Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện 2 (Trình độ: Cao đẳng)

lựa chọn chế độ chiếu sáng phù hợp (bằng phím bấm đặt tại cửa ra vào) - Hệ thống loa âm thanh trong phòng cũng được kích hoạt mang đến cho chủ nhân ngôi nhà những giai điệu yêu thích. - Phối hợp với những chế độ khác của ngôi nhà như Tiếp khách, An ninh, ứng với mỗi chế độ các thiết bị trong phòng sẽ hoạt động theo những cách thức khác nhau. - Toàn bộ thiết bị chiếu sáng trong phòng và rèm cửa được kích hoạt bằng bộ điều khiển hồng ngoại hoặc sóng radio. Chỉ với một phím bấm người sử dụng có thể lựa chọn chế độ mà mình mong muốn. - Hệ thống rèm cửa ngoài việc hoạt động theo chế độ còn có thể đựoc kích hoạt tức thời bằng các phím bấm tại chổ. - Với một màn hình cảm ứng đặt trên bàn, người sử dụng có thể tuỳ ý điều khiển các thiết bị trong phòng (âm thanh, ánh sáng, rèm cửa). 4.2.4 Khu vực phòng ăn - Hệ thống đèn sẽ được mở lên khi có người bước vào khu vực này (nếu độ sáng thấp hơn mức qui định), với một độ sáng vừa phải - Điều chỉnh độ sáng cho đèn bằng remote từ xa hay bằng các công tắc tại chổ. Lựa chọn các chế độ chiếu sáng cho phù hợp với sinh hoạt đang diễn ra tại phòng ( Tiếp khách, Ăn tối ) 49 - Phối hợp với hệ thống An ninh trong nhà. 4.2.5 Phòng bếp - Tự động bật đèn khi có người bước vào khu vực nhà bếp, tự động tắt nếu không có người sau 30s ( thời gian này có thể tuỳ ý thiết lập) - Hệ thống chiếu sáng được kích hoạt theo chế độ - Có thiết bị cảm biến khói, phát hiện cháy, tự động kích hoạt hệ thống chữa cháy tự động (nếu có) - Một màn hình cảm ứng được bố trí khéo léo trong phòng, giúp chủ nhà dễ dàng điều khiển các thiết bị trong phòng hay lựa chọn bản nhạc yêu thích phù hợp với hoàn cảnh hiện tại 4.2.6 Phòng ngủ a. Phòng ngủ 1 (master) - Tự động mở đèn khi có người bước vào phòng (tùy ý lựa chọn loại đèn cần mở) - Tại phòng này sử dụng remote hồng ngoại để điều khiển chọn chế độ chiếu sáng trong phòng. - Chủ nhân có thể lựa chọn chế độ chiếu sáng phù hợp theo sinh hoạt bằng các nút đặt tại cửa ra vào hoăc đầu giường hoặc remote từ xa (chế độ Đi ngủ : giảm thiểu độ sáng, kích hoạt hệ thống an ninh, tắt tivi, chế độ Thức giấc: tắt toàn bộ đèn trong phòng, mở rèm cửa ra) - Chế độ điều khiển Master OFF, Master ON cho phép điều khiển toàn bộ toà nhà. - Màn hình điều khiển 15” đặt tại phòng ngủ chính cho phép điều khiển và giám sát toàn bộ hoạt động của ngôi nhà qua hệ thống camera giám sát, đồng thời lựa chọn chế độ hoạt động cho từng khu vực trong nhà. b. Phòng ngủ 2, 3 - Tự động mở đèn, khi có người mở cửa bước vào (chủ nhân có thể tùy ý lựa chọn loại đèn muốn mở) - Tại phòng này sử dụng remote hồng ngoại để điều khiển chọn chế độ chiếu sáng trong phòng. - Công tắc 2 Fold đặt tại đầu giường cho phép tắt mở bất cứ đèn nào trong phòng (tùy chủ nhân lựa chọn) - Với những màn hình điều khiển hồng ngoại, người sử dụng tùy ý điều khiển mọi thiết bị trong phòng (Tivi, đầu DVD, đèn, màn cửa) chỉ với duy nhất một bộ điều khiển. c. Phòng ngủ 4,5 - Tự động mở đèn, khi có người mở cửa bước vào. - Điều chỉnh độ sáng, lựa chọn chế độ chiếu sáng của đèn trong phòng bằng công tắc tại cửa ra vào hoặc bộ công tắc đặt tại đầu giường. 4.2.7 Phòng làm việc - Tự động mở đèn tạo độ sáng cần thiết, khi có người mở cửa bước vào. - Bộ công tắc 2 Fold đặt tại cửa ra vào cho phép lựa chọn chế độ chiếu sáng phù hợp với chế độ làm việc. 4.2.8 Khu vực sân vườn, sân thượng 50 Toàn bộ hệ thống chiếu sáng của sân vườn, hồ nước, sân thượng sẽ hoạt động theo thời gian hoặc theo chế độ cài đặt trước: - Sử dụng các bộ cảm biến đặt ngoài trời (IP55), tự động mở đèn khi có người trong khu vực (kết hợp với hệ thống an ninh, kích hoạt hệ thống chiếu sáng, hệ thống báo động khi có người đột nhập). - Hệ thống đèn trang trí được tự động mở theo thời gian cài đặt trước. - Hệ thống tưới cây tự động : hoạt động nhờ vào bộ kiểm soát thời tiết, tuỳ theo điều kiện về lượng mưa, độ ẩm không khí, điều kiện ánh sáng mà hệ thống bơm nước sẽ được tự động kích hoạt, nhằm duy trì trạngthái tốt nhất cho khu vườn. 5. Quy trình thực hiện hệ thống điện nhà thông minh 5.1 Cách thức thực hiện Sau khi chủ đầu tư ký kết hợp đồng kinh tế với Nhà tích hợp hệ thống của Hager, đại điện phía Hager sẽ cử nhân viên phụ trách giám sát công trình, kết hợp làm việc với đơn vị xây dựng, đơn vị thi công điện, để thống nhất cách triển khai cụ thể cho dự án biệt thự Tiêu chuẩn. Cụ thể : + Tiến độ xây dựng hoàn thiện công trình. + Tiến độ thi công hệ thống điện. + Cách thức lắp đặt thiết bị điện thông minh. + Cách thức cài đặt và vận hành hệ thống theo yêu cầu cụ thể của Gia chủ. 5.2 Tiến độ thực hiện hệ thống điện thông minh Nhà thông minh – Hager Tiến độ lắp đặt hệ thống điện thông minh Nhà thông minh – Hager được liệt kê theo trình tự sau: + Thi công phần ống luồng cáp điện, hộp đế âm tường: Khi công trình hoàn thiện phần xây dựng thô, đơn vị thi công hệ thống điện sẽ căn cứ vào thiết kế thi công (đã được thống nhất giữa các bên) triển khai đặt ống luồng, hộp đế âm tường (những vị trí công tác điều khiển thông minh, vi trí những cám biến gắn tường, những vị trí dây chờ để thuận tiện trong việc mở rộng hệ thống sau này). Phần thi công này sẽ được nhân viên của Nhà tích hợp hệ thống hager hướng dẫn, giám sát. + Thi công lắp đặt các phím điều khiển thông minh: Khi công trình đã hoàn thiện phần trang trí nội thất (từ 8 – 10 tuần sau khi hoàn thiện phần xây dựng thô), khi đó mới được triển khai lắp đặt các phím điều khiển thông minh, điều này sẽ tránh làm bề mặt các phím điều khiển bị dính bẩn do việc sơn tường. + Lập trình và vận hành hệ thống điện thông minh Nhà thông minh – hager: Tùy thuộc vào yêu cầu thực tế của chủ đầu tư, đại diện nhà sản xuất Hager sẽ cài đăt hệ thống theo những yêu cầu cụ thể. Chẳng hạn: • Chức năng của từng phím điều khiển thế nào ? • Những chế độ chủ nhà mong muốn? • Hệ thống chiếu sáng tự động, hệ thống Security • Hệ thống bơm nước theo thời gian? • Chức năng hệ thống khi chủ nhà vắng nhà + Chuyển giao công nghệ và hướng dẫn sử dụng: sau khi phần lập trình hệ thống đã 51 hoàn tất, đại diện Hager sẽ có văn bản bàn giao, tài liệu liên quan đến hệ thống điện thông minh Nhà thông minh - Hager, tài liệu hướng dẫn sử dụng. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày cấu trúc của hệ thống điện nhà thông minh. 2. Trình bày chức năng các thiết bị trong hệ thống điện nhà thông minh. 3. Trình bày các giảỉ pháp cho hệ thống điện nhà thông minh. 52 BÀI 5 LẮP ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐÈN SỢI ĐỐT NHÀ THÔNG MINH Giới thiệu Hướng dẫn cài đặt và điều khiển độ sáng đèn sợi đốt cho nhà thông minh Mục tiêu - Trình bày được nguyên lý điều khiển đèn sợi đốt nhà thông minh - Trình bày được chức năng của từng thiết bị trong hệ thống - Lắp đặt và điều khiển được đèn sợi đốt nhà thông minh bằng nút nhấn và qua mạng - Rèn luyện tính cẩn thận, có tác phong công nghiệp, khả năng làm việc độc lập củng như theo nhóm và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiển. Nội dung 1. Sơ đồ nguyên lý Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý 2. Thành phần các thiết bị trong hệ thống Bảng 5.1: Danh sách thiết bị trong hệ thống ST T TÊN THIẾT BỊ MODEL SL 1 MODULE KNX POWER SUPPLY TPAD.B5360 01 2 MODULE USB INTERFACE TPAD.B5362 01 3 MODULE 4 GANG PUSH BUTTON TPAD.B5361 01 4 MODULE DIMMER ACTULATOR TPAD.B5364 01 5 MODULE BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT TPAD.B5373 01 6 DÂY CẮM TRÒN LTW8, DÂY MẠNG 05 7 DÂY CẮM AN TOÀN 30 8 ATTOMAT 1PHA 1-2 CỰC TPAD.B5322 02 9 ATTOMAT 1PHA 2 CỰC TPAD.B5323 01 53 Yêu cầu trước khi làm : - Máy tính đã cài sẵn phần mềm ETS v5.5.2 trở lên - Hiểu rõ cách lấy nhập thiết bị từ catalog vào phần mềm - Hiểu rõ cách định địa chỉ cho thiết bị KNX Lưu ý: Với module 4 gang nút bấm, để đổi địa chỉ, phải tháo mặt module ra, mới thấy nút lập trình bên trong, hiện tại địa chỉ mặc định đang là 15.15.2. Vì vậy, trong trường hợp không cần thiết thì không cần đổi địa chỉ của module nút bấm. 3. Lắp đặt và điều khiển đèn sợi đốt bằng nút nhấn Trình tự thao tác thực hành Bước 1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị. Bước 2. Gá lắp thiết bị lên khung thực hành. Bước 3. Đấu nối thiết bị theo sơ đồ hình 1-1. Bước 4. Kiểm tra mạch điện, nguồn điện trước khi vận hành. Bước 5. Cấu hình ứng dụng bằng phần mềm ETS. Mở phần mềm ETS5 bằng cách click vào biểu tượng ETS5 trên màn hình Bấm dấu “+”, đặt tên Project(1), kiểu nhóm địa chỉ loại tự do, hai cấp hay ba cấp (3), sau đó nhấn Create Project để bắt đầu một dự án mới. 54 Vào Workplace (1)Open New Panel (2)  Topology (3) để tạo cấu trúc cho dự án Tạo Area mới, đặt tên cho Area ở phần Area Name (2) Tạo Line mới, đặt tên cho Line, đặt vùng địa chỉ cho Line, nếu giả sử một thiết bị có địa chỉ là “15.15.10” thì Line có giá trị là 15.15 55 Vào Catalogs, tìm kiếm thiết bị có tên KA/D 0403.1 là thiết bị chấp điều khiển theo kiểu Dimmer của hãng GVS Kéo thiết bị tìm kiếm được (2) kéo lên vùng số (3). 56 Đặt địa chỉ cho thiết bị, nếu đã biết trước địa chỉ thì nhập đúng địa chỉ của thiết bị, nếu không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ thiết bị. Tương tự, gõ CHLPE vào để tìm kiếm thiết bị module 4 nút bấm, sau đó kéo vào và nhập địa chỉ chính xác, không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ. 57 Tắt cửa sổ Catalogs Vào Group Address để tạo nhóm địa chỉ : 58 Tạo Main Group và đặt tên cho Main Group tùy chọn 59 Bấm chuột phải vào tên main group vừa tạo, tạo Middle Group và đặt tên tùy chọn 60 Tạo Group Address , đặt tên tùy chọn và nhóm các mục của các thiết bị với nhau. 61 Bấm chọn thiết bị KA/D 0403.1 chọn paremeter chọn active. Bấm chọn thiết bị KA/D 0403.1, lấy object “Output A”, đối tượng kiểu relative dimming kéo vào nhóm vừa tạo ở trên 62 Vào thiết bị 4 nút ấn ( push button sensor ) chọn parameter cài đặt như hình dưới. Vào thiết bị 4 nút ấn (push button sensor), kéo group vừa tạo vào Pustbutton 1 ở tab Group Object, như vậy ta đã tạo được nhóm điều khiển đèn kiểu dimmer, 2 đối tượng là loại 4 bit. 63 Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ  Download Bước 6. Nhấn nút phím Push button 1 và giữ lâu. Quan sát độ sáng của đèn và sự hoạt động của mạch. Bước 7. Nhận xét. 4. Lắp đặt và điều khiển đèn sợi đốt qua mạng Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ cần download  Download. Cấu hình bộ thiết bị ThinKNX - Cắm dây mạng từ ThinKNX vào máy tính, đặt địa chỉ IP tĩnh cho card mạng LAN là 192.168.0.100 64 - Mở trình duyệt web như Chrome, gõ vào địa chỉ 192.168.0.200:5051, xuất hiện màn hình giao diện như hình dưới (địa chỉ IP của Thinknx đã được đặt mặc định, không nên thay đổi nếu không thực sự cần thiết ). - Nhập Username : service Password : hanoi2018 (Lưu ý : Nếu không thực sự nắm rõ thiết bị, không đổi mật khẩu vào thiết bị ) - Sau khi login thành công, sẽ nhìn thấy giao diện như sau. 65 - Để kiểm tra thử mạng KNX, vào phần MONITOR, chọn Knx Bus Monitor - Điều khiển, ở phần SEND TELEGRAM, ta chọn KNX Group chính là nhóm địa chỉ ta đã tạo và download xuống sử dụng ETS5 , lengh 1 byte, data type = 1 byte, value =255 ( độ sáng tối đa ) , sau đó nhấn nút Send, quan sát độ sáng bóng đèn, thay đổi giá trị value =50, sau đó nhấn lại nút send, quan sát độ sáng bóng đèn. - Điều khiển đèn báo và rèm cửa có length là 1bit data type = 1 bit.Ấn nút thay đổi giá trị ở phần value 0-1 quan sát hoạt động của các thiết bị. 66 - Kiểm tra bản tin đã được gửi đi, sẽ xuất hiện tại mục Bus messages - Xây dựng ứng dụng chạy trên nền Web ThinkApps, xuất ra ứng dụng cho điện thoại Android, iOS sử dụng Thinknx Configurator, mở phần mềm lên như hình dưới. Cài đặt cients code như hình dưới. - Nhập server ID vào mục 2  add client code3. 67 Mở ứng dụng thiknx trên máy tính. - Giao diện Thinknx Configurator, chọn New để tạo dự án mới 68 - Đặt tên cho dự án - Chọn loại thiết bị ( Chọn Micro ), sau đó bấm Next , một cửa sổ nhỏ xuất hiện, bấm OK 69 - Gõ vào địa chỉ Hostname là 192.168.0.200 , port để mặc định là 7550, sau đó bấm Next để nhảy sang mục khác, bấm Next, cho đến khi sang mục User như hình dưới - Mục User, tạo một User mới, bấm Edit 70 - Bấm vào New Group, tạo Group, bấm New User, tạo User, User ở đây nghĩa là khi ta điều khiển, mỗi user có một số quyền truy cập nhất định, có những user có thể truy cập tất cả các mục, có những user chỉ có quyền xem, không có quyền điều khiển. - Màn hình thiết kế của Thinknx Configurator 71 - Đổi tên cho các Function ở mục Label như hình dưới - Tạo page mới, đặt tên cho Page, bấm chuột phải vào Function, chọn vào Add object Page , đặt tên cho Page ở mục Label 72 - Tạo đối tượng dạng 1 Analog value,5 SWITCH. 