Luận văn thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chiếu sáng quận lê chân

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ

CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN

Các tiêu chuẩn chiếu sáng đường bộ yêu cầu tạo ra một trải nghiệm nhìn nhanh chóng, chính xác và tiện nghi cho người lái xe Độ chói trung bình của mặt đường cần được quan sát từ khoảng cách 100m trong điều kiện thời tiết khô Mức yêu cầu này phụ thuộc vào loại đường, bao gồm mật độ giao thông, tốc độ và khu vực (đô thị hay nông thôn) trong các điều kiện làm việc bình thường.

* Mặt đường được xét đến được quan sát dưới góc 0,50 đến 1,50 và chải dài từ 60 đến 170m trước người quan sát

Hình 1.1 Mắt người quan sát với mặt đường

Độ đồng đều của phân bố độ chói trên bề mặt là yếu tố quan trọng, vì độ chói không đồng nhất theo mọi hướng Sự phản xạ ánh sáng không chỉ diễn ra vuông góc mà còn là phản xạ hỗn hợp, do đó việc xác định hình dạng bề mặt là cần thiết để hiểu rõ hơn về đặc điểm này.

"lưới" của chỗ quan sát

Trên các tuyến đường giao thông, thường có hai điểm đo theo chiều ngang và một tập hợp các cột đèn cách nhau khoảng 5m để thực hiện các phép đo theo chiều dọc.

Hạn chế tình trạng lóa mắt và sự không thoải mái do ánh sáng mạnh từ các loại đèn trên thị trường là rất quan trọng, vì chúng có thể gây cản trở và mệt mỏi cho người tham gia giao thông Việc kiểm soát độ chói trung bình của các con đường sẽ giúp cải thiện trải nghiệm lái xe và đảm bảo an toàn hơn cho mọi người.

Chỉ số lóa mắt G (Glare index) được định nghĩa từ 1 (không chịu đựng được) đến 9 (không cảm nhận được), với yêu cầu tối thiểu là giữ chỉ số ở mức 5 (chấp nhận được).

Hiệu quả dẫn hướng khi lái xe phụ thuộc vào vị trí của các điểm sáng trên đường cong, loại nguồn sáng trên tuyến đường và các tín hiệu cảnh báo trước những khu vực cần chú ý như đường vòng, trạm thu phí, ngã tư và các lối vào.

CÁC CẤP CHIẾU SÁNG

Đối với các tuyến đường mô quan trọng, C.I.E đã xác định 5 cấp chiếu sáng với các giá trị tối thiểu cần thiết để đảm bảo chất lượng phục vụ Cần lưu ý sự khác biệt trong công thức hệ số đồng đều, trong đó giá trị U0 từ 0,4 có thể đảm bảo khả năng nhìn chính xác khi người lái xe quan sát mặt đường và phong cảnh xung quanh, hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng bậc thang".

Nếu độ đồng đều theo chiều dọc U1 vượt quá 0,7, hiệu ứng này sẽ không còn tồn tại Do sự lão hóa của thiết bị, các chuyên viên thiết kế cần phải tăng độ chói trung bình trong quá trình vận hành, tương tự như khi thiết kế chiếu sáng trong nhà.

Bảng 1.1 Các cấp chiếu sáng tương ứng với loại đường

Cấp Loại đường Mốc Độ chói trung bình cd/m 2 Ltb Độ đồng đều nói chung

U 0 L min Độ đồng đều chiều dọc max min

B Đường cái Đường hình tia

C Thành phố hoặc đường có ít người đi bộ

CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ ĐÈN

1.3.1 Bố trí đèn ở một bên đường Đó là trường hợp đường tương đối hẹp hoặc một phía có hàng cây hoặc chỗ uốn cong Trường hợp này sẽ bố trí đèn ở ngoài chỗ uốn khúc để đảm bảo hướng tầm nhìn cho phép đánh giá tầm quan trọng chỗ rẽ Sự đồng đều của độ rọi đƣợc đảm bảo bằng giá trị h 1

Hình 1.2 Bố trí đèn ở một bên đường

1.3.2 Bố trí đèn hai bên so le

Đối với đường hai chiều, việc đảm bảo độ rọi đều là rất quan trọng, tuy nhiên cần tránh thiết kế uốn khúc Để đạt được sự đồng đều trong độ chói ngang, cần chú ý đến chiều cao của đèn h 2/31.

Hình 1.3 Bố trí đèn ở hai bên so le

1.3.3 Bố trí đèn hai bên đối diện Đối với các đường rộng hoặc khi đảm bảo độ cao nhất định của đèn, sự đồng đều của độ chói ngang cần thiết có h 0,51

Hình 1.4 Bố trí đèn ở hai bên đường song song

1.3.4 Bố trí đèn theo trục của đường Được sử dụng trong trường hợp đường đôi có phân cách ở giữa, sự bố trí nhƣ vậy chỉ cho phép sử dụng một cột có hai đầu nhô ra, đồng thời cũng là đường cung cấp điện

Hình 1.5 Bố trí đèn trên dải phân cách.

