L ỜI NểI ĐẦU
4 Lắp đặt tủ điều khiển và phõn phối
Tất cả hệ thống điện cụng nghiệp và dõn dụng đều cần được bảo vệ đầy đủ và cú thể điều khiển mạch. Tủ phõn phối chớnh là nơi nguồn cung cấp đi vào và được chia ra thành cỏc mạch nhỏnh, mỗi mạch nhỏnh được điều khiển và bảo vệ bởi cầu chỡ hoặc mỏy cắt. Núi chung nguồn điện được nối vào thanh cỏi qua một thiết bị đúng cắt chớnh là CB (Circuit Breaker) hoặc bộ cầu dao, cầu chỡ. Cỏc mạch riờng lẻ thường được nhúm lại theo chức năng: Động lực, chiếu sỏng, sưởi ấm (hoặc làm lạnh) được nuụi từ cỏc thanh cỏi. Một số mạch được mắc thẳng vào tủ phõn phối khu vực nơi diễn ra sự phõn chia nhỏnh. ở những mạng hạ ỏp lớn đụi khi cần cú tủ phõn phối phụ, do đú ta cú 3 mức phõn phối.
Hiện tại người ta thường dựng cỏc tủ phõn phối cú vỏ là kim lọai hoặc nhựa tổng hợp, nhằm để:
Bảo vệ người trỏnh bị điện giật.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
những tỏc động ngoại lai ảnh hưởng tới hoạt động của hệ như: Nhiễu, bẩn, bụi, ẩm,..
Tủ phõn phối khu vực Tủ phõn phối phụ Tủ phõn phối chớnh Tủ phõn phối cho sử dụng chung Sưởi ấm, vv...
Hỡnh 4.16 Vị trớ lắp đặt cỏc lọai tủ phõn phối ở một nhà cao tầng
4.1 Cỏc lọai tủ phõn phối
Cỏc tủ phõn phối hoặc một tập hợp cỏc thiết bị đúng cắt hạ thế sẽ khỏc nhau theo lọai ứng dụng và nguyờn tắc thiết kế (đặc biệt theo sự bố trớ của thanh cỏi), được phõn lọai dựa theo yờu cầu của tải. Cỏc lọai tủ phõn phối chớnh tiờu biểu là:
Tủ phõn phối chớnh. Tủ phõn phối khu vực. Tủ phõn phối phụ.
Tủ điều khiển cụng nghệ hay tủ chức năng. Vớ dụ như tủ điều khiển động cơ, tủ điều khiển sưởi ấm.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
cụng nghệ cú thể nằm gần tủ phõn phối chớnh hoặc gần với dõy chuyền cụng nghệ được kiểm súat.
4.2 Cỏc thành phần cơ bản của tủ phõn phối
Tựy theo chức năng, yờu cầu cần bảo vệ của tải mà tủ phõn phối cú cỏc thành phần sau:
Vỏ tủ điều khiển và phõn phối.
Đầu kết nối: Cầu dao tự động (CB) đầu vào. Bảo vệ chống sột: Bột bảo vệ chống sột.
Bảo vệ quỏ dũng và cỏch ly: Cầu chỡ ống, CB, ELCB Điều khiển từ xa: bộ định thời
Quản lý năng lượng
Tủ cần đặt ở độ cao với tới được từ 1-1,8m. Độ cao 1,3m giành cho người tàn tật và lớn tuổi.
4.3 Cỏch thực hiện hai lọai tủ phõn phối
Người ta phõn biệt:
Tủ phõn phối thụng dụng trong đú cụng tắc và cầu chỡ được gắn vào một khung nằm bờn trong.
Tủ phõn phối chức năng cho những ứng dụng đặc thự.
Cỏc tủ phõn phối thụng dụng:
CB và cầu chỡ thường nằm trờn một giàn khung lui về phớa sau của tủ. Cỏc thiết bị hiển thị và điều khiển: Đồng hồ đo, đốn, nỳt ấn được lắp ở mặt trước hoặc hụng của tủ. Việc đặt cỏc dụng cụ bờn trong tủ cần được nghiờn cứu cẩn thận cú xột đến kớch thước của mỗi vật, cỏc chỗ đấu nối và khỏang trống cần thiết đảm bảo họat động an tũan và thuận lợi. Để dự đoỏn tổng diện tớch cần thiết cú thể nhõn tổng diện tớch cỏc thiết bị với 2,5.
