TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ

2. Ý NGHĨA CỦA NGHIỆM VỤ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

5.5. TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ

Theo tài liệu tham khảo số [10], bảng 5.1 trang 292, ta được số liệu mật độ sét đánh tại nơi công trình đang xây dựng là Tp. Kon Tum là 8,2 lần/km2/năm.

Qua khảo sát thực tế, công trình không nằm trong vùng bảo vệ chống sét của công trình khác nên cần tính toán hệ thống chống sét riêng cho công trình. Các công trình cao tầng hiện nay thường sử dụng thiết bị chống sét phát tia tiên đạo.

Công trình được thiết kế với 1 kim thu sét với:

Độ cao của công trình cần được bảo vệ: hx = 3,2.8 = 25,6 m

Với AB, BC lần lượt là chiều rộng và chiều dài của tòa nhà khi ta đặt kim thu sét AB=18,9m; BC=30,55m

Để công trình được bảo vệ an toàn thì bán kính bảo vệ tối thiểu của kim thu sét là:

rx = √(AB − a)2+ (BC − b)2 = √(18,9 − 4,6)2+ (30,55 − 3,1)2 = 30,95 (m)

Đối với công trình sử dụng kim thu sét cổ điển nếu bán kính bảo vệ lớn thì phải đặt nhiều kim thu sét, hoặc để giảm số kim thu sét thì chiều cao kim thu sét tương ứng sẽ tăng lên. Vì thế để tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính thẩm mỹ của tòa nhà ta chọn loại 1 kim thu sét hiện đại có khả năng phóng tia tiên đạo bảo vệ tòa nhà với diện tích bảo vệ lớn.

Trong đó: a và b lần lượt là khoảng cách từ vị trí đặt kim thu sét đến mép ngoài gần nhất của phần mái nhà tương ứng như hình vẽ.

Trang 98

Vậy bán kính bảo vệ tối thiểu của kim thu sét là 30,95 m đối với vị trí đặt kim thu sét như trong bản vẽ.

Ta chọn kim thu sét theo bảng thông số kĩ thuật của nhà sản xuất BAKIRAL- ALFA S như sau:

Bảng 5.1 Vùng bán kính bảo vệ kim thu sét BAKIRAL-ALFAS

Chiều cao H (m) Mã kim BAKIRAL 3 4 5 10 15 ALFAS ESE15 39 52 64 65 65 ALFAS ESE30 43 57 79 79 79 ALFAS ESE50 72 90 97 98 98 ALFAS ESE60 85 96 107 109 109 ALFAS ESE60 – SJ 97 112 125 126 126 ALFAS ESE60 - SM 111 128 145 147 147

Trang 99

Ta chọn kim thu sét ALFAS ESE15 loại có chiều cao 3 m và bán kính bảo vệ 39m.

Hình 5c. Bản vẽ bán kính bảo vệ của kim thu sét 5.6. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ.

Các thông số ban đầu: điện trở nối đất: Rnd ≤ 10 Ω

Tòa nhà 7 tầng được xây trên nền đất thành phố KON TUM nên thuộc loại đất khô

ρdo = 20 ÷ 1000 Ω, Cho ρdo = 150 Ω

Bảng 5.2 Hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu Loại nối đất Loại điện

cực

Độ chôn sâu

(m) Hệ số mùa K𝑚ù𝑎𝑠é𝑡 (đất khô)

Nối đất chống sét Cọc thẳng đứng 1 1,25 Chọn cọc nối đất

Cọc tiếp đất là cọc thép mạ đồng có đường kính d=16mm, cọc dài 2,4 m, độ chôn cọc t = 1 m. Khoảng cách giữa hai cọc L= 3 m.

Dây nối các cọc tiếp đất là dây đồng bện có tiết diện 70mm2 . Ta tiến hành tính toán:

Điện trở tản xoay chiều của một cọc: Rc = ρtt 2πl(ln2l d + 1 2ln 4t + l 4t − l) 39 m 39 m

Trang 100 Trong đó:

l: Là chiều dài của coc nối đất (m) ; l = 2,4 m d: Đường kính cọc tiếp đất (m); d=16mm=0,016 m t: Độ chôn sâu cọc tính từ giữa cọc (m)

t = t0+ l

2 = 1 +

2,4

2 = 2,2 m (l > d) Điện trở suất tính toán:

ρtt = Kmùasét . ρdo = 1,25.150 = 187,5 Ω Trong đó:

Kmùasét : Hệ số mùa sét

ρdo:Điện trở suất đo được vào thời điểm đo, Ωm.