CÁC LOẠI ĐÈN SỬ DỤNG TRONG CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ

Đèn hơi dạng ống, thường có hình chữ U, chứa natri ở trạng thái lỏng khi nguội, trong khi neon được sử dụng để khởi động ống phát ra ánh sáng đỏ - da cam và giúp natri bay hơi.

Các đặc trƣng của đèn:

- Hiệu quả phát sáng có thể đạt tới 1901m/W, vƣợt xa các nguồn sáng khác

- Chỉ số màu bằng không do sự tỏa tia hầu nhƣ là đơn sắc

- Tuổi thọ lý thuyết bằng 8000 giờ Ứng dựng:

Trong những trường hợp mà màu sắc không phải là yếu tố quan trọng, khái niệm về số lượng lại được ưu tiên hơn chất lượng Việc chiếu sáng tiết kiệm rất phù hợp cho các loại đường như đường cao tốc, đường hầm, bãi đậu xe, các kênh đào và cửa sông.

1.4.2 Đèn hơi natri áp suất cao Đèn phóng điện có kích thước giảm đáng kể để duy trì nhiệt độ, áp suất và đƣợc làm bằng thủy tinh alumin, thạch anh bị ăn mòn bởi Na Ống đặt trong bóng hình quả ứng hay hình ống có đui xoáy

Các đặc trƣng của đèn:

- Hiệu quả ánh sáng có thể đạt tới 120 (lm/W)

- Chỉ số màu xấu (Ra = 20), nhƣng bù lại đèn có nhiệt độ màu thấp, dễ chịu ở mức độ rọi thấp

- Nhiệt độ màu từ 2000 đến 2500K

- Tuổi thọ lý thuyết là 10.000 giờ Ứng dụng:

Đèn chiếu sáng ngoài trời chủ yếu được sử dụng cho các khu vực cần vận chuyển như đường phố, bến đỗ xe lớn, gầm cầu, cũng như bên trong các tòa nhà và xưởng công nghiệp nặng.

Bóng đèn thủy ngân áp lực cao là nguồn sáng điện mới với hiệu suất phát sáng cao Khi điện phóng qua hơi thủy ngân ở áp suất từ 1at đến 10at, nó phát ra ánh sáng nhìn thấy với bốn vạch chính là 400, 430, 540 và 560nm Mặc dù tạo ra ánh sáng trắng, bóng đèn này không đảm bảo khả năng thể hiện màu sắc tốt.

Về cấu tạo hiện nay có hai loại:

- Loại có bộ phận chân lưu đặt bên trong

- Loại có bộ phận chấn lưu đặt bên ngoài Đặc trƣng của đèn:

Hiệu quả ánh sảng từ 40 dền 60 lm/W

- Chỉ số màu là 50 ở 4000K và 60 đối với sêri "cao cấp" ở 3300 K

- Tuổi thọ lý thuyết 10000 giờ Ứng dụng

Đèn chiếu sáng được sử dụng hiệu quả trong chiếu sáng ngoài trời và trong các khu công nghiệp lớn Đặc biệt, trong chiếu sáng đô thị, như chiếu sáng cho các công viên và vườn hoa, sản phẩm này vẫn đảm bảo tính chắc chắn, độ tin cậy cao và giá thành hợp lý.

NGUỒN CẤP CHO CHIẾU SÁNG ĐÔ THỊ

1.5.1.Tính toán tiết diện dây dẫn

Hình 1.6 Bố trí chiếu sáng trên đường

* Biểu thức điện áp rơi sin cos

Thực tế trong thiết bị chiếu sáng đã bù có cos gần bằng 0,85 ta tính gần đúng điện áp rơi trên đường dây là:

Điện trở suất của dây đồng và nhôm cần được tính toán khi nhiệt độ của kim loại trong ruột cáp đạt 650 độ C, đồng thời cũng phải xem xét các điện trở tiếp xúc Cụ thể, điện trở suất của đồng là 22 ohm/km/mm² và của nhôm là 35 ohm/km/mm².

Giá trị điện áp rơi ở các đèn cuối đường dây không được vượt quá 3%, tương đương 6,6V, để đảm bảo quang thông không bị giảm Nếu điện áp rơi vượt mức này, có nguy cơ làm cho đèn không bật sáng, đặc biệt trong trường hợp một bộ phận của lưới bị hỏng.

* Điện áp rơi trên đường trục

Trong một hệ thống điện một pha với n đèn giống nhau, khoảng cách giữa các đèn là 1 Mỗi đèn tiêu thụ dòng điện hiệu dụng I, và tất cả các dòng điện đều cùng pha Dòng điện tại đầu đường dây được tính là I t = n I.

