ÑEÀ BAØI : Haõy tính toaùn cung caáp ñieän cho moät chung cö cao caáp 4 taàng , moãi taàng coù 4 caên hoä , ñi chung moät caàu thang boä . Tính toaùn chieáu saùng cho 1 taàng , sinh vieân töï thieát keá maët baèng vaø caùc phoøng chöùc naêng . YEÂU CAÀU : 1- Tính chieáu saùng theo phöông phaùp heä soá lôïi duïng quang thoâng vaø kieåm tra laïi ñoä saùng taïi 2 ñieåm 2- Tính choïn tieát dieän daây daãn theo töøng caáp vaø thieát bò ñieàu khieån ñeøn 3- Veõ sô ñoà nguyeân lí caáp ñieän . 4- Veõ maët baøng boá trí ñeøn , baûng ñieàu khieàn ñeøn , vò trí oå caém , …, daây daãn ñeän , coù ghi chuù loaïi ñeøn , loaïi daây , caùch ñi daây , cao ñoä thieát bò 5- Tham khaûo theâm nhöõng qui phaïm veà chieáu saùng trong nhaø , ngoaøi nhaø , ñi daây haï theá .
Trang 1BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CÔNG TRÌNH
ĐỀ BÀI : Hãy tính toán cung cấp điện cho một chung cư cao cấp 4 tầng , mỗi tầng
có 4 căn hộ , đi chung một cầu thang bộ Tính toán chiếu sáng cho 1 tầng , sinh viên tự thiết kế mặt bằng và các phòng chức năng
YÊU CẦU :
1- Tính chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông và kiểm tra lại độ sáng tại 2 điểm
2- Tính chọn tiết diện dây dẫn theo từng cấp và thiết bị điều khiển đèn
3- Vẽ sơ đồ nguyên lí cấp điện
4- Vẽ mặt bàng bố trí đèn , bảng điều khiền đèn , vị trí ổ cắm , …, dây dẫn đện , có ghi chú loại đèn , loại dây , cách đi dây , cao độ thiết bị
5- Tham khảo thêm những qui phạm về chiếu sáng trong nhà , ngoài nhà , đi dây hạ thế
BÀI LÀM
Giới thiệu sơ bộ : công trình là một chung cư cao cấp , được sử dụng đèn neon là hệ thống chiếu sáng chính , sử dụng các màu sắc sáng , nhẹ nhàn để trang trí cho phòng và trần
PHẦN 1 : Tính toán chiếu sáng cho 1 căn hộ có :
2 phòng ngủ 3m x 4,7m
1 phòng khách 4,5m x 5m
1 nhà bếp 2,5m x 3,5m
1 phòng ăn 3m x 3,2m
1 phòng vệ sinh 2m x 2,5m
A
-Tính toán chiếu sáng cho 1 phòng ngủ :
Phòng ngủ có diện tích thính toán 3m x 4,7m , chiều cao toàn bộ căn phòng là 3,6m Tường màu vàng nhạt và trần sơn màu trắng Dùng đèn huỳnh quang không bao đặt sát trần
+ Emin tra bảng , đối với phòng ngủ khi dùng đèn huỳnh quang : Emin = 75 lux + Diện tích phòng : S = 3 x 4,7 = 14,2 m2
+ Chiều cao tính toán : htt = H – ( hđ + hlv )
= 3,6 – ( 0 + 0,8 ) = 2,8 m
Trang 2+ Chỉ số hình phòng : = h (a b)
tt = 2,8(34,7)
* Xác định hệ số lợi dụng ánh sáng “U”:
Vì = 0,654 nằm giữa hai giá trị 1 = 0,6 có U1 = 0,29 và = 0,8có U2 = 0,37 Ta xác định được U theo phương pháp nội suy :
) 6 , 0 8 , 0 (
) 6 , 0 654 , 0 )(
29 , 0 37 , 0 ( 29 , 0 ) )(
(
1 2
1 1
2
U U U
* Tổng quang thông toàn phòng :
8 , 0 3116 , 0
5 , 1 1 , 14 75