73 - Thay đổi tên và vị trí như hình dưới. - Cài đặt các thông số analog value như sau : 74 - Riêng ở mục Value Group, Value Send Group, chúng ta sẽ lấy thông tin nhóm từ ETS Project như sau : Vào phần mềm ETS chọn project vừa tạo Export OPC Chọn đường dẫn và tên, sau đó lưu lại , dạng file có đuôi .esf 75 - Tại Thinknx Configurator, vào mục System  add object - Chọn ETS Project 76 - Ở mục CSV files, chọn file vừa lưu từ ETS Cài địa chỉ IP bên ngoài của mạng lan hoặc wifi như hình dưới. 77 - Quay trở lại ,interface chọn value dimmer ETS . - Khi đó, sẽ xuất hiện các nhóm đã tạo bên ETS, chọn vào send value chọn ennabled như (1), bấm (2) và add (3) ,(4) add value Group. - Xuất dữ liệu vào ra file server để upload lên bộ Thinknx, vào mục Export  Export for Server on file. 78 - Upload lên Thinknx Server, đăng nhập vào Server Thinknx, chọn file vừa xuất ra ở trên ở mục Select File, sau đó bấm nút Upload - Xuất file ra Thinkapps để chạy thử trên máy tính, vào Deploy Web server for Thinknx Apps, cấu hình sẽ được xuất vào 192.168.0.100:5050 79 - Mở chương trình Thinknx Player lên, mục URL, gõ 192.168.0.100:5050, bấm nút Download, xuất hiện giao diện vừa được tạo bởi Thinknx Configurator - Vào mục Dimmer, thử thay đổi giá trị từ 0 đến 255 của thanh trượt, quan sát độ sáng bóng đèn. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày nguyên lý điều khiển đèn sợi đốt nhà thông minh. 2. Trình bày chức năng của từng thiết bị trong hệ thống. 80 BÀI 6 LẮP ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN NHÀ THÔNG MINH Giới thiệu Hướng dẫn lập trình và điều khiển các thiết bị điện nhà thông minh bằng nút nhấn và qua mạng. Mục tiêu - Trình bày được nguyên lý điều khiển thiết bị điện nhà thông minh - Trình bày được chức năng của từng thiết bị trong hệ thống - Lắp đặt và điều khiển được thiết bị điện nhà thông minh bằng nút nhấn và qua mạng - Rèn luyện tính cẩn thận, có tác phong công nghiệp, khả năng làm việc độc lập củng như theo nhóm và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiển. Nội dung 1. Sơ đồ nguyên lý của bài thực hành Nguồn KNX USB 4 gang push button Aptomat SWITCH ACTULATOR A N B C KNX BUS KNX BUS KNX BUS N D L N L NG N I O Hình 6.1: Sơ đồ nguyên lý bài thực hành 2. Thành phần các thiết bị trong hệ thống Bảng 6.1: Danh mục thiết bị trong hệ thống STT TÊN THIẾT BỊ MODEL SL 1 KNX POWER SUPPLY TPAD.B5360 01 2 USB INTERFACE ( DÙNG CHO DOWNLOAD ) TPAD.B5362 01 3 4 GANG PUSH BUTTON (CHLPE-08/02.1.00) TPAD.B5361 01 4 MODULE SWITCH ACTULATOR TPAD.B5363 01 81 Yêu cầu trước khi làm : - Máy tính đã cài sẵn phần mềm ETS v5.5.2 trở lên - Hiểu rõ cách lấy nhập thiết bị từ catalog vào phần mềm - Hiểu rõ cách định địa chỉ cho thiết bị KNX Lưu ý : Với module 4 gang nút bấm, để đổi địa chỉ, phải tháo mặt module ra, mới thấy nút lập trình bên trong, hiện tại địa chỉ mặc định đang là 15.15.2. Vì vậy, trong trường hợp không cần thiết thì không cần đổi địa chỉ của module nút bấm. 3. Lắp đặt và điều khiển các thiết bị điện bằng nút nhấn Trình tự thao tác thực hành Bước 1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị. Bước 2. Gá lắp thiết bị lên khung thực hành. Bước 3. Đấu nối thiết bị theo sơ đồ hình 1-1. Bước 4. Kiểm tra mạch điện, nguồn điện trước khi vận hành. Bước 5. Cấu hình ứng dụng bằng phần mềm ETS Mở phần mềm ETS5 bằng cách click vào biểu tượng ETS5 trên màn hình Bấm dấu “+”, đặt tên Project(1), kiểu nhóm địa chỉ loại tự do, hai cấp hay ba cấp (3), sau đó nhấn Create Project để bắt đầu một dự án mới. ( KA/R 0416.1 ) 5 MODULE BÓNG ĐÈN BÁO TPAD.B5370, TPAD.B5371, TPAD.B5375 03 6 MODULE CÒI BÁO TPAD.B5372 01 7 DÂY CẮM TRÒN LTW8, DÂY MẠNG 05 8 DÂY CẮM AN TOÀN 30 9 ATTOMAT 1PHA 1CỰC TPAD.B5322 2 10 ATTOMAT 1PHA 2 CỰC TPAD.B5323 1 82 Vào Workplace (1)Open New Panel (2)  Topology (3) để tạo cấu trúc cho dự án 83 Tạo Area mới, đặt tên cho Area ở phần Area Name (2) Tạo Line mới, đặt tên cho Line, đặt vùng địa chỉ cho Line, nếu giả sử một thiết bị có địa chỉ là “15.15.10” thì Line có giá trị là 15.15 84 Vào Catalogs, tìm kiếm thiết bị có tên KA/R 0416.1 là thiết bị chấp hành Switch Actulator của hãng GVS Kéo thiết bị tìm kiếm được (2) kéo lên vùng số (3). 85 Đặt địa chỉ cho thiết bị, nếu đã biết trước địa chỉ thì nhập đúng địa chỉ của thiết bị, nếu không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ thiết bị. Tương tự, gõ CHPLE-08/02.1.00 vào để tìm kiếm thiết bị module 4 nút bấm, sau đó kéo vào và nhập địa chỉ chính xác, không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ. 86 Tắt cửa sổ Catalogs 87 Vào Group Address để tạo nhóm địa chỉ : Tạo Main Group và đặt tên cho Main Group 88 Tạo Middle Group và đặt tên 89 Tạo Group Address , và nhóm các mục của các thiết bị với nhau 90 Kéo lần lượt 4 nhóm vừa tạo kéo lên thiết bị Switch Actulator, object “Output A,B,C,D” 91 Vào thiết bị Push-button 4 gang Parameter General, trong danh sách xổ xuống, chọn kiểu là 4-gang.Cài đặt như hình dưới Kéo các địa chỉ vừa tạo lần lượt lên từng button1,2,3,4. 92 Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ  Download. Bước 6. Quan sát độ sáng của đèn và sự hoạt động của mạch. Bước 7. Nhận xét. 4. Lắp đặt và điều khiển các thiết bị điện qua mạng Thao tác tương tự như lập trình điều khiển đèn sợi đốt qua mạng. Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ cần download  Download. Cấu hình bộ thiết bị ThinKNX 93 - Cắm dây mạng từ ThinKNX vào máy tính, đặt địa chỉ IP tĩnh cho card mạng LAN là 192.168.0.100 - Mở trình duyệt web như Chrome, gõ vào địa chỉ 192.168.0.200:5051, xuất hiện màn hình giao diện như hình dưới ( địa chỉ IP của Thinknx đã được đặt mặc định, không nên thay đổi nếu không thực sự cần thiết ) - Nhập Username : service Password : hanoi2018 ( Lưu ý : Nếu không thực sự nắm rõ thiết bị, không đổi mật khẩu vào thiết bị ) - Sau khi login thành công, sẽ nhìn thấy giao diện như sau 94 - Để kiểm tra thử mạng KNX, vào phần MONITOR, chọn Knx Bus Monitor - Điều khiển tín hiệu , ở phần SEND TELEGRAM, ta chọn KNX Group 0/0/1 chính là nhóm địa chỉ ta đã tạo và download xuống sử dụng ETS5 , lengh =1bit,data type =1 bit value điền giá trị 0-1. - Kiểm tra bản tin đã được gửi đi, sẽ xuất hiện tại mục Bus messages. - Ấn send theo dõi rèm hoạt động 95 - Xây dựng ứng dụng chạy trên nền Web ThinkApps, xuất ra ứng dụng cho điện thoại Android, iOS sử dụng Thinknx Configurator, mở phần mềm lên như hình dưới. Cài đặt cients code như hình dưới. - Nhập server ID vào mục 2  add client code3. Mở ứng dụng thiknx trên máy tính. 96 - Giao diện Thinknx Configurator, chọn New để tạo dự án mới - Đặt tên cho dự án 97 - Chọn loại thiết bị ( Chọn Micro ), sau đó bấm Next , một cửa sổ nhỏ xuất hiện, bấm OK 98 - Gõ vào địa chỉ Hostname là 192.168.0.200 , port để mặc định là 7550, sau đó bấm Next để nhảy sang mục khác, bấm Next, cho đến khi sang mục User như hình dưới - Mục User, tạo một User mới, bấm Edit - Bấm vào New Group, tạo Group, bấm New User, tạo User, User ở đây nghĩa là khi ta điều khiển, mỗi user có một số quyền truy cập nhất định, có những user 99 có thể truy cập tất cả các mục, có những user chỉ có quyền xem, không có quyền điều khiển. - Màn hình thiết kế của Thinknx Configurator - Đổi tên cho các Function ở mục Label như hình dưới 100 - Tạo page mới, đặt tên cho Page, bấm chuột phải vào Function, chọn vào Add object Page , đặt tên cho Page ở mục Label 101 - Tạo 4 đối tượng dạng SWITCH 102 - Điều chỉnh hình dáng, vị trí của switch ở mục Graphic và position như hình dưới 103 - Chúng ta sẽ lấy thông tin nhóm từ ETS Project như sau : Vào phần mềm ETS chọn project vừa tạo Export OPC 104 Chọn đường dẫn và tên, sau đó lưu lại , dạng file có đuôi .esf - Tại Thinknx Configurator, vào mục System  add object 105 - Chọn ETS Project - Ở mục CSV files, chọn file vừa lưu từ ETS 106 Cài địa chỉ IP bên ngoài của mạng lan hoặc wifi như hình dưới. 107 - Quay trở lại , interface chọn switch - Khi đó, sẽ xuất hiện các nhóm đã tạo bên ETS cài đặt cho từng switch lần lượt các nhóm địa chỉ như hình dưới . 108 - Như vậy ta đã cấu hình một công tắc , dạng 1 bit, cho phép gửi giá trị dạng 1 bit xuống các nhóm địa chỉ đèn và còi báo trên đường truyền KNX BUS ( đây là nhóm mà ta đã cấu hình bên ETS loại dữ liệu 1 bit) - Xuất dữ liệu vào ra file server để upload lên bộ Thinknx, vào mục Export  Export for Server on file - Upload lên Thinknx Server, đăng nhập vào Server Thinknx, chọn file vừa xuất ra ở trên ở mục Select File, sau đó bấm nút Upload 109 - Xuất file ra Thinkapps để chạy thử trên máy tính, vào Deploy Web server for Thinknx Apps, cấu hình sẽ được xuất vào 192.168.0.100:5050 - Mở chương trình Thinknx Player lên, mục URL, gõ 192.168.0.100:5050, bấm nút Download, xuất hiện giao diện vừa được tạo bởi Thinknx Configurator 110 - Vào mục vừa tải về, thử click chuột vào các nút bấm , quan sát đèn,còi báo hoạt động. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày nguyên lý điều khiển thiết bị điện nhà thông minh. 2. Trình bày chức năng của từng thiết bị trong hệ thống. 111 BÀI 7 LẮP ĐẶT VÀ ĐIỀU KHIỂN RÈM CỬA NHÀ THÔNG MINH Giới thiệu Hướng dẫn lắp đặt và điều khiển rèm cửa nhà thông minh qua nút nhấn và qua mạng Mục tiêu - Trình bày được nguyên lý điều khiển rèm cửa nhà thông minh - Trình bày được chức năng của từng thiết bị trong hệ thống - Lắp đặt và điều khiển được rèm cửa nhà thông minh bằng nút nhấn và qua mạng - Rèn luyện tính cẩn thận, có tác phong công nghiệp, khả năng làm việc độc lập củng như theo nhóm và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiển. Nội dung 1. Sơ đồ nguyên lý của bài thực hành Nguồn KNX USB 4 gang push button Aptomat Rèm cửa Blinder shutter A UPL N OPEN CLOSE COM A DOW L KNX BUS KNX BUS KNX BUS L N Hình 7.1: Sơ đồ nguyên lý bài thực hành 2. Thành phần các thiết bị trong hệ thống Bảng 7.1: Danh mục thiết bị trong hệ thống STT TÊN THIẾT BỊ MODEL SL 1 NGUỒN KNX POWER SUPPLY TPAD.B5360 01 2 USB INTERFACE TPAD.B5362 01 3 4 GANG PUSH BUTTON (CHLPE) TPAD.B5361 01 4 BLINDER/SHUTTER (AWBS- 04/00.1) TPAD.B5365 01 5 RÈM CỬA TPAD.H5360 01 8 DÂY CẮM TRÒN LTW8, DÂY MẠNG 01 9 DÂY CẮM AN TOÀN 01 112 3. Lắp đặt và điều khiển rèm cửa bằng nút nhấn Trình tự thao tác thực hành Bước 1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị. Bước 2. Gá lắp thiết bị lên khung thực hành. Bước 3. Đấu nối thiết bị theo sơ đồ hình 1-1. Bước 4. Kiểm tra mạch điện, nguồn điện trước khi vận hành. Bước 5. Cấu hình ứng dụng bằng phần mềm ETS Mở phần mềm ETS5 bằng cách click vào biểu tượng ETS5 trên màn hình Bấm dấu “+”, đặt tên Project(1), kiểu nhóm địa chỉ loại tự do, hai cấp hay ba cấp (3), sau đó nhấn Create Project để bắt đầu một dự án mới. 10 ATTOMAT 1PHA 1 TPAD.B5322 02 11 ATTOMAT 1PHA 2 CỰC TPAD.B5323 01 113 Vào Workplace (1)Open New Panel (2)  Topology (3) để tạo cấu trúc cho dự án Tạo Area mới, đặt tên cho Area ở phần Area Name (2) 114 Tạo Line mới, đặt tên cho Line, đặt vùng địa chỉ cho Line, nếu giả sử một thiết bị có địa chỉ là “15.15.10” thì Line có giá trị là 15.15 Vào Catalogs, tìm kiếm thiết bị có tên AWBS-04/00.1 là thiết bị chấp hành Blinder/Shutter Actulator. Kéo thiết bị tìm kiếm được (2) kéo lên vùng số (3). 115 Đặt địa chỉ cho thiết bị, nếu đã biết trước địa chỉ thì nhập đúng địa chỉ của thiết bị, nếu không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ thiết bị. Tương tự, gõ CHPLE vào để tìm kiếm thiết bị module 4 nút bấm, sau đó kéo vào và nhập địa chỉ chính xác, không biết địa chỉ thì cần đặt lại địa chỉ. 116 Tắt cửa sổ Catalogs 117 Vào Group Address để tạo nhóm địa chỉ : Tạo Main Group và đặt tên cho Main Group 118 Tạo Middle Group và đặt tên 119 120 Tạo Group Address , và nhóm các mục của các thiết bị với nhau Vào thiết bị AWBS-04/00.1, mục Parameter  Channel A  Working mode chọn Shutter 121 Bấm chọn vào địa chỉ vừa tạo, kéo vào nhóm “Move shutter up/down CHA”. Cài đặt Push button sensor như hình dưới . 