thuật điện cao áp- Hồ Văn Nhật Chương)
Loại nối đất Loại điện cực Độ chôn
sâu Hệ số mùa Km (đất khô)
Nối đất an toàn Cọc thẳng đứng 0,8 m 1,4
Chọn cọc tiếp đất, có đường kính d, dài l (m), độ chơn sâu to , khoảng cách giữa hai cọc L (m).
Phùng Văn Chiến - 20173674 47
Hình 2.7: Cọc nối đất sâu
Chọn dây nối đất, nối giữa hai cọc là dây đồng trần có tiết diện S:
Hình 2.8: Dây nối hai cọc
Ta có điện trở của 1 cọc [15]: Rc = ρtt 2. п. l4(ln 2l d + 1 2. ln 4t + 1 4t − 1) (Ω) PT 2.53 Trong đó:
+ l: Chiều dài cọc tiếp đất. (m) + d: Đường kính cọc tiếp đất. (m) + t: độ chơn sâu tính từ giữ cọc, t = t0+ l
2 (m) + ρtt = Km. ρđất
Điện trở xung kích của một cọc nối đất chống sét:
Rxk = αxk. Rc (Ω) PT 2.54
Trong đó:
+ αxk: hệ số xung kích của cọc.
+ Rc: điện trở tản xoay chiều của 1 cọc.
+ Rxk: điện trở tản xung kích của 1 cọc.
Số lượng cọc tính tốn:
Ước lượng sơ bộ số cọc cần lắp đặt:
n = Rc
Rnd PT 2.55
Với ŋ𝑑 là hệ số sử dụng cọc. Sử dụng tỷ số L
l để tra tỷ số ŋ𝑑. Theo tài liệu [15]
So sánh Rnd−tính tốn =RC
Phùng Văn Chiến - 20173674 48
- Bước 2: Xác định dây dẫn sét từ kim thu xuống cọc.
Thông thường lấy dây dẫn sét từ kim thu sét tới cọc là dây đồng trần : Cu-70 mm2.
+ Theo mục 12. 4 – TCVN 9385 – 2012 cần ít nhất 2 dây dẫn xuống để
đo kiểm. Trên mỗi đường xuống lắp đặt 1 hộp kiểm tra. Dùng để kiểm tra điện trở hệ thống.
+ Theo mục 28 – h - TCVN 9385 – 2012 việc đo điện trở phải thực hiện
định kì ít nhất 12 tháng 1 lần. - Bước 3: Tính chọn kim thu sét: Phương pháp kim thu sét cổ điển:
Với một hệ thống chống sét cổ điển, kim thu sét ln được đặt ở vị trí cao nhất của cơng trình. Mục đích để chặn dịng sét trước khi nó đánh tới cơng trình được bảo vệ. Kim thu sét phải là bằng kim loại có tính dẫn điện cao có thể bằng đồng, thép mạ đồng hoặc Inox 304, đạt tiêu chuẩn TCVN 9385:2012 (BS 6651:1999). Kim thu sét cổ điển thường có chiều dài 0,3m-1m với đường kính thân 16mm. Tùy vào từng điều kiện thi công cụ thể mà người dùng sẽ lựa chọn loại chất liệu và quy cách tương ứng.
Kim thu sét cổ điển hoạt động dựa trên hiệu ứng mũi nhọn. Trong điều kiện dông bão, các đám mây thường mang điện tích âm nên thường xun phóng sét xuống những khu vực mang nhiều điện tích dương. Dựa vào hiệu ứng mũi nhọn, điện tích dương ln tập trung vào những điểm nhọn, vật thể nhọn. Đó là lý do tại sao, mũi kim cổ điện ln làm được nhọn hết mức có thể.
Để tăng phạm vi bảo vệ, người dùng buộc phải trang bị nhiều đầu thu sét, trải đều trên nóc của cơng trình. Qua đó, phạm vi bảo vệ của từng cây kim sẽ được lồng ghép lại và tạo thành một thiết kế lồng Faraday hồn chỉnh, giúp bảo vệ cơng trình.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản với giá thành rẻ, nhưng nhược điểm là phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy không cao,...