Hình 1.7 Điện áp rơi trên đường trục Điện áp rơi trên từng đoạn là: s

Do đó điện áp rơi trên đường dây:

Với chiều dài đường dây L = (n-1).l, điện áp rơi

Việc đặt tải ở giữa chiều dài đường dây giúp tối ưu hóa hiệu suất Bằng cách bù cos cho từng đèn, thay vì chỉ sử dụng một trạm bù, chúng ta có thể giảm thiểu dòng điện đường dây Nếu không bù, hệ số cos sẽ từ 0,4 đến 0,5, dẫn đến việc tăng gấp đôi dòng điện, gây lãng phí năng lượng.

Trong trường hợp nguồn cung cấp là ba pha nối sao trong tính Y n, các đèn được kết nối với các dây pha và dây trung tính Điện áp rơi ở từng pha cần được chia cho 2 do không có dòng điện trong dây trung tính, và điện áp rơi dây được tính theo công thức phù hợp.

Kết quả này cũng đúng với lưới hình tam giác, cho ta thấy lợi ích của mạch ba pha

* Các đường trục có tiết diện khác nhau

Trong trường hợp các đường dây dài hoặc lưới phân nhánh, việc chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện sẽ kinh tế hơn Do đó, cần tìm cách bố trí để đảm bảo trọng lượng dây dẫn tối thiểu trong khi vẫn giữ sụt áp không vượt quá 3%.

Hình 1.8 Độ sụt áp trên đường dây có tiết diện khác nhau

Sụt áp lớn nhất là: n n n s I l I s l

V ( 1 / 1 ) 1 ( / (1) Khôi lƣợng kim loại là :

[l 1 S 1 + l n S n ] (2) Với khối lƣợng kim loại và điện áp rơi đã cho, vi phân của 2 biểu thức này theo các tiết diện bằng không cho ta: n d l ds s l

Cân bằng từng thành phần ta đƣợc

Do đó phương trình (3) và (1) dẫn đến :

Từ đó Suy ra các giá trị tiết diện đường dây

Trong thực tế, chúng ta thường chỉ lựa chọn 2 hoặc 3 tiết diện dây khác nhau cho mạch phân phối nối tiếp Phương pháp này thể hiện rõ ưu điểm trong việc tính toán các mạch phân nhánh.

1.5.2 Các phương pháp cung cấp

Khi công suất chiếu sáng đạt tới 30 kW nên sử dụng lưới trung áp 3200/5500 V có máy biến áp cho các nhóm đèn ƣu điểm chính của trung áp là:

- Giảm tiết diện dây dẫn

- Tiêu thụ điện nhỏ hơn, giá tiền điện ở điện áp cao rẻ hơn

- Điện áp ổn định hơn làm tuổi thọ đèn tăng

- Hệ thống có điều khiển từ xa thống nhất

Có thể tiến hành theo 3 cách: một pha 220V, ba pha Yn (sao trung tính) 220/380V, (tam giác) 220V

Bảng 1.2 Phân phối ba pha đối với một hệ thống chiếu sáng đã cho khi có cùng một sụt áp

Dòng điện trên dây dẫn I I/3 I/ 3

Tiết diện dây dẫn tỷ lệ với

Trọng lƣợng dây dẫn tỷ lệ 2Sm 0,66Sm 1,5 Sm

Hình1.9 Sơ đồ cung cấp điện cho phụ tải

Khi bố trí mạch nhánh, cần đặt máy biến áp ở vị trí trung tâm để giảm sụt áp và tiết kiệm tiết diện dây dẫn Nếu có thể, nên thiết lập nguồn cung cấp theo mạch vòng để đảm bảo ánh sáng trong trường hợp xảy ra sự cố Việc tính toán tiết diện dây dẫn trong mạch vòng tương tự như cho mạch hở, nhưng chỉ cần tính cho một nửa vòng.

Việc lựa chọn công suất máy biến áp phụ thuộc:

- Công suất tiêu thụ của các bộ đèn

- Dòng điện tiêu thụ khi mỗi đèn bằng 1,5 đến hai lần dòng điện định mức trong phút đầu tiên (do đó cần phải khởi động từng bộ phận)

Khả năng mở rộng lưới trung áp cần được đảm bảo an toàn và bảo vệ trong quá trình vận hành Các tủ điều khiển tích hợp nhiều thiết bị bảo vệ khác nhau, bao gồm dây nối đất và công tơ cho hệ thống bật tắt từ xa Một trong những thiết bị thường được sử dụng là máy cắt theo giờ với cơ cấu đồng hồ điện.

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO MỘT SỐ TUYẾN ĐƯỜNG CHÍNH CỦA QUẬN LÊ CHÂN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHIẾU SÁNG QUẬN LÊ CHÂN

Quận Lê Chân, nằm trong nội thành Hải Phòng, nổi bật với nhiều địa điểm du lịch và khu vui chơi giải trí như công viên Hồ Sen, chùa Hàng, và quảng trường với tượng đài nữ tướng Lê Chân Với diện tích 1156.18 ha và dân số khoảng 169.949 người, việc chiếu sáng cho quận Lê Chân là một vấn đề quan trọng cần được chú ý.