Rc = ρtt 2πl(ln2l d + 1 2ln 4t + l 4t − l) = 62,5 2𝜋. 2,4(𝑙𝑛 2.2,4 0,016+ 1 2𝑙𝑛 4.2,2 + 2,4 4.2,2 − 2,4) = 70,93 Ω Điện trở tản xung kích : Rxkxk.Rc Trong đó : xk  : Hệ số xung kích của cọc

Rc : Điện trở xoay chiều của một cọc Rxk : Điện trở xung kích của cọc

Giả sử dòng sét Is = 20 KA xk=0,7 Tra tài liệu tham khảo số [9] Rxk=xk. Rc=0,7.70,93= 49.65 Ω

Hệ thống nối đất có n cọc giống nhau (bỏ qua điện trở dây nối dất giữa chúng) ghép song song và cách nhau một đoạn L thì điện trở xung kích tổ hợp được tính theo công thức sau :

Rxk =

Rxk

n.xk = Rnd (5.4) Trong đó:

Rxk: điện trở xung kích của cọc

xk: hệ số xung kích của tổ hợp Ước lượng sơ bộ số cọc cần dùng:

n = Rxk

Rnd =

49,65

10 = 4,9

Giả sử hệ thống nối đất có hai cọc nối đất, dây nối đất giữa chúng có điện trở không đáng kể, ta có các thông số sau: n= 5; Rxk=49,65 Ω

Hệ số sử dụng xung kích cọc xk =1 (Tra tài liệu tham khảo số [9]) Điện trở nối đất

Trang 101 Rnd = Rxk n.xk = 49,65 5.1 = 9,93 Ω < 10 Ω Vậy số cọc cần sử dụng là 5 cọc.

Trang 102

Trang 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Ths. Dương Lan Hương, Kỹ Thuật Chiếu Sáng năm 2008, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.

[2] Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 9206:2012, Trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội biên soạn, Bộ Xây Dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và công nghệ công bố.

[3] Giá điện của EVN năm 2017, https://nhadautu.vn/gia-ban-buon-dien-cua-evn- nam-2017-duoc-phep-bao-nhieu-d2014.html.

[4] Phan Thị Thanh Bình –Dương Lan Phương – Phan Thị Thu Vân, Hướng dẫn đồ

án môn học thiết kế cung cấp điện năm 2002, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia

Thành Phố Hồ Chí Minh.

[5] Chủ biên Nguyễn Xuân Phú , Giáo trình cung cấp điện 2010, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.

[6] Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo quốc tế IEC, Tái bản lần thứ 3, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2004

[7] Ngô Hồng Quang, Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện tử 0,4-500 kV năm

2002, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật

[8] Nguyễn Công Hiền, Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị

và nhà cao tầng, Xuất bản tháng 9/2006, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.

[9] Hồ Văn Nhật Chương, Bài tập kỹ thuật điện cao áp , Xuất bản năm 2003, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.

[10] Quy chuẩn xây dựng việt nam số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng, QCXDVN 02:2009/BXD do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, Khoa học Công nghệ và Môi trường trình duyệt, Bộ Xây dựng ban hành.

Trang 104

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ... 2

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ 7 TẦNG ... 2

1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH ... 2

2. Ý NGHĨA CỦA NGHIỆM VỤ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN ... 3

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO TÒA NHÀ THEO TỪNG PHÒNG CHỨC NĂNG ... 4

1.1. TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT ... 4

1.2. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG ... 4

1.2.1. Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng ... 4

1.2.2. Lựa chọn độ rọi yêu cầu ... 4

1.2.3. Chọn hệ sáng ... 5

1.2.4. Chọn nguồn sáng ... 5

1.2.5. Chọn bộ đèn ... 6

1.2.6. Lựa chọn chiều cao treo đèn ... 6

1.2.7. Xác định các thông số kĩ thuật chiếu sáng ... 6

1.2.8. Xác định quang thông tổng yêu cầu ... 7

1.2.9. Xác định số bộ đèn ... 7

1.2.10. Phân bố các bộ đèn dựa trên các yếu tố yêu cầu đề ra ... 8

1.3. ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO CÁC TẦNG VÀ TỪNG PHÒNG CHỨC NĂNG RIÊNG ... 8

1.3.1. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 1 ... 8

1.3.2. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 2 ... 13

1.3.3. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 3 ... 15

1.3.4. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 4 ... 15

1.3.5. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 5 ... 17

1.3.6. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 6 ... 17

1.3.7. Tính toán chiếu sáng cho các phòng ở tầng 7 ... 17

1.4.KẾT LUẬN ... 19

CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG ... 23

2.1. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 1 ... 23

2.2. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 2 ... 24

2.3. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 3 ... 26

2.4. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 4 ... 27

2.5. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 5 ... 28

2.6. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 6 ... 30

2.7. LẬP PHƯƠNG ÁN TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG TẦNG 7 ... 31

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN ... 33

Trang 105

3.1.1. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị

sản phẩm ... 33

3.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo công suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất ... 33