x
x x UxZ
xSxK E
lm
* Tính số đèn và cách bố trí đèn :
Chon đèn có Fđ = 2200 lm
2200
326 , 6363
đ
F
F
( vậy ta chọn số đèn là 3 đèn )
* Tính số vị trí đặt đèn :
+ Chọn = 0,8 ta có : L = x htt = 0,8 x 2,8 = 2,24
+Chọn L1 = 3m , ta có L2 = L2/L1 = 2,242 /3 = 1,6725 m
Xác định nA = 1
3
3
( chọn 1 vị trí ) Xác định nB = 2 , 81
6725 , 1
7 , 4
( chọn 3 vị trí ) Vậy số vị trí đặt đèn : N = nA x nB = 1 x 3 = 3
* Quang thông tại 1 vị trí :
F vị trí = 2121,108
3
326 , 6363
F
lm Số đèn tại 1 vị trí : n = 0 , 964
2200
108 , 2121
( chọn 1 đèn cho mỗi vị trí )
Kiểm tra lại độ sáng tại 2 điểm bất lợi :
+ ta có chiều cao tính toán htt = 2,8 m
+ theo cách bố trí đèn ta có 2 dãy gián đoạn
+ Tính quang thông đơn vị :
F’1= F’2 = F’3 = 1833 , 33
2 , 1
2200
L
F vt
lm F’= 2200x3 = 6600 lm
+ Chọn hệ số phản xạ : = 1,1
+ Chọn K = 1,5
Trang 3Từ
Đèn
Đến
Điểm
d (m) d’=d/htt L ( m ) L’=L/htt 1
2
3
A 2,4 0,857 0,9
2,1
0,32 0,75
25 45
0,8 0,2857 0,9
2,1
0,32 0,75
55 110
165
0,8 0,2857 0,9
2,1 0,320,75 55110 165 1
2
3
B 0,8 0,2857 0,9
2,1 0,320,75 55110 165 276 2,4 0,857 0,9
2,1
0,32 0,75
25 45
70
3,2 1,143 0,9
2,1
0,32 0,75
13 28
41
* Tính độ rọi tại A và B :
EA
192 8
, 2 5 , 1 1000
400 1 , 1 33 , 1833 1000
'
1
x x
x x xKxh
x
x
F
tt
lux (>75 lux)
EB
5 , 132 8
, 2 5 , 1 1000
276 1 , 1 33 , 1833 1000
'
2
x x
x x xKxh
x
x
F
tt
lux (>75 lux) Vậy cả 2 điểm A, B đều đủ sáng
B
-Tính toán chiếu sáng cho phòng khách :
Phòng khách có diện tích thính toán 4,5m x 5m , chiều cao toàn bộ căn phòng là 3,6m Tường màu vàng nhạt và trần sơn màu trắng Dùng đèn huỳnh quang không bao đặt trong trần giả , cách trần 0,3 m
+ Emin tra bảng , đối với phòng khách khi dùng đèn huỳnh quang : Emin = 200 lux
+ Diện tích phòng : S = 4,7 x 5 = 23,5 m2
+ Chiều cao tính toán : htt = H – ( hđ + hlv )
= 3,6 – ( 0,3 + 0,8 ) = 2,5 m + Chọn hệ số bình suất ánh sáng : Z = 0,8
Trang 4* Xác định hệ số lợi dụng ánh sáng “U”:
Vì = 0,865 nằm giữa hai giá trị 1 = 0,8 có U1 = 0,37 và 2 = 1 có U2 = 0,44 Ta xác định được U theo phương pháp nội suy :
) 8 , 0 1 (
) 8 , 0 969 , 0 )(
37 , 0 44 , 0 ( 37 , 0 ) )(
(
1 2
1 1
2
U U U
* Tổng quang thông toàn phòng :
8 , 0 429 , 0
5 , 1 5 , 23 200
x
x x UxZ
xSxK E
lm
* Tính số đèn và cách bố trí đèn :
Chon đèn có Fđ = 2200 lm
2200
958 , 20541
đ
F
F
( vậy ta chọn số đèn là 9 đèn )
* Tính số vị trí đặt đèn :
+ Chọn = 0,8 ta có : L = x htt = 0,8 x 2,5 = 2
+Chọn L1 = 2m , ta có L2 = L2/L1 = 22 /2 = 2 m
Xác định nA = 2 , 3
2
7 , 4
( chọn 2vị trí ) Xác định nB = 2 , 5
2
5
( chọn 3 vị trí ) Vậy số vị trí đặt đèn : N = nA x nB = 2 x 3 = 6
* Quang thông tại 1 vị trí :
F vị trí = 3423,663
6