Quận này có 14 đường chính bao gồm: phường Lam Sơn, Trại Cau, An Dương, Cát Dài, Mê Linh, An Biên, Niệm Nghĩa, Trần Nguyên Hãn, Hồ Nam, Dƣ Hàng, Hàng Kênh, Đông Hải, Dư Hàng Kênh và Vĩnh Niệm Tổng cộng, quận có 25 tuyến đường với chiều dài khoảng 24.841 km, cùng với nhiều ngõ và các công trình công cộng khác, theo thống kê của quận.

Hệ thống chiếu sáng của quận hiện tại được đánh giá là chưa đảm bảo, mặc dù đã có sự chiếu sáng toàn bộ Việc thiếu cột đèn chiếu sáng riêng khiến các bóng đèn được gắn trực tiếp lên cột điện của hệ thống cung cấp điện, dẫn đến khoảng cách giữa các cột không đồng đều Điều này làm cho độ rọi mặt đường không đạt yêu cầu thiết kế, với nhiều vị trí bóng đèn được bố trí quá xa nhau, thậm chí một số ngõ còn sử dụng đèn sợi tóc hoặc không có ánh sáng.

Một số thiết bị đang sử dụng trong hệ thống chiếu sáng của quận:

+ Chụp đèn: Sắt tráng men pha nhôm

Bảng 2.1 Phân cấp loại tuyến đường Loại đường phố, quảng trường

Chức năng chính của đường phố, quảng trường

Tốc độ tính toán (km/h)

Cấp chiếu sáng Đường phố đô thị Đường cao tốc

Xe chạy tốc độ cao, liên hệ giữa các khu đô thị loại 1 giữa các khu đô thị và các điểm dân cƣ trong hệ thống chùm đô thị

Giao thông liên tục kết nối các khu nhà ở, khu công nghiệp và trung tâm công cộng với các đường cao tốc trong đô thị, tạo thuận lợi cho việc di chuyển và phát triển kinh tế.

Giao thông có điều khiến trong phạm vi đô thị, giữa các khu công nghiệp và trung tâm công cộng nối với đường phố chính cấp 1

80 Đường khu vực Đường khu vực 1

Liên hệ trong giới hạn của nhà ở, nối với đường phố chính cấp đô thị

Vận chuyển hàng hóa công nghiệp và vật liệu xây dựng ngoài khu dân dụng, khu công nghiệp và kho tàng bến bãi

80 Đường nội bộ Đường khu vực nhà ở

Liên hệ giữa các tiếu khu, nhóm nhà với đường khu vực

60 C Đường khu công nghiệp và kho tàng

Chuyên trở hàng hóa công nghiệp và vật liệu xây dựng trong giới hạn khu công nghiệp, kho tàng nối ra đường vận tải và các đường khác

- Quảng trường chính thành phố

- Quảng trường giao thông và quảng trường trước cầu

- Quảng trường đầu mối các công trình giao thông

- Quảng trường trước các công trình công cộng khác và địa điểm tập chung

* Hệ thống đường bộ Quận Lê Chân

Bảng 2.2 Đường cấp đô thị

3 Tô Hiệu Ngã tƣ An

* Đường khu vực và đường vận tải

Bảng 2.3 Đường khu vực vận tải

Linh Đền Liệt Sỹ Cầu Lạch Tray 6000 10,5 -

3 Cát Cụt Ngã tƣ cột Hồ Tam Bạc 495 7,5 4,0 - đèn 4,0

4 Nhà Thương Bệnh viện Việt

5 Lam Sơn Chân cầu An

Chân cầu An Dương Đường Lán Bè 310 3,5 2,0 -

THPT Ngô Quyền Đường Cầu Đất

8 Hàng Kênh Tỉnh Đội Ngã ba Dƣ

9 Đình Đông Ngã tư Mau Đường Hàng

10 Chợ Con Sân vận động

Hồ Sen Đường Hàng Kênh

12 Chùa Hàng Ngã tƣ cột đèn

13 Dƣ Hàng Chùa Hàng Chợ cột đèn 292 6,0 3,0 -

14 Lán Bè Cầu Quay Quốc lộ 5 2250 10,5 2,5 -

15 Thiên Lôi Cầu Rào Trần Nguyên

16 Miếu Hai Xã Chùa Hàng Chợ Hàng 1460 4,5

19 Mê Linh Bệnh biện Lê

Dựa vào đặc điểm của các tuyến đường như chiều rộng, loại đường chính, khu vực buôn bán và khu vui chơi giải trí, chúng ta có thể phân loại các loại đường để tính toán và thiết kế hệ thống chiếu sáng một cách hợp lý cho từng loại tuyến đường.

