Thiết kế cung cấp điện cho trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ theo hướng Công nghiệp hóa Hiện đại hóa đất nước, vì vậy nhu cầu sử dụng điện năng trong lĩnh vực công nghiệp tăng cao.Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước, điện năng luôn giữ một vai trò quan trọng. Ngày nay điện năng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực khi xây dựng một khu công nghiệp mới, một nhà máy mới, phân xưởng cơ khí mới, một khu dân cư mới. Khi đời sống cao thì nhu cầu càng cao, nhất là với sự Công nghiệp hóa Hiện đại hóa ngày nay, các khu công nghiệp, đô thị, xa lộ, các công trình thể thao càng phát triển nhanh chóng thì việc thiết kế cung cấp điện ngày càng yêu cầu đúng theo các tiêu chuẩn, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đem lại thẩm mỹ cho công trình kể cả nội, ngoại thất và chiếu sáng tạo lên vẻ đẹp vào ban đêm. Nhận thấy sự cần thiết của việc phân tích, thiết kế các hệ thống chiếu sáng,em quyết định chọn đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương” để hình dung các bước cụ thể trong công việc của người thiết kế, cũng như vẫn dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn, nhằm trang bị cho mình một kiến thức cần thiết cho công việc sau này. 2. Mục đích của đề tài Nghiên cứu lý thuyết về lĩnh vực thiết kế cung cấp điện để phân tích, tính toán, lựa chọn phương pháp án thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu. Thành phố Hải Dương 3. Đối tượng, phạm vi đề tài Đối tượng: Thiết kế hệ thống chiếu sáng. Phạm vi đề tài: Hệ thống chiếu sáng cho Trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương 4. Phương pháp thực hiện Tham khảo nguồn tài liệu nghiên cứu: Kỹ thuật chiếu sáng, Khí cụ điện, Hệ thống cung cấp điện; Khảo sát, phân tích, tính toán và tổng hợp các kiến thức từ thực tiễn. 5. Dự kiến đóng góp của đề tài Là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, điện tử Trường Đại học Hải Dương về lĩnh vực thiết kế cung cấp điện chiếu sáng; Đề tài có tính thực tiễn cao và có khả năng áp dụng được trong thực tế. Đề tài đã chỉ ra được phương án cấp điện tối ưu cho tòa nhà. 6. Kết cấu của bài Ngoài mục lục, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, đề tài gồm 3 chương như sau: Chương 1. Giới thiệu chung về chiếu sáng. Chương 2. Các phương pháp tính toán chiếu sáng. Chương 3. Thiết kế chiếu sáng cho nhà Trường Tiểu học Ngọc Châu, thành phố Hải Dương.
LỜI NÓI ĐẦU Ánh sáng vấn đề đặc biệt quan trọng đời sống Ngoài việc chiếu sáng ánh sáng tự nhiên ánh sáng nhân tạo đặc biệt quan trọng Lịch sử chiếu sáng nhân tạo chia làm giai đoạn: giai đoạn trước có đèn điện giai đoạn sau có đèn điện Giai đoạn trước có đèn điện lồi người thường chiếu sáng ban đêm bếp lửa, nến, dầu hỏa Những nguồn sáng có ánh sáng thấp, nguồn sáng yếu, hạn hẹp hiệu suất thấp Từ ngành điện đời đến kỉ XIX đèn điện sáng chế, trăm năm gần đây, đèn điện phát triển không ngừng với tiến vượt bậc, mở kỉ nguyên văn minh cho loài người Lúc đầu người chưa quan tâm đến chiếu sáng tính mỹ thuật thẩm mỹ, đời sống cao nhu cầu cao, cơng nghiệp hóa đại hóa ngày nay, khu công nghiệp, đô thị, xa lộ, cơng trình thể thao phát triển nhanh chóng việc thiết