3.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu ... 33

3.1.4. Cách xác định phụ tải công trình theo hệ số cực đại và công suất trung bình ... 34

3.2. ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÊN TA TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO CÁC PHÒNG CHỨC NĂNG RIÊNG ... 36 3.2.1. Tầng 1 ... 36 3.2.2. Tầng 2 ... 41 3.2.3. Tầng 3 ... 47 3.2.4. Tầng 4 ... 54 3.2.5. Tầng 5 ... 59 3.2.6. Tầng 6 ... 61 3.2.7. Tầng 7 ... 64

3.3. CHỌN THANG MÁY VÀ MÁY BƠM NƯỚC CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG . 68 3.3.1. Chọn thang máy ... 68

3.3.2. Chọn máy bơm nước và bơm cứu hỏa ... 69

3.4. KẾT LUẬN ... 69

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠNG HẠ ÁP CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG ... 70

4.1. THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP ... 70

4.1.1. Giới thiệu ... 70

4.1.2. Trạm biến áp và dung lượng biến áp ... 70

4.2. CHỌN SỐ LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP VÀ DUNG LƯỢNG MÁY BIẾN ÁP. 71 4.2.1. Tính toán chọn máy biến áp ... 71

4.2.2. Phương án phù hợp nhất ... 72

4.2.3. Kết luận ... 73

4.3. BẢO VỆ MANG CẤP ĐIỆN TỪ MÁY PHÁT ĐIỆN DỰ PHÒNG ... 73

4.3.1. Lựa chọn cụ thể máy phát điện ... 73

4.3.2.Tính toán chọn máy phát điện dự phòng ... 75

4.4. LẮP ĐẶT TRẠM ... 76

4.4.1. Chọn địa điểm ... 76

4.4.2. Các phương pháp bảo vệ trạm ... 77

4.4.3.Dụng cụ đo lường điện ... 78

4.5.PHƯƠNG ÁN ĐI DÂY ... 80

4.5.1. Nguồn cung cấp ... 80

4.5.2.Phương án đi dây trong tòa nhà ... 80

Trang 106

4.6.1. Cơ sở lí thuyết trong điều kiện vận hành của các khí cụ điện, sứ cách

điện và các bộ phận cách điện ... 81

4.6.2. Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ trạm biến áp đến tủ điện tổng .. 82

4.6.3. Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ tủ điện tổng tới các tủ điện phân phối ... 83

4.6.4. Tính toán khí cụ bảo vệ và dây dẫn từ tủ phân phối tầng tới các phòng ..

... 86

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG ... 94

5.1. TỔNG QUAN VỀ SÉT ... 94

5.1.1. Thuật ngữ và định nghĩa ... 94

5.1.2. Sét và quá trình phóng điện của sét ... 94

5.1.3. Tác hại của sét ... 94

5.2. GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG SÉT... 95

5.3. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG CHỐNG SÉT ... 95

5.4. BÁN KÍNH BẢO VỆ CỦA KIM THU CỔ ĐIỂN VÀ HIỆN ĐẠI ... 95

5.5. TÍNH TOÁN CHỐNG SÉT CHO TÒA NHÀ ... 97

5.6. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NỐI ĐẤT CHO TÒA NHÀ ... 99

Trang 107

PHỤ LỤC BẢNG

Bảng 1.0. Bố trí đèn ban công, cầu thang, nhà vệ sinh ... 13

Bảng 1.1. Bảng tổng hợp bố trí bóng chiếu sáng ... 19

Bảng 1.2. Bảng tổng hợp công thức tính toán chiếu sáng ... 21

Bảng 1.3. Đại lượng chiếu sáng ... 22

Bảng 2.1. Phân bố thiết bị tầng 1. ... 23 Bảng 2.2. Phân bố thiết bị tầng 2 ... 24 Bảng 2.3. Phân bố thiết bị tầng 3. ... 26 Bảng 2.4. Phân bố thiết bị tầng 4. ... 27 Bảng 2.5. Phân bố thiết bị tầng 5. ... 28 Bảng 2.6. Phân bố thiết bị tầng 6. ... 30 Bảng 2.7. Phân bố thiết bị tầng 7. ... 31

