Tiểu luận thiết kế kỹ thuật chuyên Đề thiết kế cấp Điện căn hộ

Các kỹ sư phải cân nhắc các lựa chọn thiết kế khác nhau về thành tích của họ và lựa chọn giải pháp phủ hợp nhất với yêu cầu và yêu câu.. Nhiều kỹ sư sử dụng máy tinh dé sản xuất và phân

BO CONG THUONG TRUONG DAI HOC DIEN LUC KHOA KY THUAT DIEN

~e==-=- œsÍl2s2 -

ĐáI HỌC ĐIỆn LỰC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

TIEU LUAN THIET KE KY THUAT

CHUYEN DE: THIET KE CAP DIEN CAN HO

NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS NGUYÊN PHÚC HUY

NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

Ching em xin chan thanh cam on quy thay, c6 trong khoa Kỹ thuật điện, trường Đại Điện Lực trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu để

em làm bải tiểu luận này Đặc biệt là thầy Nguyễn Phúc Huy đã dành thời gian quý báu,

tận tình hưởng dẫn chúng em thực hiện hoàn thành tiểu luận nay dung thoi han

NHOM SINH VIEN THUC HIEN

NHAN XET CUA GIAO VIEN HƯỚNG DAN

Hà Nội, ngày tháng năm 20

Giáo viên hưởng dẫn

MUC LUC

MUC LUC eee cesecscsesesseesssss esos esti eneteststne sett esesevstssstsestesisesstetunstineetieeseietuseeetees iii DANH MỤC BẢNG BIÊU 2522222 2222251211121122122211211211121122121121111222112212 2121 se iv DANH MỤC HÌNH VẼ 222222 2221222122151212211121122112212111112222212221221122121222222 2 xe iv CHUONG 1- TONG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT 7-2 1 1.1 Thiết kế kĩ thuật là gì2 22222 2222222122122212711212 2112122112712 re 1

1.2 Vai trò của người kĩ sư trong thiết kế kĩ thuật : 225: 222 2222222222222 cee 1 1.3 Các bước cơ bản trong quá trình thiết kế kĩ thuật - -22-25222 2222222222222 2

1.4 Những yêu cầu trong quá trình thiết kế kĩ thuật : 2 2 5222522222222 22222 2 1.5 Tiêu chuẩn trong thiết kế kĩ thuật : s22: 222 2222222122212 2222122221 ee 3 1.6 Bản vẽ kỹ thuật điện 2.2222 22222222222212 211222222822 21a 3 CHƯƠNG 2-_ THIẾT KÉ CÁP ĐIỆN CHO CĂN HỘ CHƯNG CƯ 2 -5522 7 2.1 Mô tả đối tượng thiết kế 2 2212 2212212221212112222221221221E 2e 7 2.2 Căn cứ và tiêu chuẩn trong thiết kế s2 2222222 2221222122112112221212.2E 21 ee §

2.3.1 Tính toán chiếu sáng và Ổ cắm 22-22222222 2222215 2271112112211212122122.11E.1 xe § 2.3.2 Ước lượng công suất tiêu thụ lớn nhất của căn hộ ©222222222 222222222 e2 9

2.3.4 Lựa chọn đây dẫn 22222 222212212 21221212211 22212212212721122112222e xe 10

2.3.5 Lara chon ap-tO-matt nh 11

2.4.1 Tính toán mạch chiếu sáng -2 2-©22+222S2E2221222127112112211 2122112171222 2712 xe 11 2.4.2 Tính toán mạch 6 Cam oo cecc cee ccc eee cece eee eeon eee eeos tees teeta tesueeesessneteteseeeeteeaeseee 14 2.4.3 Tinh toán mạch điều hòa và bình nóng lạnh 22222252 S22E22222212 222222252 2222e2 15 2.4.4 Tính toán mạch bếp 22-222 S22222222E2 2112715 11122111212111212211212221120722212xe 16 2.4.5 Chọn áp-tô-mát tủ tong va đây cấp nguồn -5522 2222222222212 2122122221222 e2 17 2.4.6 Sơ đồ nguyên lý 222222222 1212212222221112212222222222222222222 xe 18 CHƯƠNG 3-_ LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 22 S22222122222211221222127122712.1 2 e2 20 KÉT LUẬN .22222222222221221212222 221222212221 yee 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52222 S2222221221222127112212112222211122122112221122121122122 e6 23 PHỤ LỤC 2222 2222222222222 2e 24