kế cơng trình chiếu sáng phải theo tiêu chuẩn, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đem lại thẩm mỹ cho cơng trình kể nội ngoại thất, chiếu sáng tạo lên vẻ đẹp vào ban đêm Việc thiết kế cho cơng trình nói chung thiết kế cho phịng làm việc nói riêng, người kỹ sư thiết kế chiếu sáng phải đặc biệt quan tâm đến yếu tố kỹ thuật thẩm mỹ cơng trình Được giúp đỡ thầy/cô khoa Hệ thống điện, đặc biệt giúp đỡ tận tình giảng viên hướng dẫn: Ths.Lê Thị Nụ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài“Thiết kế cung cấp điện cho trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương” Trong suốt giời gian làm việc, đạo trực tiếp Ths.Lê Thị Nụ, em hình dung bước cụ thể công việc người thiết kế, dụng kiến thức học, học hỏi thêm cô, bạn kiến thức q báu tìm hiểu sâu lĩnh vực cung cấp điện để trang bị cho kiến thức cần thiết cho công việc sau Tuy nhiên kiến thức thời gian có hạn nên đồ án em cịn nhiều sai sót hạn chế Em mong xem xét bảo thầy/cơ để em hoàn thiện tốt Em xin chân thành cảm ơn! PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện kinh tế nước ta đà phát triển mạnh mẽ theo hướng Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực công nghiệp tăng cao.Trong công xây dựng đổi đất nước, điện ln giữ vai trị quan trọng Ngày điện thiếu hầu hết lĩnh vực xây dựng khu công nghiệp mới, nhà máy mới, phân xưởng khí mới, khu dân cư Khi đời sống cao nhu cầu cao, với Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa ngày nay, khu cơng nghiệp, thị, xa lộ, cơng trình thể thao phát triển nhanh chóng việc thiết kế cung cấp điện ngày yêu cầu theo tiêu chuẩn, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đem lại thẩm mỹ cho cơng trình kể nội, ngoại thất chiếu sáng tạo lên vẻ đẹp vào ban đêm Nhận thấy cần thiết việc phân tích, thiết kế hệ thống chiếu sáng,em định chọn đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương” để hình dung bước cụ thể công việc người thiết kế, dụng kiến thức học vào thực tiễn, nhằm trang bị cho kiến thức cần thiết cho cơng việc sau Mục đích đề tài Nghiên cứu lý thuyết lĩnh vực thiết kế cung cấp điện để phân tích, tính tốn, lựa chọn phương pháp án thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu Thành phố Hải Dương Đối tượng, phạm vi đề tài Đối tượng: Thiết kế hệ thống chiếu sáng Phạm vi đề tài: Hệ thống chiếu sáng cho Trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương Phương pháp thực - Tham khảo nguồn tài liệu nghiên cứu: Kỹ thuật chiếu sáng, Khí cụ điện, Hệ thống cung cấp điện; - Khảo sát, phân tích, tính tốn tổng hợp kiến thức từ thực tiễn Dự kiến đóng góp đề tài - Là tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Kỹ thuật điện, điện tử Trường Đại học Hải Dương lĩnh vực thiết kế cung cấp điện chiếu sáng; - Đề tài có tính thực tiễn cao có khả áp dụng thực tế Đề tài phương án cấp điện tối ưu cho tịa nhà Kết cấu Ngồi mục lục, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, đề tài gồm chương sau: Chương Giới thiệu chung chiếu sáng Chương Các phương pháp tính tốn chiếu sáng Chương Thiết kế chiếu sáng cho nhà Trường Tiểu học Ngọc Châu, thành phố Hải Dương CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN CHIẾU SÁNG 1.1 Đặt