(NB) Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về lắp đặt điện; Lắp đặt đường dây trên không; Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng; Lắp đặt mạng điện công nghiệp;...
Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về lắp đặt
Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.2: Tổ chức công việc lắp đặt điện
1.3: Các loại sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt một hệ thống điện
2 Bài 2: Lắp đặt đường dây trên không
2.1: Các khái niệm và yêu cầu kỹ thuật
2.2: Các phụ kiện đường dây
2.3: Các thiết bị dùng trong lắp đặt đường dây trên không
2.4: Phương pháp lắp đặt đường dây trên không
2.5: Kỹ thuật an toàn khi lắp đặt đường dây
2.6: Đưa đường dây vào vận hành
3 Bài 3: Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng
3.1: Các phương thức đi dây
3.2: Các kích thước trong lắp đặt điện và lựa chọn dây dẫn
3.3: Một số lọai mạch điện cơ bản
4 Bài 4: Lắp đặt mạng điện công nghiệp
4.1: Khái niệm chung về mạng điện công nghiệp
4.2: Các phương pháp lắp đặt cáp
4.3: Lắp đặt máy phát điện
4.4: Lắp đặt tủ điều khiển và phân phối
5 Bài 5: Lắp đặt hệ thống nối đất và chống sét
5.1: Khái niệm về nối đất và chống sét trong hệ thống điện công nghiệp
5.2: Lắp đặt hệ thống nối đất
5.3: Lắp đặt hệ thống chống sét
Bài 1 Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về lắp đặt Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt điện
- Phân tích được các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện theo nội dung bài đã học
- Rèn luyện tính tích cực, chủ động, nghiêm túc trong công việc
1.1 Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện
Nội dung tổ chức công việc bao gồm các hạng mục chính sau:
Kiểm tra và thống kê chính xác các hạng mục công việc theo thiết kế và bản vẽ thi công là rất quan trọng Đồng thời, cần lập bảng tổng hợp các trang thiết bị, vật tư và vật liệu cần thiết cho quá trình lắp đặt.
Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt và phân bổ nhân lực dựa trên trình độ tay nghề của từng bậc thợ, cùng với chuyên môn theo từng hạng mục và khối lượng công việc Đồng thời, xây dựng biểu đồ điều động nhân lực, vật tư và trang thiết bị phù hợp với tiến độ lắp đặt.
Sọan thảo các phiếu công nghệ chi tiết, mô tả rõ ràng các công đoạn lắp đặt cho tất cả các dạng công việc theo thiết kế đã đề ra.
Lựa chọn và xác định số lượng máy móc thi công, dụng cụ lắp đặt và các phụ kiện cần thiết là bước quan trọng để đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra suôn sẻ.
Xác định số lượng các phương tiện vận chuyển cần thiết
Sọan thảo hình thức thi công mẫu để thực hiện các công việc lắp đặt điện cho các trạm mẫu hoặc các công trình mẫu
Sọan thảo các biện pháp an tòan về kỹ thuật
Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện giúp rút ngắn thời gian thi công và nhanh chóng đưa công trình vào vận hành Biểu đồ tiến độ lắp đặt điện được xây dựng dựa trên tiến độ của các hạng mục lắp đặt và hoàn thiện Khi xác định được khối lượng và thời gian hoàn thành, chúng ta có thể tính toán cường độ công việc theo số giờ - người, từ đó xác định số đội, tổ và nhóm cần thiết cho công việc Tất cả các công việc này được thực hiện theo biểu đồ công nghệ, với việc tổ chức dựa trên các biện pháp thực hiện lắp đặt.
Việc vận chuyển vật tư và vật liệu cần tuân thủ kế hoạch đã đề ra, đồng thời yêu cầu đặt hàng trước các chi tiết điện để đảm bảo sẵn sàng cho quá trình lắp đặt.
Các trang thiết bị và vật liệu điện cần được tập kết gần công trình, không vượt quá 100m từ nơi làm việc Mỗi loại công trình ngoài các trang thiết bị chuyên dụng cần trang bị thêm máy mài, ê tô, hòm dụng cụ và máy hàn để phục vụ cho công việc lắp đặt điện.
1.1.2 Tổ chức các đội nhóm chuyên môn
Khi xây dựng và lắp đặt các công trình điện lớn, việc tổ chức các đội, tổ, nhóm lắp đặt theo từng lĩnh vực chuyên môn là rất hợp lý Chuyên môn hóa cán bộ và công nhân lắp đặt theo từng lĩnh vực giúp tăng năng suất lao động và nâng cao chất lượng công việc, đảm bảo tiến độ thực hiện không bị gián đoạn Các đội nhóm lắp đặt có thể được tổ chức theo cơ cấu chuyên biệt để tối ưu hóa hiệu quả công việc.
Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác thực hiện khảo sát tuyến, chia khoảng cột và xác định vị trí móng cột dựa trên địa hình cụ thể Các công việc bao gồm đánh dấu, đục lỗ cho các hộp và tủ điện phân phối, cũng như đục rãnh đi dây trên tường và sẻ rãnh đi dây trên nền.
Bộ phận lắp đặt đường trục và các trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện
Bộ phận điện lắp đặt trong nhà, ngòai trời
Bộ phận lắp đặt các trang thiết bị điện và mạng điện cho các thiết bị, máy móc cũng như các công trình chuyên dụng…
Thành phần, số lượng các đội, tổ, nhóm được phân chia phụ thuộc vào khối lượng và thời hạn hòan thành công việc.
Một số kí hiệu thường dùng
Bảng 1.1 Một số các kí hiệu của các thiết bị điện
Kí hiệu Tên gọi Kí hiệu Tên gọi
Nối với nhau về cơ khí Dây dẫn ngòai lớp trát Vận hành bằng tay Dây dẫn trong lớp trát
Vận hành bằng tay, ấn
Dây dẫn dưới lớp trát
Vận hành bằng tay, kéo
Dây dẫn trong ống lắp đặt
Vận hành bằng tay, xoay
Vận hành bằng tay, lật Cuộn dây
Cảm biến Tụ điện Ở trạng thái nghỉ Vỏ
Hai khí cụ điện trong một vỏ Đóng chậm Cầu chì
Dây bảo vệ PE Ống nghe
Dây trung tính nối đất PEN
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
3 Ổ cắm có bảo vệ, 1 cái
Nút nhấn có đèn kiểm tra
3 Ổ cắm có bảo vệ, 3 cái
4 1+2 Đèn ở hai mạch điện riêng
Công tắc ba chấu có điểm giữa
3 Đèn có công tắc, 1 cái
Công tắc 4 chấu (công tắc chữ thập)
4 Đèn và đèn báo khẩn cấp
Re lai, khởi động từ
Công tắc dòng điện xung t
Các công thức cần dùng trong tính toán
1.3.1 Các công thức kỹ thuật điện Điện trở một chiều của dây dẫn ở 200C
Trong đó: - điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn , mm2 / km,
+ Đối với dây đồng 18 , 5 mm 2 / km ,
+ Đối với dây nhôm 29 , 4 mm 2 / km ,
+ Đối với dây hợp kim nhôm 32 , 3 mm 2 / km
L - chiều dài đường dây , km
F - tiết diện dây dẫn , mm2 Điện trở của dây dẫn ở t0C rt = r0+r0(t-200)
+ Đối với dây thép = 0,0057 0,0062 Định luật ôm đối với dòng điện một chiều
I U hoặc U = I.R Đối với dòng điện xoay chiều :
I U hoặc U = I.Z Trong đó : I – dòng điện ,A ;
Trong đó : r - điện trở tác dụng , ; xL – điện kháng , ; xC – dung kháng , ;
Công suất dòng một chiều
Công suất dòng xoay chiều một pha
+ Công suất tác dụng P = U.I.cos
+ Công suất phản kháng Q = U.I.sin ; + Công suất biểu khiến S P 2 Q 2 U I
Công suất dòng xoay chiều 3 pha
+ Công suất tác dụng P 3 UI cos , W ;
+ Công suất phản kháng Q 3 UI sin , Var ;
+ Công suất biểu khiến S 3 UI , VA ;
Trong đó: U –điện áp pha với dòng xoay chiều một pha , điện áp dây đối với dòng điên xoay chiều ba pha , V ;
R –điện trở , ; cos- hệ số công suất ; cos có giá trị từ 0 tới 1
–góc lệch pha giữa véc tơ điện áp và véc tơ dòng điện trong mạch dòng xoay chiều
1.3.2 Công thức và bảng để xác định tiết diện dây dẫn và giá trị tổn thất điện áp trên đường dây trên không điện áp tới 1000V
Tổn thất điện áp cực đại trên đoạn đường dây từ máy biến áp đến thiết bị tiêu thụ điện xa nhất không được vượt quá 4% đến 6%.
Việc xác định tiết diện dây đồng và dây nhôm trần của đường dây trên không tới 1kV được tiến hành theo công thức:
Trong đó: F-tiết diện dây dẫn , mm2
M: Mô men phụ tải , kw.m
M=P1 (tích của phụ tải – kw với chiều dài đường dây –m )
Để xác định tiết diện dây dãn cho đường dây trên không ba pha bốn dây sử dụng dây nhôm với điện áp 400/230 V và chiều dài 200m, cần tính toán phụ tải của đường dây P.
= 15 kw, cos = 1 Tổn thất điện áp cho phép U cp% =4%
Tính mô men phụ tải M = Pl = 15.200 = 3000 k w.m
Xác định tiết diện dây dẫn mỗi pha : mm 2
Chọn dây nhôm có tiết diện chuẩn 16mm2 – mã hiệu A – 16, đây là tiết diện gần nhất với tiết diện tính toán và cũng là tiết diện dây nhỏ nhất được phép theo quy trình trang bị điện cho dây nhôm ở cấp điện áp 0,4kV, đảm bảo độ bền cơ học.