Cỏc tủ phõn phối chức năng
Tủ này giành cho cỏc chức năng đặc biệt và sử dụng cỏc mụ dun chức năng bao gồm mỏy cắt và cỏc thiết bị cựng cỏc phụ kiện để lắp đặt và đấu nối. Vớ dụ như cỏc đơn vị điều khiển động cơ dạng ụ kộo bao gồm cụng tắc tơ, cầu chỡ, cầu dao, nỳt nhấn, đốn bỏo.Thiết kế cỏc tủ lọai này thường khụng tốn thời gian, vỡ chỉ cần cộng một số mụ đun cần thiết cựng với khỏang trống để thờm vào sau này nếu cần. Dựng cỏc bộ phõn tiền chế để lắp tủ được dễ dàng hơn.
Cỏc kỹ thuật lắp rỏp tủ phõn phối chức năng:
Cỏc đơn vị chức năng cố định: Tủ bao gốm nhiều đơn vị chức năng cố định như: Khởi động từ và cỏc rơ le liờn quan tựy theo chức năng. Cỏc đơn vị này khụng thớch hợp cho việc cụ lập thanh cỏi. Do đú bất kỳ một sự can thiệp nào để bảo trỡ, sửa chữa, thay đổi đều phải cắt điện tũan tủ. Sử dụng cỏc đơn vị thỏo lắp được để giảm tối thiểu thời gian cắt điện.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Cỏc đơn vị chức năng cú thể cụ lập: Mỗi đơn vị chức năng được đặt trờn một panel thỏo lắp được, cú kốm theo thiết bị cụ lập phớa đầu vào (thanh cỏi) và ngắt điện phớa lộ ra. Một đơn vị như vậy cú thể rỳt ra để bảo trỡ mà khụng cần ngắt điện tũan bộ.
Cỏc đơn vị chức năng dạng ngăn kộo: Mỏy cắt và phụ kiện được lắp trờn một khung dạng ụ kộo nằm ngang rỳt ra được. Chức năng này phức tạp và thường được dựng để điếu khiển động cơ. Cỏch ky được cả phớa vào và phớa ra bằng cỏc ụ kộo.
Phần 2. HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH.
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN CễNG NGHIỆP 1/B4/MĐ1
Bước cụng
việc
•
Nội dung Yờu cầu kỹ thuật
Dụng cụ, trang thiết bị Ghi chỳ 1 Vẽ sơ đồ bố trớ thiết bị và nguyờn lý hoạt động.
Khõu thiết kế phải chỳ trọng và kiểm tra, giỏm sỏt thật kỹ lưỡng.
Bỳt, tẩy, đồ dựng thước kẻ, giấy vẽ.
Liệt kờ thiết bị, dự trự vật tư.
Chuẩn bị thiết bị, vật tư đầy đủ với thụng số kỹ đảm bảo chất lượng.
ATM, cụng tắc tơ, rơ le nhiệt, rơ le thời gian, bộ nỳt ấn, đốn bỏo, đụng hồ vụn một, đụng hồ am pe một…
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 3 2 Lựa chọn vỏ tủ điện để chứa cỏc thiết bị đú. Trờn mặt tủ, ta sẽ gia cụng cỏc lỗ để gỏ lắp cỏc thiết bị phải vừa vặn, chớnh xỏc.
Dựng tủ khoan sẵn đột dập bằng mỏy CNC (Với những tủ điện yờu cao về chớnh xỏc, độ phức tạp và tớnh thẩm mỹ) hoặc cú thể khoan khoột bằng Lắp cỏc cơ phận lờn bảng, sắp xếp thiết bị điện bờn trong tủ.