vấn đề Trong thời kì Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa ngày nay, song song với việc chiếu sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo điều thiếu với người sống Vậy chiếu sáng gì? Khái niệm chiếu sáng:sóng điện từ tượng lan truyền theo đường thẳng điện trường từ trường, sóng điện từ tuân theo định luật vật lý, cụ thể định luật truyền sóng, định luật phản xạ khúc xạ, ảnh hưởng sóng khác rõ rệt tùy theo lượng truyền đi, nghĩa tùy theo bước sóng Ánh sáng loạt sóng điện từ mà mắt người cảm nhận trực tiếp Ánh sáng yếu tố quan trọng sức khỏe khả hoạt động người Trong sinh hoạt lao động, việc chiếu sáng thích hợp tránh mệt mỏi thị giác, tránh tai nạn lao động vào bệnh nghề nghiệp Ta thấy màu ánh sáng phụ thuộc vào độ dài sóng Ánh sáng khả kiến (ánh sáng nhìn thấy được) xạ quang học có bước sóng khoảng (0,3800,760) ứng với dải màu: Tím, lam (xanh da trời), lục (xanh cây), vàng, cam, hồng, đỏ, tía Tia đỏ (hồng ngoại) tia tím (tử ngoại) phân loại xạ sóng ánh sáng, ánh sáng khơng nhìn thấy mắt thường người Mắt người nhạy với xạ đơn sắc màu vàng lục = 0,555, người ta lấy độ sáng tương đối xạ vàng lục làm chuẩn so sánh, đánh giá độ sáng xạ khác Ánh sáng có bước sóng nằm khoảng 380 nm ÷ 780 nm Ủy ban quốc tế chiếu sáng đưa giới hạn cực đại phổ màu sau: Bảng 1.1.Bảng phổ màu Tử Tím Xanh da trời Xanh Vàng Da cam Đỏ Hồng Ngoại 412 470 515 577 600 673 Ngoại 1.2 Phân loại chiếu sáng - Căn vào dạng chiếu sáng: + Chiếu sáng công nghiệp: ánh sáng cấp cho khu công nghiệp như: nhà xưởng, kho, bãi… + Chiếu sáng dân dụng: ánh sáng cung cấp cho hộ, gia đình, trường học, bệnh viện, khách sạn… - Căn vào mục đích chiếu sáng: + Chiếu sáng chung: chiếu sáng tạo độ sáng đồng bề mặt chiếu sáng; + Chiếu sáng cục bộ: hình thức ánh sáng tập chung cho điểm hay cho diện tích hẹp; + Chiếu sáng dự phòng: chiếu sáng dự phòng sẩy điện Nhưng hình thức chiếu sáng có yêu cầu riêng, đặc điểm riêngvà phụ tải chiếu sáng phải phù hợp với mục đích Do phải có phương pháp tính tốn chiếu sáng thiết kế chiếu sáng trường hợp để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, mĩ thuật chiếu sáng 1.3 Hệ thống chiếu sáng nơi làm việc 1.3.1 Chiếu sáng chung Chiếu sáng chung đảm bảo độ rọi đồng tồn diện tích làm việc hay tồn phịng làm việc Đặc biệt, phịng có chiếu sáng cục bộ, chiếu sáng chung có mục đích đảm bảo trì giới hạn đủ thoả mãn để nhìn Chiếu sáng chung dùng phân xưởng có diện tích làm việc rộng có yêu cầu độ rọi gần điểm rên bề mặt Chiếu sáng chung sử dụng phổ biến nơi mà q trình cơng nghệ khơng địi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng phân xưởng mộc, rèn, hành lang Trong hình thức chiếu sáng thơng thường bóng đèn treo cao trần nhà theo quy luật để tạo nên độ rọi đồng phân xưởng a).Phương pháp bố trí so le b) Phương pháp bố trí đường thẳng Hình 1.1 Một số phương án bố trí đèn phương pháp chiếu sáng chung 1.3.2 Chiếu sáng cục Ở nơi cần quan sát xác, tỉ mỉ, phân biệt rõ chi tiết… cần có độ rọi cao làm việc Muốn phải dùng phương pháp chiếu sáng cục bộ, nghĩa đặt đèn vào gần nơi cần quan sát Vì để gần cần bóng đèn có cơng suất nhỏ tạo nên độ rọi lớn bề mặt chi tiết cần quan sát, giảm chi phí vốn đầu tư Chiếu