Đang tải... (xem toàn văn)
Dây dẫn : là thiết bị dùng kết nối nguồn điện là tải tiêu thụ có tác dụng có tác dụng truyền tải điện năng từ nguồn ra tải. Dây dẫn được cấu tạo từ các vật kim loại như đồng, nhôm, kẽm[r]
(1)Thiết Kế Điện Cơng Trình
1
Bộ Xây Dựng
Trường Cao Đẳng Xây Dựng Tp.HCM
BÀI GIẢNG
(2)Thiết Kế Điện Cơng Trình
(3)Thiết Kế Điện Cơng Trình
3 MỤC LỤC
Lời nói đầu Trang
Chương 1: Nguồn điện cơng trình
Bài 1: Nguồn điện xoay chiều pha Bài 2: Nguồn điện xoay chiều pha Bài 3: Máy biến áp
Bài tập
Chương 2: Tính tốn phụ tải điện cơng trình
Bài 1: Khái quát phụ tải phân loại Bài 2: Nhu cầu sử dụng điện phụ tải Bài 3: Phụ tải chiếu sáng
Bài 4: Tính tốn chiếu sáng nhà (hộ gia đình, cơng trình cơng cộng, cơng trình cơng nghiệp)
Bài tập
Chương 3: Tính tốn tham số hệ thống điện
Bài 1: Sơ đồ nguyên lý
Bài 2: Kết cấu mạng điện cơng trình
Bài Tính tốn, lựa chọn thành phần hệ thống điện Bài Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Bài Lựa chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ mạch điện theo điều kiện phát nóng điều kiện ngắn mạch
Bài tập
Chương 4:Chống sét cho cơng trình
Bài 1: Sét-nguyên nhân, hậu Bài 2:Yêu cầu chống sét cho cơng trình Bài 3: Cống sét đánh thẳng
Bài 4: Chống sét lan truyền Bài 5: Phạm vi chống sét
(4)Thiết Kế Điện Cơng Trình
4
Bài 2: Các ký hiệu, qui ước Bài 3: Bản vẽ điện cơng trình
Bài 4: Lập kế hoạch thi cơng điện cơng trình
(5)Thiết Kế Điện Cơng Trình
5 Chương 1: Nguồn Điện Trong Cơng Trình
Bài 1: ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
I Khái quát chung hệ thống điện:
1 Hệ thống điện: tập hợp thiết bị điện kết nối với dây dẫn tạo thành mạng chuyển đổi lượng điện thành dạng lượng khác ngược lại Quá trình biến đổi lượng điện thể nhờ phân bố dòng điện, điện áp công suất thiết bị Các thiết bị điện mạch điện gọi nguồn điện tải tiêu thụ điện
2 Nguồn điện: thiết bị điện dùng biến đổi dạng lượng khác (cơ năng, hóa năng, nhiệt năng, quang năng, ) thành lượng điện cung cấp cho tải tiêu thụ
Ví dụ: Pin, Pin mặt trời, ắc quy, Máy phát điện,
3 Tải tiêu thụ(phụ tải) thiết bị điện dùng chuyển hóa lượng thành dạng lượng khác ( quang năng, năng, nhiệt năng,…)
Ví dụ: Bóng đèn, quạt, động điện,
4 Dây dẫn: thiết bị dùng kết nối nguồn điện tải tiêu thụ có tác dụng có tác dụng truyền tải điện từ nguồn tải Dây dẫn cấu tạo từ vật kim loại đồng, nhôm, kẽm…
Hệ thống điện ln ln gồm có nguồn, dây dẫn truyền tải điện tải tiêu thụ điện
5. Mạch điện: tập hợp thiết bị điện (nguồn, tải dây dẫn) nối với có dịng điện chạy qua
Mạch điện phức tạp có nhiều nhánh, nhiều nút nhiều mạch vòng
Nhánh: phận mạch điện có phần tử nối tiếp có dịng điện chạy qua
Nút: chỗ gặp nhánh ( có từ nhánh trở lên)
Mạch vịng: lối khép kín qua nhánh
Ví dụ 1: Mạch điện ta xác định mạch điện gồm : nhánh (1,2,3); nút (A,B) mạch vòng (a,b,c)
MPĐ Đèn Đ/cơ
A
B
1 a b
c
(6)Thiết Kế Điện Cơng Trình
6
Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ cho biết mạch điện sau có nhánh, nút, mạch vịng ?