Kiểm tra lại tổn thất điện áp :
Tiết diện dây dẩn chọn thỏa mãn yêu cầu
Khi cần xác định tiết diện dây dẫn cho đường dây có nhiều phụ tải phân bố dọc theo nó, ta cần tính toán mô men phụ tải bằng công thức cụ thể.
Trong đó : P1,P2,P3,….- các phụ tải, k W l1,l2,l3……-độ dài các đoạn đường dây , m
Thay giá trị M tính được vào công thức đã nêu trên
Tiết diện dây được chọn theo tổn thất điện áp cần phải kiểm tra về đốt nóng theo phụ lục của giáo trình cung cấp điện
Bảng 1.2 Giá trị hệ số C để xác định tổn thất điện áp trên đường dây dùng dây đồng (M) và dây nhôm (A)
Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
C Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
Dây nhôm Đường dây 3 pha 4 dây
Hệ thống điện 3 pha với điện áp 380/220V cho phép phân bố tải đều trên các pha, trong khi đường dây một pha hoặc đường dây một chiều 110V thường được sử dụng cho các ứng dụng nhỏ hơn Đường dây 2 pha, bao gồm hai dây mát, cũng là một phần quan trọng của hệ thống này, giúp tối ưu hóa hiệu suất và ổn định điện năng.
380/220V khi phụ tải phân bố đều trên các pha
37 20 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 120V
0,41 0,24 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 220V
Các lọai sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt một hệ thống điện
Khi vẽ sơ đồ thiết kế hệ thống điện, việc nghiên cứu kỹ lưỡng vị trí lắp đặt, yêu cầu về ánh sáng và công suất là rất quan trọng Dựa trên những thông tin này, thiết kế cần được thực hiện để đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về trang bị điện.
Khi trình bày bảng vẽ thiết kế có thể dùng các sơ đồ sau:
- Sơ đồ xây dựng (sơ đồ lắp đât)
- Sơ đồ đơn tuyến (sơ đồ tổng quát)
Trên các sơ đồ điện cần có việc hướng dẫn ghi chú việc lắp đặt:
- Phương thức đi dây cụ thể từng nơi
- Lọai dây, tiết diện, số lượng dây
- Lọai thiết bị điện, lọai đèn và nơi đặt
- Vị trí đặt hộp điều khiển, ổ lấy điện, công tắc
- Công suất của điện năng kế
Bản vẽ xây dựng, hay còn gọi là sơ đồ lắp đặt, thể hiện vị trí của đèn và các thiết bị điện theo sơ đồ kiến trúc Trong sơ đồ này, các thiết bị điện được đánh dấu rõ ràng, cùng với đường liên hệ đến công tắc điều khiển hoặc chỉ đơn giản là các ký hiệu của thiết bị tại vị trí lắp đặt mà không cần vẽ đường dây nối Ví dụ, trong một căn phòng, có thể lắp đặt một bóng đèn, một công tắc và một ổ cắm với dây bảo vệ như hình 1.1.
Hình 1.1 Sơ đồ xây dựng
Sơ đồ điện này minh họa chi tiết đường dây, thể hiện rõ sự kết nối giữa đèn, hộp nối và công tắc theo ký hiệu chuẩn Các thiết bị trong sơ đồ được biểu diễn bằng ký hiệu nhiều cực, với nguyên tắc rằng các công tắc được nối với dây pha.
Các thiết bị điện được biểu diễn dưới trạng thái không tác động và mạch điện ở trang thái không có nguồn (hình 1.2)
Sơ đồ chi tiết được sử dụng để vẽ một mạch đơn giản với ít đường dây, nhằm hướng dẫn đi dây cho một phần của bản vẽ Nó có thể áp dụng cho các bản vẽ mạch phân phối điện và kiểm soát.
X: Vị trí hộp nối, đô mi nô, ổ cắm, phích cắm
Q: Công tắc công suất, công tắc
Hình 1.2 Sơ đồ chi tiết
1.4.3 Sơ đồ đơn tuyến (sơ đồ tổng quát) Để đơn giản hóa các bản vẽ nhiều đường dây khó đọc, thấy rõ quan hệ trong mạch, người ta thường sử dụng sơ đồ đơn tuyến Trong sơ đồ này cũng nêu rõ chi tiết, vị trí thực tế của các đèn, thiết bị điện như sơ đồ chi tiết Tuy nhiên các đường vẽ chỉ vẽ một nét và có đnh số lượng dây, vì vậy dễ vẽ hơn và tiết kiệm nhiều thời gian vẽ, dễ đọc, dễ hiểu hơn so cới sơ đồ chi tiết
Hình 1.3 Sơ đồ tổng quát
Sơ đồ ký hiệu điện đơn giản giúp minh họa sự tương quan giữa các phần tử trong mạch mà không cần tôn trọng vị trí của đèn và thiết bị điện.
