Giáo trình Lắp đặt điện công trình (Trình độ: Trung cấp)

đi qua nó về phía thiết bị tiêu thụ điện. ELCB so sánh dòng điện theo các chiều đi và về trong mỗi chu kỳ để phát hiện sự chênh lệch nhau để ngắt điện thông qua một cuộn dây cảm ứng với tất cả các dây pha (bao gồm dây trung tính nếu có) đi qua nó. Nếu xuất hiện sự chênh lệch dòng điện đi và về có nghĩa là xuất hiện một dòng điện đi khỏi thiết bị tiêu thụ điện rò xuống đất thì ELCB so sánh mức độ dòng dò với ngưỡng cho phép của nó để có thể ngắt điện. Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 46 Chọn thiết bị chống rò: + Sự tác động nhạy và tin cậy: - Dòng điện tác động rò thực tế luôn thấp hơn dòng tác động rò danh định (ghi trên nhãn hiệu của RCD) khoảng (25 40)% khi dòng điện rò xuất hiện tăng dần hay đột ngột. - Thời gian tác động thực tế đều nhỏ hơn thời gian tác động được nhà sản xuất quy định (ghi trên nhãn hiệu) khoảng (20 80)%. Thông thường thời gian tác động cắt mạch được ghi trên nhãn hiệu của RCD là 0,1s và thời gian tác động cắt mạch thực tế nằm trong khoảng (0,020,008)s. + Sự tác động có tính chọn lọc: - Khi xuất hiện dòng điện rò đủ lớn ở đoạn đường dây điện hoặc phụ tải, RCD được lắp đặt gần nhất sẽ tác động cắt mạch, tách đọan dây hoặc phụ tải bị rò điện ra khỏi hệ thếng cung cấp điện. Như vậy đảm bảo tính chọn lọc, việc cung cấp điện không ảnh hưởng đến phần còn lại. - Nếu RCD lắp đặt không đúng yêu cầu kỹ thuật thì RCD đó sẽ không tác động cắt mạch khi xuất hiện dòng điện rò ở phần đường dây hay phụ tải tương ứng với chúng, hoặc tác động không đúng yêu cầu đã đề ra. Một số lưu ý khi kiểm tra và sử dụng ElCB: - ElCB không bảo vệ quá tải, không bảo vệ khi có sự số ngắn mạch. ElCB là thiết bị bảo vệ, bản thân nó không phải là một thiết bị đóng cắt. Vì vậy, ElCB phải dùng kết hợp với thiết bị đóng cắt hạ áp khác. Nhưng có trường hợp các thiết bị đóng cắt hạ áp này bao gồm cả một bộ ElCB ngay trong cấu tạo của nó và được gọi chung là RCD hoặc RCCB (residual current circuit breaker). - Nên kiểm tra RCD hàng tháng, cách để kiểm tra RCD là nhấn vào nút "Test" hoặc là "T" trên thân RCD, động tác này là việc mô phỏng có xuất hiện dòng điện rò. Nếu RCD tác động tốt, thì mạch điện đã bị ngắt. Nếu ngược lại RCD không tác động thì chúng ta nên thay cái mới. Việc kiểm tra phải được lặp đi lặp lại nhiều lần để đảm bảo RCD hoạt động một cách tốt nhất. Ngoài ra, nên chọn RCD, RCCB, ELCB của các nhà sản xuất có uy tín trên thị trường hiện nay như Eaton (Mỹ), Bender (Đức), Schneider (Pháp), Clipsal, Hager, Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 47 Siemens,vì những sản phẩm này được sản xuất và kiểm tra dưới những điều kiện, tiêu chuẩn khắt khe theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với trường hợp kém chất lượng thì nên thay cái mới, không nên sửa chữa. Một nguyên tắc an toàn điện khi lắp đặt thiết bị bảo vệ, thiết bị điện trong điện công trình: - Đầu dây cấp điện chính và các nhánh rẽ. - Chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ: - Phải phù hợp với công suất sử dụng. - Phải có nắp che kín phần mang điện. - Phải lắp đặt trên dây pha; khuyến khích lắp đặt thiết bị bảo vệ, đóng cắt đồng thời cả dây pha và dây trung tính, Khuyến khích lắp thiết bị chống rò điện, đặc biệt vùng ngập nước. - Phải đặt ở nơi cao ráo và thuận tiện cho việc sử dụng. Riêng các hộ sử dụng điện có trẻ nhỏ hoặc nằm trong vùng có thể ngập nước phải đặt cao hơn nền, sàn nhà ít nhất 1,40 mét. - Các thiết bị điện, đồ dùng điện, cầu dao điện, công tắc, ổ cắm điệnbị hư hỏng phải sửa chữa, thay thế ngay để người sử dụng không chạm phải gây nguy hiểm. Lưu ý: - Dẫn dây điện trong nhà phải có vỏ bọc, có tiết diện phù hợp không gây chạm chập khi quá tải và được đặt trong ống cách điện; không sử dụng dây dẫn, thiết bị trong nhà có chất lượng kém, dễ gây chạm chập, rò điện, cháy nổ. - Không lắp đặt thiết bị điện tại nơi ẩm ướt và ngập nước. Trường hợp lắp đặt phải bố trí thiết bị chống dòng rò điện. - Nên nối đất vỏ kim loại các thiết bị điện trong nhà như: vỏ tủ lạnh, vỏ máy nước nóng, máy giặt, vỏ máy bơm nướcđể không bị điện giật khi thiết bị điện bị rò điện ra vỏ. Khi dây dẫn nứt vỏ, cầu dao, công tắc, ổ cắm điện. hư hỏng phải sửa chữa thay thế xong Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 48 mới tiếp tục sử dụng. - Khi sửa chữa điện trong nhà phải sử dụng găng tay cách điện hoặc cắt nguồn điện thiết bị bảo vệ (cầu dao, áptômát, cầu chì..) và treo bảng: “Cấm đóng điện, có người đang làm việc” tại thiết bị bảo vệ để tránh người khác đóng nhầm điện, gây nguy hiểm. - Không đóng cầu dao, bật công tắc điện khi tay ướt, chân không mang dép, đứng nơi ẩm ướt. - Mang găng tay cách điện hạ thế khi sử dụng các công cụ điện cầm tay để không bị điện giật khi công cụ điện bị rò điện, Không để trang thiết bị phát nhiệt ở gần đồ vật dễ cháy, nổ để không làm phát hỏa trong nhà. II. Thực hành cách lắp đặt cầu chì, CB, ELCB trong điện công trình 1. Thực hành Bài thực hành số 1: Lắp đặt và đấu nối dây MCB5 vào một tủ điện MCT của một chung cư theo yêu cầu hình 3.6 và hình 3.7 Bài thực hành số 2: Lắp đặt và đấu nối dây MCB4 vào một tủ điện MCT của một chung cư theo yêu cầu hình 3.6 và hình 3.7 Bài thực hành số 3: Lắp đặt và đấu nối dây MCB3 vào một tủ điện MCT của một chung cư theo yêu cầu hình 3.6 và hình 3.7 Bài thực hành số 4: Lắp đặt và đấu nối dây MCB2 vào tủ MCT của một chung cư theo yêu cầu hình 3.6 và hình 3.7 Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 49 Hình 3.6. Hình bố trí đèn, các thiết bị bảo vệ Hình 3.7. Hình sơ đồ mạch kết nối thiết bị bảo vệ 2. Kiểm tra Ở phần này, giảng viên căn cứ vào nội dung đã hướng dẫn sinh viên tại BG.16.4.3a để kiểm tra mức độ tiếp thu kiến thức của HSSV theo các tiêu chí sau: Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 50 HSSV phải lắp đặt được các: đèn báo nút nhấn, thiết bị đóng ngắt bảo vệ, tủ điều khiểntheo hình vẽ và sơ đồ mạch đã cho. HSSV phải lắp đặt được các: đèn báo nút nhấn, thiết bị đóng ngắt bảo vệ, tủ điều khiểntheo hình vẽ và sơ đồ mạch đã cho. Bài kiểm tra: Lắp đặt và đấu nối dây cho RCCB1, MCB 4 và MCB 5 vào một tủ điện MCT của một chung cư theo yêu cầu hình 3.8 và hình 3.9 Hình 3.8. Hình bố trí đèn, các thiết bị bảo vệ Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 51 Hình 3.9. Hình sơ đồ mạch kết nối thiết bị bảo vệ và đèn Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 52 Lưu ý: Một nguyên tắc an toàn điện khi lắp đặt thiết bị bảo vệ, thiết bị điện trong điện công trình: - Đầu dây cấp điện chính và các nhánh rẽ. - Chọn thiết bị đóng cắt bảo vệ: - Phải phù hợp với công suất sử dụng. - Phải có nắp che kín phần mang điện. - Phải lắp đặt trên dây pha; khuyến khích lắp đặt thiết bị bảo vệ, đóng cắt đồng thời cả dây pha và dây trung tính, Khuyến khích lắp thiết bị chống rò điện, đặc biệt vùng ngập nước. - Phải đặt ở nơi cao ráo và thuận tiện cho việc sử dụng. Riêng các hộ sử dụng điện có trẻ nhỏ hoặc nằm trong vùng có thể ngập nước phải đặt cao hơn nền, sàn nhà ít nhất 1,40 mét. - Các thiết bị điện, đồ dùng điện, cầu dao điện, công tắc, ổ cắm điệnbị hư hỏng phải sửa chữa, thay thế ngay để người sử dụng không chạm phải gây nguy hiểm. - Dẫn dây điện trong nhà phải có vỏ bọc, có tiết diện phù hợp không gây chạm chập khi quá tải và được đặt trong ống cách điện; không sử dụng dây dẫn, thiết bị trong nhà có chất lượng kém, dễ gây chạm chập, rò điện, cháy nổ. - Không lắp đặt thiết bị điện tại nơi ẩm ướt và ngập nước. Trường hợp lắp đặt phải bố trí thiết bị chống dòng rò điện. - Nên nối đất vỏ kim loại các thiết bị điện trong nhà như: vỏ tủ lạnh, vỏ máy nước nóng, máy giặt, vỏ máy bơm nướcđể không bị điện giật khi thiết bị điện bị rò điện ra vỏ. Khi dây dẫn nứt vỏ, cầu dao, công tắc, ổ cắm điện. hư hỏng phải sửa chữa thay thế xong mới tiếp tục sử dụng. - Khi sửa chữa điện trong nhà phải sử dụng găng tay cách điện hoặc cắt nguồn điện thiết bị bảo vệ (cầu dao, áptômát, cầu chì..) và treo bảng: “Cấm đóng điện, có người đang Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 53 làm việc” tại thiết bị bảo vệ để tránh người khác đóng nhầm điện, gây nguy hiểm. - Không đóng cầu dao, bật công tắc điện khi tay ướt, chân không mang dép, đứng nơi ẩm ướt. - Mang găng tay cách điện hạ thế khi sử dụng các công cụ điện cầm tay để không bị điện giật khi công cụ điện bị rò điện, Không để trang thiết bị phát nhiệt ở gần đồ vật dễ cháy, nổ để không làm phát hỏa trong nhà. Chương 3: Cách lắp đặt thiết bị bảo vệ cho công trình điện 54 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 Câu 1: Hãy cho biết có mấy loại MCB? Cho biết tên các loại MCB đó Câu 2: Hãy cho biết có mấy loại ELCB? Cho biết tên các loại ELCB đó Câu 3: Hãy cho biết có mấy loại cầu chì? Cho biết tên các loại cầu chì đó Câu 4: Hãy trình bày một số nguyên tắc an toàn điện khi lắp đặt thiết bị bảo vệ, thiết bị điện trong điện công trình Câu 5: Trình bày những lưu ý khi lắp đặt điện âm cho điện công trình Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 55 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét Giới thiệu: nội dung chương 4 giới thiệu cho học sinh tổng quan về cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét Mục tiêu: sau khi học xong chương này, học sinh có khả năng  Trình bày được các dạng đèn trong hệ thống chiếu sáng  Liệt kê được các loại đèn chiếu sáng  Lựa chọn được các loại đèn khi dùng  Lắp đặt được hệ thống chiếu sáng  Trình bày được các loại kim thu sét  Lựa chọn được các loại kim khi dùng  Lắp đặt được hệ thống chống sét I. Đặc điểm về sơ đồ dùng để lắp đặt điện cho căn hộ 1.1. Sơ đồ mặt bằng Sơ đồ của một là căn hộ 03 tầng, có mặt bằng xây dựng 10 x 10m. Cách phân bố không gian các được minh họa như trong. Hình 4.1. Hình mặt bằng căn hộ 1.2. Cách cấp điện căn hộ Là hệ thống cấp điện từ nguồn lưới điện khu dân cư (từ bảng điện tổng) đến các loại phụ tải trên các khu vực của căn hộ cho trước như: các tầng, các đơn nguyên, khu vực cầu thang, các khu vực trong mỗi tầng và các không gian riêng trong căn hộ. Hệ thống này bao gồm các hệ thống con như: - Hệ thống trục chính đến các tầng (đơn nguyên) - Hệ thống trục chính trong mỗi tầng; - Hệ thống mạch nhánh đến các tải: - Trên tường nhà Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 56 - Trên trần nhà - Hệ thống chiếu sáng cầu thang và chuông báo. 1.3. Cách phân chia phụ tải điện cho căn hộ Khi thiết kế nguồn điện chính sau điện năng kế KWh) được đưa đến tủ điện. Từ đây được phân ra nhiều nhánh, sau khi đi qua CB bảo vệ chính đi trực tiếp đến từng khu vực (tầng , đơn nguyên). Ở từng tầng lại có các tủ phân phối, từ đó phân đến từng phòng theo nhiều nhánh (nhánh ổ cắm, nhánh đèn chiếu sáng, nhánh máy nước nóng, nhánh máy lạnh). Tại nơi sử dụng chỉ bố chí công tắc đèn, ổ cắm, rất tiện sử dụng, và được minh họa trên hình 16.2. Khi có sự cố ở nhánh đèn hoặc các nhánh khác thì chỉ nhánh đó không có điện do CB bảo vệ nhánh đó đã cắt điện bảo vệ. Ưu điểm: - Bảo vệ mạch điện khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải, tránh hỏa họan. - Không làm ảnh hương đến mạch khác khi đang sửa chữa. - Dễ phân tải đều các pha. - Dễ điều khiển, kiểm tra và an tòan điện - Có tính kỹ thuật, mỹ thuật. Nhược điểm: - Đi dây tốn kém, sử dụng nhiều thiết bị bảo vệ. - Thời gian thi công lâu, phức tạp. 