L ỜI NểI ĐẦU
2. Cỏc kớch thước trong lắp đặt điện và lựa chọn dõy dẫn
Việc chọn tiết diện dõy của đường dõy tải điện phải lưu ý đến cỏc vấn đề sau: Độ sụt ỏp cho phộp trờn đường dõy.
Sự phỏt nhiệt cho phộp trờn đường dõy. Tổn hao trờn đường dõy.
Sức bền về cơ của dõy theo qui định.
2.1. Kớ hiệu và qui ước màu dõy dẫn
Kớ hiệu Màu
Cũ Mới Cũ Mới
Dõy dẫn R, S, T L1, L2,
L3
Đen, đỏ,
dương Đen, nõu, dương lợt.
Dõy trung tớnh Mp N Xỏm Dương lợt
Dõy trung tớnh nối đất PEN SL/Mp PEN Xỏm Xanh lỏ/vàng
Dõy bảo vệ SL PE Đỏ Xanh
lỏ/vàng
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh3.3 Kớch thước lắp đặt điện trong cỏc phũng.
Hỡnh3.4 Sơ đồ thiết bị và kớch thước lắp đặt ở trong bếp.
Ổ cắm cho tủ lạnh Ổ cắm cho đốn Ổ cắm cho mỏy hỳt mựi
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3 2.3 Lựa chọn dõy dẫn
Việc tớnh toỏn, lựa chọn tiết diện dõy dẫn được tiến hành theo hai phương phỏp sau:
+ Chọn theo phỏt núng giới hạn cho phộp hay chọn theo dũng điện làm việc lõu dài
+ Chọn theo mật độ dũng điện cho phộp, nếu tiết diện dõy dẫn khi tớnh toỏn được nhỏ hơn tiết diện yờu cầu theo cỏc điều kiện khỏc như: dũng điện ngắn mạch, tổn thất điện ỏp, độ bền cơ học thỡ lấy tiết diện lớn hơn thỏa món một trong những điều kiện nờu trờn.
2.4. Đặt dõy điện và dõy cỏp trong cỏc cụng trỡnh kiến trỳc.
- Việc lựa chọn phương phỏp đặt dõy phụ thuộc vào tỡnh hỡnh, đặc điểm của mụi trường nơi định đặt dõy. Tựy nơi đặt dõy khụ hay ẩm mà lựa chọn phương phỏp đặt dõy nổi hay chỡm.
- Những mụi trường cú nhiều mối nguy hiểm như nổ, chỏy, cú chất ăn mũn kim loại thỡ phải dựng dõy dẫn, dõy cỏp cú ruột bằng đồng và đặt ngầm. Cụng tắc và cầu chỡ nờn đặt phớa ngoài và là loại kớn nước.
- Khi dõy dẫn cú bọc cỏch điện đi nổi trộo ngang với cỏc đường ống thụng hơi, ống nước thỡ dõy dẫn phải luồn trong ống.
- Khụng cho phộp nối dõy dẫn ở trong ống, trong tường ngầm.
- Ở những nơi nhiều bụi bẩn dõy dẫn phải đặt trờn sứ cỏch điện hoặc puli loại lớn. Khoảng cỏch giữa cỏc dõy cỏch nhau ớt nhất 5cm đến 10cm
3. Một số loại mạch cơ bản
3.3.1 Mạch đốn đơn giản (mạch đốn tắt mở).
Một phũng cần lắp một búng đốn và một cụng tắc bảo vệ, một ổ cắm (hỡnh 3.5). Dõy dẫn sử dụng lọai NYM, loại cụng tắc nỳt bật. ổ cắm luụn luụn cú điện. Xõy dựng cỏc sơ đồ cho mạch này.
