Phùng Văn Chiến - 20173674 40
Tính chọn thanh dẫn Busway:
Thơng số Busway chọn phải tuân theo các điều kiện sau:
UBW ≥ U (V) PT 2.46
IBW ≥ Itt (A) PT 2.47
ΔUBW ≤ ΔUcp−max (V) PT 2.48
IN−BW ≥ ISC (A) PT 2.49
Trong đó:
+ UBW, IBW, ΔUBW, IN−BW: Điện áp, dòng định mức, tổn thất điện áp, dòng ngắn mạch lớn nhất của Busway.
+ U, Itt, ΔUcp−max, ISC: Điện áp, dịng điện tính tốn, tổn thất điện áp cho phép lớn nhất và dòng ngắn mạch của hệ thống điện.
Thơng thường Busway được chế tạo sẵn với những dịng điện nhất định như 1000A, 1250A, 2000A,…
b. Dây, cáp dẫn điện
Chọn dây dẫn cũng là một cơng việc khá quan trọng, vì nếu dây dẫn chọn khơng phù hợp, tức không thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì có thể dẫn đến các sự cố như chập mạch do dây dẫn bị phát nóng quá mức dẫn đến hư hỏng cách điện. Từ đó làm giảm độ tin cậy cung cấp điện và có thể gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Bên cạnh việc thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật thì việc chọn lựa dây dẫn cũng cần phải thỏa mãn các yêu cầu kinh tế.
Cáp dùng trong mạng điện cao áp và thấp áp có nhiều loại, thường gặp là cáp đồng, cáp nhôm, cáp một lõi, hai lõi, ba hay bốn lõi, cách điện bằng cao su, giấy, thủy tinh hoặc nhựa tổng hợp,…
Tùy theo những yêu cầu về cách điện, đảm bảo độ bền cơ, điều kiện lắp đặt cũng như chi phí để ta lựa chọn dây dẫn mà nó đáp ứng được yêu cầu về kỹ thuật, an toàn và kinh tế.
Trong mạng điện chung cư, dây dẫn và cáp thường được chọn theo hai điều kiện sau:
- Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép.
- Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
Nguyên tắc chọn dây dẫn ở lưới hạ thế (<1000 V) được dựa trên cơ sở phát nóng của dây dẫn cũng như chịu được dòng chạy trong dây dẫn, phối hợp với các thiết bị bảo vệ. Sau khi chọn xong, cần kiểm tra theo các điều kiện tổn thất điện áp như các điều kiện ổn định nhiệt. Dòng điện cho phép của dây dẫn là dòng điện làm việc lâu dài mà nhiệt độ do dịng điện gây ra khơng q nhiệt độ cho phép của dây dẫn ta chọn.
Phùng Văn Chiến - 20173674 41
Tính chọn dây, cáp điện.
Quy định tiết diện tối thiểu của dây dẫn: Trích bảng 2 TCVN 9207:2012.
Hình 2.4: Tiếu diện tối thiểu của dây dẫn (Trích bảng 2: TCVN 9207:2012)
Tính tốn chọn dây, cáp - pha được thực hiện qua 2 bước sau:
- Bước 1: Xác định tiết diện dây dẫn.
Khi có dịng điện chạy qua, cáp và dây dẫn sẽ bị phát nóng. Nếu nhiệt độ tăng q cao thì chúng có thể bị hư hỏng cách điện hoặc giảm tuổi thọ và độ bền cơ học của kim loại dẫn điện. Do vậy, nhà chế tạo quy định nhiệt độ cho phép đối với mỗi loại dây dẫn và cáp.
Nếu nhiệt độ nơi đặt dây dẫn hoặc cáp khác với nhiệt độ quy định thì ta phải hiệu chỉnh theo hệ số hiệu chỉnh K (tra sổ tay, cẩm nang). Do đó tiết diện dây dẫn và cáp được chọn phải thoã mãn điều kiện sau:
Theo tiêu chuẩn quốc tế IEC dòng điện cho phép của dây dẫn phải thỏa mãn điều kiện sau: Icp ≥IB K = In(Ir) K PT 2.50 Trong đó:
+ Icp : dòng điện cho phép của dây dẫn. + IB : dòng điện làm việc cực đại.