Ta có thể phân ra làm 3 nhóm nhƣ sau:

Nhóm 1: Các tuyến đường có chiều rộng nhỏ hơn 12m và có khu vui chơi giải trí ta có cách bố trí đén một phía và bổ xung thêm đèn cần để tăng độ rọi

Bảng 2.4 Các tuyến đường nhóm 1

STT Tên đường Chiều dài

Nhóm 2: Các tuyến đường có chiều rộng nhỏ hơn 12m ta có cách bố trí đèn một phía

Nhóm 3: Các tuyến đường có chiều rộng lớn hơn 12m và là phố chính ta có cách bố trí đèn hai bên đối diện hoặc bố trí hai bên so le

Dựa vào bảng phân loại, chúng ta thực hiện tính toán thiết kế chiếu sáng cho các tuyến đường Chỉ cần tính toán cho một tuyến đường chính trong mỗi nhóm, các tuyến còn lại sẽ áp dụng theo cách tương tự.

CÁC LOẠI ĐÈN, CỘT ĐÈN DÙNG TRONG CHIẾU SÁNG

Trước đây, bóng đèn sợi đốt với công suất cao như 25W, 40W, 60W, 75W và 100W thường được sử dụng để chiếu sáng, nhưng lại tiêu tốn nhiều năng lượng điện và hiệu suất thấp Việc sử dụng các loại bóng đèn này phổ biến trong các ngõ, tuy nhiên, sự ra đời của công nghệ chiếu sáng mới đã giúp cải thiện hiệu suất năng lượng và giảm thiểu chi phí điện.

1 50 năm, dùng dòng điện chạy qua sợi đốt để đốt nóng lên, phát ra ánh sáng

Trên 90% năng lƣợng điện tiêu thụ là để đốt nóng, phần thực sự biến đổi ra ánh sáng nhìn thấy chƣa đầy 5%

Bóng đèn nung sáng bóng trong

Hiệu suất quang thông: trong

Trong quận Lê Chân, các loại đèn chiếu sáng phổ biến bao gồm đèn cao áp hơi Natri 250W và 400W, đèn cao áp Halogen - kim loại 250W và 240W, cùng với đèn cao áp hơi thủy ngân 250W và 400W Những loại đèn này được ưa chuộng nhờ vào độ rọi lớn và tuổi thọ cao, thường đạt trên 8000 giờ sử dụng.

Hiệu suất quang thông: 100lm/W Điện áp: 220V Đèn cao áp hơi Thủy ngân 400W

Hiệu xuất quang thông: 50lm/W Điện áp: 220V

* Chiếu sáng công cộng với đèn compact

Hiện nay, Quận Lê Chân đang tích cực thay thế các bóng đèn chiếu sáng công cộng hiệu suất thấp bằng bóng đèn compact tiết kiệm điện, nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng vẫn đảm bảo độ sáng tối đa Mặc dù đèn compact có giá cao hơn, nhưng chúng gọn nhẹ và có hiệu suất cao, với một số loại 12W có độ sáng tương đương bóng đèn tròn 75W và tuổi thọ lớn hơn hàng chục lần Tuy nhiên, nhược điểm của đèn compact là không thuận lợi khi cần bật tắt nhiều lần.

Model: CPX 14WE Đầu đèn E27

* Chiếu sáng công cộng với đèn LED (Light Emitting Diode)

Các bóng đèn cao áp trên tuyến đường đang dần được thay thế bằng bóng đèn LED, loại đèn này phát ra ánh sáng trắng với hiệu suất phát quang đạt tới 1, nghĩa là hầu như toàn bộ năng lượng điện được chuyển thành quang năng Điều này khiến bóng đèn LED không tỏa nhiệt như bóng đèn huỳnh quang, bóng đèn sợi tóc hay bóng đèn compact So với các loại đèn truyền thống, đèn LED sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội.

- Hiệu suất phát quang cực kì cao (gần 100%)

- Điện năng tiêu thụ cực kì nhỏ

Đèn LED tiết kiệm điện gấp 40 lần so với đèn compact, mang lại độ sáng trắng dịu mắt, không gây chói hay mỏi mắt Với chất liệu dẻo bền bỉ, đèn LED có khả năng chịu va chạm mạnh, đảm bảo độ bền cao Trong ba năm tới, thế hệ bóng đèn tròn siêu tiết kiệm điện hứa hẹn sẽ thay thế hoàn toàn bóng đèn dây tóc hiện nay.

Sau khi được bấm lỗ, bóng đèn LED tròn có hiệu suất sáng vượt trội Công nghệ đèn LED trắng công suất lớn đang được ứng dụng rộng rãi với điện áp cung cấp an toàn từ 2 - 5V và công suất tiêu thụ chỉ khoảng 1 - 2W Trong tương lai, đèn LED hứa hẹn sẽ trở thành nguồn sáng an toàn và hiệu quả cho các công trình chiếu sáng.