122 Kéo địa chỉ vừa tạo lên button 1. Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ  Download 123 Bước 6. Nhấn nút bấm số 8, quan sát rèm cửa hoạt động. Bước 7. Nhận xét. 4. Lắp đặt và điều khiển rèm cửa qua mạng Thao tác tương tự như lập trình điều khiển các thiết bị điện qua mạng Download chương trình xuống thiết bị, chọn phải chuột vào nhóm địa chỉ cần download  Download. Cấu hình bộ thiết bị ThinKNX - Cắm dây mạng từ ThinKNX vào máy tính, đặt địa chỉ IP tĩnh cho card mạng LAN là 192.168.0.100 124 - Mở trình duyệt web như Chrome, gõ vào địa chỉ 192.168.0.200:5051, xuất hiện màn hình giao diện như hình dưới ( địa chỉ IP của Thinknx đã được đặt mặc định, không nên thay đổi nếu không thực sự cần thiết ) - Nhập Username : service Password : hanoi2018 ( Lưu ý : Nếu không thực sự nắm rõ thiết bị, không đổi mật khẩu vào thiết bị ) - Sau khi login thành công, sẽ nhìn thấy giao diện như sau. - Để kiểm tra thử mạng KNX, vào phần MONITOR, chọn Knx Bus Monitor 125 - Điều khiển, ở phần SEND TELEGRAM, ta chọn KNX Group chính là nhóm địa chỉ ta đã tạo và download xuống sử dụng ETS5 , lengh 1 byte, data type = 1 byte, value =255 ( độ sáng tối đa ) , sau đó nhấn nút Send, quan sát độ sáng bóng đèn, thay đổi giá trị value =50, sau đó nhấn lại nút send, quan sát độ sáng bóng đèn. - Điều khiển đèn báo và rèm cửa có length là 1bit data type = 1 bit.Ấn nút thay đổi giá trị ở phần value 0-1 quan sát hoạt động của các thiết bị. - Kiểm tra bản tin đã được gửi đi, sẽ xuất hiện tại mục Bus messages - Xây dựng ứng dụng chạy trên nền Web ThinkApps, xuất ra ứng dụng cho điện thoại Android, iOS sử dụng Thinknx Configurator, mở phần mềm lên như hình dưới. Cài đặt cients code như hình dưới. 126 - Nhập server ID vào mục 2  add client code3. Mở ứng dụng thiknx trên máy tính. 127 - Giao diện Thinknx Configurator, chọn New để tạo dự án mới - Đặt tên cho dự án 128 - Chọn loại thiết bị ( Chọn Micro ), sau đó bấm Next , một cửa sổ nhỏ xuất hiện, bấm OK - Gõ vào địa chỉ Hostname là 192.168.0.200 , port để mặc định là 7550, sau đó bấm Next để nhảy sang mục khác, bấm Next, cho đến khi sang mục User như hình dưới - 129 - Mục User, tạo một User mới, bấm Edit - Bấm vào New Group, tạo Group, bấm New User, tạo User, User ở đây nghĩa là khi ta điều khiển, mỗi user có một số quyền truy cập nhất định, có những user có thể truy cập tất cả các mục, có những user chỉ có quyền xem, không có quyền điều khiển. 130 - Màn hình thiết kế của Thinknx Configurator - Đổi tên cho các Function ở mục Label như hình dưới 131 - Tạo page mới, đặt tên cho Page, bấm chuột phải vào Function, chọn vào Add object Page , đặt tên cho Page ở mục Label 132 - Riêng ở mục Value Group, Value Send Group, chúng ta sẽ lấy thông tin nhóm từ ETS Project như sau : Vào phần mềm ETS chọn project vừa tạo Export OPC Chọn đường dẫn và tên, sau đó lưu lại , dạng file có đuôi .esf 133 - Tại Thinknx Configurator, vào mục System  add object - Chọn ETS Project 134 - Ở mục CSV files, chọn file vừa lưu từ ETS Cài địa chỉ IP bên ngoài của mạng lan hoặc wifi như hình dưới. 135 - Cài đặt địa chỉ cho SWITCH điều khiển rèm cửa 136 - Xuất dữ liệu vào ra file server để upload lên bộ Thinknx, vào mục Export  Export for Server on file. - Upload lên Thinknx Server, đăng nhập vào Server Thinknx, chọn file vừa xuất ra ở trên ở mục Select File, sau đó bấm nút Upload 137 - Xuất file ra Thinkapps để chạy thử trên máy tính, vào Deploy Web server for Thinknx Apps, cấu hình sẽ được xuất vào 192.168.0.100:5050 - Mở chương trình Thinknx Player lên, mục URL, gõ 192.168.0.100:5050, bấm nút Download, xuất hiện giao diện vừa được tạo bởi Thinknx Configurator 138 - Vào mục vừa tải về, thử click chuột vào biểu tượng và quan sát hoạt động của rèm cửa. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày được nguyên lý điều khiển rèm cửa nhà thông minh 2. Trình bày được chức năng của từng thiết bị trong hệ thống 139 BÀI 8 HỆ THỐNG CHỐNG SÉT Mục tiêu - Trình bày được các tiêu chuẩn, quy định về hệ thống chống sét - Trình bày được các phương pháp bảo vệ chống sét - Trình bày được chức năng của các phần tử thiết bị trong hệ thống chống sét - Trình bày được các bước lắp đặt hệ thống chống sét đúng yêu cầu kỹ thuật. - Rèn luyện tính cẩn thận, có tác phong công nghiệp, khả năng làm việc độc lập củng như theo nhóm và vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiển. Nội dung 1. Khái quát chung 1.1 Các tiêu chuẩn, quy định về hệ thống chống sét Để có được một hệ thống chống sét an toàn; cần tuân thủ những tiêu chuẩn chống sét mới nhất được quy định cụ thể được quy định tại các văn bản pháp luật như: - TCN 68 - 140:1995: Tiêu chuẩn ngành về Chống quá áp; quá dòng bảo vệ đường dây và thiết bị thông tin - Yêu cầu kỹ thuật. - TCN 68 - 167:1997: Tiêu chuẩn Thiết bị chống quá áp; quá dòng do ảnh hưởng của sét và đường dây tải điện - Yêu cầu kỹ thuật . - TCN 68 - 135:2001: Tiêu chuẩn về Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông - Yêu cầu kỹ thuật . - TCN 68 - 174:2006: Tiêu chuẩn về Quy phạm tiếp đất và chống sét bảo vệ các công trình và thiết bị viễn thông. - TCXDVN 46 - 2007: Tiêu chuẩn xây dựng về Chống sét cho công trình xây dựng; Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống. - TCVN 8071 - 2009 : Công trình viễn thông - Quy tắc thực hành chống sét và tiếp đất. - QCVN 32:2011/BTTTT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chống sét cho các trạm viễn thông; và mạng cáp ngoại vi viễn thông” - TCVN 9385 : 2012 : Tiêu chuẩn Việt nam về Chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống 140 Hình 8.1: Hệ thống chống sét Thực tế hiện nay, có rất nhiều các văn bản quy định về các tiêu chí trong lắp đặt và thi công hệ thống chống sét. Tuy nhiên nội dung cụ thể về tiêu chuẩn chống sét mới nhất, được tóm tắt ngắn gọn qua những vấn đề sau: Các bộ phận cơ bản của hệ thống chống sét, thông thường sẽ bao gồm các bộ phận sau: Bộ phận thu sét, bộ phận dây dẫn thoát sét, thiết bị đếm sét, hệ thống tiếp địa Trong đó: Bộ phận thu sét (kim thu sét). Đây là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống. Bởi vậy, kim thu sét luôn được đặt ở vị trí