Sơ đồ xõy dựng: Là sơ đồ lắp đặt (hỡnh 3-5) chỉ ra cỏc thiết bị đặt ở đõu trong phũng. Qua sơ đồ tổng quỏt (hỡnh 3-6) cho ta thấy mối quan hệ giữa cỏc thiết bị điện trong phũng. Sơ đồ này cho ta thấy sự đi dõy giữa cỏc thiết bị, lọai dõy dẫn và lọai bảo vệ, cú nối đất.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh 3.5 Sơ đồ xõy dựng
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh 3.7 Sơ đồ chi tiết
* Họat động của mạch:
Khi bật cụng tắc Q1 dũng điện của đốn:
L1 X1:1 Q1:1 Q1: 2 X1:4 E1: 1 E1:2 X1:3 N
Bảo vệ: PE X1:2 E1: PE Đường điện đi ở ổ cắm
L1 X1:1 X2:2
X2:1 X1:3 N
Bảo vệ: PE X1:2 X2: PE
* Bảo vệ:
Để bảo vệ con người chống lại dũng điện chạy qua cơ thể. Người ta bọc cỏch điện vỏ thiết bị hoặc nối vỏ kim lọai của thiết bị với một dõy nối đất (màu vàng – xanh). Dõy trung tớnh và dõy nối đất cú thể được kớ hiệu 2 lọai trong mạch điện với dõy trung tớnh N, dõy nối đất PE hoặc với kớ hiệu như hỡnh 3.8.
Hỡnh 3.8 Kớ hiệu dõy dẫn đặc biệt
3.2 Mạch đốn thay đổi cấp độ sỏng
Một phũng cần lắp một đốn dài gồm 3 búng cú thể điều khiển được 3 độ sỏng ở một vị trớ. Sử dụng một cụng tắc nối tiếp. Hỡnh 3.9
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh 3.10 Sơ đồ chi tiết mạch đốn thay đổi độ sỏng
Đúng cả hai cụng tắc nối tiếp cả 3 búng đốn đều sỏng. Đúng cụng tắc nối tiếp bờn phải hai đốn trờn sỏng. Đúng cụng tắc nối tiếp bờn trỏi đốn dưới cựng sỏng. Ngũai
cụng tắc nối tiếp ta cũn cú thể sử dụng dimmer để điều khiển độ sỏng của đốn.
3.3 Mạch với cụng tắc nối tiếp
Một sàn nhà hoặc hành lang lớn cần lắp một búng đốn trần và một sự chiếu sỏng với 2 búng đốn đặt đối xứng. Mạch được điều khiển bởi một cụng tắc hai vị trớ (nối tiếp) khụng phụ thuộc vào nhau. Lắp đặt với dõy dẫn bảo vệ.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh 3.12 Sơ đồ chi tiết với cụng tắc nối tiếp
* Họat động của mạch: Đốn E1: L1 X1:5 Q1:1 Q1: 2 X1:4 E1: 1 E1:2 X1:1 N Q1: 2 Điều khiển đốn E 1. Đốn E2 và E3: L1 X1:5 Q1:1 Q1: 3 X1:3 X2:3 E2: 1 E2:2 X2:1 E3: 1 E3:2
* Bảo vệ: Vỏ đốn nối với dõy nối đất.
3.4 Mạch tuần tự (mạch đốn thiết kế ở hầm rượu)
Mục đớch của việc thiết kế mạch này nhắm tiết kiệm điện, trỏnh trường hợp quờn tắt đốn khi sử dụng xong. Trong mạch này, buộc người sử dụng khi đến nơi nào thỡ mở sỏng đốn, thỡ nơi vừa đi củađốn lại tắt, để khi trở lờn bậc cuối cựng hoặc quay lại vị trớ đầu, tắt đốn đầu tiờn thi cỏc đốn ở trong hầm hoặc trong kho đó tắt hết. Việc sử dụng đốn phải theo một trật tự nhất định. Cỏc cụng tắc 3 chấu được phối hợp để chuyển mạch dẫn dũng điện để chỉ cho một đốn được thắp sỏng. Vỡ vậy nguyờn tắc họat động của mạch theo một trật tự nếu khụng mạch khụng sỏng như ý muốn. Khi đúng Q1, dũng điện qua Q2 đế đốn E1 làm đốn sỏng. Khi tiếp tục bật Q2 thỡ đốn E1 tắt, đốn E2 sỏng. Nếu tiếp tục bật cụng tắc Q3 thỡ đốn E2 lại tắt, đốn E3 sỏng. Nếu bật cụng tắc theo chiều ngược lại Q3 Q2 Q1 thỡ cỏc đốn sẽ sỏng theo trỡnh tự ngược lại.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
người sử dụng buộc phải điều khiển theo trỡnh tự núi trờn.