* Chiếu sáng công cộng với đèn 2 cấp công suất

Việc áp dụng đèn điều khiển 2 cấp công suất đang trở thành xu thế mạnh mẽ tại nhiều quốc gia tiên tiến, giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu tình trạng tắt bóng xen kẽ, từ đó bảo đảm an toàn cho người đi đường và nâng cao vẻ đẹp ánh sáng đô thị Philips đã thành công trong việc chế tạo và ứng dụng một số loại bóng đèn 2 cấp công suất, được sản xuất theo công nghệ tiên tiến của Châu Âu, tại nhiều địa điểm khác nhau.

- Thân đèn bằng nhôm đúc áp lực cao, sơn tĩnh điện nhăn cao cấp ngoài trời

Chóa phản quang nhôm tinh khiết được đánh bóng với bề mặt sáng bóng, bao gồm hai múi có thiết kế ngấn giúp tối ưu hóa phân bố ánh sáng.

- Chụp đèn bằng thủy tinh cường lực trong suốt, loại an toàn chịu nhiệt cao

- Có cơ cấu điều chỉnh nhiều vị trí bóng trong chùa

- Tăng phố, kích, tụ bù: Philip/

Hệ thống đèn hoạt động với điện áp 220V, 50Hz, cung cấp độ rọi ổn định khi sử dụng bóng công suất 250W/150W Trong khoảng thời gian từ 18 giờ đến 22 giờ, công suất chiếu sáng duy trì ở mức 250W, sau đó giảm xuống 150W để tiết kiệm điện Thời gian điều chỉnh có thể linh động từ 4, 5 đến 6 giờ, với ba mức điều chỉnh: từ 250W xuống 150W, 150W xuống 100W, và 400W xuống 250W.

Cột chiếu sáng chủ yếu được làm từ bê tông và thép, ngoài ra còn có cột gang dùng cho thiết bị trang trí Chiều cao cột thường được chọn dựa trên việc bố trí đèn và bề rộng đường, có thể từ 5m đến 10m Để đảm bảo hiệu quả chiếu sáng phù hợp với địa hình, điều kiện làm việc và kinh tế, cần lựa chọn đúng loại cột (bao gồm chủng loại, kiểu dáng, độ cao và độ bền) cho từng tuyến đường và vị trí cột Việc đi dây có thể thực hiện theo hai phương pháp khác nhau.

Để đảm bảo mỹ quan và chiều cao cũng như khoảng cách phù hợp cho hệ thống chiếu sáng, chúng ta sử dụng hai loại cột chính cho đường dây trên không.

- Cột đèn thép mạ tròn liền cần đơn

- Cột đèn thép mạ tròn liền cần kép

Hình 2.1 Cột đèn thép mạ tròn liền cần đơn

Hình 2.2 Cột đèn thép mạ tròn liền cần kép

THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO ĐƯỜNG TÔ HIỆU

Đường Tô Hiệu là một trong những tuyến đường chính của thành phố, đóng vai trò quan trọng với lưu lượng giao thông lớn và hoạt động buôn bán sôi động Tuyến đường bắt đầu từ ngã tư An Dương đến Tỉnh Đội, có tổng chiều dài 1520m và chiều rộng từ 1 đến 14m, với hai bên vỉa hè rộng 6m Mặt đường được xây dựng bằng bê tông nhựa, đảm bảo chất lượng và độ bền cho lưu thông.

Để đảm bảo an toàn và độ đồng đều ánh sáng trên tuyến đường, chúng ta bố trí đèn chiếu sáng ở hai bên đối diện nhau Cột đèn được chọn là cột thép bền, với chiều cao 10m và độ vươn 1,5m, góc vươn 20 độ Đèn kiểu chụp câu sẽ được lắp đặt trên vỉa hè, cách mép 0,5m.

Hình 2.3 Mặt cắt đường Tô Hiệu

Hình 2.4 Hệ số sử dụng của đèn

Theo hệ số sử dụng ta có:

Sử dụng đèn Philip HGS 201/210 - 2xHDLN80 có ISL = 5,4

Hệ số sử dụng phía trước đén: fuAV1 = 0,34

Hệ số sử dụng phía sau đèn: f uAV1 = 0,05

Ví đèn bố trí hai bên đối diện nên ta có: fu = 2 (fuAV1 + fuAR1)=1.(0,34+0,05)=0,78

- Hệ số sử dụng trên vỉa hè:

Fuvỉa hè = (f1 - fuAR1 + f2 - fuAR1) f1 hệ số sử dụng trên vỉa hè phía sau đèn:

3 h tg a f2 hệ số sử dụng trên vỉa hè phía trước đèn:

Etb = R Ltb suy ra Etb = 14.2 = 28 max 3 h e (đèn chụp sâu bảng 1.3) emax = 3.h=3.100 (m)

- Chọn đèn: ta chọn đèn natri áp suất thấp với tuổi thọ là 6000h dựa vào bảng ta chọn được V1 = 0,8 Môi trường không ô nhiễm và đèn có loe V 2 = 0,95 (bảng 1.6)