il

DANH MUC BANG BIEU

Bang 2.1 Yéu cau chiéu sang cho cac khéng gian trong c&n h6 11

Bảng 2.3 Tính toán mạch ô cắm .2- 2 2122122121121 2222212 H 2a 15

DANH MỤC HÌNH VẾ

Hình 1.1 Mặt bằng bố trí mạch chiều sáng 22-52 S212 2121212222112 22222 5

Hình 2.2 Lựa chọn loại đèn âm trần 1 222S221211111121111122112 12x 12 Hinh 2.3 Mặt bằng bố trí đèn và mạch đèn dự kiến 22522 S222 xe 12 Hình 2.4 Bồ trí ổ cắm và đự kiến mạch ỗ cắm 2 SH 1121121111215 12122222 122 14

CHUONG 1- TONG QUAN VE QUA TRINH THIET KE KY THUAT (THAM KHAO)

của một kỹ sư, thời gian là dành cho nghiên cứu định vị, xin và chuyển thông tin That

vậy, nghiên cửu cho thây các kỹ sư chỉ tiêu 56% thời gian của họ tham gia vào các hành

vi thông tin khác nhau, bao gồm 14% chủ động tìm kiếm thông tỉn

Các kỹ sư phải cân nhắc các lựa chọn thiết kế khác nhau về thành tích của họ và

lựa chọn giải pháp phủ hợp nhất với yêu cầu và yêu câu Nhiệm vụ quan trọng và độc

nhất của chúng là xác định, hiểu và giải thích các ràng buộc trên một thiết kế để tạo ra

kết quả thành công

s Phân tích :

Các kỹ sư áp dụng kỹ thuật của phân tích kỹ thuật trong thử nghiệm, sản xuất, hoặc bảo trì Phân tích kỹ sư có thê giám sát trong nhà máy sản xuất và những nơi khác, xác định nguyên nhân của một quá trình thất bại, và kiểm tra ra dé duy trì chất lượng

Họ cũng có thê ước tính thời gian và chỉ phí cần thiết để hoàn thành đự án.Kỹ sư giám

sát chịu trách nhiệm về các thành phần chính hoặc toàn bộ dự án Phân tích kỹ thuật bao

gồm việc áp đụng các nguyên tắc và quy trình phân tích khoa học để tiết lộ các đặc tính

và trạng thái của hệ thống, thiết bị hoặc cơ chế đang nghiên cứu Phân tích kỹ thuật tiễn hành bằng cách tách thiết kế kỹ thuật thành các cơ chế hoạt động hoặc thất bại, phân

tích hoặc ước lượng từng thành phần của cơ chế hoạt động hoặc thất bại trong cách ly

và kết hợp các thành phần Họ có thê phân tích rủi ro

Nhiều kỹ sư sử dụng máy tinh dé sản xuất và phân tích thiết kế, để mô phỏng và

thử nghiệm làm thế nào một máy, cấu trúc, hoặc hệ thông hoạt động, để tạo ra các chỉ tiết kỹ thuật cho các bộ phận, giám sát chất lượng sản phẩm, và để kiểm soát hiệu quả của quá trình

s* Chuyên môn và quản lí :

Hầu hết các kỹ sư chuyên trong một hoặc nhiều ngành kỹ thuật Nhiều chuyên

vận tải và kỹ thuật vật liệu bao gồm kỹ thuật gốm, luyện kim, và polyme Kỹ thuật cơ

khí cắt ngang qua chỉ là về mọi kỷ luật kê tử lõi của nó bản chat là áp dung vat ly Các

kỹ sư cũng có thê chuyên môn trong một ngành công nghiệp, chẳng hạn như xe có động

cơ, hoặc trong một loại công nghệ, chẳng hạn như tuabin hoặc vật liệu bán dẫn

Một số nghiên cứu gần đây đã nghiên cửu cách các kỹ sư dành thời gian của họ;

đó là các nhiệm vụ công việc họ thực hiện và thời gian của họ được phân phối như thế

nảo trong số này Nghiên cửuH2l cho thây có một số chủ đề quan trọng trong công việc của kỹ sư: (1) kỹ thuật (tức là, ứng đụng khoa học vào phát triển sản phẩm); (2) công tác xã hội (tức là giao tiếp tương tác giữa người với người); (3) công việc trên máy tính; (4) thông tin hành vi Giữa các chỉ tiết hơn phát hiện gần đây làm việc lây mẫu nghiên

cứu thầy rằng các kỹ sư đành 62,92% thời gian làm công tác kỹ thuật, 40,37% làm việc

xã hội, và 49,66% làm việc trên máy tính Hơn nữa, có sự chồng chéo đáng kê giữa các loại công việc khác nhau, với kỹ sư chi tiêu 24,96% thời gian làm công việc kỹ thuật và

xã hội, 37,97% về kỹ thuật và phi xã hội, 15,42% về phi kỹ thuật và xã hội và 21,66% phi kỹ thuật và phi xã hội