Hỡnh 3.13 Sơ đồ chi tiết mạch tuần tự
3.3.5 Mạch đảo chiều (mạch đốn cầu thang)
Một phũng cú hai cửa, cần lắp một búng đốn trần. Đốn được điều khiển bằng hai cụng tắc riờng biệt đặt ở hai cửa ra vào (hỡnh 3.14). Để thực hiện điều này người ta sử dụng cụng tắc ba chấu (cụng tắc đảo chiều).
3 Q1 Q2 E1 Hỡnh 3.14 Sơ đồ lắp đặt mạch cụng tắc ba chấu
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 3 NYM-J 1,5 3 E1 Q1 X1 L1/N/PE 3 4 X2 Q2 3 Hỡnh 3.15 Sơ đồ tổng quỏt mạch cụng tắc ba chấu
Hỡnh 3.16 Sơ đồ chi tiết mạch cụng tắc ba chấu
* Họat động của mạch: Q1 tỏc động Q2 khụng tỏc động: Khi tỏc động Q1 sẽ cú điện ỏp đặt lờn đốn E1 sỏng. L1 X1:1 Q1:1 Q1: 2 X1:5 X2:5 Q2:3 Q2: 1 X2:3 E1:2 E1:1 X2:2 X1:3 N Q2 tỏc động Q1 khụng tỏc động:
Khi tỏc động Q2 điện ỏp từ L1 qua điểm nối 2 của cụng tắc Q2 được đặt lờn đốn E1 làm đốn sỏng.
L1 X1:1 Q1:1 Q1: 3 X1:4 X2:4 Q2:2 Q2: 1 X2:3 E1:2
E1:1 X2:2 X1:3 N
3.6 Mạch chữ thập (mạch với cụng tắc 4 chấu)
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
hai bờn đầu giường ngủ. Như vậy đốn được điều khiển ở 3 nơi. Để thực hiện mạch này ta sử dụng mạch chữ thập.
Hỡnh 3.17 Sơ đồ lắp đặt mạch cụng tắc bốn chấu
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 3 PE L1 N X1 Q1 2 3 4 1 2 1 X2 5 2 3 1 1 2 3 4 3 5 Q3 6 1 2 3 4 5 Q2 1 2 3 4 X3 E1 1 2
Hỡnh 3.19 Sơ đồ chi tiết mạch cụng tắc bốn chấu
* Họat động của mạch: Q1 tỏc động, Q2 và Q3 khụng tỏc động: L1 X1:3 Q1:1 Q1: 2 X1:5 X2:5 Q2:4 Q2:2 X2:6 X3:5 Q3:3 Q3:1 X3:3 E1:1 E1:2 X3:1 X2:1 X1:1 N Đốn sỏng. Q1 khụng tỏc động, Q2 tỏc động, Q3 khụng tỏc động: L1 X1:3 Q1:1 Q1:3 X1:4 X2:3 Q2:3 Q2:2 X2:6 X3:5 Q3:3 Q3:1 X3:3 E1:1 E1:2 X3:1 X2:1 X1:1 N Đốn sỏng. 3.7 Mạch dũng điện xung
Trong một hành lang lớn cần được chiếu sỏng bởi một đốn. Đốn này cú thể đúng cắt ở 5 vị trớ. Mạch cú dõy nối đất PE.