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L 16A,L Döï tröõ Phoøng treû em Phoøng nguû Haønh lang, nhaø beáp Phoøng khaùch Maùy röûa cheùn Beáp Phoøng taém hôi Nguoàn naêng löôïng döï tröõ Loø nöôùng Loø ñieän Maùy giaët Loø vi ba Maùy röûa cheùn kWh ** * 4x16 Daây daãn ñieàu khieån Caàu chì chính trong nhaø Hình 4.2. Hình phân bố tải Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 57 1.4. Hệ thống điện tầng 1 * Cấp điện và phân bố tải. A. Yêu cầu cấp điện Để có thể xây dựng hệ thống cấp điện cho tầng 1 cần nắm bắt được nhu cầu của chủ hộ và chức năng được xác định của tầng này. Đây là tầng trệt có 03 không gian chức năng:  Khu vực nhà kho và buồng vệ sinh;  Khu ga ra;  Khu thể thao hoặc kinh doanh. Và nhu cầu cấp điện bao gồm:  Điện chiếu sáng trên tường;  Quạt thông gió trên trần;  Điện nóng lạnh nhà vệ sinh  Điện cấp cho các phụ tải gia dụng từ đường trục chính. B. Hệ thống cấp điện và phân bố tải Để thuận tiện cho việc thi công cũng như dự toán vật tư, vật liệu và tính toán trong các bài sau của mô đun, có thể thiết kế hệ thống cấp điện: 1. Có ba đường trục chính cấp điện cho 03 khu vực của tàng, gồm:  Khu vự 1 cấp cho nhà kho và nhà vệ sinh  Khu vực 2 cho ga ra và một phần của khu thể thao (cửa hàng)  Khu vực 2 cho khu thể thao (cửa hàng) 2. Đường trục chính từ bảng điện tầng theo phương án hình tia, 3. Các phụ tải gia dụng lưu động được cấp từ các ổ cắm dọc theo trục chính .Các phụ tải trên tường và trên trần nhà, được cấp điện từ các ổ cắm gần nhất trên đường trục chính dọc theo sàn nhà. 4. Việc cấp điện từ đường trục chính được thiết kế trên tường nhà cách nền nhà 0.35m, dọc theo mặt bằng của sàn nhà * Quy trình vẽ Trên cơ sở mô tả hệ thống cấp điện và phân bố tải và các kiến thức được đưa ra từ tiêu đề 1, có thể đưa ra quy trình vẽ hệ thống cấp điện tầng 1 như sau: 1. Dùng sơ đồ mặt bằng kiến trúc để xác định các khu vực cần cấp điện; 2. Dùng bút chì mềm để vẽ các đường cấp điện trục chính đến các khu vực; 3. Trên cơ sở sơ đồ kiến trúc của các không gian xác định các phụ tải cần có trong mỗi không gian đó sao cho phù hợp (tiện nghi sử dụng, ánh sáng và thông gió cân, đều 4. Vẽ đường trục chính dọc theo sàn nhà trên sơ đồ kiến trúc căn hộ như trên hình 4.3 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 58 Hình 4.3. Sơ đồ lắp đặt điện tầng 1 (theo mặt sàn). 3 ,5 m 2 ,0 m 4 , 0 m 4,0 m 2,5 m 3,50 m Khu nghỉ giải lao Phòng thể thao Gara Nhà kho Vệ sinh 2,0 m 5 ,0 m 1 ., 2 5 m 0 3 1 2 K2 k2 4,80m 1.60m 1.60m 1.60m 1 ,5 m 1 ,5 m 2 ,5 m 2 ,0 m 2 ,0 m 1 ,5 m 1 ,2 5 m k2 K3 k2 k2 k2 K3 k2 k2 K6 k2 K3 4,5m 3 .0 m 2 ,3 m K 2 2 ,8 m m 4,5m 4,5m 1 0 ,0 3 ,, 2 m 2,8m k2 2,0 m 2 ,3 m Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 59 Ở đây, a. Việc cấp điện, cho các không gian của tầng chia làm 04 khu vực:  Khu vực: 1, 2, 3 cho các phòng, nhà bếp, nhà vệ sinh,  Khu vực 4 cấp điên chiếu sáng và chuông báo cầu thang; b. Các đường trục chính được vẽ bằng nét đứt đậm; c. Các mạch nhánh trên trền được vẽ bằng nét đứt mảnh; d. Các Ổ cắm, công tắc, đèn ống, đèn dùng đui ngắn được vẽ theo ký hiệu chung của khí cụ điện có chú giải: đơn (Đ), kép n(Kn); e. Vị trí lắp đặt của các khí cụ gần sát với thực tế và có đính kèm khoảng cách. f. Vẽ các đường mạch phân nhánh trên tường, trên trần nhà và các vị trí phụ tải, công tắc, hộp điều tốc được minh họa trên hình 16.4. Ở đây, a. Các đường đi dây (đường đặt ống nhựa PVC) và ổ cắm để đảm bảo tính thuận tiện và an toàn trước độ ẩm của nền nhà, theo tiêu chuẩn quốc tế và được Việt nam áp dụng ở độ cao cách sàn nhà từ 300 mm đến 400 mm (độ dài một cán búa định [2] ). b. Các công tắc lối vào và trong các phòng, thường được đặt ở độ cao [2] từ 48 ÷ 50 inchs (1,1 m ÷1,2 m) c. Các loại đèn tường (trang trí) hoặc các loại quạt treo tường thường được đặt ở độ cao 88 ÷90 inchs (2,1 m ÷ 2,2m). d. Các loại đề ống thường được đặt ở độ cao 2,6 m ÷ 2,7m. Hoặc cách trần khoảng 0,3 ÷0,4 m. Có hai phương án chọn đi đặt đường ống PVC: đi sát trần và đi sát nền . Mỗi phương án đều có những ưu và nhược điểm riêng: * Phương án đi sát trần: Hình 4.4. Sơ đồ lắp đặt điện trên trần và trên tường tầng 2 . 0,3÷0,4m 0,3÷0.4m 0.2m Lpt 2 ,3 m 1.8 m 0.7m 1,6 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 60 Hình 4.3. Hình bóng đèn nung sáng  Ưu điểm: - Tránh được ẩm thấp (đặc biệt ở các tầng thấp) - Đỡ nguy hiểm đối với người sử dụng đặc biệt là trẻ em - Rẽ nhánh thuận tiện cho các thiết bị điện trần (đèn, quạt)  Nhược điểm: - Thi công lắp đặt, sửa chữa, thay thể khó và nguy hiểm hơn (trên cao) - Cần nhiều mạch nhánh đến các ổ cắm cho các thiết bị điện gia dụng lưu động như: bàn là, quạt cây, đun nước, * Phương án đi sát nền  Ưu điểm: - Thi công lắp đặt, sửa chữa, thay thế thuận tiện (thâp) - Không cần mạch nhánh đến các ổ cắm cho các thiết bị điện gia dụng lưu động như: bàn là, quạt cây, đun nước,  Nhược điểm : - Bị ảnh hưởng của ẩm thấp (đặc biệt ở các tầng thấp) - Khá nguy hiểm đối với người sử dụng đặc biệt là trẻ em - Rẽ cho các thiết bị điện trần không thuận tiện lắm. Tuy nhiên, ngày nay người ta thường chọn trường hợp thứ hai, nghĩa là đi sát nền hợp lý hơn. Những nhược điểm của phương pháp này có thể khắc phục được khi mức sống và dân trí của người sử dụng (chủ căn hộ) n II.Lựa chọn thiết bị chiếu sáng trong nhà cho công trình điện 1. Một số loại đèn Bóng đèn nung sáng: Khí trơ Dây tóc Vỏ bóng đèn Đầu dây điện Giản đồ năng lượng Ánh sáng (10%) Ống xả Giá đỡ Đui đèn Thất thoát nhiệt và đối lưu (20%) Bức xạ hồng ngoại (70%) Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 61 + Cấu tạo của bóng đèn nung sáng a) Dây tóc (sợi đốt): Hình 4.4 Các loại dây tóc + Chế tạo từ vật liệu chịu nhiệt (thường là vonfram, tungsten, chịu được nhiệt độ rất cao, có khi đến 36500K). + Khi bị nung nóng, sợi đốt chủ yếu phát xạ các tia trong vùng hồng ngoại (1000 µm đến 0,78 µm ) không nhìn thấy được. Dòng điện chạy qua dây tóc làm nóng nó, quá trình này làm cho điện trở dây tóc tăng lên và nó lại càng bị đốt nóng cho đến khi nhiệt toả ra cân bằng với nhiệt tản ra không khí. + Nhiệt độ càng cao thì phổ ánh sáng càng chuyển về vùng nhìn thấy và màu sắc ánh sáng cũng trắng hơn. Tuy nhiên nhiệt độ cao sẽ làm bay hơi kim loại làm dây tóc nên người ta thường bơm khí trơ (Nitơ, Argon, Kripton) vào bóng đèn để làm chậm quá trình bay hơi nhưng đồng thời cũng làm tăng tổn thất do các chất khí này dẫn nhiệt. + Khi kim loại bay hơi sẽ ngưng đọng