Kỹ thuật cũng là một lĩnh vực đòi hỏi nhiều thông tin, với các nghiên cứu cho thầy rằng các kỹ sư chỉ tiêu 55,8% thời gian của họ tham gia vào các hành vi thông tin khác nhau, hành vi bao gồm cả 14.2% tích cực tìm kiểm thông tin từ những người khác (là 7,8%) và kho thông tin như tài liệu và cơ sở đỡ liệu (6.43)

Các kỹ sư, thời gian dành tham gia trong các hoạt động như vậy cũng được phản ánh trong các năng lực cần thiết trong vai trò kỹ sư Ngoài năng lực kỹ thuật cốt lõi của

kỹ sư, nghiên cứu cũng đã chứng mỉnh bản chất quan trọng của các thuộc tính cá nhân của họ, kỹ năng quản lý đự án và khả năng nhận thức đề thành công trong vai trò

1.3 Các bước cơ bản trong quá trình thiết kế kĩ thuật :

Tối ưu hóa

Viết, thuyết minh, thuyết trỉnh

1.4 Những yêu cầu trong quá trình thiết kế kĩ thuật :

+ Lay khoa học làm cơ sở

+ Có tính phương pháp, bao gồm có sự phán đoán và định tính

+ Đổi mới và sáng tạo

thời gian, ngân sách cụ thê

+ Mang tinh bat dich (dynami) — công nghệ, các giá trị cộng đồng, khách hàng, chủ đầu tư, cô đông và cả những thay đổi liên tục về môi trường + Hưởng tới conngười, duy trì sự tôn tại trong xã hội loài người và chất lượng

cuộc sống

1.5 Tiêu chuẩn trong thiết kế kĩ thuật :

Quy đỉnh : là những quy tắc, chuẩn mực trong xử sự; những tiêu chuẩn, định mức

về kinh tế, kỹ thuật được cơ quan nhà nước có thâm quyền ban hành hoặc thửa nhận và buộc các tổ chức, cá nhân có liên quan phải tuân thủ

Tiêu chuẩn: Tiêu chuân là quy định về đặc tinh kĩ thuật và yêu cầu quản lý đủng làm chuân đề phân loại, đánh giá sản phẩm, hàng hóa dịch vụ, quá trình, môi trường và

các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế kỹ thuật nhằm nâng cao chất lượng và hiệu

quả các đối tượng này

Qui chuẩn: Quy chuẩn kĩ thuật là quy định về mức giới hạn của đặc tính kỹ thuật

và yêu cầu quản lý mà sản phảm, hàng hóa, dịch vụ, quá trình, môi trường và các đối

tượng khác trong hoạt động kinh tế-xã hội phải tuân thủ để đâm bảo an toàn, vệ sinh,

sức khỏe con người; bảo vệ động vật, thực vật, môi trường: bảo vệ ích lợi và an ninh

quốc gia, quyền lợi người tiêu đùng và các yêu cầu thiết yêu khác

1.6 Bản vẽ kỹ thuật điện

Bản vẽ kỹ thuật là linh hồn của các thiết kế kỹ thuật, ngôn ngữ phô biển dé nhà

thiết kế và kỹ sư mô tả hình đáng, kích thước, vật liệu, đặc tính kỹ thuật các vật thể,

chỉ tiết, các kết cầu, thông tin day du va chỉ tiết về đối tượng được thiết kế Bản vẽ kỹ thuật là phương tiện giao tiếp (thiết kế, thi công, sử dụng sản phẩm) trong kỹ thuật, nó bao gồm các hình biểu diễn (hình chiếu, hình cắt ), các số liệu ghi kích thước, các yêu cầu kỹ thuật , nó được vẽ theo một quy tắc thông nhất (iso) nhằm

thể hiện hình đạng, kết câu, độ lớn của vật thẻ Ngoài ra có thể nói bản vẽ kỹ thuật là một loại tài sản trí tuệ, được đăng ký bản quyền, được mua, bán trao đối

* Cách đọc bản vẽ kĩ thuật điện:

Bước 1: Đảm bảo các bản vẽ cần thiết

+ Ban vé thé hiện bố trí các thiết bị chiều sáng trong, ngoài nhà

+ Ban vẽ thể hiện bố trí Ô cắm, tủ điện điều khiển

+ Bản vẽ thê hiện cách đi đây Nguồn chính (đoạn từ Đồng hỗ điện đến các tủ

điện tang)

+ Ban vé bé tri các nguồn đặc biệt khác (như cửa cuốn, công, máy bơm nước, máy lạnh, quạt hút, )

công việc mà họ sẽ thực hiện Nếu thiếu một trong số các bản vẽ nêu trên

thì chắc chắn sẽ có một vài công việc chưa được quy định rõ Tất cả các bản

vẽ này bên thiết kế có thê đễ đàng cung cấp cho bạn Lưu ý thêm là có thé các thông tin này sẽ được thể hiện chung trong cùng một bản vẽ mà không can tach riêng ra, đa số trường hợp của các công trình quy mô nhỏ Bước 2: Đọc bảng ghi chú kí hiệu

+ Đây là bảng quy định về cách ký hiệu các thiết bị như đèn, ô cắm, máy lạnh của bên thiết kế Tủy từng bản vẽ, tùy người thiết kế sẽ có bảng ghi

chủ ký hiệu riêng Một số kí hiệu tham khảo:

Bước 3: Đọc cách bố trí các thiết bị

Đây là phần quen thuộc nhất mà bạn thường hay làm, và vấn đề là khi đọc bản vẽ

điện bạn chỉ có thực hiện duy nhất bước này thôi Đó là lí đo vì sao bạn cảm thấy bối rồi trước quá nhiều thông tin còn thiêu Công việc của bước này là xác định các yếu tố:

+ Vi tri lap dat

+ Cách lắp đặt (trên trần, tường, sàn) và cao độ (nêu có)

+ Kích thước, hình dạng thực tế (có thể tìm qua mternet)

+ Các thông số kèm theo

Bước 4: Đọc cách đi dây

Chúng ta sẽ chia thành các phần sau:

Phần chiếu sáng: các điểm cần lưu ý gồm: Đèn được điều khiển bởi công tắc nào,

thuộc cụm công tắc nào, vị trí ở đâu; nguồn cấp cho cụm công tác đó ký hiệu là gì 9

Phần nguồn cho O cắm và các thiết bị đặc biệt (máy bơm, máy nước nóng, ): can lưu ý vị trí của các ô cắm, các ô cắm nào chung nguôn cấp vào, kí hiệu nguồn cấp

cho các ô cắm đó,

Phần cho điều hòa không khí (máy lạnh , quạt hút, .):lưu ý tói vị trí lắp đặt thiết

bị, kí hiệu của nguồn cung cấp cho thiết bị,

Bước 5: Đọc sơ đỗ nguyên lí

Các điểm mà bạn cần lưu ý gồm:

+_ Vị trí lắp đặt thiết bị (máy lạnh, quạt hút, )

+ Ký hiệu nguồn cung cấp cho thiết bị (tương tự như các trường hợp trên )

CHUONG 2 - THIET KE CAP ĐIỆN CHO CĂN HỘ CHUNG CƯ (THAM KHAO)

2.1 Mô tả đối twong thiét ké

Hinh 2.1 Mat bang căn hộ cân thiết kế

Căn hộ chung cư có diện tích 67 m? gồm có 1 phòng khách, khu vực bếp liền phòng khách có cửa thoáng ra ban công đặt máy giặt, | phòng ngủ Master có phòng vệ sinh

riêng, 2 phòng ngủ nhỏ, 01 nhà vệ sinh chung Mặt bằng kiến trúc căn hộ và bồ trí vật

dụng dự kiến trong căn hộ như hình 2.1 Căn hộ được yêu cầu cấp điện từ một tủ điện

riêng lấy điện từ sau công tơ và áp-tô-mát tông từ tủ cấp điện của tầng Hệ thống điện cần được thiết kế đảm bảo tiện nghỉ trong sinh hoạt cũng như công năng các phòng

7

Căn cử vào TCVN 9206:2012 — Đặt thiết bị trong nhà và cơng trình cơng cộng - tiêu chuẩn thiết kế

Căn cứ vào TCVN 9207:2012 — Đặt đường dẫn điện trong nhà và cơng trình cơng cộng - tiêu chuẩn thiết kế