Để giải quyết nhiệm vụ này cú thể sử dụng một mạch chữ thập với ba cụng tắc 4 chấu (cụng tắc chữ thập) và hai cụng tắc ba chấu (cụng tắc đảo chiều). Mạch này tương đối đắt. Để giảm giỏ thành ta sử dụng mạch dũng điện xung với một cụng tắc dũng điện xung và 5 nỳt nhấn. Cụng tắc dũng điện xung là một rơ le điện từ mà tiếp điểm của cụng tắc được đúng mở luõn phiờn sau mỗi xung dũng điện kế tiếp nhau. Cỏc nỳt nhấn điều khiển đốn chỉ giỏn tiếp, chớnh là qua cụng tắc dũng điện xung. Người ta khụng ký hiệu cỏc nỳt nhấn là “Q” mà ký hiệu là “S” (Steuerschalter).
Đối với mạch dũng điện xung thỡ cỏc nỳt nhấn chỉ cú nhiệm vụ cung cấp điện cho cuộn dõy của cụng tắc dũng điện xung, cũn dũng điện cung cấp cho đốn là dũng điện đi qua tiếp điểm của dũng điện xung. Khi sử dụng cụng tắc dũng điện xung cần
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
chỳ ý đến điện ỏp hoạt động của cuộn dõy cũng như cường độ dũng điện định mức mà tiếp điểm của nú chịu đựng được.
Hỡnh 3.20 Sơ đồ tổng quỏt mạch cụng tắc dũng điện xung
1 4 5 3 1 2 2 4 3 L1 PE N A1 A2 K1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 S2 S3 S4 S5 S1 2 2 5 1 2 E1 X1 X2 X3 X4
Hỡnh 3.21 Sơ đồ chi tiết cụng tắc dũng điện xung
Họat động của mạch dũng điện xung:
Khi tỏc động nỳt nhấn S1, cỏc nỳt nhấn khỏc khụng tỏc động cuộn dõy rơ le K1 cú điện làm tiếp điểm của nú đúng lại và tự giữ cho dự cuộn dõy cú mất điện. Mạch được nối kớn làm đốn sỏng.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Muốn tắt đốn chỉ cần nhấn một nỳt nhấn bất kỳ, lỳc đú cuộn dõy rơ le K1 sẽ cú điện, hỳt tiếp điểm K1 làm tiếp điểm K1 mở ra đốn tắt.
Hỡnh 3.22 mụ tả nguyờn lý họat động của mạch dũng điện xung.
Hỡnh 3.22 Sơ đồ điều khiển mạch cụng tắc dũng điện xung
Mụ tả mối quan hệ ở hỡnh 3.22 , mở đốn:
L1 X1:4 S1:2 S1:1 X1:5 K1:A2 K1:A1 X1:3 N S1
điều khiển K1.
3.8 Mạch đốn hựynh quang
Để đốn huỳnh quang hoạt động, cần phải mắc thờm vào một bộ khởi động (starter, tắc te) và một cuộn cảm (chấn lưu, ballast), qua đú để tạo điện ỏp mồi và giới hạn dũng làm việc. Cuộn cảm được mắc nối tiếp với đốn, cũn tắc te được mắc song song với đốn.
Qui trỡnh mồi: Khi đúng cụng tắc, cuộn cảm, dõy túc đốn, tắc te được nối nối tiếp với nhau. Một dũng điện chạy qua tắc te sẽ tạo ra bờn trong nú một đỏm mõy điện tớch, thanh lưỡng kim sẽ núng lờn cho đến khi tiếp điểm của nú đúng lại, tạo ra một dũng điện lớn gấp 1,5 lần dũng điện đốn, chạy qua dõy túc đốn và tạo ra trong cuộn cảm một từ trường mạch. Tiếp điểm thanh lưỡng kim đúng lại, thanh lưỡng kim bị nguội và hở ra trở lại. Dũng điện bị ngắt, sự thay đổi của từ trường tạo ra một điện ỏp cảm ứng vào khỏang 800V và đốn được mồi sỏng. Sau đú cuộn cảm đúng vai trũ như một điện trở để giới hạn dũng điện chạy qua đốn. Do điện ỏp rơi trờn chấn lưu nờn điện ỏp trờn đốn chỉ cũn khỏang 70V, với điện ỏp này tắc te khụng họat động trở lại được.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai 3 Cỡ đốn (m) Điện ỏp Cuộn cảm Tắc te 1,20 220V 40W/220V FS4 (180-240V) 0,60 220V 20W/220V FS2 hoặc FS4 0,30 220V 10W/220V FS1
* Lắp mạch điện chiếu sỏng cho một phũng học bằng đốn hựynh quang. Sử dụng mạch
tắt mở để lắp mạch này. Chỳ ý cụng tắc cần đặt ở vị trớ gần cửa ra vào.