trên bề mặt bóng làm nó bị mờ đi. + Về cấu tạo, dây tóc có nhiều loại như b) Vỏ bóng đèn: + Chế tạo bằng thủy tinh có pha chì. + Áp suất khí trơ bơm vào bóng rất thấp để tránh tản nhiệt ra ngoài môi trường. + Để giảm độ chói, mặt trong bóng đèn được phủ lớp bột mờ. c) Đui đèn: Nhiệm vụ đui đèn là nơi tiếp xúc nguồn điện cung cấp cho sợi đốt. + Đui gài B15 hoặc B22 + Đui xoáy E14, E27, E40 d) Đặc điểm: - Ưu điểm: + Nối trực tiếp vào lưới điện mà không cần thiết bị phụ nào. + Kích thước nhỏ + Sử dụng đơn giản, bật sáng ngay + Chỉ số hoàn màu tốt, xấp xỉ bằng 100 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 62 + Giá thành rẻ + Tạo màu sắc ấm áp, không nhấp nháy. - Nhược điểm: + Hiệu quả phát sáng rất thấp do năng lượng nhiệt tản ra môi trường lớn. + Quang thông, tuổi thọ của đèn phụ thuộc mạnh vào điện áp nguồn. + Hiện nay không khuyến khích sử dụng trong dân dụng và công nghiệp nhưng vẫn dùng trong chiếu sáng sự cố, chiếu sán an toàn vì nó làm việc được với điện áp thấp. 2. Một số loại bóng đèn nung sáng thông dụng: a) Bóng đèn nung sáng kiểu chân không hoặc áp suất khí trơ: Bóng đèn nung sáng hoạt động như một “vật đen”, phát ra các bức xạ có lựa chọn ở vùng ánh sáng nhìn thấy. Bóng đèn có thể là chân không hoặc nạp khí trơ. Sau một thời gian sử dụng, bóng đèn thường bị tối đi là do dây tóc kim loại (vonfam) bị bay hơi ngưng lại trên bề mặt bóng. Nếu bóng hút chân không thì nhiệt tỏa ra không khí giảm xuống, do đó hiệu suất nguồn sáng cao hơn. Tuy nhiên ở chế độ chân không, khi bị nung nóng lên nhiệt độ rất cao kim loại làm dây tóc sẽ bị bay hơi nhanh, do đó loại bóng này chỉ chế tạo công suất ≤ 75W . Đối với những loại đèn thông dụng, hỗn hợp khí Agon-Nitơ với tỷ lệ 9/1 được sử dụng nhiều do giá thành thấp. Kripton hoặc Xenon khá đắt (do công nghệ tinh chế chúng rất phức tạp) nên chỉ được sử dụng trong những ứng dụng đặc biệt như đèn chu kỳ hoặc khi có yêu cầu hiệu suất rất cao. b) Bóng đèn nung sáng dùng khí halogen: Đèn nung sáng dùng khí halogen là một loại đèn nung sáng có dây tóc bằng vonfam giống như đèn sợi đốt bình thường, tuy nhiên bóng đèn được bơm đầy bằng khí halogen (Iod hoặc Brom). Nguyên tử vonfam bay hơi từ dây tóc nóng và di chuyển về phía thành của bóng đèn. Các nguyên tử vonfam, oxy và halogen kết hợp với nhau tại thành bóng để tạo nên phân tử vonfam oxyhalogen. Nhiệt độ ở thành bóng giữ cho các phân tử vonfam oxyhalogen ở dạng hơi. Các phân tử này di chuyển về phía dây tóc nóng nơi nhiệt độ cao hơn tách chúng ra khỏi nhau. Nguyên tử vonfam lại đông lại trên vùng mát hơn của dây tóc nên bóng đèn không bị mờ. Nhờ có hơi halogen nên nhiệt độ đốt nóng đèn cho phép cao hơn, do đó ánh sáng phát ra trắng hơn (nhiệt độ màu có thể đạt 29000K), hiệu suất của đèn cũng cao hơn so với đèn bơm khí trơ hoặc chân không. Hình 4.5 Bóng đèn sợi đốt dùng khí halogen Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 63 c) Đèn huỳnh quang Trong đó: 1 : chân đèn 2 : tim đèn. 3 : bóng thủy tinh . Trong đó : 1: tụ điện giấy 2: vỏ . 3 : lưỡng kim 4 : bóng thủy tinh Hình 4.6. Các bộ phận đèn huỳnh quang - Bóng đèn huỳnh quang compact: Loại đèn huỳnh quang compact xuất hiện gần đây đã mở ra một thị trường hoàn toàn mới Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 64 của nguồn sáng huỳnh quang. Đây thực chất là đèn huỳnh quang T3 (3/8 inch). Những chiếc đèn này cho phép thiết kế bộ đèn nhỏ hơn nhiều, có thể cạnh tranh với loại đèn nung nóng và đèn huỳnh quang thường. Với một số loại bóng đèn compact tốt có thể chuyển được 90% năng lượng thành ánh sáng và chỉ 10% tổn hao nhiệt và phát tia hồng ngoại. Nhiều người cho rằng ánh sáng từ đèn compact yếu hơn so với huỳnh quang thường, lý do là đèn compact phát xạ ánh sáng có độ phân tán lớn hơn do có nhiều tầng xoắn. Về cấu tạo nó có rất nhiều hình dáng khác nhau, thường là hình tròn hoặc vuông và lại được xoắn thành nhiều tầng. Sản phẩm bán trên thị trường có bộ điều khiển gắn liền (CFG) hoặc điều khiển tách rời (CFN). Tương lai các loại đèn này sẽ được sử dụng rộng rãi và nhà nước cũng có chính sách trợ giá với đèn này. Nhờ chấn lưu điện tử nên hiện tượng nhấp nháy không còn. Hình 4.7. Các loại bóng đèn huỳnh quang compact - Bóng đèn phóng điện cuờng độ cao (HID) Loại đèn này làm việc dựa trên hiện tượng phóng điện hồ quang nên được gọi chung là đèn phóng điện cường độ cao (hay đèn HID = Hingh Intentsity Discharge). + Cấu tạo của bóng đèn phóng điện: a) Ống phóng điện: Ông phóng điện là nơi xảy ra hiện tượng hồ quang điện, được chế tạo bằng chất trong suốt hoặc trong mờ và có dạng hình trụ. Người ta bơm vào ống phóng điện hơi thuỷ ngân, muối kim loại, hay các loại khí khác để tạo ra hiện tượng phóng điện hồ quang trong chất khí. Phóng điện hồ quang bao giờ cũng toả ra nhiệt lượng lớn nên ống phóng điện phải được làm bằng vật liệu chịu nhiệt rất cao. Ống phóng điện và một số chi tiết khác được đặt trong một vỏ thuỷ tinh gọi là vỏ bóng đèn. Khi đèn đang làm việc, hiện tượng phóng điện hồ quang đang diễn ra nếu có một số sự cố (hỏng chấn lưu, điện áp thay đổi đột ngột,) đều có thể gây nổ ống phóng điện và tạo ra các mảnh vỡ nhỏ có nhiệt độ khoảng 10000C phá huỷ vỏ bóng đèn và gây nguy hiểm cho người đi Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 65 đường, huỷ hoại tài sản hay hoả hoạn. Do đó khi chế tạo bộ đèn này người ta phải bao bọc nó bằng vật liệu chịu được va đập và có không gian đủ lớn để có thể giữ lại toàn bộ các mảnh vỡ văng ra. b) Vỏ bóng đèn: Vỏ bóng đèn thường làm bằng thuỷ tinh hoặc các loại vật liệu khác nhau nhưng chức năng của vỏ bóng đèn phải bao gồm : - Ngăn không cho không khí xâm nhập làm oxit hoá các chi tiết kim loại trong bóng đèn. - Ổn định nhiệt độ làm việc của đèn (để hồ quang không bị đứt đoạn). - Ngăn không cho tia tử ngoại lọt ra ngoài làm huỷ hoại sự sống, đặc biệt là đèn hơi thuỷ ngân tạo ra khá nhiều tia tử ngoại. Vỏ bóng đèn thường có dạng hình