cao nhất trên tòa nhà; để thu hút và ngăn chặn dòng sét trước khi nó đánh tới công trình cần được bảo vệ. Hiện nay trên thị trường, bộ phận thu sét có hai loại chính: - Kim thu sét cổ điển: chúng thường được làm bằng đồng. Sản phẩm có hình dạng là một thanh kim loại.Tuy nhiên, do phạm vi bảo vệ hạn chế; mà thiết bị này không còn được nhiều khách hàng ưa chuộng. - Kim thu sét phát tia tiên đạo. Đây là sản phẩm có khả năng phát xạ tia tiên đạo. Bởi vậy có khả năng chủ động thu sét trong phạm vi rộng. Giúp bảo vệ công trình vượt trội hơn Dây dẫn thoát sét thông thường được làm bằng cáp đồng hoặc những vật liệu có khả năng chịu nhiệt tốt. Hệ thống tiếp địa: Có tác dụng giúp phân tán dòng sét xuống đất một cách an toàn nhất. 1.2 Các nơi cần bảo vệ chống sét Theo các chuyên gia khuyến cáo ngoài việc lắp đặt chống sét trực tiếp bạn còn phải trang bị thiết bị chống sét đánh thứ cấp (sét lan truyền hoặc cảm ứng). Thực tế, khi sét đánh, luồng sét sẽ đánh lan truyền hoặc cảm ứng vào hệ thống điện nhà, truyền hình cáp, cáp tín hiệu Internet gây hư hại máy tính, đồ điện gia dụng, 141 nguồn điện Những hộ tiêu thụ có sử dụng các loại đồ điện gia dụng, điện thoại cố định đều phải nghĩ đến giải pháp này. Cách tốt nhất là sử dụng các thiết bị chống sét lan truyền qua đường dây điện như các hộp cắt sét, lọc sét. Khi sét đánh, thiết bị này sẽ cắt luồng sét, không để xảy ra hiện tượng quá áp (điện áp tăng cao). Hiện nay, các thiết bị cắt lọc sét khá đa dạng từ với giá từ vài chục đến vài ngàn USD. Đối với các công trình khác, tiêu chuẩn về phòng chống sét được đề cập đến trong tiêu chuẩn này là đủ đáp ứng và câu hỏi duy nhất được đặt ra là có cần chống sét hay không. Trong nhiều trường hợp, sự cần thiết phải chống sét là rất rõ ràng, ví dụ: a) Nơi tụ họp đông người; b) Nơi cần phải bảo vệ các dịch vụ công cộng thiết yếu; c) Nơi mà quanh khu vực đó thường xuyên xảy ra sét đánh; d) Nơi có các kết cấu rất cao hoặc đứng đơn độc một mình; e) Nơi có các công trình có giá trị văn hoá hoặc lịch sử; f) Nơi có chứa các loại vật liệu dễ cháy hoặc nổ. Tuy nhiên một số yếu tố không thể đánh giá được và chúng có thể bao trùm lên tất cả các yếu tố khác. Ví dụ như, yêu cầu không 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 toà nhà luôn cảm thấy an toàn có thể quyết định câu hỏi theo hướng cần có hệ thống chống sét, mặc dù thông thường thì điều này là không cần thiết. Không 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 công trình và những yếu tố sau: 1) Công năng của toà nhà. 2) Tính chất của việc xây dựng toà nhà đó. 3) Giá trị của vật thể trong toà nhà hoặc những hậu quả do sét đánh gây ra. 4) Vị trí toà nhà. 5) Chiều cao công trình. 1.3 Các phương pháp bảo vệ chống sét 1.3.1 Các phương pháp chống sét trực tiếp Phương pháp chống sét trực tiếp cổ điển Hệ thống chống sét đầu tiên trên thế giới được nhà khoa học Benjamin Franklin phát minh vào năm 1753. Hệ thống chống sét này có cấu tạo khá đơn giản bao gồm các thiết bị: - Kim thu sét: được làm từ các thanh kim loại - Hệ thống dây dẫn điện: cũng được làm từ chất liệu kim loại dẫn điện - Các loại mối nối - Điểm kiểm tra, đo đạc - Điện cực nối đất (các cọc tiếp địa): được chôn dưới đất, đóng vai trò lan truyền dòng sét vào đất. 142 Hình 8.2: Kim thu sét Benjamin Franklin nghĩ rằng hệ thống chống sét này có thể chuyển hướng tia sét và dẫn truyền xuống đất và phân tán năng lượng của dòng sét và giúp ngăn chặn tia sét gây hại cho nhà cửa, thuyền bè. Hệ thống chống sét cổ điển này hoạt động theo nguyên lý như sau: các kim thu sét được làm từ thanh kim loại có đặc tính dẫn điện sẽ được lắp đặt trên đỉnh các cột đỡ (làm bằng gỗ, kim loại hoặc bê tông) và nhô cao lên khỏi công trình. Các kim thu sét này thông qua các dây dẫn sẽ được nối với hệ thống tiếp địa (cũng làm bằng kim loại) được chôn dưới đất. Khi có dòng sét đánh vào công trình, kim thu sét do được làm bằng kim loại và nhô cao khỏi công trình nên sẽ hấp thu toàn bộ dòng sét và truyền xuống hệ thống tiếp địa thông qua dây dẫn. Dòng sét này khi vào đất sẽ tiếp tục lan truyền và tiêu tan dần trong đất. Phương pháp chống sét cổ điển của Benjamin Franklin đã được kiểm chứng và áp dụng cho đến ngày nay với ưu điểm nổi bật là hệ thống đơn giản và giá thành tương đối rẻ. Tuy nhiên, hạn chế của nó là phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy không cao, số lượng kim thu sét sử dụng là khá lớn và thường dễ bị gỉ sét hay đứt gãy nên cần thay thế thường xuyên, hệ thống dây dẫn nối các kim thu lôi dẫn xuống đất nhiều gây ảnh hưởng đến độ thẫm mỹ của kiến trúc công trình. 143 Hình 8.3: Thiết bị chống sét cổ điển Phương pháp chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm (ESE) Để khắc phục các hạn chế trong hệ thống chống sét cổ điển của Benjamin Franklin, các nhà nghiên cứu phương pháp chống sét trên thế giới đã cải tiến hệ thống chống sét này. Năm 1967, phương pháp chống sét theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm (ESE – viết tắt của Eletro - Magnetic Earaly Streamer EMission) được đề xuất. Hệ thống các thiết bị sử dụng trong phương pháp này có tương tự với hệ thống chống sét cổ điển của Benjamin Franklin nhưng có bổ sung thêm đầu thu sét phát xạ sớm với mục đích kéo dài khoảng cách đón dòng sét giúp mở rộng phạm vi hoạt động của kim thu sét. Đầu thu sét phát xạ sớm có nhiệm vụ chủ yếu là làm giảm hiệu ứng CORONA (hiện tượng phóng tia lửa hay tiếp đất) giúp tăng cường độ điện trường tại đầu kim thu sét. Mục đích là tạo ra điều kiện tối ưu nhất để tập trung nguồn năng lượng kích phát dòng sét tiên đạo từ đầu kim hướng về đám mây dông để đón bắt dòng tiên đạo của sét từ đám mây dông đánh xuống. So với phương pháp chống sét cổ điển, phương pháp chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm có các ưu điểm như: độ tin cậy cao, vùng bảo vệ rộng hơn, đảm bảo độ thẫm mỹ của công trình lắp đặt, tuổi thọ cao hơn. Hiện nay, phương pháp chống sét này đang được các nước phát triển áp dụng, trong đó có Việt Nam. Chống sét trực tiếp theo Công nghệ phân tán tích điện - (DAS) Phương pháp chống sét này chủ yếu bảo vệ các công trình xây dựng khỏi năng lượng