Hỡnh 3.23 Sơ đồ tổng quỏt mạch đốn hựynh quang
Hỡnh 3.24 Sơ đồ chi tiết mạch đốn hựynh quang
3.9 Mạch đốn cầu thang tự động
Mạch đốn này dựng với timer (rờ le thời gian) cho phộp đốn sỏng trong một thời gian nhất định từ khỏang 30s đến 15 phỳt tựy theo chỉnh định trước. Trong cỏch mắc này, cỏc cụng tắc được thay thế bằng nỳt nhấn, để điều khiển họat động của mạch rơ
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
le thời gian được đặt ở đầu nguồn điện, để cú nhiệm vụ đúng mạch cho đốn sỏng một thời gian rồi ngắt mạch.
*Cầu thang của một tũa nhà 3 tầng cần được chiếu sỏng. Mỗi cầu thang cần lắp một nỳt nhấn và một búng đốn.
Để giải quyết ta dựng cụng tắc dũng điện xung với 3 búng đốn mắc song song. Phần lớn người ta cú thể sử dụng theo cỏch này nhưng ở đõy sử dụng mạch với rơ le thời gian để sau khi bật cụng tắc, đốn sẽ sỏng một thời gian rồi tự động tắt.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Hỡnh 3.26 Sơ đồ chi tiết mạch cầu thang tự động
S1 S2 S3 K1T L1 N X1:3 A2 A1 1 2 3 4 5 6 1 2 E1 K1T Q1 1 2 3 E2 E3
Hỡnh 3.27 Sơ đồ điều khiển mạch cầu thang tự động
* Họat động của mạch cầu thang tự động:
Để dễ dàng giải thớch ta sử dụng mạch điều khiển của mạch cầu thang tự động
Q1 khụng tỏc động, S1 tỏc động
L1 Q1:1 Q1:2 S1 K1T:A1 K1T:A2 N Cụng tắc K1T ở cột 4
trong mạch điện đúng mạch làm cho L1 Q1:1 Q1:2 K1T:1 K1T:2
E1/E2/E3 Đốn sỏng.
Q1 khụng tỏc động, S1 khụngđược tỏc động lại
K1T bị mất điện. Qua một khúa cơ khớ, thủy lực hoặc một lọai khỏc giữa cho tiếp điểm K1T vẫn đúng mạch và đốn vẫn sỏng tiếp tục cho đến khi hết thời gian đặt của timer Q1 tỏc động (Đốn sỏng luụn, khụng sử dụng timer)
L1 Q1:1 Q1:2 E1/E2/E3 N Đốn sỏng.
Khi tỏc động vào một nỳt nhấn bất kỳ đều khụng cú hiệu quả, vỡ rơ le thời gian đó bị Q1 ngắt mạch.
3.10 Mạch với thiết bị bỏo gọi
Một biệt thự vườn cần lắp một thiết bị mở cửa và chuụng bỏo gọi cổng. Để đảm bảo an tũan cỏc thiết bị cho họat động với điện ỏp thấp bởi vậy sử dụng biến thế T1. Để biến đổi điện ỏp cũn khỏang 8V. Ngừ ra của biến ỏp khụng nối với nguồn nờn khụng cú dõy trung tớnh. Cú thể để nỳt nhấn ở 2L1 hoặc 2L2.
Khoa Điện –Điện tử Trường Cao đẳng Lào Cai
3
Cỏc nỳt nhấn S2 và S3 thuộc mạch chuụng H1, S1 để mở cổng Y1. Thiết bị mở cửa