Sắp xếp sao cho diện tớch sử dụng là ớt nhất, tiết kiệm dõy dẫnđiện và đảm bảođược cả tớnh thẩm mỹ. Vỏn ộp dày 10mm, hoặc phớp hoặc bảng sắt - đặt bảngở vị trớ nằm ngang khi lắp rỏp.
3 Đấu dõy dẫn điện. Đấu hệ thống dõy dẫn điện phải thật gọn gàng và khoa học, đầu cốt phải được phõn màu (đỏ, vàng, xanh, đen …) và đỏnh số thứ tự để dễ dàng kiểm soỏt và sửa chữa khi cần thiết.
Tua vớt, kỡm cắt dõy, kỡm bấm đầu cốt…
Sau khi lắp xong, thử độ an toàn cỏch điện của bảng tủ với cỏc cơ phận lắp trờn bảng.
Xem sự hoạt động của cỏc cơ phận cú đỳng với quy trỡnh thiết kế hay khụng. Sửa cỏc chỗ sai, nếu cú.
Đồng hồ VOM, bỳt thử điện.
4 Thử lại 1 lần với tải nhỏ .sau đú rỏp bảng cỏc cơ phận vào tủ.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Làm khung chõn tủ lắp đặt tủ vào vị trớ, kộo dõy điện từ cỏc động cơ vào tủ, kộo điện lưới.
Khung chõn chắc chắn, an toàn.
PHIẾU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH
LẮP ĐẶT MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL CễNG NGHIỆP.
2/B4/MĐ1 Bước
cụng việc
•
Nội dung Yờu cầu kỹ thuật Dụng cụ, trang thiết
bị Ghi chỳ
1
Khảo sỏt, tư vấn. cụng suất mỏy phỏt điện và vị trớ lắp đặt mỏy phỏt điện. Dựa vào thụng số của nhà sản xuất. Thiết kế phũng đặt mỏy. Hệ thống thoỏt khúi, hệ thống thoỏt giú núng, bệ bờ tụng đặt mỏy, lũ xo giảm chấn (nếu cần). 2 Lắp đặt phũng cỏch õm. Tiờu õm tường, tiờu õm trần, louver giú vào, louver giú ra, tiờu õm vào, tiờu õm ra, cửa tiờu õm (nếu cú).
Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp.
Lắp đặt hệ thống cấp
dầu. Lắp đặt bồn dầu dự trữ (nếu cú), lắp đặt bồn dầu ngày (nếu cú) với mỏy phỏt điện.
Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
3 Lắp đặt hệ thống thoỏt giú núng đưa ra khỏi phũng đặt mỏy.
Mỏy đặt trong
phũng đặt mỏy. Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp.
Lắp đặt hệ thống thoỏt khúi.
Đảm bảo trỏnh ụ
nhiễm. Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp.
4 Lắp đặt tủ chuyển nguồn tự động ATS, tủ hũa đồng bộ. Lắp gần vị trớ mỏy phỏt. Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp. Lắp đặt hệ thống cỏp động lực. Đảm bảo đỳng tiờu chuẩn lắp đặt cỏp. Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp. 5 Lắp đặt cỏp tớn hiệu. Đảm bảo đỳng tiờu chuẩn lắp đặt cỏp. Bộ dụng cụ đồ nghề lắp đặt điện cụng nghiệp. Chạy thử khụng tải và cú tải. Kiểm tra chế độ làm việc đảm bảo mỏy phỏt làm việc bỡnh thường. Cỏc đồng hồ đo lường. 6 Hiệu chỉnh. Đưa mỏy về chế độ làm việc bỡnh thường, đảm bảo cỏc thụng số kỹ thuật.
Nghiệm thu Bàn giao hoàn thành lắp đặt.
BÀI 5
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NỐI ĐẤT VÀ CHỐNG SẫT
Phần 1. KIẾN THỨC Lí THUYẾT.
1.Khỏi niệm về nối đất và chống sột trong hệ thống cụng nghiệp.
1.1 Khỏi niệm về nối đất
Nối đất và nối dõy trung hũa thực hiện chức năng bảo vệ cho người khỏi bị điện giật, nghĩa là bảo đảm cho thiết bị điện hay cỏc dụng cụ điện làm việc bỡnh
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
thường .