sáng cục thường dùng để chiếu sáng chi tiết gia công máy công cụ, chiếu sáng phận kiểm tra, lắp máy, làm việc nồi hơi, máng ống nước… Tại nơi này, chiếu sáng chung thường không đủ độ rọi cần thiết, nên phải dùng thêm đèn chiếu sáng cục Các loại đèn chiếu sáng cục máy công cụ đèn cầm tay di động thường phải dùng với điện áp 36 V 12 V 1.3.3 Chiếu sáng hỗn hợp Chiếu sáng hỗn hợp hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung với chiếu sáng cục Chiếu sáng hỗn hợp dùng phân xưởng có cơng việc thuộc cấp I, II, III ghi bảng phân cấp cơng việc Nó dùng cần phân biệt màu sắc, độ lồi lõm, hướng xếp chi tiết… Chiếu sáng hỗn hợp thường dùng phân xưởng gia công nguội, phân xưởng khuôn mẫu, đúc nhà máy khí 1.4 Một số đại lượng dùng tính tốn chiếu sáng 1.4.1 Quang thơng- Đơn vị Lumen,viết tắt [lm] Là lượng nguồn sáng phát qua diện tích đơn vị thời gian, thông lượng lượng Những ánh sáng từ nguồn quang phát gồm nhiều sóng điện từ có bước sóng khác nhau, lượng biểu hiện: Trong đó: thơng lượng quang từ đến ; bước song ánh sáng; elà hàm phân bố lượng; Thơng lượng tồn phần: Trong nguồn quang có cơng suất lớn, có bước sóng khác gây cho mắt ta cảm giác khác nhau, người ta đưa thêm khái niêm:Độ rõV Vậy định nghĩa quang thông F: tích phân thơng lượng quang hàm độ rõ: [lm] 1.4.2 Cường độ sáng I - Đơn vị Candela [cd] Nếu có nguồn sáng S xạ theo phương, góc đặc (hay góc khối) dw truyền quang thơng dF đại lượng dF/dw gọi cường độ ánh sáng nguồn sáng phương I=dF/dw [cd=lm/Sr]; Trong đó: dF - tính lumen [ lm]; dw- góc đặc tính Sr (Steradian); I - cường độ sáng tính canlenda (nến), 1cd = 1lm/1Sr 1.4.3 Độ rọi E, độ trưng R, độ chói L Độ rọi E:của diện tích điểm, tỉ lệ quang thông dF nhận vi phân diện tích xung quanh điểm với diện tích dS ( hình 1.2): Hình 1.2 Minh họa cơng thức tính độ rọi E=dF/dS Đơn vị E lux [lx], lux = lm/m2 Giả sử có nguồn sáng S, chiếu vào diện tích dS có pháp tuyến hình vẽ(hình 1.3): Hình 1.3 Minh họa nguồn sáng S Thông lượng nguồn S qua diện tích là: dF = I.dw; dw = dS.cos/r2 với r khoảng cách từ S tới tâm dS; E= dF/dS= I dS cos/r2.dS = I cos/r2 Vậy độ rọi nguồn sáng tỉ lệ thuận với cường độ ánh sáng,tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn tới tâm diện tích chiếu sáng, ngồi cịn phụ thuộc vào hướng tới nguồn Tóm lại: độ rọi mật độ quang thông rơi bề mặt diện tích(đơn vị lux) Độ trưngR: bề mặt nguồn sáng có kích thước giới hạn điểm nó, tỉ lệ quang thơng dF phát từ bề mặt so cấp xung quanh điểm diện tích dS nó: R=dF/dS Như vậy, độ trưng quang thông xạ đơn vị diện tích nguồn Độ chói L:Đơn vị [cd/m2] Người ta định nghĩa độ chói L diện tích nguồn sáng điểm nó, phương cho trước (phương tạo lên góc ) tỉ lệ cường độ ánh sáng theo phương nêu vi phân diện tích dS xung quanh điểm này,với diện tích d=dS cos (d- hình chiếu dS lên mặt phẳng vng góc với phương chọn) L= [] 1.5 Các dụng cụ chiếu sáng Để tạo nguồn sáng cung cấp ánh sáng cho sinh hoạt, sản xuất , người ta thường dùng loại đèn như: đèn sợi đốt, huỳnh quang 1.5.1 Phân loại bóng đèn Hình 1.4.Sơ đồ phân loại bóng đèn 1.5.2 Đèn sợi đốt Thường gọi bóng đèn trịn, có cấu tạo đơn giản, biến đổi trực tiếp lượng điện thành ánh sáng có dịng điện qua