- Vậy quang thông tính toán của bộ đèn là:

Với quang thông tính toán đƣợc dựa vào bảng ta chọn đèn có:

- Khoảng cách giữa các cột đèn khi cần thiết:

E S d Độ rọi trên vỉa hè:

- Kiểm tra tỷ số tiện nghi G

G = ISL + 0,97 log (Ltb) + 4,41.log(h') - 1,46.log(P)

+ Độ cao của đèn đến tầm mắt: h' = h - 1,5 = 10 - 1,5 = 8,5 (m)

+ Số lượng bộ đèn trên từng Km tuyến đường

- Số đèn bò trí trên tuyến là:

- Công suất tiêu thụ của tuyến đường:

THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO CHIẾU SÁNG QUẬN LÊ CHÂN

Nguồn cung cấp cho chiếu sáng quận Lê Chân được lấy từ nguồn cao áp 22KV Các đèn phóng điện trong chất khí đều có bộ điều khiển khởi động (chấn lưu), dẫn đến việc tiêu thụ công suất vô công Để khắc phục tình trạng này, các nhà chế tạo đã tiến hành bù cos tại các đèn, giúp nâng cao hệ số công suất đạt từ 0,9 đến 0,92.

XÁC ĐỊNH DUNG LƢỢNG CÁC MÁY BIẾN ÁP

* Máy biến áp B l cấp điện cho tủ T 1 , T 2 , T 3 :

Tủ T 1 cấp điện cho 1/3 đường Nguyễn Văn Linh

Tủ T2 cấp điện cho đường Lán Bè

Tủ T3 cấp điện cho đường Nguyên Hồng

PT3 = 7205 (W) Công suất tính toán của máy biến áp B 1 là:

Chọn máy biến áp có S đm S B1 S Bl S đmB1 = 100 (kVA)

(Dựa vào sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện)

* Máy biến áp B 2 cấp điện cho tủ T4, T5, T6:

- Tủ T4 Cấp điện cho 1/3 đương Nguyễn Ván Linh

- Tủ T 5 cấp điện cho 1/2 đường Thiên Lôi

Tủ T 6 cấp điện cho 1/2 đường Thiên Lôi

Công suất tính toán của máy biến áp B 2 là:

Chọn máy biến áp có S đm SB2 S đmB2 = 100 (kVA)

(Dựa vàn sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện)

* Máy biến áp B3 cấp điện cho tủ T 7 , T8 và T9 :

Tủ T 7 cấp điện cho 1/3 đường Nguyễn Văn Linh: PT7 = 11130 (W)

- Tủ T8 Cấp điện cho đường quán sứ: PT8 = 9680 (W)

Tủ T9 cấp điện cho đường Dư Hàng Kênh: PT9 = 23360 (W)

Công suất tính toán cửa máy biến áp Bị là:

Chọn máy biến áp có S đm S B3 S đmB3 = 100 (kVA)

* Máy biến áp B 4 cấp điện cho tủ T10, T11 và T12 :

Tủ T10 cấp điện cho đường Hàng Kênh: PT10 = 14790 (W)

Tủ T11 cấp điện cho đường Nguyễn Công Trứ: PT11 = 10870 (W)

- Tủ T 12 Cấp điện cho đường Đình Đông: P T2 = 20060 (W)

* Máy biến áp B 5 cấp điện cho tủ T 13 , T 14 và T 15 :

- Tủ T 13 Cấp điện cho đường Hồ Sen: PT13 = 29370 (W)

Tủ T 14 cấp điện cho đường Tô Hiệu: PT14 = 32340 (W)

- Tủ T15 cấp điện cho đường Chợ Con: PT15 = 9560 (W)

Công suất tính toán cua máy biến áp B5 là:

* Máy biến áp B6 cấp điện cho tủ T 16 , T17 và T18

- Tủ T 16 cấp điện cho đường Miếu Hai Xã: PT16 = 12710 (W)

- Tủ T17 cấp điện cho đường Dư Hàng: PT17 = 14860(W)

Tu T18 cấp điện cho đường Chùa Hàng: PT18 750(w)

Chọn máy biên áp có S đm S B6 S đmB6 = 100 (kVA)

* Máy biến áp B 7 cấp điện cho tủ T19, T20 Và T21:

- Tủ T19 cấp điện cho đường Hai Bà Trưng: PT19 = 21600 (W)

- Tủ T20 Cấp điện cho đường Lê Chân: PT20 = 5520 (W)

Tủ T 21 cấp điện cho đường Mê Linh: P T21 = 11950 (W)

Công suất tính toán của máy biến áp B 7 là

Chọn máy biến áp có S đm SB7 SđmB7 = 100 (kVA)

* Máy biến áp B8 cấp điện cho tủ T 22 , T23 và T24

Tủ T22 cấp điện cho đường Nguyễn Đức Cảnh: PT22 = 44720 (W)

- Tủ T23 cấp điện cho đường Cát Cụt: PT23 = 11950 (W)