ellip, có thể có dạng hình cầu hoặc hình trụ. c) Chấn lưu : Giống như đèn huỳnh quang, đèn HID cũng đòi hỏi chấn lưu để mồi và ổn định điểm làm việc. d) Đui đèn : Chủ yếu là kiểu đui xoáy, một số khác có kiểu đui gài. e) Đặc điểm : Đèn HID có ánh sáng phát ra khá ổn định, không phụ thuộc nhiệt độ môi trường xung quanh nên rất thích hợp cho chiếu sáng đường phố, quảng trường, công viên, - Đèn hơi thủy ngân áp suất cao (HPM: High Pressure Mercury) Đèn hơi thủy ngân là kiểu đèn HID được phát minh sớm nhất trong các loại đèn HID. Đèn thuỷ ngân phát ra ánh sáng phần lớn nhờ sự kích thích nguyên tử thuỷ ngân. Khi ống phóng điện hồ quang đủ nóng nó sẽ phát đồng thời hai loại tia là tử ngoại và ánh sáng nhìn thấy ở các vạch vàng – xanh lá cây – xanh dương và một ít vạch đỏ - cam. Nhiệt độ màu khoảng 3000-70000K, chỉ số hoàn màu rất thấp khoảng 15-25. Người ta thường phủ một lớp huỳnh quang bên ngoài vỏ bóng đèn, nhờ đó cải thiện được chỉ số hoàn màu lên 40-55. Quang hiệu của đèn cũng rất thấp, chỉ 30-65 lm/W. Bột huỳnh quang Ống phóng điện Điện cực khởi động Khe co giãn Điện cực chính Vỏ bóng đèn Điện cực chính Khung đỡ Giản đồ năng lượng 15% 15% ánh sáng nhìn thấy 50% nhiệt hồng ngoại 20% tử ngoại và đối lưu Giá đỡ Đui đèn Hình 4.8_Cấu tạo đèn HID thuỷ ngân và giản đồ năng lượng Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 66 Có lẽ vấn đề quan trọng nhất liên quan đến đèn hơi thủy ngân là làm sao thay thế chúng bằng những loại đèn HID hoặc huỳnh quang có hiệu suất và độ hoàn màu tốt hơn. Những chiếc đèn thuỷ ngân nói chung có hiệu suất thấp nhất trong họ đèn HID, quang thông giảm nhanh sau khi đưa vào sử dụng Ánh sáng do đèn phát ra trắng lạnh, khi sương mù hay mưa thì hiệu quả chiếu sáng giảm khá nhiều, ngoài ra hơi thủy ngân rất độc, ánh sáng phát ra có nhiều tia tử ngoại nguy hiểm nên hiện nay ít được dùng trong các dự án mới, nó chỉ còn ở những nơi đã lắp đặt trước đây. - Đèn Metal Halide (còn gọi là đèn Halogen kim loại) Đèn Metal Halide về cơ bản giống đèn hơi thuỷ ngân nhưng người ta cho thêm vào ống phóng điện muối iôt của các kim loại như indi, thali, natri. Vì iôt thuộc nhóm halogen nên đèn này có tên gọi là halogen kim loại (Metal Halide). Ánh sáng phát ra nhờ sự kích thích Khe co giãn Vỏ bóng đèn Điện cực Đầu dây Nắp Khung đỡ Ống phóng điện Khung đỡ Giá đỡ của hỗn hợp hơi kim loại gồm thuỷ ngân và muối halogen kim loại. Ánh sáng có nhiệt độ màu khoảng 4000-60000K và chỉ số hoàn màu từ 60-93. Quang hiệu của đèn từ 75- 125lm/W. Ánh sáng phát ra có màu trắng lạnh nên không cần thiết phải phủ một lớp bột huỳnh quang lên vỏ bóng đèn. Phổ màu ánh sáng liên tục hơn và phát nhiều vạch hơn so với đèn thuỷ ngân Tuy nhiên đèn này có nhược điểm làm giá thành đắt, màu sắc của đèn thay đổi theo thời gian sử dụng . Hình 4.9 Cấu tạo đèn Metal Halide Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 67 - Đèn hơi Natri áp suất cao (HPS: High Pressure Sodium) Ánh sáng phát ra nhờ sự kích thích hơi natri trong điều kiện áp suất cao. Cấu tạo của nó về cơ bản giống đèn hơi thuỷ ngân. Ống phóng hồ quang thường được chế tạo từ gốm ôxit nhôm có thể chịu được nhiệt độ lên đến 13000C vì nếu chế tạo bằng thuỷ tinh thì natri sẽ tác dụng hoá học với thuỷ tinh làm hỏng ống phóng điện. Ngoài hơi natri, trong ống phóng còn có một ít khí xenon để dễ tạo ra hiện tượng phóng điện (mồi ống) hoặc cho thêm hơi thuỷ ngân để giảm dòng điện và điện áp phóng điện. Đèn hơi natri cao áp không có các điện cực khởi động, chấn lưu mà chỉ có tắc-te điện tử cao áp. Quang hiệu khá cao đạt 120lm/W nhưng chỉ số thể hiện màu rất kém (CRI=20), tuổi thọ đạt 10.000 giờ. Khi phóng điện hồ quang trong điều kiện áp suất cao thì natri bức xạ ánh sáng màu vàng - trắng với nhiệt độ màu 2000-25000K. Khi phân tích phổ màu thì nó có các vạch vàng - xanh lá cây - cam và một ít vạch đỏ - xanh dương. Đèn hơi Natri cao áp (HPS) được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chiếu sáng ngoài trời và chiếu sáng công nghiệp, đặc biệt là chiếu sáng đường phố. Không nên sử dụng cho nơi cổ kính rêu phong vì làm cho cỏ cây có màu úa vàng. Hiệu suất cao là đặc điểm ưu việt hơn của loại đèn này so với đèn halogen kim loại vì những chiếu sáng đường phố không đòi hỏi độ hoàn màu cao. Giá đỡ dẫn điện Điện cực Ống Ánh sáng 30% phóng điện Vỏ bóng đèn Thuỷ ngân và muối iôt kim loại Điện cực Hồng ngoại 20% Tử ngoại 0,5% Nhiệt và đối lưu 50% Hình 4.10. Cấu tạo và giản đồ năng lượng của đèn sodium áp suất cao Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 68 - Đèn hơi Natri áp suất thấp (LPS: Low Pressure Sodium) Đèn có dạng ống trụ, đôi khi hình chữ U, bên trong có hơi natri với áp suất thấp khoảng 10 -3 mmHg. Ngoài ra để dễ tạo ra phóng điện (mồi ống) người ta còn nạp một ít khí xenon. Mức điện áp từ 18-180 V. Bình thường hơi natri ở trạng thái ngưng tụ, phải sau vài phút bật đèn hơi natri mới bốc lên và phát 2 vạch ánh sáng màu vàng - da cam rất nhạy cảm với mắt người (bước sóng 555nm). Đèn có quang hiệu cao nhất trong các loại đèn phóng điện, có thể đạt 190lm/W. Phân tích phổ màu ta thấy ánh sáng gần như đơn sắc, chỉ số thể hiện màu CRI gần bằng 0 do đó LPS thường dùng cho những nơi không cần chất lượng màu tốt (như cầu thang) và hạn chế sử dụng cho chiếu sáng an ninh hoặc chiếu sáng đường phố. - Đèn phóng điện xenon: Đây là loại đèn phóng điện cao áp nhưng bên trong nạp khí xenon tinh khiết. Khi phóng điện, các nguyên tử khí xenon bị kích thích lên mức năng lượng cao hơn, sau đó trở về trạng thái ban đầu sẽ nhả ra photon. Đèn xenon cho ánh sáng trắng xanh gần giống ban ngày nên rất tốt. Tuy nhiên giá thành rất đắt không thể dùng vào chiếu sáng công cộng mà chỉ dùng cho xe hơi cao cấp. Giá thành đắt là do công nghệ tinh chế chất xenon tinh khiết rất đắt vì nếu xenon không tinh khiết thì khi xảy ra phóng điện sẽ phát nổ. Ưu điểm : tuổi thọ cao, cường độ sáng cao hơn, tiết kiệm năng lượng do không