›
›

Bài giảng Điện công nghiệp

pdf 54 trang vanle 3960
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Điện công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_dien_cong_nghiep.pdf

Nội dung text: Bài giảng Điện công nghiệp

  1. BÀI GIẢNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP V.1
  2. ĐIỆN CÔNG NGHIỆP I. GIỚI THIỆU MÔN HỌC 1. Tên môn học: Điện Công Nghiệp 2. Mã số môn học: CK367 3. Cấu trúc môn học: a) Tổng số lý thuyết: 45 b) Số lý thuyết: 30 c) Số thực hành: 30 4. Tóm tắt nội dung chính môn học: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về hệ thống điện, an toàn điện và các khí cụ điện hạ áp dùng trong dân dụng và công nghiệp. Trên cơ sở đó có được những hiểu biết cần thiết về khả năng phân tích, lựa chọ và thiết kế các mạch điện tự động điều khiển trong dây dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, môn học này cũng nhằm cung cấp cho sinh viên khả năng thiết kế chiếu sáng, tính chọn dây dẫn, các thiết bị đóng ngắt, bảo vệ cho công trình dân dụng và công nghiệp và kiến thức về lắp đặt điện công nghiệp. 5. Đối tượng sử dụng: cơ khí, công thôn, công nghệ hoá, xây dựng, kỹ thuật điện 6. Hình thức đáng giá: a) Kiểm tra giữa kỳ (40%) (Đánh gia thông qua kết quả thực hành và báo cáo trên lớp ) b) Thi kết thúc học phần (60%) (Trắc nghiệm + tự luận) V.2
  3. ĐIỆN CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 1.1. NGUỒN NĂNG LƯỢNG TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA NĂNG LƯỢNG ĐIỆN - Nguồn năng lượng xung quanh chúng ta rất phong phú và dồi dào. - Điện năng trong quá trình sản xuất và phân phối có ba đặc điểm chủ yếu sau đây: ™ Điện năng sản xuất ra không tích trữ được. ™ Quá trình về điện xảy ra rất nhanh. ™ Công nghiệp điện lực có liên quan chặc chẽ đến nhiều ngành kinh tế quốc dân. 1.2. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN 1.2.1. Nhà máy nhiệt điện - Ở nhà máy nhiệt điện, sự biến đổi năng lượng được thực hiện theo nguyên lý sau: Nhiệt năng Cơ năng Điện năng V.3
  4. - Nhiên liệu dùng để đốt lò là than đá, than bùn, khí đốt, các loại dầu nặng, tre, v.v - Hơi nước có nhiệt độ và áp suất cao (khoảng 5500C, 250at/cm2). - Nhà máy nhiệt điện có hai loại là nhà máy nhiệt điện trích hơi và nhà máy nhiệt điện ngưng hơi. - Nhà máy nhiệt điện có những đặc điểm sau: ™ Thường xây dựng gần nguồn nhiên liệu. ™ Việc khởi động và tăng phụ tải chậm. ™ Khối lượng tiêu thụ nhiên liệu lớn. ™ Thải khói làm ô nhiểm môi trường. ™ Hiệu suất khỏang 30% đến 70%. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện trích hơi. Hình 1.1. Hình 1.1: Quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy nhiệt điện trích hơi V.4
  5. 1.2.2. Nhà máy điện nguyên tử - Dùng các lò phản ứng hạt nhân để cung cấp nhiệt cho nhà máy. - Phân hủy 1kg U235 tạo ra nhiệt năng tương đương với đốt 2900 tấn than đá. - Nhà máy điện nguyên tử có những đặc điểm sau: ™ Khối lượng nhiên liệu nhỏ. ™ Không thải khói ra ngoài khí quyển. ™ Vốn đầu tư xây dựng lớn. ™ Hiệu suất cao hơn nhà máy nhiệt điện. - Nguyên lý hoạt động của nhà máy điện nguyên tử. Hình 1.2. Hình 1.2: Lò phản ứng hạt nhân trong nhà máy điện nguyên tử 1.2.3. Nhà máy thủy điện - Ở nhà máy thủy điện, thủy năng được biến thành điện năng. V.5