Mạch điện có: nhánh, nút, mạch vòng
II Các khái niệm điện xoay chiều pha:
1 Cường độ dòng điện xoay chiều:
Giản đồ thời gian dòng điện xoay chiều:
- Dịng điện xoay chiều hình sin dịng điện biến đổi cách chu kỳ theo quy luật hình
sin với thời gian, biểu diễn hình vẽ
- Cường độ dòng điện tức thời : trị số dòng điện ứng với thời điểm t, phụ thuộc vào
giá trị dịng điện cực đại Im góc pha (t+i) biểu diễn sau:
( i)
m.Sin t
I
i= +
Trong đó:
• Im : cường độ dòng điện cực đại [A]
• =2f : vận tốc góc [rad/s]
• =3.14 : số
• Tần số f là chu kỳ của dòng điện giêy, đơn vị [Hz]
• Chu kỳ T là khoảng thời gian ngắn để dòng điện lặp lại trị số chiều biến thiên,
f 1
T= [s] Trong chu kỳ dòng điện xoay chiều đổi chiều lần
Im
-Im 0
i
t
(7)Thiết Kế Điện Cơng Trình
7
• i : gọi góc pha ban đầu dòng điện
- Cường độ dòng điện hiệu dụng : trị số hiệu dụng dòng điện đại lượng quan trọng
của mạch điện xoay chiều, nói đến trị số dịng điện ampe tức giá trị hiệu dụng dịng điện đó, thơng số dịng điện ghi nhãn thiết bị điện trị hiệu dụng Cơng thức tính trị hiệu dụng dòng điện sau:
2 I
I= m [A]
2 Hiệu điện xoay chiều:
Giản đồ thời gian hiệu điện xoay chiều:
- Hiệu điện tức thời : u=Um.Sin(t+u) Trong đó:
• Um : hiệu điện cực đại [V]
• u : gọi góc pha ban đầu hiệu điện
- Hiệu điện hiệu dụng :
2 U U= m [V]
3 Góc lệch pha dòng điện điện áp:
Điện áp dòng điện biến thiên tần số, song phụ thuộc vào tính chất mạch điện, góc lệch pha chúng khơng trùng nhau, chúng có lệch pha ký hiệu , công thức tính góc lệch pha sau:
i
u
= −
Um
-Um 0 u
t
(8)Thiết Kế Điện Cơng Trình
8 Khi: điện áp vượt trước dòng điện
điện áp chậm sau dòng điện
= điện áp trùng pha dòng điện = điện áp ngược pha với dòng điện
III Các dạng mạch điện xoay chiều hình sin:
1 Mạch trở R:
R iR
uR
- Dòng điện chạy qua R là: iR =i= Im.Sint
- Điện áp hai đầu điện trở là: uR =Um.Sint
- Hiệu điện cực đại: Um =Im.R
- Hiệu điện hiệu dụng: UR =I.R
Hoặc:
2 U
UR= m
u,i
i u
0
>
u,i
u i
t 0
<
t
u,i
u i
0 t
=
u,i
i u
0
=
t
(9)Thiết Kế Điện Cơng Trình
9
- Cơng suất tức thời điện trở: ( )
(1-cos t) .I. U t sin . I . U i . u t p 2 R 2 m m R R = = =
- Công suất tác duïng:
( ) ( ) 2 R 0 2 R 0 R R R.I .I U dt . t cos 1 . I . U T 1 dt . t p T 1 P = = − = =
Như hiệu điện hai đầu điện trở pha với dòng điện chạy qua điện trở Đồ thị vectơ dòng điện điện áp mạch
thuần trở hình vẽ:
Ví dụ:Một bàn ủi điện có điện trở R = 48,4, điện áp cấp cho bàn ủi điện điện áp xoay chiều có U = 220V Tính trị số dịng điện hiệu dụng I công suất điện mà bàn ủi tiêu thụ Vẽ đồ thị vectơ dòng điện i điện áp u
Lời giải:
Trò số hiệu dụng dòng điện: 4,54A
4 , 48 220 R U
I= = =
Coâng suất điện mà bàn ủi tiêu thụ là: P= R.I2 =48,4.4,542 =1000W
Do bàn ủi điện thiết bị điện coi trở nên góc lệch pha dịng điện qua điện ápcung cấp cho Do đồ thị vectơ vẽ sau:
I
U
(10)Thiết Kế Điện Công Trình
10
2 Mạch điện cảm L:
L iL
uL
- Dòng điện chạy qua cuộn dây là: iL=i=Im.Sint
- Điện áp hai đầu cuộn dây là:
( ) + = + = + = = = 2 t sin . U 2 t sin I . Z 2 t sin . .L.I dt t sin . I d L. dt di . L u m m L m m L
- Hiệu điện cực đại: Um =Im.ZL
- Hiệu điện hiệu dụng: UL =I.ZL
- Cơng suất tức thời điện cảm: ( ) t in2 s .I. U 2 t sin . t sin . I . U i . u t p L m m L L = + = =
- Công suất tác dụng:
( ) 0 dt . t 2 sin . I . U T 1 dt . t p T 1 P 0 L 0 L L = = =
Trong : + ZL tổng trở cuộn dây, ZL =L., đơn vị