Nụi đõt và nối dõy trung hũa chỉ là một trong những biện phỏp bảo vệ an toàn về điện. Ngoài hai phương phỏp kể trờn người ta cũn cú một số cỏch khỏc: cõn bằng điện tớch, dựng điện ỏp thấp, cỏch điện và thường xuyờn kiểm tra cỏch điện, cắt điện tự động, biến ỏp phõn chia, rào chắn bảo vệ, và cỏc biện phỏp khỏc.
Nối đất và nối dõy trung hũa là những biện phỏp bảo vệ chủ yếu. Nối đất là tạo nờn giữa vỏ mỏy cần bảo vệ và đất một mạch điện an toàn với điện trở đủ nhỏ để khi điện rũ do cỏch điện hỏng, dũng điện sẽ đi qua vỏ mỏy xuống đất, cũn nếu cú người chạm phải vỏ mỏy, dũng điện đi qua người sẽ nhỏ nhất khụng gõy nguy hiểm cho người. Xong đụi khi dũng điện chập khỏ lớn, nờn dũng điện qua người trong trường hợp này cú thể gõy nguy hiểm. Vỡ vậy người ta cũn ỏp dụng cỏc biện phỏp đặc biệt khỏc để trỏnh khỏi sự nguy hiểm đú, thớ dụ dựng biện phỏp cõn bằng điện thế tại vựng dũng điện chập đi qua.
Nối đất dõy trung hũa là tạo nờn một mạch điện an tũan giữa tất cả vỏ mỏy hay kết cấu bằng kim lọai với dõy trung hũa nối đất của mỏy biến ỏp qua một dõy dẫn bảo vệ đặc biệt gọi là dõy trung hũa, dõy trung hũa cũn cú thể nối đất lặp lại. Chớnh nhờ biện phỏp này tất cả cỏc dũng điện mỏt ra vỏ đều trở thành dũng ngắn mạch, chỳng được chuyển qua dõy bảo vệ, dõy trung hũa làm cắt cầu chỡ hay cắt tự động đọan sự cố được bảo vệ.
1.2 Khỏi niệm về chống sột
Sột là sự phúng điện trong khớ quyển giữa đỏm mõy và đất, hay giữa cỏc đỏm mõy mang điện khỏc dấu. Trước khi cú sự phúng điện của sột đó cú sự phõn chia và tớch lũy rất mạnh điện tớch trong cỏc đỏm mõy giụng do tỏc dụng của cỏc luồng khụng khớ núng bốc lờn và hơi nước ngưng tụ trong cỏc đỏm mõy. Cỏc đỏm mõy mang điện là do kết quả của sự phõn tớch cỏc điện tớch trỏi dấu và tập trung chỳng trong cỏc phần tử khỏc nhau của đỏm mõy.
Phần dưới của đỏm mõy giụng thường tớch điện tớch õm. Cỏc đỏm mõy cựng với đất hỡnh thành cỏc tụ điện mõy đất. ở phần trờn đỏm mõy thường tớch lũy điện tớch dương. Cường độ điện trường của tụ điện mõy – đất tăng dần lờn và nếu tại chỗ nào đú cường độ đạt tới trị số giới hạn 25-30 kV/cm thỡ khụng khớ bị i ụn húa và bắt đầu trở nờn dẫn điện. Sự phúng điện của sột chia làm ba giai đoạn:
Phúng điện giữa đỏm mõy và đất được bắt đầu bằng sự xuất hiện một dũng sỏng chuyển xuống đất, chuyển động từng đợt với tốc độ 100 - 1000 km/giõy. Dũng này mang phần lớn điện tớch của đỏm mõy, tạo nờn ở đầu cực của nú một điện thế rất cao hàng triệu vụn. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phúng điện tiờn đạo từng bậc.