sét bằng cách ngăn chặn sự hình thành tia sét nhờ vào hệ thống phân tán điện tích DAS (hay hệ thống năng lượng sét). Hệ thống chống sét này hoạt động theo nguyên lý phóng điện điểm dựa trên hiện tượng CORONA, hệ thống này sẽ phóng ra hàng ngàn điểm nhọn bằng kim loại có khả năng tạo ion và ngăn ngừa sự hình thành của dòng sét tiên đạo. Không giống với hệ thống chống sét trực tiếp của Benjamin Franklin hay hệ thống hoạt động theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm , hệ thống chống sét trực tiếp theo công 144 nghệ phân tán tích điện ngăn cản sự hình thành tia sét bằng cách liên tục giảm sự chênh lệch hiệu điện thế giữa mặt đất với đám mây dông tích điện xuống dưới mức có khả năng tạo ra tiên đạo sét. 1.3.2 Phương pháp chống sét lan truyền Ngoài những thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào công trình, sét còn làm hư hỏng nhiều thiết bị điện thông qua lan truyền năng lượng theo các đường dây dẫn, dây tín hiệu. Theo số liệu thống kê cho thấy khoảng 70 % hư hỏng do sét gây ra đều do sét lan truyền theo đường cấp nguồn và trên đường tín hiệu. Chính vì thế, chống sét lan truyền là công việc vô cùng quan trọng và cần thiết hơn hết. Một trong những cách giúp hạn chế thiệt hại do sét lan truyền gây ra được áp dụng phổ biến hiện nay là sử dụng phối hợp hệ thống cắt sét và cắt lọc sét. Hai thiết bị này khi được sử dụng phối hợp sẽ hoạt động như sau: thiết bị cắt sét có nhiệm vụ loại bỏ phần lớn năng lượng sét lan truyền xuống đất và cắt giảm một phần biên độ xung sét. Trong khi thiết bị lọc sét sẽ tiếp tục cắt giảm biên độ xung sét, đồng thời cũng làm giảm tốc độ biến thiên dòng điện và áp suất của sét. Để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống điện, các thiết bị cắt sét và cắt lọc sét này phải được lắp đặt trên tất cả các đường dây của nguồn cấp điện hay đường dây truyền tín hiệu. 2. Lắp đặt hệ thống chống sét 2.1 Các phần tử của hệ thống chống sét Các bộ phận cơ bản của hệ thống chống sét bao gồm: - Bộ phận thu sét: Một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm mục đích thu hút sét đánh vào nó. - Bộ phận dây xuống: dây dẫn nối bộ phận thu sét và mạng nối đất. - Các loại mối nối: mối hàn nối giữa các dây dẫn với nhau, hoặc giữa dây dẫn và cọc nối đất. - Điểm kiểm tra đo đạc: vị trí để đo kiểm tra điện trở đất theo định kỳ. - Bộ phận dây dẫn nối đất: nhằm mục đích tiêu tán dòng điện sét xuống đất - Bộ phận cực nối đất: Bộ phận hoặc nhóm các bộ phận dẫn điện có tiếp xúc với đất và có thể truyền dòng điện sét xuống đất 2.2 Đo và kiểm tra điện trở đất hệ thống chống sét 2.2.1 Đo điện trở đất 145 Hình 8.4: Cách đo điện trở đất bằng đồng hồ Kyoritsu 4105A Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN - Bật công tắc tới vị trí “BATT. CHECH” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp Pin. - Để máy hoạt động chính xác thì kim trên đồng hồ phải chỉ ở vị trí “BATT. GOOD” Bước 2: Đấu nối các dây nối. - Cắm 2 cọc bổ trợ như sau: Cọc 1 cách điểm đo 5~10m, cọc 2 cách cọc 1 từ 5~10m. - Dây màu xanh (Green) dài 5m kẹp vào điểm đo. - Dây màu vàng (Yellow) dài 10m, dây màu đỏ(red) dài 20m kẹp vào cọc 1 và cọc 2 sao cho phù hợp với chiều dài của dây. Bước 3: Kiểm tra điện áp của tổ đất cần kiểm tra - Bật công tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm tra điện áp đất. - Để kết quả đo được chính xác thì điện áp đất không được lớn hơn 10V. Bước 4: Kiểm tra điện trở đất. - Đầu tiên ta bật công tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất. - Nếu điện trở quá cao (>1200Ω) thì đèn OK sẽ không sáng, khi đó ta cần kiểm tra lại các đầu đấu nối. - Nếu điện trở nhỏ thì ta bật công tắc tới vị trí x10Ω hoặc x1Ω sao cho phù hợp để có thể dễ đọc được trị số điện trở trên đồng hồ. - Kết quả đo đạt yêu cầu TCCSVN dưới <10Ω hoặc thấp hơn theo yêu cầu từng công trình khác nhau. Để kết nối các cọc đồng tiếp đất và dây đồng trần thoát sét, chúng ta nên sử dụng các mối hàn hóa nhiệt (mối hàn cadweld). Mối hàn này đảm bảo dẫn dòng điện, ít bị bị oxy hóa, bị ăn mòn theo thời gian. Kết hợp sử dụng các loại cọc tiếp địa và dây dẫn theo đúng tiêu chuẩn, chất lượng tốt, hoặc cũng có thể kết hợp Bột hóa chất giảm điện trở đất GEM để tăng tính hiệu quả và làm giảm điện trở tốt hơn. 2.2.2 Kiểm tra hệ thống nối đất 146 Khi hoàn thành quá trình lắp đặt hoặc bất cứ chỉnh sửa nào, nên thực hiện các phép đo cách ly và kết hợp và/hoặc các kiểm tra sau đây. Các kết quả phải được ghi trong sổ theo dõi hệ thống chống sét. - Điện trở nối đất của mỗi điện cực đất cục bộ với đất và bổ sung điện trở nối đất của hệ thống nối đất hoàn chỉnh. - Mỗi điện cực đất cục bộ nên được đo tách biệt với điểm kiểm tra giữa dây xuống và điện cực đất trong vị trí tách rời (phép đo cách ly). - Tiến hành đo tại điểm đo ở vị trí nối (phép đo kết hợp). Nếu có bất kỳ sự khác biệt đáng kể trong các phép đo liên quan tới các vị trí khác, nên điều tra nguyên nhân của sự khác nhau này. - Các kết quả của việc kiểm tra tất cả các dây dẫn, lắp ghép và mối nối hoặc tính liên tục về điện đo được. - Việc đo đạc chi tiết có thể tham khảo tiêu chuẩn BS 7430 hoặc các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan. - Nếu điện trở nối đất của một hệ thống chống sét vượt quá 10Ω thì nên giảm giá trị này, ngoại trừ các kết cấu trên đá. Nếu điện trở nhỏ hơn 10Ω nhưng cao hơn đáng kể so với lần kiểm tra trước, nên điều tra nguyên nhân và thực hiện các biện pháp khắc phục cần thiết. - Việc đo kiểm tra nên được tiến hành định kỳ, tốt nhất không quá 12 tháng. - Lưu ý: + Việc chọn một chu kỳ ngắn hơn 12 tháng một chút có thể thuận lợi để thay đổi mùa mà phép thử được thực hiện. + Trước khi ngắt việc nối đất bảo vệ sét đánh, nên đo kiểm tra để đảm bảo rằng kết nối đã bị ngắt, sử dụng một thiết bị kiểm tra điện áp nhạy. 2.3 Quy trình lắp đặt 2.3.1 Các nguyên tắc trong lắp đặt hệ thống chống sét - Định vị bãi cọc tiếp địa, kiểm tra tính chất đất tại nơi đóng bãi tiếp địa. - Tiến hành đóng cọc tiếp địa hoặc khoan giếng. - Dùng máy đo điện trở đất để kiểm tra, nếu Rđ < 10 Ohm thì đạt. - Lắp đặt dây đồng trần dẫn sét, hộp nối trung gian - Gia công trụ đỡ kim thu sét, lắp