sợi dây tóc (dây điện trở) 1.5.2.1 Cấu tạo Gồm dây tóc kim loại (vonfram) đặt bóng thuỷ tinh chứa đầy khí trơ (argon) áp suất nhỏ gắn với đuôi đèn để lắp vào lưới điện - Sợi đốt (dây tóc) làm vonfram quấn kiểu lị xo, hai đầu nối với hai dây dẫn xuyên qua trụ thủy tinh để nối đèn; - Đi đèn có hai loại: kiểu ngạnh trê kiểu xốy (kiểu ren).Bóng thủy tinh loại suốt mờ Loại bóng đèn mờ cho ánh sáng dịu đồng giảm suất phát quang đèn Ngoài bóng loại thủy tinh mầu dùng để trang trí làm đèn báo hiệu Hình 1.5 Cấu tạo đèn sợi đốt Để tránh cho sợi dây tóc khơng bị đốt cháy tác dụng oxy, bóng hút chân khơng thay vào chất Argon, Krypton Nitơ Kích cỡ bóng phải đủ lớn để khơng bị nóng nhiệt tỏa làm nổ Hầu hết bóng đèn lắp vào đui đèn, dòng điện qua đui đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nóng lên đến mức phát ánh sáng 1.5.2.2 Ngun lý hoạt động Khi có dịng điện chạy qua bóng đèn, dây tóc bị nung tới nhiệt độ 2400 – 340000K phát ánh sáng Ánh sáng phát kèm nhiều nhiệt, phần lớn tia hồng Ac vùng tập trung tương đương cơng trình có xác suất bị sét đánh cơng trình tính theo cơng thức sau: Ac = LW + 6H (L + W) + 9π H2 Thay giá trị đo đạc vào công thức ta được: Ac = 53,2x51 + 6x17,4 + 9π17,42 = 11378 (m2) - Tính tần số sét đánh trực tiếp vào cơng trình Nd Tần số sét đánh trực tiếp vào cơng trình 01 năm tính công thức sau: Nd = Ngmax Ac C1 10-6 Trong đó: + Ngmax = 0,04.NK 1,35 gọi hệ số phóng điện sét lớn năm 1km2 ; + NK số ngày dơng trung bình năm (Ở Hải Dương chọn Nk= 150 ngày /năm) Thay số vào ta tần số sét đánh vào cơng trình là: Nd = 8,1 x14692x x 10-6 = 0,12 Ta có: Nd = 0,12 > Nc = 0,11 nên cơng trình cần phải thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét Hệ thống chống sét đánh trực tiếp vào cơng trình Với phương án đưa vào kết cấu cơng trình ta bố trí chống sét sau: - Nhà B: đặt kim 1m tum 11 kim 1,8m dọc theo cạnh tầng thượng Các kim đặt cách mép tường 0,1m; - Nhà A: đặt 12 kim 1m Các kim đặt hình 4.1 Vị trí đặt kim thu sét Hình 4.1 Vị trí đặt kim thu sét + Kim chống sét Số lượng 31 có 11 kim dài 1,8m 20 kim dài m Kim làm thép trịn có đường kính d = 22 mm, mũi kim rèn nhọn mạ kẽm dài 0,2m Tổng chiều dài kim chống sét là: 11x1,8 + 20x1 = 39,8 (m) + Cột chống sét Vì kim làm với chiều cao < 2m nên ta không làm cột chống sét Các kim nối với dây dẫn sét Yêu cầu mối hàn phải hàn hai bên dài gấp 10 lần đường kính dây 0,22m + Giá đỡ kim chống sét Kim chôn xuống bề mặt bê tông hàn giá đỡ kim chống sét Giá đỡ kim chống sét làm thép trịn có đường kình 10mm, đấu hàn vào chân cột chống sét, đầu chôn xuống bê tông Yêu cầu mối hàn phải hàn hai bên, chiều dài mối hàn gấp 10 lần đường kính dây 0,1m Với kim dài 1,8m chiều dài giá đỡ kim chống sét 30cm Với kim dài 1m chiều dài giá đỡ kim chống sét 20cm + Dây dẫn sét Được làm thép tròn, đầu hàn vào chân kim chống sét, đầu lại hàn vào hệ thống nối đất chống sét, chiều dài mối hàn đảm bảo lớn gấp 10 lần đường kính dây dẫn hàn hai bên để đảm bảo dẫn dòng điện sét có sét đánh trực tiếp vào cơng trình xuống đất nhanh Đường kính dây dẫn sét tính tốn dựa sở biên độ đầu sóng dịng điện điện áp sét, chọn biên độ dòng điện trung bình 50kA, biên độ sóng điện áp trung bình 