958 , 20541
F
lm Số đèn tại 1 vị trí : n = 1 , 556
2200
663 , 3423
( chọn 1 đèn cho vị trí 1,5, 3 và 2 đèn cho
vị trí4,2,6)
Kiểm tra lại độ sáng tại 2 điểm bất lợi :
+ ta có chiều cao tính toán htt = 2,5 m
+ theo cách bố trí đèn ta có đèn 1, 6 cách nhau 0,7 m < 0,5x2,5=1,25 , vậy ta có 3 dãy đèn liên tục
+ Tính quang thông đơn vị :
F’16= F’25= F’34 = 2129
7 , 3
2200 3
L
F day
lm
+ Chọn hệ số phản xạ : = 1,1
+ Chọn K = 1,5
Trang 5Từ
Đèn
Đến
Điểm
d (m) d’=d/htt L ( m ) L’=L/htt 1,6
2,5
3,4
3,1 0,8751,24 75110 185 635
3,1 0,8751,24 115150 265 1,25 0,5 0,7
3,1 0,8751,24 75110 185 1,6
2,5
3,4
D 3,6 1,44 1,55
1,55
0,62 0,62
13 13
2,3 0,92 1,55
1,55
0,62 0,62
35 35
70
1,1 0,44 1,55
1,55
0,62 0,62
65 65
130
* Tính độ rọi tại A và B :
EC
562 , 396 5
, 2 5 , 1 1000
635 1 , 1 2129 1000
'
1
x x
x x xKxh
x
x
F
tt
lux (< 200 lux)
ED
26 , 139 5
, 2 5 , 1 1000
223 1 , 1 2129 1000
'
2
x x
x x xKxh
x
x
F
tt
lux (>75 lux) Vậy điểm C đủ sáng , điểm D thiếu sáng
Để ED = 200 lux thì : F2’= 3057,48 ta có quang thông cần tăng cường :f=928,48, vậy ta cần tăng cường thêm 1 đèn huỳnh quanh với f= 980 tại vị trí D
Các phòng còn lại : bếp , phòng an , vệ sinh , hành lang có diện tích nhỏ nên không cần tính toán , ta sẽ bố trí đèn như hình vẽ
Trang 6Hộ 1 Đèn HQ
Đèn NS
Quạt trần
Quạt hút
Máy lạnh
Ổ cắm
40W 60W 80W 50W 1840W 500W
16 18 1 3 3 4
0,65 1 0,75 0,8 0,7 1
640 1080 80 150 5520 2000
9470
Hộ 2 Đèn HQ
Đèn NS
Quạt trần
Quạt hút
Máy lạnh
Ổ cắm
40W 60W 80W 50W 1840W 500W
16 18 1 3 3 4
0,65 1 0,75 0,8 0,7 1
640 1080 80 150 5520 2000
9470
Hộ 3 Đèn HQ
Đèn NS
Quạt trần
Quạt hút
Máy lạnh
Ổ cắm
40W 60W 80W 50W 1840W 500W
16 18 1 1 1 4
0,65 1 0,75 0,8 0,7 1
640 1080 80 50 1840 2000
5690
Hộ 4 Đèn HQ
Đèn NS
Quạt trần
Quạt hút
Máy lạnh
Ổ cắm
40W 60W 80W 50W 1840W 500W
16 18 1 1 1 4
0,65 1 0,75 0,8 0,7 1
640 1080 80 50 1840 2000
5690
Tầng 1 Đèn HQ
Đèn NS
Quạt trần
Quạt hút
Máy lạnh
Ổ cắm
40W 60W 80W 50W 1840W 500W
64 72 4 8 8 16
0,65 1 0,75 0,8 0,7 1
2560 4320 360 400 14720 8000
30360
* Tính chọn tiết diện dây dẫn và CB cho hộ 1 :
Chọn Kn =1
Trang 7Cos tb = cos 640 0,65108080 0,759470150 0,85520 0,72000
P
= 0 , 796 9470
7540
Ta có : Ip = Ilv = 54 , 077
796 , 0 220
9470
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 54,077
n
lv
K
I
A Vậy ta chọn dây bọc cách điện 1 ruột đồng đặt trong không khí có tiết diện 10
mm2 , chọn dây trung hoà có kích thước bằng dây pha , vậy hộ 1 chọn 2 dây ruột đồng 10mm2 Chọn ABE 63( dòng điện max 60)
* Chọn tiết diện dây và CB tương tự cho hộ 2
* Chọn tiết diện dây và CB cho hộ 3 :
Chọn Kn =1
Cos tb = cos 640 0,65108080 0,75569050 0,81840 0,72000
P