phải đốt nóng dây tóc - Đèn phát sáng quang điện (LED: Lighting Emitting Diode) Cấu tạo cơ bản của đèn LED là hai lớp bán dẫn p và n tiếp xúc nhau. Tùy chất liệu của p và n, LED có thể phát ra ánh sáng có màu khác nhau, từ xanh lá cây, đỏ, đến trắng... Do tiêu hao nhiệt rất ít, LED hầu như không nung nóng môi trường xung quanh và khác với các loại bóng đèn khác, ánh sáng LED không gây chói, mỏi mắt, không phát ra tia cực tím. Bằng việc ghép nhiều LED nhỏ bằng hạt đỗ với nhau, có thể tạo một môi trường ánh sáng rực rỡ trong một không gian rộng lớn, thậm chí có thể ở nhiệt độ âm 300C. Tuy vậy, giá thành LED hiện vẫn còn cao nên ở Việt Nam nó dùng cho quảng cáo là chủ yếu. Còn ở các nước khác đã sử dụng cho khu du lịch, vui chơi giải trí, hàng năm tiết kiệm được rất nhiều tiền điện. Về nguyên lý: Ánh sáng được tạo ra khi dòng điện chạy qua những chất rắn nhất định như chất bán dẫn hoặc photpho. Đèn LED là loại đèn mới nhất bổ sung vào danh sách các nguồn sáng sử dụng năng lượng hiệu quả. Mặc dù đèn LED phát ra ánh sáng ở dải quang phổ rất hẹp (gần như đơn sắc), chúng ta vẫn có thể tạo ra "ánh sáng trắng” bằng cách dùng đèn LED xanh có phủ photpho hay dùng dải LED màu đỏ-xanh da trời-xanh lá cây để hoà ánh sáng. Đèn LED có tuổi thọ từ 40.000 đến 100.000 giờ tùy thuộc vào màu sắc. Đèn LED đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng chiếu sáng, bao gồm biển báo lối thoát, đèn tín hiệu giao thông và nhiều ứng dụng trang trí khác. Mặc dù còn mới mẻ, công nghệ đèn LED đang phát triển nhanh và hứa hẹn trong tương lai. Tại đèn tín hiệu giao thông, một thị trường thế mạnh của LED, tín hiệu đèn đỏ bao gồm 196 đèn LED chỉ tiêu thụ 10W trong khi đèn nóng sáng sẽ tiêu thụ 150W. Khả năng tiết kiệm năng lượng ước tính khoảng từ 82% đến 93%. Ngoài ra đèn LED phối hợp với pin mặt trời có thể tạo ra hệ thống chiếu sáng thân thiện với môi trường, không tiêu thụ điện, tiết kiệm tài nguyên quốc gia, góp phần giảm phát thải Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 69 khí nhà kính. Tuy nhiên đây là công nghệ mới, giá thành đầu tư rất cao nên cần có thời gian để thương mại hoá. Hình 4.11. Chiếu sáng bằng đèn LED sử dụng năng lượng mặt trời - Đèn cảm ứng (đèn không điện cực) Làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, không có điện cực, không có dây tóc. Tuổi thọ 60.000 giờ, quang hiệu có thể đạt 90lm/W. Thường dùng trong những ứng dụng đặc biệt quan trọng như đèn báo không Bóng cảm ứng được dùng cho những loại đèn treo ở những nơi rất cao, khó thay, chẳng hạn trên các tháp lớn, hải đăng, cầu treo... Nguyên lý phát sáng: Từ điện sản sinh ra từ trường, sau đó từ trường sản sinh ra dòng điện cảm ứng, ứng dụng nguyên lý dao động ngẫu hợp đưa sóng điện cao tần vào trong bóng đèn chân không, dưới tác dụng của bột huỳnh quang và khí trơ tạo ra hiện tượng phát sáng. -Đèn Sulfua : Đèn này cũng không có điện cực, ánh sáng phát ra do bức xạ của các nguyên tử sulfua trong môi trường khí argon bị kích thích bằng vi sóng. Đèn có quang hiệu rất cao, cỡ 100lm/W và bức xạ rất ít tia hồng ngoại cũng như tử ngoại. Nhiệt độ màu có thể lên tới 6000 0 K gần với ánh sáng ban ngày và chỉ số hoàn màu CRI=80. Khi phân tích phổ Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 70 màu đèn sulfua người ta thấy nó gần trùng với phổ màu của ánh sáng ban ngày nên đây là loại đèn lý tưởng để chiếu sáng trong nhà và mang lại cảm giác dễ chịu. III.Cách lắp đặt thiết bị chiếu sáng 1. Thực hành Bài 1: Thiết kế hệ thống điện cho các tầng cùa căn hộ * Cấp điện và phân bố tải Hệ thống cấp điện đến các tầng được định nghĩa là hệ thống đường dây nối điện từ sau công tơ đến các tầng hoặc đơn nguyên trong căn hộ cần lắp đặt.Như đã đề cập ở các phần trên, phương án phân tải hợp lý nhất ở đây là phân tải từ đường trục chính (nối tiếp). Ở đây, đường trục từ bảng điện chính được nói đến bảng điện tầng 1, từ tầng 1 đi tầng 2 và cuối cùng là từ tầng 2 đến tầng 3 và được lắp đặt dọc theo cầu thàng lên xuống của căn hộ. Rất tiện lợi cho các thao tác thi công, kiểm tra và sử dụng. Hệ thống này như đã đề cập ở trên, bao gồm : 1. Đường dây tải từ lưới điện đến bảng điện tổng; 2. CB tổng và đường trục chính đến bảng điện tầng 1 với đường kính dây dẫn là d1; 3. Các CB khu vực của tầng 1 và đường trục chính đến bảng điện tầng 2, có đường kính dây dẫn là d2; 4. Các CB khu vực của tầng 2 và đường trục chính đến bảng điện chính tầng 3, có đường kính dây dẫn d3 * Quy trình vẽ Trên cơ sở mô tả hệ thống cấp điện và phân bố tải ở tiểu tiểu tiêu đề 2.3.1, và các kiến thức được đưa ra từ tiêu đề 1, có thể đưa ra quy trình vẽ hệ thống cấp điện đường trục chính đến các tầng như sau: 1. Trên cơ sở sơ đồ mặt bằng kiến trúc khu vực cầu thang hoặc sơ đồ minh họa khu vực cầu thang của căn hộ, xác định vị trí các bảng điện và đường ống PVC cần đặt; 2. Dùng bút chì mềm để vẽ các đường cấp điện trục chính cùng các bảng điện: tổng (chính), tầng (phụ); 3. Nối các bảng điện căn hộ bằng trục đường dây dẫn có chí thích đường kính chịu tải; 4. Tính các độ dài của các đường dây và khoảng cách đến tường, sàn tầng của các bảng điện. Kết quả nhận được như trên Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 71 Để minh họa cách lắp đặt các bảng điện và các trục đường điện đến các tầng chúng ta có thể sử dụng các hình vẽ dạng hình 4.13 như được trình bày dưới đây. Hình 4.13. Sơ đồ lắp đặt bảng điện trên các tầng trong hệ thống điện căn hộ đường ống nổi Bảng điện tầng1 1 ,5 0 m 300÷400 mm Tầng 2 300÷400 mm Đi tầng 3 Đi bảng điện chính Tầng 1 Hình 4.12. Sơ đồ lắp đặt điện khu vực cầu thang 3 .3 m 3 .5 m 2 .4 m 14 Cầu thang K2 Cầu thang Cầu thang Bản g điệ Bảng điện TẦNG I TẦNG TẦNG Bảng điện Tầng I & II 300 ÷400 d 300 ÷400 mm 300 ÷400 mm d3 d2 × × ~ ~ 3 0 0 ÷ 4 0 0 3 .5 0 m 300 ÷400 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 72 PVC. Bài 2: Thiết kế hệ thống điện chiếu sáng và chuông báo cho căn hô * Cấp