200.000kV Dịng điện chạy qua dây dẫn sét dịng điện sét có biên độ đầu sóng 50kA Từ dòng điện chạy dây dẫn sét ta tra bảng phụ lục giáo trình Kỹ thuật cao áp xác định đường kính dây dẫn sét nhỏ 6mm Vì dây đặt bên ngồi trời, ăn mịn điện hóa xảy ra, nên phải chọn dây có đường kính lớn hơn, 8mm Tuy nhiên, thiết kế hệ thống chống sét cần đảm bảo thời gian hoạt động hệ thống 20 Vậy ta chọn dây dẫn sét có đường kính 12mm Vì thép sản xuất theo (1 = 11,7m) nên cần hàn nối hai bên dây, mối hàn gấp mười lần đường kính 0,12m Vậy với thép hàn đoạn 0,24m Chiều dài dây dẫn sét tổng chiều dài kim cộng thêm 0,24m mối hàn khoảng cách từ kim thu sét tới hệ thống tiếp địa - Nhà B: (Hình 4.1) Chiều dài dây dẫn sét kim là: l11 = 10,5x2 + 10,4 + 9,7x4 + 3,5x2 + 12,3x2 + 3,9x2 + 4x4 + 7x8 + 10,8x2 + 7,2x2 + 0,24x29 = 224,56 (m) Chiều dài dây dẫn sét từ kim xuống hệ thống nối đất là: Ta dây dẫn sét từ kim thu sét xuống hệ thống nối đất l12 = (0,1 +13,4 + 5+ 0,24x2)x2 = 37,96 (m) Tổng chiều dài dây dẫn sét là: l = l11 + l12 + l21 + l22 l = 224,56 + 37,96 + 130,4 = 392,92 (m) + Bậc đỡ dây dẫn sét Dùng để đỡ dây dẫn sét từ đế cốt đến cọc tiếp địa, khoảng cách bậc 1m Bậc đỡ chế tạo thép có đường kính 8mm, đầu chơn chặtvào cơng trình, đầu hàn vào dây dẫn sét để đảm bảo độ cứng, vững 80 Kích thước bậc đỡ: tổng chiều dài bậc đỡ 300 mm, kích thước hình 3.4 100 70 50 Hình 4.2 Kích thước bậc đỡ Số bậc đỡ từ mái nhà đến hệ thống tiếp địa là: n1 = 34 (bậc) Số bậc đỡ kim chống sét là: n2 = 9x4+0x3+7x2+3x2+12x2+4x2+4x4+6x8+10x2 = 202 (m) Tổng số bậc đỡ là: n = n1 + n2 = 34+202 = 236 (bậc) Tổng chiều dài thép làm bậc đỡ là: ln = nx0,3 = 236x0,3 = 70,8 (m) + Hệ thống tiếp địa Hệ thống tiếp địa bao gồm : Cọc tiếp địa, dây nối dây đẳng bố trí sau - Một hố tiếp địa Hố tiếp địa đào với kích thước 0,6x0,6x0,6m Hình 4.3 Sơ đồ hố tiếp địa - Hệ thống tiếp địa Hình 4.4 Sơ đồ mặt hệ thống nối đất - Cọc tiếp địa Theo tiêu chuẩn an toàn chống sét cho thiết bị cơng trình Cơng trình xây dựng có điện trở nối đất chống sét phải nhỏ 0,5Ω để đảm bảo có sét đánh tực tiếp vào cơng trình dịng điện sét đưa xuống đất nhanh nhất, đảm bảo an toàn cho thiết bị cơng trình Cọc tiếp địa chế tạo thép góc có kích thước theo tiêu chuẩn sau: L60x60x6x2500 Cọc tiếp địa đóng vng góc xuống mặt đất 600x600mm, đầu cọc cách mặt đất 600mm Các đầu cọc phía phải hàn lại với đưa lên mặt đất thép có đường kính 16mm đầu đưa lên mặt đất hàn nối với dây dẫn dòng điện sét Xác định số lượng cọc: Điện trở suất thép ρ = 1,0 x 10-7 Ωm = 10-4(Ωmm); Tiết diện 01 cọc là: S = (60+60) x = 720 (mm2); Chiều dài 01 cọc 2500mm Điện trở 01 cọc là: Điện trở tiếp đất cực tiếp đất thẳng đứng xác định cơng thức: Trong đó: p: Điện trở suất đất 200 (Ωm); l: Chiều dài cọc tiếp đất 2,5 (m); h: Khoảng cách từ mặt đất đến đầu phía ống 0,6 (m); d: Đường kính ống (m); Nếu dùng thép góc d thay 0,95b (m); b: Độ rộng thép góc 0,06 (m) Thay vào công thức ta : Căn vào công thức trên, để giảm nhỏ điện trở tiếp đất tăng tiết diện cực tăng chiều dài cực Nhưng qua tính tốn thực nghiệm người ta thấy tiết diện cực tăng lên đến 6cm 2, lớn 6cm 2, điện trở tiếp đất giảm (hầu không giảm) Tiết diện điện cực chọn cho đảm bảo đủ độ bền học