Khi dũng tiờn đạo vừa mới phỏt triển đến đất hay cỏc vật dẫn điện nối đến đất thỡ giai đọan thứ hai bắt đầu, đú là giai đọan phúng điện chủ yếu của sột. Trong giai đọan này, cỏc điện tớch dương của đất di chuyển cú hướng từ đất theo dũng tiờn đạo với tốc độ lớn (6.104- 105 km/giõy) chạy lờn và trung hũa cỏc điện tớch õm của dũng tiờn đạo.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Sự phúng điện chủ yếu được đặc trưng bởi dũng điện lớn qua chỗ sột đỏnh gọi là dũng điện sột và sự lúe sỏng mónh liệt của dũng điện phúng. Khụng khớ trong dũng phúng được nung núng đến nhiệt độ khỏang 10.0000C và gión nở rất nhanh tạo thành dũng điện õm thanh. ở giai đọan thứ ba của sột sẽ kết thỳc sự di chuyển cỏc điện tớch của mõy và từ đú bắt đầu phúng điện, và sự lúe sỏng dần dần biến mất.
Bảo vệ chống sột cho nhiều đối tượng khỏc nhau cũng khỏc nhau: Bảo vệ chống sột đỏnh trực tiếp đối với trạm biến ỏp, Bảo vệ chống sột đường dõy tải điện, bảo vệ chống sột từ đường dõy truyền vào trạm, bảo vệ chống sột cho cỏc cụng trỡnh. Những nguyờn tắc bảo vệ thiết bị nhờ cột thu sột cũn gọi là cột thu lụi đó hầu như khụng thay đổi từ những năm 1750 khi B.Franklin kiến nghị thực hiện bằng một cột cao cú đỉnh nhọn bằng kim lọai được nối đến hệ thống nối đất. Trong quỏ trỡnh thực hiện người ta đó đưa đến những kiến thức khỏ chớnh xỏc về hướng đỏnh trực tiếp của sột, về bảo vệ cột thu sột và thực hiện hệ thống nối đất (cũn gọi là hệ thống tiếp đất).
Khi cú một đỏm mõy tớch điện tớch õm đi qua đỉnh của một cột thu lụi cú chiều cao đối với mặt đất và cú điện thế của đất xem như bằng khụng. Nhờ cảm ứng tĩnh điện thỡ đỉnh của cột thu lụi sẽ nạp một điện tớch dương. Do đỉnh cột thu lụi nhọn nờn cường độ điện trường trong vựng này khỏ lớn. Điều này sẽ dễ tạo nờn một kờnh phúng điện từ đầu cột thu lụi đến đỏm mõytớch điện tớch õm, do võy sẽ cú dũng điện phúng từ đỏm mõy xuống đất. Khoảng khụng gian gần cột thu lụi mà vật được bảo vệ đặt trong đú, rất ớt cú khả năng bị sột đỏnh gọi là vựng hay phạm vi bảo vệ của cột thu lụi.
2. Lắp đặt hệ thống nối đất
Thực hiện nối đất thường cú hai lọai: Nối đất tự nhiờn và nối đất nhõn tạo.
2.1 Nối đất tự nhiờn bao gồm:
Cỏc đường ống nước, cỏc đường ống bằng kim lọai trừ cỏc đường ống dẫn khớ đốt húa lỏng cũng như những đường dẫn khớ đốt và cỏc khớ dễ chỏy dễ nổ.
Cỏc ống chụn sõu trong đất của giếng khoan.
Kết cấu kim lọai và bờ tụng cốt thộp nằm dưới đất của cỏc nhà ở và cụng trỡnh xõy dựng
Cỏc đường ống kim lọai của cụng trỡnh thủy lợi. Vỏ chỡ của cỏc đường cỏp chụn trong đất.
Khi xõy dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng cỏc vật liệu tự nhiờn sẵn cú. Điện trở nối đất này được xỏc định bằng cỏch đo thực tế tại chỗ hay dựa theo cỏc tài liệu để tớnh.
2.2 Nối đất nhõn tạo :
Thường sử dụng cỏc cọc thộp trũn, thanh thộp dẹp hỡnh chữ nhật hay hỡnh thộp gúc dài từ 2 - 3m đúng sõu vào đất sao cho đầu trờn của chỳng cỏch mặt đất khỏang