Hình 1.4 Sơ đồ ký hiệu
Thực hành lắp đặt đường dây trên
Các khái niệm và yêu cầu kỹ thuật
Các thiết bị dùng trong lắp đặt đường dây trên không
Phương pháp lắp đặt đường dây trên không
2.5: Kỹ thuật an toàn khi lắp đặt đường dây
2.6: Đưa đường dây vào vận hành
3 Bài 3: Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng
3.1: Các phương thức đi dây
3.2: Các kích thước trong lắp đặt điện và lựa chọn dây dẫn
3.3: Một số lọai mạch điện cơ bản
4 Bài 4: Lắp đặt mạng điện công nghiệp
4.1: Khái niệm chung về mạng điện công nghiệp
4.2: Các phương pháp lắp đặt cáp
4.3: Lắp đặt máy phát điện
4.4: Lắp đặt tủ điều khiển và phân phối
5 Bài 5: Lắp đặt hệ thống nối đất và chống sét
5.1: Khái niệm về nối đất và chống sét trong hệ thống điện công nghiệp
5.2: Lắp đặt hệ thống nối đất
5.3: Lắp đặt hệ thống chống sét
Bài 1 Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về lắp đặt Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt điện
- Phân tích được các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện theo nội dung bài đã học
- Rèn luyện tính tích cực, chủ động, nghiêm túc trong công việc
1.1 Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện
Nội dung tổ chức công việc bao gồm các hạng mục chính sau:
Kiểm tra và thống kê chính xác các hạng mục công việc theo thiết kế và bản vẽ thi công là rất quan trọng Cần lập bảng tổng hợp các trang thiết bị, vật tư và vật liệu cần thiết cho quá trình lắp đặt.
Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt và phân bổ nhân lực phù hợp với trình độ và tay nghề của từng bậc thợ, cũng như chuyên môn theo từng hạng mục và khối lượng công việc Đồng thời, cần xây dựng biểu đồ điều động nhân lực, vật tư và trang thiết bị để đảm bảo tiến độ lắp đặt hiệu quả.
Soạn thảo các phiếu công nghệ chi tiết, mô tả công nghệ và quy trình cho tất cả các dạng công việc lắp đặt theo thiết kế đã đề ra.
Lựa chọn và xác định số lượng máy móc thi công, dụng cụ hỗ trợ lắp đặt cùng với các phụ kiện cần thiết là bước quan trọng để đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.
Xác định số lượng các phương tiện vận chuyển cần thiết
Sọan thảo hình thức thi công mẫu để thực hiện các công việc lắp đặt điện cho các trạm mẫu hoặc các công trình mẫu
Sọan thảo các biện pháp an tòan về kỹ thuật
Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện giúp rút ngắn thời gian thi công và nhanh chóng đưa công trình vào vận hành thông qua việc lập biểu đồ tiến độ lắp đặt Biểu đồ này dựa trên khối lượng và thời gian hoàn thành các công việc, từ đó xác định cường độ công việc theo số giờ - người Điều này cho phép xác định số đội, tổ, nhóm cần thiết để thực hiện công việc hiệu quả Tất cả các hoạt động được tiến hành theo biểu đồ công nghệ, với việc tổ chức dựa trên các biện pháp thực hiện công việc lắp đặt.
Việc vận chuyển vật tư và vật liệu cần được thực hiện theo đúng kế hoạch, đồng thời cần đặt hàng chế tạo trước các chi tiết về điện để đảm bảo sẵn sàng cho việc lắp đặt.
Các trang thiết bị, vật tư và vật liệu điện cần được tập trung gần công trình, không xa hơn 100m từ nơi làm việc Đối với mỗi loại công trình, ngoài các thiết bị chuyên dụng, cần có thêm máy mài, ê tô, hòm dụng cụ và máy hàn để phục vụ cho công việc lắp đặt điện.
1.1.2 Tổ chức các đội nhóm chuyên môn
Khi xây dựng và lắp đặt các công trình điện lớn, việc tổ chức các đội, tổ, nhóm lắp đặt theo từng lĩnh vực chuyên môn là rất hợp lý Chuyên môn hóa cán bộ và công nhân lắp đặt theo từng lĩnh vực công việc không chỉ tăng năng suất lao động mà còn nâng cao chất lượng công việc, giúp quá trình thực hiện diễn ra nhịp nhàng và không bị gián đoạn Các đội nhóm lắp đặt có thể được tổ chức theo cơ cấu phù hợp để tối ưu hóa hiệu quả công việc.
Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác bao gồm việc khảo sát tuyến, chia khoảng cột, xác định vị trí móng cột theo địa hình cụ thể, đánh dấu và đục lỗ cho các hộp, tủ điện phân phối Ngoài ra, còn thực hiện đục rãnh đi dây trên tường và sẻ rãnh đi dây trên nền.
Bộ phận lắp đặt đường trục và các trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện
Bộ phận điện lắp đặt trong nhà, ngòai trời
Bộ phận lắp đặt các trang thiết bị điện và mạng điện cho các thiết bị, máy móc cũng như các công trình chuyên dụng…
Thành phần, số lượng các đội, tổ, nhóm được phân chia phụ thuộc vào khối lượng và thời hạn hòan thành công việc
1.2 Một số kí hiệu thường dùng
Bảng 1.1 Một số các kí hiệu của các thiết bị điện
Kí hiệu Tên gọi Kí hiệu Tên gọi
Nối với nhau về cơ khí Dây dẫn ngòai lớp trát Vận hành bằng tay Dây dẫn trong lớp trát
Vận hành bằng tay, ấn
Dây dẫn dưới lớp trát
Vận hành bằng tay, kéo
Dây dẫn trong ống lắp đặt
Vận hành bằng tay, xoay
Vận hành bằng tay, lật Cuộn dây
Cảm biến Tụ điện Ở trạng thái nghỉ Vỏ
Hai khí cụ điện trong một vỏ Đóng chậm Cầu chì
Dây bảo vệ PE Ống nghe
Dây trung tính nối đất PEN
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
3 Ổ cắm có bảo vệ, 1 cái
Nút nhấn có đèn kiểm tra
3 Ổ cắm có bảo vệ, 3 cái
4 1+2 Đèn ở hai mạch điện riêng
Công tắc ba chấu có điểm giữa
3 Đèn có công tắc, 1 cái
Công tắc 4 chấu (công tắc chữ thập)
4 Đèn và đèn báo khẩn cấp
Re lai, khởi động từ
Công tắc dòng điện xung t
1.3 Các công thức cần dùng trong tính toán
1.3.1 Các công thức kỹ thuật điện Điện trở một chiều của dây dẫn ở 200C
Trong đó: - điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn , mm2 / km,
+ Đối với dây đồng 18 , 5 mm 2 / km ,
+ Đối với dây nhôm 29 , 4 mm 2 / km ,
+ Đối với dây hợp kim nhôm 32 , 3 mm 2 / km
L - chiều dài đường dây , km
F - tiết diện dây dẫn , mm2 Điện trở của dây dẫn ở t0C rt = r0+r0(t-200)
+ Đối với dây thép = 0,0057 0,0062 Định luật ôm đối với dòng điện một chiều
I U hoặc U = I.R Đối với dòng điện xoay chiều :
I U hoặc U = I.Z Trong đó : I – dòng điện ,A ;
Trong đó : r - điện trở tác dụng , ; xL – điện kháng , ; xC – dung kháng , ;
Công suất dòng một chiều
Công suất dòng xoay chiều một pha
+ Công suất tác dụng P = U.I.cos
+ Công suất phản kháng Q = U.I.sin ; + Công suất biểu khiến S P 2 Q 2 U I
Công suất dòng xoay chiều 3 pha
+ Công suất tác dụng P 3 UI cos , W ;
+ Công suất phản kháng Q 3 UI sin , Var ;
+ Công suất biểu khiến S 3 UI , VA ;
Trong đó: U –điện áp pha với dòng xoay chiều một pha , điện áp dây đối với dòng điên xoay chiều ba pha , V ;
R –điện trở , ; cos- hệ số công suất ; cos có giá trị từ 0 tới 1
–góc lệch pha giữa véc tơ điện áp và véc tơ dòng điện trong mạch dòng xoay chiều
1.3.2 Công thức và bảng để xác định tiết diện dây dẫn và giá trị tổn thất điện áp trên đường dây trên không điện áp tới 1000V
Tổn thất điện áp cực đại tính theo phần trăm (ΔU%) trên đoạn đường dây nối từ máy biến áp đến thiết bị tiêu thụ điện xa nhất không được vượt quá 4% đến 6%.
Việc xác định tiết diện dây đồng và dây nhôm trần của đường dây trên không tới 1kV được tiến hành theo công thức:
Trong đó: F-tiết diện dây dẫn , mm2
M: Mô men phụ tải , kw.m
M=P1 (tích của phụ tải – kw với chiều dài đường dây –m )
Để xác định tiết diện dây dãn cho đường dây trên không ba pha bốn dây, sử dụng dây nhôm với điện áp 400/230 V và chiều dài 200m, cần tính toán phụ tải P của đường dây.