Phương pháp kim thu sét tia tiên đạo:
- Nguyên lý hoạt động của kim thu sét:
Hoạt động dựa trên nguyên lý làm thay đổi trường điện từ chung quanh cấu trúc cần được bảo vệ thông qua việc sử dụng vật liệu áp điện. Cấu trúc đặc biệt của E.S.E tạo sự gia tăng cường độ điện trường tại chỗ, tạo thời điểm kích hoạt sớm, tăng khả năng phát xạ ion, nhờ đó tạo được những điều kiện lý tưởng cho việc phát triển phóng điện sét.
- Cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:
+ Đầu thu: đầu nhọn được làm bằng thép khơng rỉ có nhiệm vụ phát xạ
ion, được nối tới các điện cực của bộ kích điện. Đầu thu cịn làm nhiệm vụ bảo vệ thân kim.
Phùng Văn Chiến - 20173674 49
+ Thân kim: được làm bằng đồng hoặc inox. Thân kim được nối với điện
cực chống sét.
+ Bộ kích thích điện áp: được làm bằng ceramic đặt trong thân kim trong
một ngăn cách điện và được nối với đỉnh nhọn phát xạ ion bằngn cáp cách điện cao áp.
- Bán kính bảo vệ của kim thu sét:
Áp dụng cơng thức 2.2.3.2 trang 13 TC NFC 17102 [16]:
Rp = √h(2D − h) +ΔL(2D +ΔL) PT 2.56
Trong đó:
+ Rp (m) - Bán kính bảo vệ.
+ h (m) - Độ cao tính từ đỉnh kim thu sét đến mặt phẳng đi qua đỉnh của
thành phần cần bảo vệ.
+ D (m) - Khoảng cách giữa tia sét và kim ESE, giá trị ứng với 4 cấp độ,
cấp I-20m, cấp II-30m, cấp III-45m, cấp IV-60m.
(Cấp bảo vệ I, II, III được tính theo nguy cơ sét đánh – xem tiêu chuẩn an toànquốc gia pháp NFC 17-102, phụ lục B).
+ ∆L (m): Độ lợi về khoảng cách phóng tia tiên đạo. ∆L (m) = v*∆T, với
v (µs) là vận tốc phát triển của tia tiên đạo thường lấy v=1µs , ∆T: thời gian phóng điện sớm tùy thuộc vào loại đầu kim và các hãng (10 µs, 14 µs, 18 µs, 25 µs, 27 µs, 30 µs, 40 µs,44 µs, 45µs , 50 µs và 60 µs).
Tính tốn hệ thống nối đất an tồn điện, điện nhẹ:
- Điện trở nối đất an toàn điện yêu cầu: Rnd ≤ 4 Ω (TCN18-2006-Trang 98).
- Điện trở nối đất an toàn điện nhẹ yêu cầu: Rnd = 1 Ω.
Phùng Văn Chiến - 20173674 50
CHƯƠNG 3. THUYẾT MINH TÍNH TỐN ĐỀ TÀI 3.1 Tổng quan về dự án 3.1 Tổng quan về dự án
Giới thiệu về quy mơ cơng trình
Trong những năm gần đây, đi đôi với việc phát triển kinh tế, nhu cầu phát triển khách sạn, dịch vụ thương mại,... tại thành phố ngày càng cao. Vấn đề phát triển khách sạn, dịch vụ thương mại đi đơi với chỉnh trang đơ thị. Qua đó tạo cho người dân cơ hội tiếp cận với những dịch vụ tiện ích, nâng cao hiệu quả sử đất ở trong đơ thị. Dự án khơng chỉ mang tính xã hội mà cịn mang lợi ích kinh tế lâu dài.