  6. - Đặc điểm của nhà máy thủy điện: ™ Không gây ô nhiễm môi trường. ™ Thiết bị tương đối đơn giản, gần như hoàn toàn tự động. ™ Số người vận hành rất ít. ™ Giá thành sản xuất 1kWh điện năng rẻ nhất. ™ Thời gian nhận tải của nhà máy thủy điện rất nhanh. - Ngoài kiểu nhà máy thủy điện thông thường còn có nhà máy thủy điện tích năng. - Nguyên lý hoạt động của nhà máy thủy điện. Hình 1.3. Hình 1.3: Quá trình sản xuất điện năng của nhà máy thủy điện - Ngoài ra còn có các nhà máy điện khác như: điện mặt trời, điện gió, V.6
  7. địa nhiệt, từ thủy động, tua bin khí, 1.3. TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI - Điện năng sau khi được sản xuất ở các nhà máy điện sẽ được truyền tải, phân phối đến các hộ tiêu thụ điện nhờ mạng lưới điện. - Điện áp ra ở các nhà máy điện thông thường khỏang 6 đến 10,5 kV. - Về mặt nguyên cứu , tính toán, hệ thống điện được phân chia thành: ™ Lưới hệ thống (110kV, 220kV, 500kV). ™ Lưới truyền tải (35kV, 110kV, 220kV). ™ Lưới phân phối trung áp (6, 10, 15, 22, 35kV). ™ Lưới phân phối hạ áp (0,4/0,22kV). Mạng điện Khách hàng Khác hàng lĩnh vực công lĩnh vực công Khách hàng lĩnh Khách hàng nghiệp lớn nghiệp vừa và vực thương mại, lĩnh vực dân nhỏ đô thị dụng Mạng 35/15 15/5 chính 5/0.21 34.5 KV 15 KV 5 KV 120/240 V V.7
  8. 4-34.5 kV 138-1100 kV 34.5-161 kV 4-34.5 kV (thường 22 kV) 380/220 V 1.4. HỘ TIÊU THỤ ĐIỆN - Hộ tiêu thụ điện loại 1. - Hộ tiêu thụ điện loại 2. - Hộ tiêu thụ điện loại 3. V.8
  9. MW stand by stand by MW Spinning reserve Shut downPeak load Shut down G#NG G# stand by G#3 A A G#2 G#1 024 hr MW Thay đổi tải rất nhanh 1.3% of the annual energy peak load ¾ Diesel engines Thay đổi tải nhanh 40.7% of the annual energy intermediate ¾ Thủy điện Tải ổn định ¾ Điện hạt nhân 58% of the annual energy ¾ Nhiệt điện (than) base load ¾ Gas turbines 0 20 40 60 80 100 [%] hours V.9
  10. 1.5. MỘT VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH ĐIỆN NĂNG Ở NƯỚC TA - Tình hình sản xuất điện năng ở nước ta hiện nay rất phát triển. - Năm 2020 Việt Nam sẽ có nhà máy điện nguyên tử đầu tiên. - Năm 2015 Việt Nam sẽ có nhà máy thủy điện lớn nhất Đông Nam Á (Sơn La – 2400MW ). Bảng 1. Công suất thiết kế các nhà máy điện tính tới 31/12/2004 Công suất thiết kế (MW) Tên nhà máy Năm 2003 Năm 2004 Tổng công suất phát của toàn bộ hệ 9896 11340 thống điện Việt Nam Công suất lắp đặt của các nhà máy 8375 8822 điện thuộc EVN Nhà máy thuỷ điện 4155 4155 Hoà Bình 1920 1920 Thác Bà 120 120 Trị An 420 420 Đa Nhim - Sông Pha 167 167 Thác Mơ 150 150 Vĩnh Sơn 66 66 Ialy 720 720 Sông Hinh 70 70 Hàm Thuận - Đa Mi 476 476 Thuỷ điện nhỏ 46 46 V.10
  11. Nhà máy nhiệt điện than 1245 1245 Phả Lại 1 440 440 Phả Lại 2 600 600 Uông Bí 105 105 Ninh Bình 100 100 Nhà máy nhiệt điện dầu (FO) 198 198 Thủ Đức 165 165 Cần Thơ 33 33 Tua bin khí (khí + dầu) 2489 2939 Bà Rịa 389 389 Phú Mỹ 2-1 732 732 Phú Mỹ 1 1090 1090 Phú Mỹ 4 450 Thủ Đức 128 128 Cần Thơ 150 150 Diezen 288 285 Công suất lắp đặt của các IPP 1521 2518 V.11