điện và phân bố tải Hệ thống cấp điện chiếu sáng và chuông báo khu vực cầu thang được định nghĩa là hệ thống đường dây nối điện từ bảng điện tổng đến các đèn chiếu sáng cầu thang (02 đền) và đến các chuông báo đặt giữa các tầng của căn hộ trong khu vực cầu thang (02 chuông). Ở đây, các đường cấp điện là riêng biệt và đều được cấp điện từ bảng điện chính, sau công tơ. Các công tăc trục từ bảng điện chính được nói đến bảng điện tầng khống chế đèn chiếu sáng đươch đặt ở chân cầu thang và trên tầng 2. Công tắc chuông báo được đặt ở ngoài cống chính căn hộ. Hình 4.14. Đường cấp điện chiếu sáng, chuông báo khu vực cầu thang. * Quy trình vẽ Trên cơ sở mô tả hệ thống cấp điện và phân bố tải ở tiểu tiểu tiêu đề 3.2.1, và các kiến thức được đưa ra từ tiêu đề 1, có thể đưa ra quy trình vẽ hệ thống cấp điện đường trục chính đến các tầng như sau: Cầu thang Cầu thang Cầu thang Bảng điện chính TẦNG I TẦNG II TẦNG III Bảng điện Tầng II d2 d4 D2 300 ÷400 mm d1 ~ ~ 3 .3 m 3 .5 m 2 .4 m 1 .2 5m 1,25 m Đi sân thượng × × Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 73 1. Trên cơ sở sơ đồ mặt bằng kiến trúc khu vực cầu thang hoặc sơ đồ minh họa khu vực cầu thang của căn hộ, xác định vị trí các phụ tải và đường ống PVC cần đặt (ở đây các dây dẫn có thể luồn chung vào ống luồn dây của các đường trục chính đến các tầng; 2. Dùng bút chì mềm để vẽ các đường cấp điện trục chính cùng các mạch nhánh đến các phụ tải (đèn vàv chuông) trên tường nhà; 3. Đính các độ dài của các đường dây và khoảng cách đến tường, sàn tầng của các phụ tải (đèn, chuông). Bảng điện tầng 2 1 ,5 0 m 300÷400 mm Tầng n Đèn cầu thang tầng n Chuông báo khách tầng n Tầng 2 × 1 ,2 5 m 300÷400 mm 1 ,2 5 m Công tắc Đèn cầu thang ~ Đi tầng 3 Đi bảng điện chính Hình 4.15. Sơ đồ lắp đặt bảng điện tầng, đèn chiếu sáng cầu thang và chuông báo khách trên mỗi tầng căn hộ đường ống nổi PVC. Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 74 2. Kiểm tra Ở phần này, giảng viên căn cứ vào nội dung đã hướng dẫn sinh viên tại BG.trên để kiểm tra mức độ tiếp thu kiến thức của HSSV theo các tiêu chí sau: - HSSV phải lắp đặt được bảng điện chính (tổng) và bảng điện phụ cho các tầng của căn hộ theo hình vẽ đã cho. - HSSV phải lắp đặt được ổ cắm-công tắc cho khu vực cầu thang và ổ cắm-công tắc-hộp điều tốc cho các tầng của căn hộ theo hình bản vẽ đã cho. - HSSV phải đấu nối dây được cho các đường trục chính và mạch nhánh của các tầng của căn hộ theo hình vẽ đã cho. - HSSV phải đấu nối dây được cho các bảng điện chính và bảng điện của các tầng của căn hộ theo hình vẽ đã cho. ĐÍNH KÈM NỘI DỤNG HỌC SINH CHỌN 1 TRONG 3 NỘI DUNG SAU ĐỂ LÀM BÀI KIỂM TRA Nội dung 1 1. Lắp đặt bảng điện chính (tổng) và bảng điện phụ cho tầng 1 của căn hộ như hình sau: 2. Hình 4.16. Bảng điện chính căn hộ lắp ráp xong: phân tải từ đường trục chính (a); hình tia (b); C B 2 C B 3 C B 4 CB1 C B 0 3 CBT b) 2 1 3 1 4 5 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 75 Hình 4.17. Bảng điện các tầng của căn hộ 2. Lắp đặt ổ cắm-công tắc cho khu vực cầu thang và ổ cắm-công tắc-hộp điều tốc cho tầng 1 của căn hộ như hình sau: Hình 4.18. Hệ thống cấp điện chiếu sáng (a) và chuông báo (b). BĐC Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 76 Hình 4.19. Hệ thống điện tầng 1: mặt sàn (a), mặt tường và trần nhà 3. Đấu nối dây đường trục chính và mạch nhánh tầng 1 của căn hộ Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 77 Hình 4.20. Sơ đồ đấu nối điện đường trục chính tầng 1 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 78 Hình 4.21. Sơ đồ điện các mạch nhánh tầng 1 4. Đấu nối dây bảng điện chính và bảng điện tầng 1 của căn hộ Hình 4.22. Cấu trúc đấu dây bảng điện chính Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 79 Hình 4.23. Cấu trúc đấu dây bảng điện tầng 1 Nội dung 2 1. Lắp đặt bảng điện chính (tổng) và bảng điện phụ cho các tầng của căn hộ như hình sau: Hình 4.24. Bảng điện chính căn hộ lắp ráp xong: phân tải từ đường trục chính (a); hình tia (b); C B 2 C B 3 C B 4 CB1 C B 3 CBT b) 2 1 3 1 4 5 Hình 4.25. Bảng điện các tầng của căn hộ T3T3 Từ BĐCTừ T1T1 T2T2 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 80 2. Lắp đặt ổ cắm-công tắc cho khu vực cầu thang và ổ cắm-công tắc-hộp điều tốc cho tầng 2 của căn hộ như hình sau: Hình 4.26. Hệ thống cấp điện chiếu sáng (a) và chuông báo (b). Hình 4.27. Hệ thống điện tầng 2: mặt sàn (a), mặt tường và trần nhà Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 81 3. Đấu nối dây đường trục chính và mạch nhánh tầng 2 của căn hộ Hình 16.40. Sơ đồ đấu nối điện đường trục chính tầng 2 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 82 16.41. Sơ đồ điện các mạch nhánh tầng 2 4. Đấu nối dây bảng điện chính và bảng điện tầng 2 của căn hộ Hình 4.28. Cấu trúc đấu dây bảng điện chính Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 83 Hình 4.29. Cấu trúc đấu dây bảng điện tầng 2 Nội dung 3 1. Lắp đặt bảng điện chính (tổng) và bảng điện phụ cho các tầng của căn hộ như hình sau: Hình 4.30. Bảng điện chính căn hộ lắp ráp xong: phân tải từ đường trục chính (a); hình tia (b); C B 2 C B 3 C B 4 CB1 C B 0 3 CBT b) 2 1 3 1 4 5 Hình 4.31. Bảng điện các tầng của căn hộ T3 Từ BĐC T1 T2 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 84 2. Lắp đặt ổ cắm-công tắc cho khu vực cầu thang và ổ cắm-công tắc-hộp điều tốc cho tầng 3 của căn hộ như hình sau: Hình 4.32. Hệ thống cấp điện chiếu sáng (a) và chuông báo (b). Hình 4.33. Hệ thống điện tầng 3: mặt sàn (a),mặt tường và trần nhà Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 85 3. Đấu nối dây đường trục chính và mạch nhánh tầng 3 của căn hộ Hình 4.34. Sơ đồ đấu nối điện đường trục chính tầng 3 Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 86 4. Đấu nối dây bảng điện chính và bảng điện tầng 1 của căn hộ Hình 4.35. Cấu trúc đấu dây bảng điện chính Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 87 Hình 