ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ 2 TẦNG

Tìm hiểu các yêu cầu, đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt.. Trình bày phương pháp xác định phụ tải, tính chọn dây dẫn và các thiết bị đóng cẳt, bảo vệ trong mạch điện chiếu sán

CƠ SỞ THANH HÓA – KHOA CÔNG NGHỆ

- -ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2

ĐỀ TÀI :

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ 2 TẦNG

GIÁO VIÊN HD : LÊ NGỌC HỘI NHÓM SINH VIÊN :

THANH HÓA, THÁNG 07 NĂM 2014.

DANH SÁCH SINH VIÊN THỰC HIỆN

4 Trương Văn Cương

5 Nguyễn Xuân Thiện

LỜI MỞ ĐẦU

Trong nền kinh tế nước ta hiện nay - Nền kinh tế thị trường Các doanh nghiệpViệt Nam đã và đang có những bước phát triển mạnh mẽ cả về hình thức quy mô vàhoạt động xây dựng Cho đến nay, cùng với chính sách mở cửa các doanh nghiệp đãgóp phần quan trọng trong việc thiết lập nền kinh tế thị trường trên đà ổn định và pháttriển

Cùng với sự đi lên của đất nước, quy mô hoạt động xây dựng của các doanhnghiệp ngày càng mở rộng và nâng cao, mọi doanh nghiệp dù các hình thức xây dựngsản xuất khác nhau, theo bất kì hình thức nào cũng phải quan tâm đến hiệu quả kinh tế

Đó là điều kiện để doanh nghiệp tồn tại và phát triển

Nhưng vấn đề quan trọng là làm thế nào để đạt tối đa hiệu quả kinh doanh Đâycũng chính là câu hỏi làm các doanh nghiệp phải suy nghĩ Để kinh doanh có hiệu quảđòi hỏi các nhà doanh nghiệp phải nắm bắt được cơ hội kinh doanh, đồng thời phảiđảm bảo thuận lợi bền vững trong cạnh tranh Muốn vậy họ phải biết giữ uy tín Côngviệc kĩ thuật có nhiều khâu, nhiều phần hành và đòi hỏi sự chính xác cũng như trungthực cao, giữa các phần hành kĩ thuật có mối quan hệ mật thiết, chúng luôn gắn bó vớinhau tạo thành một thể thống nhất, một hệ thống đồng bộ trong quản lý Việc tổ chứccông tác xây dựng phù hợp với điều kiện sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp là mộttrong những cơ sở quan trọng cho việc chỉ đạo và điều hành sản xuất xây dựng

Với nhiệm vụ thực hiện đồ án học phần 2 Được sự giúp đỡ của giảng viên LêNgọc Hội, nhóm chúng em thực hiện bài đồ án: “Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 2tầng

Đồ án gồm có 3 phần:

Chương 1: Tổng quan về thiết kế cung cấp điện

Chương 2: Nội dung thiết kế cung cấp điện cho nhà 2 tầng

Chương 3: Vận hành an toàn hiệu quả các thiết bị điện trong nhà

Kính mong sự giúp đỡ của thầy cô để bài Đồ án của em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Thanh Hóa, ngày tháng năm2014

TM ĐƠN VỊ

(Ký tên và đóng dấu)

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

CHƯƠNG 2 : NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO

NGÔI NHÀ 2 TẦNG 2.1 MÔ TẢ CHI TIẾT NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO

1 Tìm hiểu các yêu cầu, đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt

2 Trình bày phương pháp xác định phụ tải, tính chọn dây dẫn và các thiết

bị đóng cẳt, bảo vệ trong mạch điện chiếu sáng sinh hoạt

3 Vận dụng thiết kế và lắp đặt dự toán lắp đặt hệ thống điện cho một căn

hộ theo sơ đồ mặt bằng cho trước

4 Phương pháp lắp đặt, vận hành an toàn, hiệu quả các thiết bị điện, hệ

thống điện trong thực tế

5 Lập và thực hiện các Đồ án theo kế hoạch

6 Quyển thuyết minh và các bản vẽ Folie mô tả đầy đủ nội dung của đề

2.2 TRÌNH BÀY CHI TIẾT VỀ NỘI DUNG CÁC CÔNG VIỆC THỰC HIỆN

2.2.1 Yêu cầu, đặc điểm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt

a.Yêu cầu:

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng và các thiết bị

điện sinh hoạt khác đều phải thoả mãn các yêu cầu sau

- An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn

- Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát , dễ sửa chữa.

- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật

- Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là không yêu cầu cao vì thuộc hộ tiêu thụ loại

3 nhưng vẫn phải đẩm bảo được chất lượng điện năng tức là độ lệch về dao động điện

áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép Với mạng chiếusáng thì độ lệch điện ápcho phép là 2.5%

-Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cũng cần phảitính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề phòng phụ tải tăng sau này

-Đảm bảo độ an toàn điện bằng các khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ như aptomat,cầu chì, cầu dao, công tắc…

b.Đặc điểm

- Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại 3

là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép mất điện trong thời giansửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho phép quá 1 ngày đêm baogồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học…

- Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta có thể dùng một nguồn điện hoặcđường dây 1 lộ

- Mạng điện sinh hoạt là mạng một pha nhận điện từ mạng phân phối 3 pha điện

áp thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng

-Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức là 380/220 hoặc220/127 Tuy nhiên do tổn thất điện áp trên đường dây tải nên ở cuối nguồn điện ápnày bị giảm so với định mức Để bù lại sự giảm áp này các hộ tiêu thụ thường dùngmáy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức

- Mạng điện sinh hoạt gồm mạch chính và mạch nhánh Mạch chính giữ vai trò làmạch cung cấp còn mạch nhánh rẽ từ đường dây chính được mắc song song để có thểđiều khiển độc lập và là mạch phân phối điện tới các đồ dùng điện

- Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng được cấp chung với mạngđiện cấp cho các phụ tải khác

- Mạng điện sinh hoạt cần có các thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ như công

tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, công tắc…

- Mạng điện sinh hoạt thường có các phương thức phân phối điện sau:

2.2.2 Sơ đồ tổng thể mặt tiền của ngôi nhà

a Sơ đồ bố trí tổng thể mặt tiền

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí tổng thể mặt tiền của ngôi nhà

b Sơ đồ mặt bằng

Sơ đồ 2.2: Sơ đồ mặt bằng tâng 1 ngôi nhà

Sơ đồ 2.2: Sơ đồ mặt bằng tâng 2 ngôi nhà

2.2.3 Đặc điểm của căn hộ:

Căn hộ có 2 tầng:

+ Tầng 1 bao gồm phòng khách, 1 phòng bếp, 1(nhà tắm + vệ sinh)

+ Tầng 2 bao gồm 2 phòng ngủ, mỗi phòng có 1(nhà tắm + vệ sinh)

2.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG CĂN HỘ

2.3.1 Tính toán phụ tải và lựa chọn tiết diện dây

bị bằng ổ cắm có công suất là 1000W

Bảng số liệu các thiết bị tính toán:

ΣP1 = 5000 WTổng số thiết bị của nhóm là : n = 9

Phụ tải tính toán của phòng là:

P tt = k nc ΣP n = 0.72 5198 = 3742.6(W)

 Tính tiết diện dây cho nhà bếp

+ Chọn tiết diện dây từ công tắc tới quạt trần và bóng đèn

Chọn thông số của quạt trần để tính: P = 100W, cosϕ = 0.75, Uđm = 220V

Vì dây đi trong nhà nên chọn K = Kn = 1

Tra bảng 4.8 trang 231 sách Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn dâyđôi mềm tròn do Trần Phú chế tạo có tiết diện (2 0.75)mm2, dòng điện phụ tải 7A.Khi đi dây trong ống chứa 2 dây phải nhân với hệ số giảm thiểu dòng điện K=0.7(Tra bảng trang 143 sách hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà)

Vậy dòng điện cho phép tải trong dây:

Icp = 7× 0.7 = 4.9 A

Vì Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn)

+Chọn tiết diện dây tới các ổ cắm

Chọn phương pháp tính tiết diện dây theo điều kiện phát nóng:

5198P

giờ xảy ra Ta sẽ chọn hệ số đồng thời để đánh giá phụ tải.:Kdt = 0.8

Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn )

Vậy chọn tiết diện dây đi trong nhà bếp là : 2.5 mm2

b.Tính toán phụ tải cho phòng tắm.