= 15 kw, cos = 1 Tổn thất điện áp cho phép U cp% =4%
Tính mô men phụ tải M = Pl = 15.200 = 3000 k w.m
Xác định tiết diện dây dẫn mỗi pha : mm 2
Chọn dây nhôm có tiết diện chuẩn 16mm2 – mã hiệu A – 16 là lựa chọn tối ưu, vì đây là tiết diện gần nhất với tiết diện tính toán và là tiết diện nhỏ nhất theo quy trình trang bị điện cho phép đối với dây nhôm ở cấp điện áp 0,4kV, đảm bảo độ bền cơ học.
Kiểm tra lại tổn thất điện áp :
Tiết diện dây dẩn chọn thỏa mãn yêu cầu
Để xác định tiết diện dây dẫn cho đường dây có nhiều phụ tải phân bố dọc theo nó, cần tính toán mô men phụ tải bằng một công thức cụ thể.
Trong đó : P1,P2,P3,….- các phụ tải, k W l1,l2,l3……-độ dài các đoạn đường dây , m
Thay giá trị M tính được vào công thức đã nêu trên
Tiết diện dây được chọn theo tổn thất điện áp cần phải kiểm tra về đốt nóng theo phụ lục của giáo trình cung cấp điện
Bảng 1.2 Giá trị hệ số C để xác định tổn thất điện áp trên đường dây dùng dây đồng (M) và dây nhôm (A)
Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
C Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
Dây nhôm Đường dây 3 pha 4 dây
Hệ thống điện 3 pha sử dụng điện áp 380/220V khi phụ tải được phân bố đều trên các pha, trong khi đó, đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 110V có thể đạt 3,5 Đối với đường dây 2 pha (hai dây mát), việc áp dụng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong hệ thống điện.
380/220V khi phụ tải phân bố đều trên các pha
37 20 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 120V
0,41 0,24 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 220V
1.4.Các lọai sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt một hệ thống điện
Khi vẽ sơ đồ thiết kế hệ thống điện, cần nghiên cứu kỹ lưỡng vị trí lắp đặt, yêu cầu ánh sáng và công suất Dựa trên những yếu tố này, thiết kế phải đáp ứng đầy đủ nhu cầu trang bị điện.
Khi trình bày bảng vẽ thiết kế có thể dùng các sơ đồ sau:
- Sơ đồ xây dựng (sơ đồ lắp đât)
- Sơ đồ đơn tuyến (sơ đồ tổng quát)
Trên các sơ đồ điện cần có việc hướng dẫn ghi chú việc lắp đặt:
- Phương thức đi dây cụ thể từng nơi
- Lọai dây, tiết diện, số lượng dây
- Lọai thiết bị điện, lọai đèn và nơi đặt
- Vị trí đặt hộp điều khiển, ổ lấy điện, công tắc
- Công suất của điện năng kế
Đưa đường dây vào vận hành
3 Bài 3: Lắp đặt hệ thống điện chiếu sáng
3.1: Các phương thức đi dây
3.2: Các kích thước trong lắp đặt điện và lựa chọn dây dẫn
3.3: Một số lọai mạch điện cơ bản
4 Bài 4: Lắp đặt mạng điện công nghiệp
4.1: Khái niệm chung về mạng điện công nghiệp
4.2: Các phương pháp lắp đặt cáp
4.3: Lắp đặt máy phát điện
4.4: Lắp đặt tủ điều khiển và phân phối
5 Bài 5: Lắp đặt hệ thống nối đất và chống sét
5.1: Khái niệm về nối đất và chống sét trong hệ thống điện công nghiệp
5.2: Lắp đặt hệ thống nối đất
5.3: Lắp đặt hệ thống chống sét
Bài 1 Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về lắp đặt Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm và các yêu cầu kỹ thuật trong lắp đặt điện
- Phân tích được các loại sơ đồ lắp đặt một hệ thống điện theo nội dung bài đã học
- Rèn luyện tính tích cực, chủ động, nghiêm túc trong công việc
1.1 Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.1.1 Tổ chức công việc lắp đặt điện
Nội dung tổ chức công việc bao gồm các hạng mục chính sau:
Kiểm tra và thống kê chính xác các hạng mục công việc theo thiết kế và bản vẽ thi công là rất quan trọng Cần lập bảng tổng hợp chi tiết các trang thiết bị, vật tư và vật liệu cần thiết cho quá trình lắp đặt.
Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt và phân bố nhân lực phù hợp với trình độ tay nghề của thợ, chuyên môn từng hạng mục và khối lượng công việc Đồng thời, cần xây dựng biểu đồ điều động nhân lực, vật tư và trang thiết bị theo tiến độ lắp đặt để đảm bảo hiệu quả công việc.
Sọan thảo các phiếu công nghệ chi tiết, mô tả công nghệ và công đoạn lắp đặt cho mọi dạng công việc theo thiết kế đã đề ra.
Lựa chọn và xác định số lượng máy móc thi công, dụng cụ lắp đặt và các phụ kiện cần thiết là bước quan trọng để đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.