4.36. Cấu trúc đấu dây bảng điện tầng 3 IV.chống sét: 1. Sơ lược về sét a..Hiện tượng và nguyên nhân gây ra sét Tìm hiểu về nguyên nhân hình thành sét có rất nhiều ý kiến, trong đó có thuyết của nhà bác học Simson như sau: Về mùa nắng, nước bốc hơi mạnh, hơi nước tích tụ trên bầu. Ở trạng thái áp suất thấp, càng lên cao không khí càng loãng, nước ở trạng thái phân ly thành ion H+và ion Về hiện tượng các ion này chênh lệch nhau rất nhiều. Các ion H+ tập hợp nhau thành những nhóm mang điện dương nhẹ và bốc lên cao trong đám mây; Các ion tập hợp thành những nhóm nặng hơn ở phía dưới đám mây. Do tác động của áp suất khí quyển và gió xoáy, chúng tách thành những đám mây mang điện. Ta gọi đó là những đám mây tích điện gọi tắt là “mây tích”, các đám mây tích cùng dấu bị đẩy trôi đến gần nhau làm cho mật độ tích điện càng tăng lên hoặc dần sa xuống gần mặt đất kích thích sự cảm ứng điện tích trái dấu Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 88 (điện tích dương) ở những điểm cao trên mặt đất. Dưới nhiệt độ và áp suất khí quyển các ion dương và ion âm tách thành các đám mây trái dấu. Giữa các đám “mây tích” trái dấu, hoặc giữa các đám mây tích (điện tích âm) và các điểm cao trên mặt đất sẽ hình thành những điện trường E với cường độ tăng dần. Lúc này không khí ngột ngạt vì sự ion hóa đã làm giảm nồng độ oxy tự do trong không khí, nhiệt độ tăng cao, oi bức. Khi cường độ điện trường tăng tới trên 20 – 30kV/cm thì xảy ra hiện tượng sét. b.Hậu quả Về mùa mưa hay xảy ra hiện tượng sấm sét. Hiện tượng sấm sét xảy ra trong cơn mưa tiếng nổ rền và những tia chớp nhoáng trên bầu trời. Sấm sét gây ra nhiều hậu quả tai hại, làm chết người (hoặc bị thương), chết gia súc, sét làm gãy đổ cây cối, hư hỏng nhà cửa và thiết bị. Vì cường độ dòng điện sét lớn, điện áp cao, nhiệt độ lớn ta gọi sét là hiện tượng quá điện áp thiên nhiên. Hiện tượng quá điện áp thiên nhiên gây nhiều hậu quả Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 89 nặng nề, mà năm nào bắt đầu vào mùa mưa là ta điều bắt đầu nghe các thông tin về đánh chết người, súc vật, phá hoại nhà cửa cây cối. Khi sét đánh trực tiếp vào các cây cao, nhất là các cây đơn độc đứng giữa đồng, dòng điện sét với nhiệt cao phóng nhanh qua lõi cây, làm lõi cây bốc hơi không kịp, cây bị xé toạt ra, người đứng trú mưa dưới gốc cây cũng sẽ bị ảnh hưởng nặng nề, có thể bị chết; vì vậy người ta khuyên khi trời mưa đừng đứng trú mưa dưới cây. Sét đánh thẳng vào nhà cửa, làm đổ nhà, cháy nhà; sét đánh vào đường dây điện, vào các đường ống đặt trong không khí dòng điện sét lan truyền làm cháy nhà, cháy nổ thuyết bị điện, cháy trạm điện thậm chí sét lan truyền đến các thiết bị đặt trong các hầm ngầm phá hủy chúng... Hàng năm, trên thế giới (ở Trung Quốc, Inđônêxia....), những đám cháy rừng do sét đánh trong các rừng sâu lan rộng mau chóng và rất khó cứu chữa. Khi sét đánh vào người, làm máu đông lại, người bị chết hoặc bị thương rất nặng nề. Sét còn gây ra cảm ứng tĩnh điện trên các vật dụng bằng kim loại hay cảm ứng điện từ lên đến hàng chục ngàn vôn làm hư hỏng các thiết bị điện từ, sai lệnh hoạt động của các hệ thống điện từ. Người ta đã thiết lập bản đồ sét (xem hình), cho thấy nơi nào trên nước ta cũng có dấu hiệu bị sét đánh. Vì vậy, những người làm công việc thiết kế xây dựng nhà cửa công trình luôn phải xác định nhiệm vụ thiết kế, bố trí hệ thống chống sét cho công trình là cần thiết, cần tiến hành xong xong với việc thiết kế kiến trúc cho công trình. Khi thi công cũng cần thi công cùng lúc với công trình theo từng giai đoạn từ thấp lên cao. 2. Các thành phần của một hệ thống chống sét Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 90 Hình 4.37. Hình ảnh hệ thống chống sét + Kim thu sét có 2 dạng: loại kim cổ điển và loại quả cầu Hình 4.38. Hình ảnh dạng kim thu sét Hình 4.38. Hình ảnh dạng quả cầu thu sét Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 91 - Hệ thống tiếp địa: gồm có cọc tiếp địa, óc siết cáp, dây cáp đồng trần Hình 4.39. Hình ảnh dạng cọc tiếp địa Hình 4.40. Hình ảnh dạng óc siết cáp Hình 4.41. Hình ảnh Dây cáp đồng trần Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 92 3. Cách thi công hệ thống chống sét Qui trình thi công hệ thống tiếp địa hệ thống chống sét Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 93 Hình 4.42. Hình Sơ đồ mạch kết nối chống sét Hình 4.43. Dạng dùng ốc siết cáp bắt dây cáp vào cọc Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 94 Hình 4.44. Dạng dùng thuốc hàn để hàn dây cáp vào cọc Hình 4.45. Dạng dùng mỏ hàn gió đá để hàn dây cáp vào cọc Chương 4: Cách lắp đặt hệ thống chiếu sáng và chống sét KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 95 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 Câu 1: Hãy cho biết có mấy loại đèn chiếu sáng? Hãy nói phân loại và nguyên lý hoạt động của đèn Câu 2: Hãy cho biết cách lắp đặt thiết bị chiếu sáng Câu 3: Hãy cho biết sự hình thành của sét Câu 4: Hãy cho biết hậu quả của sét Câu 5: Trình bày những loại kim thu sét Câu 6: Trình bày quy trình làm hệ thống chống sét Câu 7: Hãy cho biết một thệ thống chống sét thông thường gồm có những gì? Hãy nêu sơ lược về nó KHOA ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê. Cung cấp điện. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, TP. HCM, 2018. 2.Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm. Thiết kế cấp điện. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2010. 3.Nguyễn Xuân Phú & Tô Đằng Khí cụ điện – Lý thuyết kết cấu- tính toán lựa chọn. Nhà xuất bản Khoa học & Kĩ thuật – 2010 4.Phan Đăng Khải Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện nhà xuất bản Hà Nội – 2008 5. SCHNEIDER ELECTRIC S.A.Giáo trình Lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC (Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC) nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật - 2018 6.Một số tài liệu khác