2.3 Tính tốn cơ bản về điện

2.3.1 Tính tốn chiếu sáng và ơ cắm

Thiết bị tiêu thụ điện trong căn hộ thường là thiết bị điện 1 pha sử dụng điện áp

pha định mức Uạ = 220 (V), cĩ cơng suất định mức là Pạ (W), hệ số cơng suất (cose), hiệu suất năng lượng (n) như đèn chiều sáng và các thiết bị điện gia đụng khác lây điện

từ ơ cắm

Với mạch chiếu sáng phải xuất phát từ chất lượng chiếu sáng trong nhà thường

được yêu cầu về độ rọi trên bề mặt làm việc, E (lux) Co nhiều cách đẻ tính tốn phụ tải

chiếu sáng, ta cĩ thê căn cứ vào nhu cầu chọn loại thiết bị chiếu sáng phủ hợp cĩ các thơng số như cơng suất định mức, quang thơng định mức Từ yêu cầu về độ rọi cho từng

phịng cơng năng để lựa chọn được số lượng bộ đèn theo cơng thức sau:

n-D-U-M-B

trong đĩ: £ — độ chiếu sáng trung bình trên mặt bàn làm việc, /x

A — điện tích cần chiếu sáng, 2

w— số lượng bĩng đèn trong mỗi bộ

@~ quang thơng của mỗi đèn, demen (lux = Llumen/m’)

N-s6 lượng bộ đèn

U ~ Hệ số sử dụng ánh sáng, thường lấy là 0,9

Ậ⁄— hệ số bảo trì đèn

B—hé s6 cua ballast déi với đèn LED

Thiết bị đèn chiếu sáng được lựa chọn sau khi đã cĩ yêu cầu về quang thơng và

độ rọi Các loại đèn thường được sử dụng trong căn hộ phụ thuộc vào nhụ cầu cơng năng

của từng khơng gian:

+ Đèn ánh sáng tỏa âm trần

Ö cắm

-_ Bố trí ỗ cắm ở các vị trí thích hợp theo mặt bằng kiến trúc

- _ Công suất mỗi ô cắm đơn: 180 VA (153W3/1 đơn vị ô cắm

- _ Công suất mỗi ô cắm đôi 360VA (306W)/1 đơn vị ô cắm

Cao độ lắp đặt bảng điện, 6 cam va công tắt đèn là 1500 mm so với sản đã hoàn

thiện Trong một số trường hợp, ô cắm có thể lắp thấp nhưng không thấp hơn 400 mm

tính từ mặt sàn hoàn thiện, và phải có chức năng an toàn cho trẻ nhỏ

2.3.2 Ước lượng công suất tiêu thụ lớn nhất của căn hộ

Để tính toán thiết kế được hệ thông điện căn hộ cần thiết phải nắm được các thông

số kỹ thuật về điện của các thiết bị, và tính toán được lượng công suất tiêu thụ của căn

hộ

Đối với mạch điện cấp điện cho một nhóm thiết bị điện, công suất tiêu thụ lớn nhất

của mạch cần phải được ước lượng tương đương với phụ tải thực tế về mặt phát nóng

Đối với từng thiết bị điện riêng lẻ, ta có hệ số sử dụng công suất ku; đối với cả nhóm ta

có hệ số đồng thoi ks:

+ kụ =1 cho thiết bị chiếu sang; ky = 0,2+0,5 cho mạch ỗ cắm

+ k; phụ thuộc vào số lượng thiết bị trong nhóm, thông thường trong căn hộ là

0,6+0,8 cho mỗi mạch hoặc cho cả tủ điện tong của căn hộ

Khi đó công suất tác đụng lớn nhất ước lượng, gọi là công suất tính toán của một

nhóm (mạch điện) 7 là:

N

P =k LÊ P uj ui oni (L2)

el trong do, N la số thiết bi trong nhóm; P¡ là công suất định mức của thiết bị thứ ï;

k„i là hệ số sử dụng của thiết bị thứ ¡; k„ là hệ số đồng thời của nhóm (mạch điện) thứ j

Đối với tông cả căn hộ, công suất tính toán tại thanh cái tủ điện là:

ih h.=k t ‘s Me: ty (13)

MS L

trong đó: k; là hệ số đồng thời của cả căn hộ (thường k;= 0,7); Nh là số nhóm (mạch điện) của căn hộ

Hiện nay với các thiết bị điện hiện đại trong căn hộ, hệ số công suất của các thiết

bị điện khá cao nên ta lấy chung hệ số công suất của can hé 1a cose = 0,9

2.3.3 Tính toán cơ bản về điện