Xác định số lượng các phương tiện vận chuyển cần thiết
Sọan thảo hình thức thi công mẫu để thực hiện các công việc lắp đặt điện cho các trạm mẫu hoặc các công trình mẫu
Sọan thảo các biện pháp an tòan về kỹ thuật
Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện giúp rút ngắn thời gian thi công và nhanh chóng đưa công trình vào vận hành Biểu đồ tiến độ lắp đặt điện được xây dựng dựa trên tiến độ của các công việc lắp đặt và hoàn thiện Khi xác định được khối lượng và thời gian hoàn thành, chúng ta có thể tính toán cường độ công việc theo số giờ - người, từ đó xác định số đội, số tổ, và số nhóm cần thiết cho công việc Tất cả các công việc này được thực hiện theo biểu đồ công nghệ, với tổ chức dựa trên các biện pháp thực hiện lắp đặt.
Việc vận chuyển vật tư và vật liệu cần tuân thủ kế hoạch đã đề ra Đồng thời, cần đặt hàng trước các chi tiết điện để đảm bảo sẵn sàng cho công việc lắp đặt.
Các trang thiết bị và vật liệu điện cần được tập trung gần công trình, không xa hơn 100m so với nơi làm việc Mỗi công trình cần trang bị thêm máy mài, ê tô, hòm dụng cụ và máy hàn để phục vụ cho công việc lắp đặt điện.
1.1.2 Tổ chức các đội nhóm chuyên môn
Khi xây dựng và lắp đặt các công trình điện lớn, việc tổ chức đội ngũ lắp đặt theo từng lĩnh vực chuyên môn là rất quan trọng Chuyên môn hóa cán bộ và công nhân lắp đặt giúp tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng công việc và đảm bảo tiến độ thi công không bị gián đoạn Các đội nhóm lắp đặt có thể được tổ chức theo cơ cấu phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.
Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác thực hiện khảo sát tuyến, chia khoảng cột và xác định vị trí móng cột dựa trên địa hình cụ thể Các công việc bao gồm đánh dấu, đục lỗ cho các hộp và tủ điện phân phối, cũng như đục rãnh đi dây trên tường và sẻ rãnh đi dây trên nền.
Bộ phận lắp đặt đường trục và các trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện
Bộ phận điện lắp đặt trong nhà, ngòai trời
Bộ phận lắp đặt các trang thiết bị điện và mạng điện cho các thiết bị, máy móc cũng như các công trình chuyên dụng…
Thành phần, số lượng các đội, tổ, nhóm được phân chia phụ thuộc vào khối lượng và thời hạn hòan thành công việc
1.2 Một số kí hiệu thường dùng
Bảng 1.1 Một số các kí hiệu của các thiết bị điện
Kí hiệu Tên gọi Kí hiệu Tên gọi
Nối với nhau về cơ khí Dây dẫn ngòai lớp trát Vận hành bằng tay Dây dẫn trong lớp trát
Vận hành bằng tay, ấn
Dây dẫn dưới lớp trát
Vận hành bằng tay, kéo
Dây dẫn trong ống lắp đặt
Vận hành bằng tay, xoay
Vận hành bằng tay, lật Cuộn dây
Cảm biến Tụ điện Ở trạng thái nghỉ Vỏ
Hai khí cụ điện trong một vỏ Đóng chậm Cầu chì
Dây bảo vệ PE Ống nghe
Dây trung tính nối đất PEN
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
Biểu diễn ở dạng nhiều cực
Biểu diễn ở dạng một cực
3 Ổ cắm có bảo vệ, 1 cái
Nút nhấn có đèn kiểm tra
3 Ổ cắm có bảo vệ, 3 cái
4 1+2 Đèn ở hai mạch điện riêng
Công tắc ba chấu có điểm giữa
3 Đèn có công tắc, 1 cái
Công tắc 4 chấu (công tắc chữ thập)
4 Đèn và đèn báo khẩn cấp
Re lai, khởi động từ
Công tắc dòng điện xung t
1.3 Các công thức cần dùng trong tính toán
1.3.1 Các công thức kỹ thuật điện Điện trở một chiều của dây dẫn ở 200C
Trong đó: - điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn , mm2 / km,
+ Đối với dây đồng 18 , 5 mm 2 / km ,
+ Đối với dây nhôm 29 , 4 mm 2 / km ,
+ Đối với dây hợp kim nhôm 32 , 3 mm 2 / km
L - chiều dài đường dây , km
F - tiết diện dây dẫn , mm2 Điện trở của dây dẫn ở t0C rt = r0+r0(t-200)
+ Đối với dây thép = 0,0057 0,0062 Định luật ôm đối với dòng điện một chiều
I U hoặc U = I.R Đối với dòng điện xoay chiều :
I U hoặc U = I.Z Trong đó : I – dòng điện ,A ;
Trong đó : r - điện trở tác dụng , ; xL – điện kháng , ; xC – dung kháng , ;
Công suất dòng một chiều
Công suất dòng xoay chiều một pha
+ Công suất tác dụng P = U.I.cos
+ Công suất phản kháng Q = U.I.sin ; + Công suất biểu khiến S P 2 Q 2 U I
Công suất dòng xoay chiều 3 pha
+ Công suất tác dụng P 3 UI cos , W ;
+ Công suất phản kháng Q 3 UI sin , Var ;
+ Công suất biểu khiến S 3 UI , VA ;
Trong đó: U –điện áp pha với dòng xoay chiều một pha , điện áp dây đối với dòng điên xoay chiều ba pha , V ;
R –điện trở , ; cos- hệ số công suất ; cos có giá trị từ 0 tới 1
–góc lệch pha giữa véc tơ điện áp và véc tơ dòng điện trong mạch dòng xoay chiều
1.3.2 Công thức và bảng để xác định tiết diện dây dẫn và giá trị tổn thất điện áp trên đường dây trên không điện áp tới 1000V
Tổn thất điện áp tối đa tính theo phần trăm (U%) trên đoạn đường dây từ máy biến áp đến thiết bị tiêu thụ điện xa nhất không được vượt quá 4% đến 6%.