+ Ir : dòng điện chỉnh định đối với loại CB có chỉnh định. + In : dòng điện định mức đối với loại CB khơng có chỉnh định. + K : tích các hệ số hiệu chỉnh.
Mạch dây không chôn dưới đất: hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt:
K = K1. K2. K3 PT 2.51
Trong đó:
+ K1 : thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt. (Theo bảng H1–13, trang H1- 24, tài liệu [8]).
Phùng Văn Chiến - 20173674 42
+ K2 : thể hiện ảnh hưởng tương hỗ của các mạch nằm kề nhau. Hai mạch được coi là kề nhau khi khoảng cách L giữa hai dây nhỏ hơn hai lần đường kính cáp lớn nhất của hai cáp nói trên. (Theo bảng H1–14, trang H1-25, tài liệu [8]).
+ K3 : thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện. (Theo bảng H1–15, trang H1-26, tài liệu [8]).
Mạch dây chôn dưới đất: hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt:
K = K4. K5. K6. K7 PT 2.52
Trong đó:
+ K4: thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt. (Theo bảng H1–19, trang H1-31, tài liệu [8]).
+ K5: thể hiện ảnh hưởng của số dây đặt kề nhau. Các dây được coi là kề nhau nếu khoảng cách L giữa chúng nhỏ hơn hai lần đường kính của dây lớn nhất trong hai dây. (Theo bảng H1–20, trang H1-31, tài liệu [8]).
+ K6: thể hiện ảnh hưởng của môi trường đất nơi chôn cáp. (Theo bảng H1–21, trang H1-31, tài liệu [8]).
+ K7: thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất nơi chơn cáp. Hệ số này tính đến ảnh
hưởng của đất khác 20oC. (Theo bảng H1-22, trang H1-32, tài liệu [8]).
- Bước 2: Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép
Điều kiện là : ΔU ≤ ΔUcp hoặc ΔU% ≤ ΔUcp%
Tính chọn tiết diện dây, cáp – dây trung tính:
Dịng trong dây trung tính có thể coi như bằng không. Tuy nhiên, từ lưới 3 pha dẫn đến các căn hộ ln có dịng chạy trong dây trung tính. Sự phát triển của các thiết bị biến đổi công suất trong các mạng lưới công nghiệp sẽ tạo các sóng hài. Các sóng hài bội ba chạy trong dây trung tính được khuếch đại lên ba lần do đó có thể vượt giới hạn cho phép.
Tiêu chuẩn lựa chọn: tiết diện dây trung tính có thể nhỏ hơn dây pha, chính vì vậy cần phải lưu ý đến khả năng đặt thiết bị bảo vệ trên dây trung tính nếu nó khơng đảm nhận chức năng của dây bảo vệ.
Theo tiêu chuẩn IEC 364 - 5.5.2 qui định:
- Dây đồng có Spha 16 mm2 : SN = Spha. Spha > 16 mm : SN Spha. - Dây nhơm có Spha 25 mm2 : SN = Spha. Spha > 25 mm2 : SN Spha.
Tính chọn tiết diện dây, cáp – dây nối đất (dây PE):
Dây nối đất cho phép liên kết các vật dẫn tự nhiên và các vỏ kim loại kim loại khơng có điện của các thiết bị để tạo lưới đẳng áp. Các dây này sẽ dẫn dòng sự cố
Phùng Văn Chiến - 20173674 43
do hư hỏng điện (giữa pha và thiết bị) tới điểm trung tính nối đất của nguồn. Dây PE sẽ được đấu nối với hệ thống nối đất chính của tịa nhà. Các đầu nối đất chính sẽ được đấu nối với điện cực nối đất qua dây dẫn nối đất.