Dự án: Căn hộ du lịch và khách sạn Peninsula Nha Trang là dự án hướng đến xu hướng hiện đại xóa bỏ những định kiến về phong cách thơ ráp của những tiện ích đơn giản như hồ bơi. Dự án có sự tân tiến hơn về những tiện ích nội khu vượt bậc và độc đáo. Peninsula Nha Trang được chủ đầu tư Điện Lực Hà Nội phát triển quản lý theo mơ hình tổ hợp tiện ích dịch vụ và lưu trú đạt chuẩn 5 sao. Do đó phần tiện ích nội khu rất được chú trọng để mang đến chuỗi tiện nghi đáp ứng mọi nhu cầu về nghỉ dưỡng, ẩm thực, giải trí,…
Hình 3.1: Căn hộ du lịch và khách sạn Peninsula Nha Trang Bảng 3.1: Thông tin chi tiết về dự án: Bảng 3.1: Thông tin chi tiết về dự án:
Tên thương mại Peninsula Nha Trang
Vị trí dự án Khu đô thị Biển An Viên, thành phố
Nha Trang, tỉnh Khánh Hịa.
Tổng diện tích 8187 m2
Tổng diện tích xây dựng 2173 m2
Phùng Văn Chiến - 20173674 51
Diện tích thảm cỏ, cây xanh 2531 m2
Mật độ xây dựng 36,93%
Quy mô 2 Khối tháp mỗi khối 21 tầng
Tầng hầm 1 tầng
Chiều cao 80,3 m
Cấp cơng trình Cấp I
Phương pháp thiết kế
- Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho tòa nhà: bao gồm chiếu sáng trong nhà và
chiếu sáng ngoài nhà, chiếu sáng cảnh quan, chiếu sáng kiến trúc,…
- Tính tốn phụ tải và lên phương án cấp điện.
- Thiết kế hệ thống cấp nguồn điện cho cơng trình tịa nhà.
- Tính tốn, thiết kế hệ thống thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện.
- Tính tốn, thiết kế hệ thống truyền dẫn điện.
- Thiết kế hệ thống chống sét và an tồn điện cho cơng trình tịa nhà.
3.2 Phương án cấp điện tổng thể
Lưới điện trung thế và Máy biến áp
- Nguồn điện trung thế cấp cho cơng trình được lấy từ đường dây trung thế
22kv của thành phố đi qua cơng trình.
- Nguồn điện chính lấy từ điểm đấu nối trung thế, sử dụng tuyến cáp trung thế CU/PVC/XLPE/DSTA/PVC 3x240 mm2 - 24kV, nối đến phịng trung thế ngồi nhà của cơng trình rồi dẫn đến tủ trung thế RMU của cơng trình. Từ tủ RMU nối cáp trung thế đến Máy biến áp, từ Máy biến áp nối về hệ thống tủ ATS1 nằm ở phòng hạ thế. Từ tủ ATS1 nối cáp hạ thế về dãy tủ hạ thế tổng đặt tại ở phòng hạ thế đặt tại hầm 1.
Hệ thống tủ MSB
Theo chức năng của phụ tải điện thì hệ thống tủ MSB được chia làm nhóm chính.
- Nhóm 01: Nhóm phụ tải căng hộ và phụ tải thương mại.
Khối Phụ tải thương mại dành cho khách hàng: cấp điện để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của khách hàng. Sử dụng Busway để cấp điện cho các phụ tải như chiếu sáng, ổ cắm, điều hòa đơn từng căn hộ các phụ tải động lực nhỏ từ tầng 1 đến tầng Tum kỹ thuật. Busway cấp điện đến các tầng, đi cáp hạ thế trong các thang máng cáp và đi trên trần giả đến các Tủ phân phối tầng. Từ tủ phân phối tầng cấp điện tới các lộ đi đến các tủ phòng khách sạn hoặc các tủ phục vụ thương mại bằng dây cáp lõi đồng hạ thế, chủ yếu sử dụng loại dây Cu/XLPE/PVC đi trên thang máng cáp để cấp điện.
Phùng Văn Chiến - 20173674 52
Khối phụ tải động lực như Thang máy, Bơm cấp thoát nước, Thiết bị bếp nhà hàng, Điều hòa chiller cho các khối dịch vụ tầng 1,2,3,...Sử dụng cáp hạ thế chủ yếu là Cu/XLPE/PVC đi trong thang cáp theo lỗ mở trục kỹ thuật điện lên vị trí của tủ điện động lực.