 Tính toán chiếu sáng

Vì phòng tắm có diện tích nhỏ nên ta không cần tính chiếu sáng cho phòng tắm

mà chọn 1 đèn compact công suất 18W

 Tính toán phụ tải.

Ta có bảng phụ tải điện như sau:

n 4

  

Tra bảng sách cung cấp Nguyễn Xuân Phú trang 36 bảng 3.1 ta được n hq* 0.45

Số thiết bị hiệu quả là :

P

2500 0.2 18 0.4 30 0.65 1000 0.5

0.293548

Công suất biểu kiến của phòng là :

Công suất phản kháng của phòng:

 Tính chọn tiết diện dây cho phòng tắm

Dòng điện thực tế trong dây dẫn là :

Tra bảng 4.63 trang 278 Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện, ta chọn cỡ dây

Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn )

Vậy chọn tiết diện dây đi trong phòng tắm là : d = 2.5mm2

Do vị trí thiết kế cho căn hộ xa trạm biến áp nên ta không kiểm tra điều kiệnngắn mạch và chiều dài đường dây trong căn hộ là ngắn nên không kiểm tra điều kiệnhao tổn điện áp cho phép

c.Tính toán phụ tải cho phòng khách.

 Tính toán chiếu sáng.

Thông số của phòng khách

Chiều dài: a = 5.29 m; chiều rộng: b = 4.98 m

Chiều cao: h = 3.9 m; khoảng cách từ đèn đến trần nhà: hc = 0.5 m

E S k ZF

Trong nhà việc sử dụng các thiết bị rời được lấy điện thông qua ổ cắm như là : ti

vi, dàn âm thanh, ấm điện, đồng hồ, máy hút bụi, qụat đá, không cần đấu trực tiếp vàomạng điện, cho nên ta thay thế các thiết bị trên bằng 2 ổ cắm công suất của mỗi ổ cắm

là 1000W

Bảng số liệu các thiết bị tính toán

Tên thiết bị Số lượng P(W) K sd Cosϕ

Số thiết bị hiệu quả là :

n hq = n *hq n = 0.47 14 = 6.6(thiết bị )Lấy n hq = 7 (thiết bị)

P

60 0.1 2 40 0.29 18 0.25 7 1000 0.3 75 0.2 30 0.3

0.37263

 Tính tiết diện dây cho phòng khách

- Chọn phương pháp tính tiết diện dây theo điều kiện phát nóng

P0.85 40 2 2 15 60 0.7 75 18 1 7 1000 0.85

72630.85

Công suất biểu kiến của phòng là :

Công suất phản kháng của phòng:

Q = S ×sinϕ = 4785.1×1− 0.852 = 2520.7(VAR)

Dòng điện thực tế trong dây dẫn là :

Vì sự vận hành đồng thời của tất cả các tải có trong một lưới điện là khôngbaogiờ xảy ra Ta sẽ chọn hệ số đồng thời để đánh giá phụ tải.:Kdt = 0.7

I cp = 25 0.7 = 17.5 (A)

Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn )

Vậy chọn tiết diện dây đi trong phòng khách là : 2.5mm2

2.3.1.2 Tính toán cho tầng 2.

Tầng 2 gồm 2 phòng ngủ, 2 phòng vệ sinh và 1 hành lang Do hành lang và nhà

vệ có kích thước nhỏ nên ta chỉ chọn thiết bị chiếu sáng mà không tính toán chiếusáng

a Tính toán phụ tải cho phòng ngủ

 Tính toán chiếu sáng

Từ sơ đồ mặt bằng ta thấy 2 phòng ngủ này có kích thước giống nhau Vì vậy ta

sẽ thiết kế chiếu sáng cho 2 phòng là như nhau

Thông số của phòng khách

Chiều dài: a = 4.98 m; chiều rộng: b = 4.89 m

Chiều cao: h = 3.9 m; khoảng cách từ đèn đến trần nhà: hc = 0.5 m

⇒ Khoảng cách từ đèn đến mặt công tác:

H = h – h c = 3.4 m.