Chú ý:
- Không cần chứa đựng bất kỳ hình thức thiết bị đóng cắt nào.
- Nối các vỏ thiết bị bằng kim loại tới các các dây PE chính, nghĩa là nối song
song.
- Kích cỡ của dây PE được xác định theo bảng 12 – TCVN 9207-2012 như
sau:
Bảng 2.10: Kích cỡ của dây PE được xác định theo bảng 12 – TCVN 9207-2012
Tiết diện dây pha [mm2] Tiết diện dây PE [mm2]
Sph ≤ 16 SPE = Sph 16 < Sph ≤ 35 SPE = 16 35 < Sph ≤ 400 SPE = Sph /2 400 < Sph ≤ 800 SPE = 200 Sph >800 SPE = S/4 Tính tốn chống sét và nối đất a. Khái niệm về hệ thống chống sét. - Khái niệm về sét:
Trong khí quyển, giữa các đám mây khi tích điện trái dấu sẽ sinh ra sự phóng điện. Trước khi có sự phóng điện của sét, đã có sự phân chia và tích lũy điện tích rất cao trong các đám mây giông, do tác động của các luồng khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây. Điện thế chênh lệch giữa các đám mây với đất rất lớn có thể đạt tới trị số hàng chục, thậm chí hàng trăm triệu volt. Khi sự chênh lệch điện thế này đủ lớn nó sẽ đánh thủng lớp khơng khí ngăn cách nó với mặt đất, lúc này xảy ra hiện tượng phóng điện giữa các đám mây và mặt đất tạo nên tia lửa điện lóe sáng và kèm theo tiếng nổ dữ dội – gọi là sét.
- Sự cần thiết của việc phịng chống sét:
Các cơng trình có nguy cơ cháy nổ cao như nhà máy sản xuất thuốc nổ, kho chứa nhiên liệu hoặc tương đương cần sự bảo vệ cao nhất khỏi các nguy cơ bị sét đánh. [12].
Đối với các cơng trình khác, cần cân nhắc xem liệu có cần chống sét hay khơng. Trong nhiều trường hợp, yêu cầu cần thiết phải chống sét là rõ ràng, ví dụ:
+ Nơi tụ họp đông người.
+ Nơi cần phải bảo vệ các dịch vụ công cộng thiết yếu.
+ Nơi mà quanh khu vực đó thường xuyên xảy ra sét đánh.
+ Nơi có các kết cấu rất cao hoặc đứng đơn độc một mình.
Phùng Văn Chiến - 20173674 44
+ Nơi có chứa các vật liệu dễ cháy, nổ.
Tuy nhiên, trong rất nhiều trường hợp khác thì khơng dễ quyết định. Trong các trường hợp đó cần xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng đến xác suất sét đánh và các phân tích về hậu quả của nó.
Cũng có một số yếu tố khơng thể đánh giá được và chúng có thể bao trùm lên tất cả các yếu tố khác. Ví dụ như u cầu khơng xảy ra các nguy cơ có thể tránh được đối với cuộc sống của con người hoặc là việc tất cả mọi người sống trong tịa nhà ln cảm thấy được an tồn có thể quyết định cần có hệ thống chống sét, mặc dù thơng thường thì điều này là khơng cần thiết.
Khơng có bất cứ hướng dẫn cụ thể nào cho những vấn đề như vậy nhưng có thể tiến hành đánh giá căn cứ vào xác suất sét đánh vào cơng trình với những yếu tố sau:
+ Cơng năng của tịa nhà.
+ Tính chất của việc xây dựng tịa nhà đó.
+ Giá trị của vật thể trong tòa nhà hoặc những hậu quả do sét đánh gây ra.
+ Vị trí tịa nhà.
+ Chiều cao cơng trình.
Trong những trường hợp cần thiết có thể tham khảo thơng tin trong các tài liệu chuyên ngành hoặc tham khảo ý kiến từ các chuyên gia có kinh nghiệm.