= 0 , 858
5690
4884
Ta có : Ip = Ilv = 30 , 144
858 , 0 220
5690
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 30,144
n
lv
K
I
A
Vậy ta chọn dây bọc cách điện 1 ruột đồng đặt trong không khí có tiết diện 6 mm2 , chọn dây trung hoà có kích thước bằng dây pha , vậy hộ 1 chọn 2 dây ruột đồng 6 mm2 Chọn ABE 33( dòng điện max 30)
* Chọn tiết diện dây dẫn và CB tương tự cho hộ 4
* Chọn dây dẫn và CB cho các thiết bị trong 1 hộ :
+ Máy lạnh và quạt hút trong hộ 1, 2 :
Chọn Kn =1
Cos tb = PcosP 150x0,856705520x0,7
= 0 , 7 5670
3984
Ta có : Ip = Ilv= 36 , 818
7 , 0 220
5670
x Cos
U
P p
Trang 8mm2 Chọn ABE 53( dòng điện max 40)
+ Các thiết bị còn lại trong hộ 1,2 :
Chọn Kn =1
Cos tb = cos 640 0,651080380080 0,752000
P
= 0 , 935 3800
3556
Ta có : Ip = Ilv= 18 , 47
935 , 0 220
3800
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 18,47
n
lv
K
I
A
Vậy ta chọn dây bọc cách điện 1 ruột đồng đặt trong không khí có tiết diện 4 mm2 , chọn dây trung hoà có kích thước bằng dây pha , vậy hộ 1 chọn 2 dây ruột đồng 4 mm2 Chọn ABE 33( dòng điện max 20)
+ Máy lạnh và quạt hút trong hộ 3,4 :
Chọn Kn =1
Cos tb = PcosP 50x0,818901840x0,7
= 0 , 7 1890
1328
Ta có : Ip = Ilv= 12 , 27
7 , 0 220
1890
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 12,27
n
lv
K
I
A
Vậy ta chọn dây bọc cách điện 1 ruột đồng đặt trong không khí có tiết diện 2,5
mm2 , chọn dây trung hoà có kích thước bằng dây pha , vậy hộ 1 chọn 2 dây ruột đồng 2,5 mm2 Chọn ABE 33( dòng điện max 15)
+ Các thiết bị còn lại trong hộ 3,4 :tương tự hộ 1,2
Tính tiết diện dây dẫn và CB cho nhánh rẽ vào mỗi tầng :( 3 Pha)
+ Chọn Kn =1
Cos tb =
30360
8000 7
, 0 14720 8
, 0 400 75 , 0 360 4320 65
, 0 2560
P
Trang 9= 0 , 819 30360
24878
Ta có : Ip = Ilv = 168 , 498
819 , 0 220
30360
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 168,498
n
lv
K
I
A Vậy ta chọn dây cáp 2 ruột đồng đặt trong không khí , có f = 50 mm2 , có [ I ] =
185 A , Tiết diện dây trung tính có thể chọn bằng 0,5 tiết diện dây pha Do đó cáp dẫn đến các tầng chọn loại cáp 2 ruột đồng 2x50 + 25 mm2 Chọn ABE 203 ( dòng điện max 200)
Tính tiết diện dây dẫn và CB cho nhánh rẽ vào chung cư :( 3 Pha)
+ Chọn Kn =1
30360
8000 7
, 0 14720 8
, 0 400 75 , 0 360 4320 65
, 0 2560 ( 4
x P
= ) 3 , 276
30360
24878 (
Ta có : Ip = Ilv = 163 , 507
376 , 3 220
121440
x Cos
U
P tb p
p
[I] = 163,507
n
lv
K
I
A Vậy ta chọn dây cáp 2 ruột đồng đặt trong không khí , có f = 50 mm2 , có [ I ] =
185 A , Tiết diện dây trung tính có thể chọn bằng 0,5 tiết diện dây pha Do đó cáp dẫn đến các tầng chọn loại cáp 2 ruột đồng 2x50 + 25 mm2 Chọn ABE 203 ( dòng điện max 200)