuôn hàn, mang lại độ thẩm mỹ cao và đồng nhất về khối Công nghệ này loại bỏ hoàn toàn các khiếm khuyết, do vị trí hàn được làm nóng chảy hoàn toàn, giúp xỉ than và phụ gia nổi lên trên Ưu điểm nổi bật của mối hàn hóa nhiệt so với hàn hơi hay kẹp cáp thông thường là khả năng ngăn chặn sự ăn mòn điện hóa giữa các kim loại được nối, đảm bảo độ bền và độ tin cậy cao.
Hệ thống tiếp địa thường được lắp đặt gần công trình và chỉ đặt xa trong các trường hợp bất khả kháng, khi đó cần tham khảo tiêu chuẩn về điện trở đất Sau khi hoàn thành, hệ thống này sẽ được kết nối với các kẹp nối để liên kết với hệ thống thu và dẫn sét Yêu cầu đối với hệ thống chống sét lan truyền là điện trở đất phải đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành, nhà nước và nhà sản xuất thiết bị.
Một công trình có thể bao gồm nhiều hệ thống tiếp địa: Hệ thống đất trực tiếp, hệ thống đất chống sét lan truyền, hệ thống đất công tác (nối mass) Để đảm bảo cân bằng điện thế, tránh xảy ra hiện tƣợng chênh lệch điện thế giữa các hệ thống mass làm phá hỏng thiết bị điện tử cần phải thực hiện nối đẳng thế các hệ thống tiếp địa Nhƣng việc nối đẳng thế có thể gây rủi ro do nếu dòng điện sét quá lớn gây ra hiện tƣợng dòng điện sét lan truyền từ hệ thống đất qua đường đẳng thế xâm nhập vào thiết bị làm cho thiết bị cắt sét bị đánh ngƣợc, làm tăng đột biến điện áp gây hỏng máy móc, thiết bị Để khắc phục hiện tƣợng này ta lắp đặt thêm thiết bị nối đẳng thế để nối các hệ thống tiếp địa Thiết bị này làm việc nhƣ một biến trở cực lớn tăng điện trở tối đa phân cách khi mức xung sét tại tổ đất trực tiếp là quá cao đến một giới hạn nhất định.
Lắp thiết bị thu sét
5.1 Lắp đặt kim thu sét
Hình 6.2 Một số hình ảnh về kim thu sét
Kim thu sét là thiết bị bằng thép không gỉ, có chức năng dẫn dòng sét xuống đất qua dây dẫn Để đảm bảo hiệu quả, kim thu sét cần được gắn trên trụ đỡ cao tối thiểu 2m so với trần tòa nhà Quá trình lắp đặt kim thu sét cần thực hiện theo các bước cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Lắp đặt trụ đỡ kim là một quy trình quan trọng, trong đó trụ đỡ kim được xây dựng bằng gạch, cột bê tông hoặc thép, với chiều cao tối thiểu 2m Trụ này cần được đặt ở vị trí trung tâm của mái nhà để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống, cần đặt kim thu sét vào vị trí thích hợp và cố định chắc chắn Việc này giúp tránh tình trạng kim thu sét bị đổ hoặc hư hỏng do bão gió.
Kim thu sét được gắn vào trụ, trong khi đường dây dẫn sét được đặt trên mái Đường dây dẫn sét là một thanh thép dẹt, được cố định trên mái bằng các đai thép và nằm song song với mặt mái Nhiệm vụ chính của đường dây dẫn sét là dẫn sét từ kim thu sét xuống cọc tiếp địa.
Hình 6.5 Đường dây dẫn sét nằm trên mái Để lắp đặt đường dây dẫn sét nằm trên mái ta tiến hành các bước sau
Khi khoan lỗ để đặt sâu vít trên mặt mái, cần chú ý chỉ khoan lỗ với độ sâu vừa đủ theo chiều dài của sâu vít Điều này giúp tránh làm hỏng bề mặt mái.
- Đặt các miếng đế đỡ bằng cao su dọc theo đường đi của dây dẫn sét
- Đặt dây dẫn sét lên trên tấm đế đỡ
- Bắt đai thép cố định dây dẫn sét
- Đấu nối đường dây dẫn với kim thu sét
5.3 Đường dây dẫn sét đứng trên tường Đường dây dẫn sét đứng trên tường được nói liền vơid đường dây nằm trên mái và cũng được cố định chắc chắn Đường dây đƣợc nối với kim thu sét thông qua đường dây nằm trên mái xuống cọc tiếp địa dọc theo tường
Khi lắp đặt đường dây đứng dọc theo tường, cần sử dụng các cọc sắt được chôn trong tường để hàn cố định dây dẫn sét, hoặc có thể dùng đai thép để đảm bảo độ chắc chắn Đối với việc cố định này, có thể sử dụng giàn giáo để khoan lỗ và bắt vít, hoặc sử dụng xe cẩu thùng cho những công trình cao tầng.
Hình 6.6 Đường dây dẫn sét đứng dọc theo tường.
Hàn nối hệ thống
Khi lắp đặt hệ thống dây dẫn sét, cần liên kết dây dẫn với hệ thống nối đất để đảm bảo rằng khi có sét đánh, sét sẽ được truyền qua hệ thống kim thu, dây dẫn và xuống đất một cách an toàn.
Kiểm tra toàn bộ hệ thống
Một công trình có thể bao gồm nhiều hệ thống tiếp địa: Hệ thống đất trực tiếp, hệ thống đất chống sét lan truyền, hệ thống đất công tác (nối mass) Để đảm bảo cân bằng điện thế, tránh xảy ra hiện tƣợng chênh lệch điện thế giữa các hệ thống mass làm phá hỏng thiết bị điện tử cần phải thực hiện nối đẳng thế các hệ thống tiếp địa Nhƣng việc nối đẳng thế có thể gây rủi ro do nếu dòng điện sét quá lớn gây ra hiện tượng dòng điện sét lan truyền từ hệ thống đất qua đường đẳng thế xâm nhập vào thiết bị làm cho thiết bị cắt sét bị đánh ngƣợc, làm tăng đột biến điện áp gây hỏng máy móc, thiết bị Để khắc phục hiện tƣợng này ta lắp đặt thêm thiết bị nối đẳng thế để nối các hệ thống tiếp địa Thiết bị này làm việc nhƣ một biến trở cực lớn tăng điện trở tối đa phân cách khi mức xung sét tại tổ đất trực tiếp là quá cao đến một giới hạn nhất định
Câu 1: Trình bày các bước lắp kim thu sét?
Câu 2: Nêu cách đặt đường dây sét nằm trên mái và đường dây sét đứng?