Bảng 3.0. Tổng hợp công thức tính toán xác định phụ tải ... 35

Bảng 3.1. Bố trí thiết bị phòng đào tạo ... 36

Bảng 3.2. Bố trí thiết bị kế hoạch tài chính ... 37

Bảng 3.3. Bố trí thiết bị phòng tổ chức hành chính ... 38

Bảng 3.4. Tổng hợp chiếu sáng tầng 1 ... 39

Bảng 3.5. Tổng hợp tính toán công suất tầng 1 ... 40

Bảng 3.6. Bố trí thiết bị phòng giám đốc ... 41

Bảng 3.7. Bố trí thiết bị phòng phó giám đốc ... 42

Bảng 3.8. Bố trí thiết bị phòng đảng ủy ... 43

Bảng 3.9. Bố trí thiết bị phòng đối ngoại ... 44

Bảng 3.10. Bố trí thiết bị phòng nghỉ ... 45

Bảng 3.11. Tổng hợp chiếu sáng tầng 2 ... 46

Bảng 3.12. Tổng hợp tính toán công suất tầng 2 ... 47

Bảng 3.13. Bố trí thiết bị phòng công nghệ thông tin và truyền thông ... 48

Bảng 3.14. Bố trí thiết bị phòng công đoàn ... 48

Bảng 3.15. Bố trí thiết bị phòng khảo thí và đảm bảo chất lượng giáo dục ... 49

Bảng 3.16. Bố trí thiết bị phòng công đoàn ... 50

Bảng 3.17. Bố trí thiết bị phòng công tác học sinh-sinh viên... 50

Bảng 3.18. Bố trí thiết bị phòng họp ... 51

Bảng 3.19. Bố trí thiết bị phòng hợp tác quốc tế và nghiên cứu khoa học ... 51

Bảng 3.20. Tổng hợp chiếu sáng tầng 3 ... 52

Bảng 3.21. Tổng hợp tính toán công suất tầng 3 ... 53

Bảng 3.22. Bố trí thiết bị phòng khoa kỹ thuật nông nghiệp và phòng khoa sư phạm ... 54

Bảng 3.23. Bố trí thiết bị phòng khoa kinh tế ... 55

Bảng 3.24. Bố trí thiết bị phòng hội trường ... 56

Bảng 3.25. Tổng hợp tính toán chiếu sáng tầng 4 ... 57

Trang 108

Bảng 3.27. Bố trí thiết bị phòng phòng họp ... 59

Bảng 3.28. Bố trí thiết bị phòng đa phương tiện ... 60

Bảng 3.29. Tổng hợp tính toán chiếu sáng tầng 5 ... 60

Bảng 3.30. Tổng hợp tính toán công suất tầng 5 ... 61

Bảng 3.31. Bố trí thiết bị phòng máy tính 1 và phòng máy tính 4 ... 62

Bảng 3.32. Bố trí thiết bị phòng máy tính 2,3 ... 62

Bảng 3.33. Tổng hợp tính toán chiếu sáng tầng 6 ... 63

Bảng 3.34. Tổng hợp tính toán công suất tầng 6 ... 64

Bảng 3.35. Bố trí thiết bị văn phòng làm việc 1,2,3 ... 64

Bảng 3.36. Bố trí thiết bị văn phòng làm việc 4,5 ... 65

Bảng 3.37. Tổng hợp công suất chiếu sáng tầng 7 ... 66

Bảng 3.38. Tổng hợp tính toán công suất tầng 7 ... 67

Bảng 3.39. Tổng hợp thiết bị văn phòng của 7 tầng ... 68

Bảng 3.40. Tổng hợp thiết bị chiếu sáng của 7 tầng ... 68

Bảng 3.41. Tổng công suất ... 69

Bảng 4.1. Hệ số cos ... 75

Bảng 4.2. Tổng hợp công thức tính toán chương 4 ... 76

Bảng 4.3. Aptomat tầng 1 ... 83 Bảng 4.4. Aptomat tầng 2 ... 84 Bảng 4.5. Aptomat tầng 3 ... 84 Bảng 4.6. Aptomat tầng 4 ... 85 Bảng 4.7. Aptomat tầng 5 ... 85 Bảng 4.8. Aptomat tầng 6 ... 86 Bảng 4.9. Aptomat tầng 7 ... 86

Bảng 4.10. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 1 ... 87

Bảng 4.11. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 2 ... 88

Bảng 4.12. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 3 ... 89

Bảng 4.13. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 4 ... 90

Bảng 4.14. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 5 ... 91

Bảng 4.15. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 6 ... 92

Bảng 4.16. Bảng chọn dây dẫn và aptomat tủ phân phối tầng 7 ... 93

Bảng 5.1 Vùng bán kính bảo vệ kim thu sét BAKIRAL-ALFAS ... 98

Trang 109

PHỤ LỤC HÌNH

Hình 1a. Biểu đồ Kruithof ... 5

Hình 2.a. Mô phỏng không gian phân bố thiết bị tầng 1 ... 24

Hình 2.b. Mô phỏng không gian phân bố thiết bị tầng 2 ... 25

Hình 2.c. Mô phỏng không gian phân bố thiết bị tầng 3 ... 27

Hình 2.d .Mô phỏng không gian phân bố thiết bị tầng 4 ... 28

Hình 2.e. Mô phỏng không gian phân bố thiết bị tầng 5 ... 29