- Phân loại cơng trình cần được bảo vệ:
+ Cấp I – những cơng trình, trong đó có tỏa ra các chất khí hoặc hơi cháy,
cũng như các bụi hoặc sợi cháy dễ dàng chuyển sang trạng thái lơ lửng và có khả năng kết hợp với khơng khí hoặc các chất oxy hóa khác tạo thành các hỗn hợp nỗ, có thể xảy ra ngay trong điều kiện làm việc bình thường kể cả điều kiện làm việc bình thường ngắn hạn (mở hoặc đóng các thiết bị chứa hoặc rót các chất dễ bắt lửa hoặc các chất lỏng cháy qua lại các bình để hở, v.v..). Khi xảy ra nổ sẽ gây ra những phá hoại lớn và làm chết người.
+ Cấp II – Những cơng trình, trong đó có tỏa ra các chất khí, hơi, bụi hoặc
sợi cháy và có khả năng kết hợp với khơng khí hoặc các chất oxy hóa khác tạo thành các hỗn hợp nổ. Nhưng khả năng này chỉ xảy ra khi có sự cố hoặc làm sai quy tắc khơng thể xảy ra trong khi làm việc bình thường. Khi xảy ra nổ chỉ gây ra những hư hỏng nhỏ và không làm chết người.
+ Cấp III – Tất cả những cơng trình cịn lại.
Ghi chú: một cơng trình cấp III (theo nguyên tắc phân cấp ở trên) nhưng có tầm quan trọng đặc biệt về chính trị hoặc kinh tế thì được phép nâng lên cấp II. (Ví dụ: Nhà Quốc hội, đài phát thanh, nhà máy điện, nhà ở và làm việc của lãnh tụ…).
b. Cấu tạo của hệ thống chống sét cho tịa nhà, cơng trình.
+ Kim thu sét: kim thu sét là một thanh vót nhọn đặt trên đỉnh cơng trình, nó được nối xuống đất bởi một hoặc nhiều dây dẫn (thường là dây đồng). Có 2 loại kim thu sét là kim thu sét cổ điển và kim thu sét tiên đạo.
Phùng Văn Chiến - 20173674 45
+ Lồng thu sét (lồng Faraday): Gồm các đai sét nối song song xuống đất bên ngồi tịa nhà, các thanh được nối ngang nếu tịa nhà cao. Kết quả tạo thành lưới 15x15 m hoặc 10x10 m, điều này tạo nên lưới đẳng thế tốt hơn cho tòa nhà và chia nhỏ dịng sét, vì vậy giảm được đáng kể trường điện từ và hiện tượng cảm ứng. + Dây dẫn sét: nối từ kim thu sét xuống hộp kiểm tra và dẫn xuống hệ thống cọc tiếp đất.
+ Hộp kiểm tra tiếp địa: dùng để thường xuyên đo điện trở tiếp đất chống sét. + Thanh dẫn: thép dẹt hoặc thanh đồng dẹt nối các cọc tiếp đất với nhau bằng phương pháp hàn thường, hoặc hàn kewell hoặc kẹp chuyên dùng hoặc dây dẫn đồng trần.
+ Cọc tiếp đất: làm bằng cọc thép mạ đồng, thép V... + Phụ kiện: chân đỡ kim thu, kẹp cáp, kẹp cáp và cọc...
c. Phương pháp làm giảm điện trở nối đất
- Tăng cường khả năng tiếp xúc giữa cọc và dây nối cọc:
+ Khi dùng cọc tiếp địa bằng théo góc và dùng thanh thép nối giữa các cọc
thì để tăng cường khả năng tiếp xúc người ta dùng phương pháp hàn.
+ Khi dùng cọc thép mạ đồng và các thanh đồng 25x3 và dây đồng dẫn sét
thì người các dùng các phụ kiện chuyên dụng để nối hoặc dùng phương pháp hàn KumWell.