đặt trụ và kim thu sét theo đúng bản vẽ thiết kế thi công. - Kết nối dây dẫn sét với kim thu sét. Tại đây dây dẫn sét được luồn trong ống cách điện xuyên suốt từ điểm tiếp xúc với kim thu sét đến bãi tiếp địa của hệ thống. Với mục đích tránh lan truyền dòng sét vào kết cấu công trình. - Để đảm bảo dẫn sét tốt khi có sét đánh nên dùng đồng hồ đo thông mạch dây dẫn sét - Khi thiết kế chống sét đánh thẳng sử dụng kim thu sét, chống sét phóng điện sớm, thì phải cần dựa vào lý thuyết và các yếu tố địa lý tại công trình để đưa ra các thiết kế đúng đắn cho một hệ thống chống sét. Bên cạnh đó khi lắp đặt thì cũng cần phải lưu ý: 147 Dây dẫn sử dụng cho thoát sét: nên sử dụng dây đồng tròn bện vì chúng có độ dẫn điện tốt. Dây ít chắp nối và có kích thước lớn hơn quy chuẩn. Nên sử dụng dây có tiết diện 50mm2 trở lên. Trong quá trình thi công, hãy chọn lộ trình cho dây đi thẳng nhất. Hệ thống tiếp đất có tổng trở nhỏ và ổn định trong nhiều năm là điều rất quan trọng. Chúng giúp cho việc tản năng lượng sét xuống đất nhanh và an toàn. Hệ thống tiếp đất, cápthoát sét và kim thu sét là 3 thành phần mấu chốt của hệ thống chống sét và phải đồng bộ với nhau. Trong thiết kế hệ tiếp đất, tùy từng vùng đất mà bố trí số lượngcọc và kiểu cho phù hợp, đảm bảo điện trở nối đất theo quy định (nhỏ hơn 10Ohm). 2.3.2 Quy trình Bước 1: Lắp đặt hệ thống tiếp địa chống sét a. Đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp đất. - Xác định vị trí làm hệ thống tiếp đất. Kiểm tra cẩn thận trước khi đào để tránh các công trình ngầm khác như cáp ngầm hay hệ thống ống nước. - Đào rãnh sâu từ 600mm đến 800mm, rộng từ 300mm đến 500mm có chiều dài và hình dạng theo bản vẽ thiết kế hoặc mặt bằng thực tế thi công. - Đối với những nơi có mặt bằng thi công hạn chế hoặc những vùng đất có điện trở suất đất cao thì phải áp dụng phương pháp khoan giếng, đường kính giếng khoan từ 50mm đến 80mm, sâu từ 20m đến 40m tùy theo độ sâu của mạch nước ngầm. Hình 8.5: Lắp đặt tiếp địa chống sét b. Chôn các điện cực xuống đất. - Đóng cọc tiếp đất tại những nơi qui định sao cho khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần độ dài cọc đóng xuống đất. Tuy nhiên, ở những nơi có diện tích làm hệ thống đất giới hạn thì có thể đóng các cọc với khoảng cách ngắn hơn (nhưng không được ngắn hơn 1 lần chiều dài cọc). 148 - Đóng cọc sâu đến khi đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 100mm đến 150mm. - Riêng cọc đất trung tâm được đóng cạn hơn so với các cọc khác, sao cho đỉnh cọc cách mặt đất từ 150 ~ 250mm để khi lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất thì đỉnh cọc sẽ nằm bên trong hố. - Rãi cáp đồng trần dọc theo các rãnh đã đào để liên kết với các cọc đã đóng. - Hàn hóa nhiệt để liên kết các cọc với cáp đồng trần. - Đổ hoá chất làm giảm điện trở đất dọc theo cáp đồng trần hoặc trước khi đóng cọc hãy đào sâu tại vị trí cọc có hố đường kính từ 200mm đến 300mm sâu 500mm tính từ đáy rãnh và hóa chất sẽ được đổ vào những hố này. - Hóa chất làm giảm điện trở đất sẽ hút ẩm tạo thành dạng keo bao quanh lấy điện cực tăng bề mặt tiếp xúc giữa điện cực và đất giúp giảm điện trở đất và bảo vệ hệ thống tiếp đất. - Trong trường hợp khoan giếng, cọc tiếp đất sẽ được liên kết thẳng với cáp để thả sâu xuống đáy giếng. Đổ hóa chất làm giảm điện trở đất xuống giếng, đồng thời đổ nước xuống để toàn bộ hóa chất có thể lắng sâu xuống đáy giếng. - Dây dẫn sét trực tiếp từ kim chống sét hoặc cáp tiếp đất từ bản đồng tiếp đất chính sẽ được liên kết vào hệ thống đất tại vị trí cọc trung tâm (vị trí hố kiểm tra điện trở đất). c. Hoàn trả mặt bằng hệ thống tiếp đất - Lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất tại vị trí cọc trung tâm sao cho mặt hố ngang với mặt đất. - Kiểm tra lần cuối các mối hàn và thu dọn dụng cụ. - Lấp đất vào các hố và rãnh, nện chặt và hoàn trả mặt bằng. - Đo điện trở tiếp đất của hệ thống, giá trị điện trở cho phép là < 10 Ohm, nếu lớn hơn giá trị này thì phải đóng thêm cọc, xử lý thêm hóa chất giảm điện trở đất hoặc khoan giếng để giảm tới giá trị cho phép. Bước 2: Lắp đặt dây đồng trần dẫn sét, hộp nối trung gian (dùng để kiểm tra điện trở đất của hệ khi cần). 149 Hình 8.6: Phương án lắp đặt hệ thống chống sét Bước 3: Gia công trụ đỡ kim thu sét, lắp đặt trụ và kim thu sét theo đúng bản vẽ thiết kế thi công. Bước 4: Kết nối dây dẫn sét với kim thu sét, lắp đặt bộ đếm sét (nếu có). Dây dẫn sét được luồn trong ống cách điện xuyên suốt từ điểm tiếp xúc với kim thu sét đến bãi tiếp địa của hệ thống. Nhằm tránh lan truyền dòng sét vào kết cấu công trình. Bước 5: Kiểm tra Dùng đồng hồ đo thông mạch dây dẫn sét nhằm đảm bảo dẫn sét tốt khi có sét đánh. Khi thiết kế chống sét đánh thẳng sử dụng kim thu sét, chống sét phóng điện sớm, nhà thiết kế cần dựa vào lý thuyết và các yếu tố địa lý tại công trình để đưa ra các thiết kế đúng đắn cho một hệ thống chống sét CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày các tiêu chuẩn, quy định về hệ thống chống sét. 2. Trình bày các phương pháp bảo vệ chống sét. 3. Trình bày chức năng của các phần tử thiết bị trong hệ thống chống sét. 4.Trình bày các bước lắp đặt hệ thống chống sét đúng yêu cầu kỹ thuật. 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện, Phan Đăng Khải, NXB Giáo Dục, TP Hồ Chí Minh 2004. [2] Hướng dần thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC, Schneider Electric S.A, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2000. [3] Cung cấp điện, Nguyễn Xuân Phú - Nguyễn Công Hiền - Nguyễn Bội Khuê, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 1998. [4] Thiết kế cấp điện, Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2001. [5] Hướng dẫn thiết kế lắp đặt mạng điện Xí nghiệp - Công nghiệp, Trần Thế Sang - Nguyễn Trọng Thắng, NXB Đà Nẵng 2001. [6] Tính toán cung cấp và lựa chọn thiết bị khí cụ điện, Nguyền Xuân Phú, NXB Giáo dục 1998. [7] Tài liệu hướng dẫn thực hành Nhà thông minh KNX, Cty CP tự động hóa Tân Phát, Hà Nội 2018 [8] Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện – TS Phan Đăng Khải, NXB Giáo dụng , tái bản lần thứ 2. [9] Các sách báo và tạp chí về điện.