thường chọn: d = (2,5÷4) cm2 cho đất có độ rắn trung bình; d = (4÷6) cm2 đất cứng Chiều dài ống vậy, không tăng q 3m lúc điện trở tiếp đất giảm chậm Số lượng cọc cần thiết : Trong đó: Rcs: điện trở tiếp đất cho phép cơng trình cần bảo vệ 0,5Ω; R1cọc: điện trở cọc tiếp đất; Rnd1coc: tiếp đất cọc Thay vào công thức ta được: Ta chọn số cọc tiếp đất 128 cọc chia làm 32 hố hố cọc tiếp đất, hố cách 3m đóng theo mạch vịng thành hàng hàng cách hàng 3m, cọc hố hàn lại với dây nối hố nối với dây đẳng Cơng trình nhà B, để đảm bảo điện trở cơng trình có R ndcs 0,5Ω Ta phải tính tốn điện trở nối đất thông qua điện trở đất, điện trở cọc tiếp địa (thép L60x60x6x2500) từ ta tính số lượng cọc tiếp địa, số lượng hố cọc tiếp địa Mỗi hố cọc gồm cọc đóng cách 600x600mm, mặt cọc cách mặt đất từ 600 ÷ 1000mm Các cọc nối với nhau, hố cọc nối với qua đẳng để đề phịng có sét đánh vào vị trí dịng điện sét chuyển tới tất hố cọc thông qua đẳng Điện áp sét phân bố hố cọc Theo kết tính tốn, số lượng cọc nhà hiệu 128 cọc, số lượng hố cọc 32 hố điện trợ đảm bảo an toàn 0,5Ω Đối với nhà đa tương tự lập luận với nhà B, để đảm bảo an tồn điện trợ chống sét số lượng cọc nhà hiệu 128 cọc, số lượng hố cọc 32 hố điện trợ đảm bảo an toàn Rndcs 0,5Ω Thực tế thiết kế chống sét cho cơng trình Trường Tiểu học Ngọc Châu Vì thời điểm xây dựng khác nên cơng trình thiết kế độc lập khơng có gắn kết với nên cơng trình thiết kế với số lượng cọc, hố tiếp địa phần tính tốn Việc thiết kế không đáp ứng phạm vi bảo vệ đề tài giao Vì cơng trình bảo vệ riêng lẻ theo phạm vi bảo vệ vẽ vịng trịn bảo vệ cơng trình Để bảo vệ cơng trình bảo vệ khn viên cơng trình nhà B A, để đảm bảo điện trở R ndcs 0,5Ω phải chung hệ thống nối đất Như hệ thống nối đất cơng trình theo thiết kế ban đầu riêng lẻ, cơng trình có điện trở nối đất chống sét R ndcs 0,5Ω gây lãng phí tăng chi phí kinh tế, dùng hệ thống nối đất chung giảm hệ thống nối đất cơng trình mà điện trở giữ ngun Rndcs 0,5Ω; giảm nửa chi phí cho xây dựng hệ thống nối đất cơng trình mà phạm vi bảo vệ tăng lên - Dây đẳng dây nối Khi dòng điện sét qua dây dẫn sét, có chênh lệch điện dây dẫn cấu trúc kim loại đặt nối đất bên cạnh Sự phóng điện nguy hiểm xảy dây dẫn sét phận kim loại Tùy thuộc vào khoảng cách dây dẫn sét với phận kim loại nối đất khác mà việc nối đẳng cần hay không cần thiết Khoảng cách tối thiểu khơng xảy phóng điện nguy hiểm gọi khoảng cách an toàn Khoảng cách phụ thuộc vào cấp bảo vệ, số dây dẫn sét, khoảng cách từ điểm nối đất đến phận kim loại Dây đẳng nối hố cọc tiếp địa với tạo thành mạnh vịng khép kín có dịng điện sét truyền tới qua dây đẳng phân bố hố cọc Dây đẳng chế tạo thép có đường kính 12mm; nhiên để đảm bảo độ bền hệ thống 20 năm ta lấy thép có đường kính16mm Các cọc hố đóng vng góc xuống mặt đất cách mặt đất 600mm hố gồm cọc đóng thành hình vng cánh 600mm hàn nối với thép Ф16 cách đầu cọc phía 100mm Chiều dài dây hàn nối là: 32x(0,6x4+0,7x2) = 121,6 (m) Các hố cọc hàn nối với dây đẳng Các hố bố trí sau: Ta bố trí hố thành hàng 16 hố, khoảng cách hố 3m bố trí khu nhà, cách nhà tính từ móng 5m Vậy chiều dài dây đẳng tính sau: 15x2x3 +16x3 = 138 (m) Tổng chiều dài dây nối dây đẳng dùng cho hệ thống