Chỉ số của phòng :

Dùng đèn huỳnh quang với :

 tran 0.7

 tuong 0.5Tra bảng 2-70 trang 662 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú Ta có hệ số

sử dụng : ksd=0.42

Chọn số bóng trong 1 phòng là 2 bóng huỳnh quang

Tra bảng 13-38 trang 559 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú.Ta có hệ sốdự trữ : k= 1.5

Tra phụ lục 13.1 trang 569 sách Cung cấp điện của Nguyễn Xuân Phú ta có độrọi E=25(lx)

Lấy hệ số tính toán Z : chọn Z= 1.2

Quang thông của 1 đèn :

Chọn đèn 40W có quang thông là 1720(lu-men)

Sau đây ta sẽ thiết kế chiếu sáng cho cả tầng 2 như sau:

+Đèn hành lang trước và sau , mỗi nơi 1 bóng đèn compact 18W

+Trong phòng ngủ mỗi phòng có 2 bóng huỳnh quang 40Wvà 2 đèn ngủ 15W.+Trong nhà vệ sinh mỗi phòng có 1 bóng đèn compact 18 W

 Tính toán phụ tải.

+ Tính chọn cho phòng ngủ số 2 :

Ta dùng 2 ổ cắm, mỗi ổ cắm có công suất 1000w cho phòng ngủ số 2 này đểdùng cho các thiết bị : ti vi, máy vi tính, đèn bàn và một số thiết bị di chuyển khác nhưmáy hút bụi, bàn là

Bảng số liệu các thiết bị tính toán

40 2 15 890 18 4 1000

n P0.45

Tổng số thiết bị trong nhóm : n = 9(thiết bị)

Tổng công suất định mức của nhóm:

n 5n* 0.56

40 2 15 890 18 4 1000

n P4208.95

0.845003

I cp = 25 0.7 = 17.5 (A)

Suy ra Icp > Itt (thoả mãn điều kiện chọn )

Vậy chọn tiết diện dây đi trong phòng khách là : 2.5mm2

b Lựa chọn chiếu sáng cho cầu thang và hành lang.

Tại cầu thang ta chọn 1 bóng đèn Compact có công suất 18 W đặt tại phần giaonhau giữa tầng 1 và tầng 2 Và 1 đèn huỳnh quang công suất 40 W đặt ở hành langgiữa 2 phòng ngủ

Do công suất tiêu hao trên cầu thang là tương đối nhỏ Vì vậy ta sẽ lấy nguồn từnhà vệ sinh của phòng ngủ số 1

c Tính toán cho nhà tắm của phòng ngủ số 1 và số 2.

Vì nhà tắm của phòng ngủ số 1 và số 2 sử dụng các thiết bị giống với các thiết bị

điện của phòng tắm ở tầng 1 Tính toán tương tự ta được :

P tt = 2802.92 (W)

I tt = 13.27 (A)

Tiết diện dây đi trong nhà tắm là: 2.5 mm2

2.3.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ.

Dự định chọn mỗi bình nóng lạnh 1 Aptomat, mỗi phòng 1Áptômát, mỗi tầng 1Áptômát, 1 Áptômát tổng cho cả nhà

Vì căn hộ ở xa trạm biến áp nên không cần kiểm tra điều kiện ngắn mạch

2.3.2.1.Chọn Aptomat cho phòng khách.

Vì dòng điện tính toán của phòng khách là: Itt = 15.3 A

Ta chọn Áptômát loại JMM1/C16 do NIVAL chế tạo có các thông số:

2.3.2.2.Lựa chọn Áptômát cho phòng bếp

Vì dòng điện tính toán của phòng là: Itt = 16 A

Ta chọn Áptômát loại JMM1/C20 do NIVAL chế tạo có các thông số:

Aptomat 230 20 1 cực 6

2.3.2.3.Lựa chọn Áptômát cho nhà tắm

Vì dòng điện tính toán của nhà tắm là: Itt = 13.27 A

Ta chọn Áptômát loại JMM2/C16 do NIVAL chế tạo có các thông số:

Aptomat 230 16 2 cực 6

2.3.2.4.chọn Aptomat cho 1 phòng ngủ.