- Tủ T 24 cấp điện cho đường Nhà Thương: P T24 = 6090 (W)

* Máy biến áp B9 cấp điện cho tủ T25, T26 và T27 :

- Tủ T25 cấp điện cho đường Trần Nguyên Hãn: PT25 = 28160 (W)

- Tủ T 26 cấp điện cho đường Tôn Đức Thắng: P T26 = 15290 (W)

Tủ T 27 cấp điện cho đường Lam Sơn: PT27 = 10870 (w)

THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP B1 VÀ CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG

Phụ tải chiếu sáng thuộc loại 2, vì vậy chỉ cần một máy biến áp cho trạm biến áp cung cấp Trạm biến áp treo có ưu điểm tiết kiệm diện tích, do đó, tại quận Lê Chân, các trạm biến áp treo thường được lắp đặt ngay sát vỉa hè Kết cấu của trạm biến áp này là kiểu treo, sử dụng cột dàn trạm 2LT12 (m).

Hình 3.1 Trạm biến áp treo

Trạm biến áp B1 cấp nguồn cho tủ T1, T2 và T3 có công suất tính toán là

SB1 = 74163 (kVA) Chọn máy biến áp ba pha hai dây quấn do Việt Nam chế tạo (THIBIDI) tổ đấu dây /Y0 - 11

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của máy biến áp

(kVA) Điện áp sơ cấp Điện áp thứ cấp P 0 P N UN

Hệ thống nối tiếp địa bao gồm 6 cọc sắt L63x63x6, dài 2,5 m, được kết nối thành mạch vòng và đóng ngập sâu 0,8 m Các cọc được liên kết với nhau bằng sắt dẹt 20x4 qua hàn điện hoặc bu lông sắt mạ kẽm Dây nối từ cọc trung tính máy biến áp sử dụng dây đồng M65.

3.2.2 Tính chọn các phần tử phía cao áp

* Tiết diện dây tải điện từ đường cao áp 22kV ngầm về trạm biến áp dụng cáp bọc

F I 1 Ứng với cáp đồng có Tmax = 3000 5000h có Jkt = 3,l (A/mm 2 ) (tra bảng

1 10 trang 31 sách Thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tấm)

Chọn cáp đồng cách điện XLPE có đai thép và vỏ PVC do hãng ALCATEL (Pháp) sản xuất với tiết diện 25mm2, theo bảng PLV.9 trang 298 trong sách "Thiết kế cấp điện" của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm Việc lựa chọn dây dẫn vượt cấp cho phép không cần kiểm tra dây dợ theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép.

Trong tính toán thiết kế, việc lụa chọn chống sét van đơn giản chỉ can cứ vào điện áp: Ucsv Uđm

Bảng 3.2 Chọn chống sét van do Siemens chế tạo

Dòng điện phóng định mức (kA)

* Chọn cầu chì tự rơi

Bảng 3.3 Chọn cầu chì C710 - 211PB do CHANGE (Mỹ) chế tạo

Loại Ulvmax (kV) Iđm (A) IN (kA) Trọng lƣợng

* Tính chọn các phần tử phía hạ áp

* Chọn cáp từ trạm biến áp tới tủ phân phối:

Chọn cáp theo mật độ dòng kinh tế với Tmax = 3000 5000h cáp lõi đồng

(tra bảng 1.10 trang 31 sách Thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm)

Vậy tiết diện dây là:

Chọn cáp đồng 3 lõi cộng trung tính cách điện PVC do Lens chế tạo có

F= 50 + 35 (mm 2 ) có I cp = 192 (A) (bảng PL V.11 trang 301 sách Thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm)

* Chọn aptomat cho tủ phân phối

Chọn aptomat tổng: do Merlin Gerin chế tạo (bảng PL IV.1 trang 2B2 sách Thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm) với thông số

Bảng 3.4 Thông số áptomat tổng

Thông số kỹ thuật Loại NS225E

* Kiểm tra bảo vệ aptomat:

K hc = k 1 k 2 = 1 (do cáp chôn dưới đất)

+ Các áptomat đƣợc chọn cần kiểm tra theo điều kiện cắt dòng ngắn mạch

Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch:

Với cáp đồng = 18,8 mm 2 /km l: chiều dài cáp từ trạm biến áp về tủ phân phối

Z AT =R AT + jX AT = (R 1 +R 2 )+jX AT

R1: điện tủ tiếp xúc của aptomat

R2: điện trở, điện kháng của cuộn dây bảo vệ quá dòng AT Ta chọn đƣợc máy biến áp công suất IOO(KVA) với thông số:

Tổng trở của cáp đồng 50.3 + 1.35 dài 5(m) là:

Tổng trở ZAT

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Cho Chiếu Sáng - Quận Lê Chân
Người hướng dẫn	Thạc sĩ Đỗ Thị Hồng Lý
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	luận văn
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Hải Phòng

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	1,19 MB