Việc xác định tiết diện dây đồng và dây nhôm trần của đường dây trên không tới 1kV được tiến hành theo công thức:
Trong đó: F-tiết diện dây dẫn , mm2
M: Mô men phụ tải , kw.m
M=P1 (tích của phụ tải – kw với chiều dài đường dây –m )
Để xác định tiết diện dây dãn cho đường dây trên không ba pha bốn dây sử dụng dây nhôm với điện áp 400/230 V và chiều dài 200m, cần tính toán phụ tải P của đường dây.
= 15 kw, cos = 1 Tổn thất điện áp cho phép U cp% =4%
Tính mô men phụ tải M = Pl = 15.200 = 3000 k w.m
Xác định tiết diện dây dẫn mỗi pha : mm 2
Chọn dây nhôm có tiết diện chuẩn 16mm2 – mã hiệu A – 16 là lựa chọn tối ưu, vì đây là tiết diện gần nhất với tiết diện tính toán và là tiết diện dây nhỏ nhất được phép theo quy trình trang bị điện cho dây nhôm ở cấp điện áp 0,4kV, đảm bảo độ bền cơ học.
Kiểm tra lại tổn thất điện áp :
Tiết diện dây dẩn chọn thỏa mãn yêu cầu
Khi xác định tiết diện dây dẫn cho đường dây có nhiều phụ tải phân bố, cần tính toán mô men phụ tải bằng công thức phù hợp.
Trong đó : P1,P2,P3,….- các phụ tải, k W l1,l2,l3……-độ dài các đoạn đường dây , m
Thay giá trị M tính được vào công thức đã nêu trên
Tiết diện dây được chọn theo tổn thất điện áp cần phải kiểm tra về đốt nóng theo phụ lục của giáo trình cung cấp điện
Bảng 1.2 Giá trị hệ số C để xác định tổn thất điện áp trên đường dây dùng dây đồng (M) và dây nhôm (A)
Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
C Dạng dòng điện, điện áp và hệ thống phân phối năng lượng
Dây nhôm Đường dây 3 pha 4 dây
Hệ thống điện 380/220V được sử dụng khi phụ tải phân bố đều trên các pha, với điện áp 83V và 50Hz Đối với đường dây một pha hoặc dòng điện một chiều 110V, có thể sử dụng với công suất 3,5kW Trong khi đó, đường dây 2 pha (hai dây mát) cũng là một phần của hệ thống 3 pha, giúp nâng cao hiệu quả truyền tải điện.
380/220V khi phụ tải phân bố đều trên các pha
37 20 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 120V
0,41 0,24 Đường dây một pha hoặc đường dây dòng điện một chiều 220V
1.4.Các lọai sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt một hệ thống điện
Khi vẽ sơ đồ thiết kế hệ thống điện, cần nghiên cứu kỹ lưỡng vị trí lắp đặt, yêu cầu về ánh sáng và công suất Dựa trên những yếu tố này, thiết kế phải đáp ứng đầy đủ yêu cầu về trang bị điện.
Khi trình bày bảng vẽ thiết kế có thể dùng các sơ đồ sau:
- Sơ đồ xây dựng (sơ đồ lắp đât)
- Sơ đồ đơn tuyến (sơ đồ tổng quát)
Trên các sơ đồ điện cần có việc hướng dẫn ghi chú việc lắp đặt:
- Phương thức đi dây cụ thể từng nơi
- Lọai dây, tiết diện, số lượng dây
- Lọai thiết bị điện, lọai đèn và nơi đặt
- Vị trí đặt hộp điều khiển, ổ lấy điện, công tắc
- Công suất của điện năng kế