tiếp đất là: 121,6 + 138 = 259,6 (m) Kết luận chương Cơng trình nhà B trường Tiểu học Ngọc Châu nơi làm việc ban giám hiệu, phận phòng ban, khoa chuyên môn Giảng đường đa nơi tập trung đơng người liên quan đến hội họp tồn trường cán giảng viên, nhân viên toàn trường, sinh viên, quan khách địa phương tỉnh giáo dục đào tạo hội họp Trong cơng trình ngồi người cịn lắp đặt trang thiết bị quan trọng điện, điện tử thiết bị khác Với đặc điểm khí hậu Hải Dương, chương tính tốn bảo vệ chống sét cho cơng trình nhà hiệu trường Đại học Hải Dương theo phương án tối ưu gồm thiết kế hệ thống kim chống sét, loại dây dẫn sét, dây đẳng thế, hệ thống cọc tiếp địa KẾT LUẬN Đề tài tập trung nghiên cứu nội dung là: Chương Giới thiệu chung chiếu sáng Chương Các phương pháp tính tốn chiếu sáng Chương Thiết kế chiếu sáng cho nhà B Trường Tiểu học Ngọc Châu Chương Thiết kế chống sét cho nhà B Trường Tiểu học Ngọc Châu Trong q trình nghiên cứu em tự hồn thiện kiến thức hiểu biết cho thân sở pháp lý, quy chuẩn quốc gia thiết kế lắp đặt trang thiết bị chiếu sáng Tự đánh giá thực trạng hệ thống chiếu sáng Tự tính toán phụ tải vấn đề liên quan để hồn thành phân tích thiết kế hệ thống chiếu sáng, phương án thiết kế, chức năng, nhiệm vụ, cấu tạo nguyên lý vận hành phần tử phương án đề xuất Tính tốn thơng số kỹ thuật theo quy định ngành điện phần tử phương án Lựa chọn trang thiết bị phù hợp đánh ứng yêu cầu kĩ thuật giá thành tiết kiệm Với nỗlực tìm hiểu nghiên cứu thực đồán em hoàn thành đồ án với nội dung đề tài: “Thiết kế chiếu sáng cho B, Trường Tiểu học Ngọc Châu” Bằng kiến thức học trường, em vận dụng hoàn thành đồ án Đồ án áp dụng để thiết kế chiếu sáng cho nhà B Trường Tiểu học Ngọc Châu.Tuy nhiên bên cạnh cịn số khiếm khuyết Em mong nhận góp ý thầy/cô bạn lớp để đồán em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Kĩ thuật chiếu sáng – Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh (2008) Giáo trình Thiết kế cung cấp điện - Vũ Văn Tẩm, Ngô Hồng Quang – Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Khí cụ điện - PGS, TS Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn - Nxb Khoa học Kỹ thuật (2007) Trần Đình Long, Bảo vệ hệ thống điện, Nxb Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội (2009) Giáo trình hướng dẫn đồ án cung cấp điện - Lê Bình Đình, Nguyễn Hồng Liên, Trần Thị Bích Liên - Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội(2007) Sổ tay tra cứu thiết bị điện - Nguyễn Hiền Trung Trang Web “Google”, từ khóa: Khí cụ điện, Thiết kế chiếu sáng, Kỹ thuật chiếu sáng ... phân tích, thiết kế hệ thống chiếu sáng,em định chọn đề tài ? ?Thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu, Thành phố Hải Dương” để hình dung bước cụ thể công việc người thiết kế, dụng kiến... án thiết kế cung cấp điện cho Trường Tiểu học Ngọc Châu Thành phố Hải Dương Đối tượng, phạm vi đề tài Đối tượng: Thiết kế hệ thống chiếu sáng Phạm vi đề tài: Hệ thống chiếu sáng cho Trường Tiểu. .. hành lựa chọnphương pháp thiết kế chiếu sáng cho chương CHƯƠNG THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO NHÀ B TRƯỜNG TIỂU HỌC NGỌC CHÂU 3.1 Khảo sát chung nhà B Khu nhà B Trường Tiểu học Ngọc Châu gồm tầng, số