Vì dòng điện tính toán của phòng ngủ là: Itt=15.2 A

Ta chọn Aptomat loại JMM1/C16 do NIVAL chế tạo có các thông số sau:

Áptômát 230 16 1 cực 6

Ta chọn Aptomat loại JMM2/C32 do NIVAL chế tạo có các thông số sau:

Ta chọn Aptomat loại JMM2/C25 do NIVAL chế tạo có các thông số sau:

Aptomat tổng tầng 1 230 25 2 cực 10

2.3.2.7 Chọn Aptomat tổng cho căn hộ.

Vì dòng tính toán cho căn hộ là : I∑ = I t1 + I t2 = 44.57+ 56.94 = 101.51 A

Vì sự vận hành đồng thời của tất cả các tải có trong một lưới điện là không baogiờ xảy ra Ta sẽ chọn hệ số đồng thời để đánh giá phụ tải của tầng 2 là:Kdt = 0.35Khi đó:

I Pt = 101.51 0.35 = 35.53(A)

Ta chọn Aptomat loại JMM2/C40 do NIVAL chế tạo có các thông số sau:

Aptomat tổng cho căn hộ 230 40 2 cực 10

2.3.2.8.Chọn aptomat cho bình nóng lạnh

Do công suất của bình nóng lạnh là 2500w cho nên ta phải chọn Aptomat chobình nóng lạnh:

Vì dòng điện tính toán của bình nóng lạnh là: Itt = 11.36 A

Aptomat tổng tầng 2 230 32 2cực 10

Ta chọn Áptômát loại JMM2/C16 do NIVAL chế tạo có các thông số:

Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho ngôi nhà:

Sơ đồ 2.3: Sơ đồ nguyên lý cấp điện cho ngôi nhà

2.3.3 Bảng danh mục các thiết bị đã chọn

STT Tên thiết bị Hãng sản

xuất Đơn vị Số lượng

Đơn giá (đồng)

Thành tiền Ghi chú

3 Đèn Compact Điện Quang Cái 6 32,000 192,000

26 Aptomat chống rò

40/0,03A

2.4 PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT ĐƯỜNG DÂY.

2.4.1 Sơ đồ đặt các thiết bị điện

Sơ đồ 2.4: Sơ đồ bố trí điện tầng 1

Sơ đồ 2.5: Sơ đồ bố trí điện tầng 2

2.4.2.Phương pháp lắp đặt

2.4.2.1 Giới thiệu chung

Khi thiết kế một mạng điện trong nhà, tùy theo yêu cầu đặc điểm đường dây mà

ta áp dụng phương pháp đi dây cho phù hợp, đảm bảo kỹ thuật an toàn điện Nhìnchung về đặt đường dây cơ bản có hai hình thức: đặt nổi và đặt ngầm

Đặt nổi là trang bị đường dây trông thấy được, đặt theo trần nhà, đà, cột … trongkiến trúc gỗ gạch Có thể dùng phương pháp đặt dây trên kẹp dây, buli, trong khuôn gỗtrong ống hoặc dùng cáp nhiều sợi có bọc cách điện từng sợi

Đặt ngầm chủ yếu là đặt dây ở bên trong tường, dưới sàn bêtông Cách này đòihỏi phải đảm bảo an toàn điện, vững chắc và có thể thay mới khi cần Đặt ngầmthường dùng phương pháp đặt dây trong ống và công việc lắp đặt ở đường dây thườngphải tiến hành song song với việc xây dựng kiến trúc

Với yêu cầu về mỹ thuật trong xây dựng nhà ở ngày nay phương pháp đặt ngầm

là chủ yếu …

2.4.2.2 Phương án đi dây:

Do yêu cầu mỹ thuật an toàn điện và kỹ thuật đặt đường dây, khi cần thiết trí hệthống điện trong nhà ở tình trạng khô ráo, ta dùng phương pháp đi dây trong ống.Khi xây cất đường ngầm để đặt đường ống phải đặt đường ống chừa phần đặt vậtche bảo vệ đường ống về cơ

 Cách thực hiện như sau:

+Luồn dây vào trong ống gen 27

+Đặt dây vào rãnh sao cho dây đặt theo hình chữ T hoặc chữ L đối với bảng điện(theo đường song song hoặc vuông góc với bảng điện) rồi sau đó chát vữa chùm lên.+ Đối với những đường dây đi qua cửa phải đặt lên trên cách dầm của cửa là0.5m

+Tại những điểm uốn ta cần có thiết bị chuyển nối để đảm bảo an toàn cho dây.+Khi đi dây trên trần nhà nên lắp đặt dây dọc theo phương của thanh sắt dưới củatrần