- Nhóm 3: Nhóm phụ tải sự cố.
Khối phụ tải sự cố: Nhóm phụ tải này hoạt động khi có sự cố như hỏa hoạn. Bao gồm các phụ tải báo cháy, thơng gió hút khói, bơm chữa cháy và thang máy PCCC. Nhóm phụ tải sự cố được cấp điện bằng cách đi cáp chống cháy Cu-Fr/XLPE/PVC trên hệ thống thang máng cáp đến các tủ điện của phụ tải.
Máy phát
Theo mục 3.4.13 Theo QCVN 06:2020, Trong các nhà có chiều cao PCCC lớn hơn 28 m thì phải được cấp điện từ 03 người ưu tiên:
- Nguồn 1: Cấp nguồn từ nguồn lưới và Máy biến áp
- Nguồn máy phát điện dự phòng 01: ưu tiên 100% phụ tải tòa nhà, máy phát điện đặt ngồi nhà của cơng trình. Khi sảy ra mất điện lưới thì máy phát điện 01 sẽ cấp điện cho tất cả các phụ tải của cơng trình. Chi tiết được thể hiện trên bản vẽ sơ đồ kết nối máy phát dự phòng và lưới điện máy biến áp thông qua tủ ATS1 đổi nguồn.
- Nguồn máy phát điện dự phòng 02: Được đặt trên tầng Tum. Máy phát điện 02 có nhiệm vụ cấp nguồn cho các tải sự cố, tải sự cố được tập trung tại tủ phân phối là tủ sự cố (TD-SC). Khi sảy ra sự cố cháy nổ, nguồn điện cấp cho tải sự cố theo thứ tự bao gồm nguồn của MBA, nguồn của máy phát điện 01 và nguồn của máy phát điện 02.
Trong điều kiện sự cố (chủ yếu là hỏa hoạn), MBA vẫn hoạt động cấp nguồn nuôi phụ tải sự cố, ngắt các phụ tải khác ra khỏi hệ thống. Trường hợp MBA sảy ra sự cố thì Máy phát điện 01 hoạt động cấp nguồn cho phụ tải sự cố. Trường hợp Máy phát điện 01 tiếp tục bị sự cố khơng thể hoạt động thì Máy phát điện 02 hoạt động cấp nguồn cho phụ tải sự cố.
Xem chi tiết tại bản vẽ E01: Sơ đồ nguyên lý điện điện tổng thể.
3.3 Thiết kế chiếu sáng
Giải pháp thiết kế chiếu sáng tuân thủ QCVN-12:2014 và TCVN 7114:2008 với chiếu sáng trong nhà.
Sử dụng phương pháp tính tốn chiếu sáng theo độ rọi E tiêu chuẩn kết hợp chiếu sáng theo nội thất để tăng tính thẩm mỹ cũng như đảm bảo yêu cầu về độ rọi theo các quy chuẩn và tiêu chuẩn hiện hành.
Một số loại đèn và khu vực sử dụng:
- Đèn tuýp Led lắp nổi 1x18W: Với quang thông của đèn lớn, cũng như hiệu năng cao, đèn được thiết kế cho khu vực để xe, phòng kỹ thuật, khu vực bếp, kho..
Phùng Văn Chiến - 20173674 53
- Sử dụng đèn Led Panel vng 600x600 dành cho khu vực có diện tích lớn như khu vực thương mại dịch vụ, các Showroom, văn phòng làm việc, hội trường,... mang đến tính đồng nhất ánh sáng cao cũng như sự trang trọng dành cho khách hàng.
- Sử dụng đèn downlight âm trần, kết hợp đèn LED dây hắt trần, tô điểm thêm hệ đèn chùm trang trí và đèn thả decor chiếu rọi cho các khu vực có yêu cầu thẩm mỹ cao như đại sảnh, lễ tân, nhà hàng, coffee, bar, phòng nghỉ, hành lang, wc, bể bơi và khu vui chơi trong nhà,...
- Đối với khu vực phịng nhỏ và riêng biệt thì sử dụng cơng tắc điều khiển đèn tùy theo khơng gian mà có thể dùng cơng tắc đơn, đôi, ba, bốn cực hoặc công tắc đảo chiều.
Thiết kế chiếu sáng cho tầng Hầm 1
a. Khu để xe
Khu để xe ở tầng Hầm 1 có các thơng số sau:
+ Khu vực để xe có diện tích: 1378 m2.
+ Độ rọi yêu cầu: Etc = 75lux (theo bảng 2.1).
+ Loại đèn sử dụng: Led Tube.
+ Chọn đèn: LED TUBE T8 TT01 120/18W (S) của Rạng Đông.
+ Thông số đèn: F=1749 lm, P=18 W [6]. + Hệ số dự trữ (hay còn gọi là hệ số bù): d = 1,45. + Hệ số sử dụng quang thông: U = 0,8. Số đèn cần dùng là: фtổng =Etc. S. d U. фđèn = 75.1375.1,45 0,8.1749 = 10710 lm PT 3.1 Số đèn chọn là: 107 đèn
b. Khu phòng kỹ thuật điện
Khu phòng kỹ thuật 1 ở tầng Hầm 1 có các thơng số sau:
+ Khu vực phịng kỹ thuật có diện tích: 77 m2.
+ Độ rọi u cầu: Etc = 75lux (theo bảng 2.1).
+ Loại đèn sử dụng: Led Tube.
+ Chọn đèn: LED TUBE T8 TT01 120/18W (S) của Rạng Đông.
+ Thông số đèn: F=1749 lm, P=18 W [6]. + Hệ số dự trữ (hay còn gọi là hệ số bù): d = 1,45. + Hệ số sử dụng quang thông: U = 0,8. Số đèn cần dùng là: фtổng =Etc. S. d U. фđèn = 75.77.1,45 0,8.1749 = 6,01 lm PT 3.2
Phùng Văn Chiến - 20173674 54
Số đèn chọn là: 7 đèn
* Thống kê, tính tốn chi tiết chiếu sáng tầng Hầm 1: Xem Phụ Lục 01.
Thiết kế chiếu sáng cho Tầng 1, Tầng 2
a. Khu nhà hàng Tầng 1.
Khu nhà hàng ở Tầng 1 có các thơng số sau:
+ Khu vực nhà hàng có diện tích: 426 m2.
+ Độ rọi yêu cầu: Etc = 200lux (theo bảng 2.1).
+ Loại đèn sử dụng: Đèn Downlight
+ Chọn đèn: AT04L 155/16W của Rạng Đông.
+ Thông số đèn: F=1100 lm, P=16 W [6]. + Hệ số dự trữ (hay còn gọi là hệ số bù): d = 1,25. + Hệ số sử dụng quang thông: U = 0,8. Số đèn cần dùng là: фtổng =Etc. S. d U. фđèn = 200.426.1,25 0,8.1100 = 120,94 lm PT 3.3 Số đèn chọn là: 120 đèn
* Thống kê, tính tốn chi tiết chiếu sáng Tầng 1: Xem Phụ Lục 01.
b. Khu bếp Tầng 2.
Khu bếp ở Tầng 1 có các thơng số sau:
+ Khu vực bếp có diện tích: 83 m2.
+ Độ rọi yêu cầu: Etc = 200lux (theo bảng 2.1).
+ Loại đèn sử dụng: Đèn led có chóa phản quang âm trần
+ Chọn đèn: TDA 314 của DUHAL.
+ Thông số đèn: F=2520 lm, P= 3x4 W [6]. + Hệ số dự trữ (hay còn gọi là hệ số bù): d = 1,25. + Hệ số sử dụng quang thông: U = 0,8. Số đèn cần dùng là: ф𝑡ổ𝑛𝑔 =𝐸𝑡𝑐. 𝑆. 𝑑