  12. - Hiện nay, hệ thống truyền tải Việt Nam bao gồm ba cấp điện áp: 500kV, 220kV và 110kV. - Hệ thống phân phối trung áp 35kV, 22kV và 15kV. Bảng 3: Sự phát triển của hệ thống truyền tải năm 2004 TT Khối lượng 2002 2003 2004 1 Tổng chiều dài đường dây 500 kV 1.530 1.530 2.469 (km) 2 Tổng chiều dài đường dây 220 kV 4.188 4.649 4.794 (km) 3 Tổng chiều dài đường dây 110 kV 8.411 8.965 9.820 (km) 5 Tổng dung lượng lắp đặt TBA 2.250 3.150 4.050 500 kV (MVA) 6 Tổng dung lượng lắp đặt TBA 8.949 9.077 11.190 220 kV (MVA) 7 Tổng dung lượng lắp đặt TBA 10.806 11.369 14.998 110 kV (MVA) V.12
  13. - Đồ thị phụ tải ngày 1 tháng 6 năm 2004 của Việt Nam. 8000 7000 6000 5000 4000 3000 Peak load [MW] load Peak 2000 1000 0 024681012141618202224 hour - Đồ thị phụ tải tuần thứ nhất tháng 6 năm 2004 của Việt Nam. 8000 7000 6000 5000 4000 3000 [MW] load Peak 2000 1000 0 0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 [hours/week] CHƯƠNG 2: V.13
  14. AN TOÀN ĐIỆN 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG - Khi có dòng điện chạy qua người sẽ gây ra hiện tượng điện giật. 2.2. CÁC TÁC HẠI KHI CÓ DÒNG ĐIỆN ĐI QUA NGƯỜI - Khi dòng điện đi qua cơ thể người sẽ gây nên những phản ứng sinh học phức tạp. - Mức độ nguy hiểm đối với nạn nhân bị tai nạn điện phụ thuộc nhiều yếu tố như: ™ Biên độ dòng điện. ™ Đường đi của dòng điện. ™ Thời gian tồn tại. ™ Tần số dòng điện. ™ Trình trạng sức khỏe. V.14
  15. Bảng 1: Ngưỡng giá trị Ing giới hạn gây tác hại lên cơ thể người Tác hại đối với người Ing (mA) Điện AC (f = 50 – 60 (Hz)) Điện DC 0,6 - 1,5 Bắt đầu thấy tê Chưa có cảm giác 2 – 3 Tê tăng mạnh Chưa có cảm giác 5 – 7 Bắp thịt bắt đầu co Đau như bị kim đâm 8 – 10 Tay không rời vật có điện Nóng tăng dần 20 – 25 Tay không rời vật có điện, bắt đầu khó Bắp thịt co và rung thở 50 – 80 Tay khó rời vật có điện, Tê liệt hô hấp, tim bắt đầu đập mạnh bắt đầu khó thở 90 - 100 Nếu kéo dài với t ≥ 3 s tim ngừng đập Hô hấp tê liệt - Các giới hạn dòng điện nguy hiểm đối với người như sau: ™ I giới hạn nguy hiểm AC ≤ 10 mA ™ I giới hạn nguy hiểm DC ≤ 50 mA 2.3. NGUYÊN NHÂN XẢY RA TAY NẠN VỀ ĐIỆN - Do trình độ tổ chức, quản lý công tác lắp đặt, xây dựng, sửa chữa công trình điện chưa tốt. - Do vi phạm quy trình kỹ thuật an toàn, đóng điện khi có người đang sửa chữa, tác vận hành thiết bị điện không đúng qui trình. - Tai nạn về điện thường xảy ra ở cấp điện áp U ≤ 1000 V. ™ Chạm gián tiếp. ™ Chạm trực tiếp. - Tai nạn do sự phóng điện hồ quang. V.15
  16. - Tai nạn xảy ra do “ điện áp bước”. 2.4. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ AN TOÀN 2.4.1. Tiếp đất bảo vệ - Sơ đồ tiếp đất bảo vệ kiểu IT 2.4.2. Nối dây trung tính - Bảo vệ nối đất dây trung tính kiểu TN - C. V.16
  17. 2.4.3. Các phương tiện bảo vệ - cấp cứu người bị tai nạn điện. 2.5. CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT 2.5.1. Đặc tính của sét - Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa đám mây với đất, đám mây với đám mây mang các điện tích trái dấu. - Biên độ sét là 50 ÷ 100 kA. 2.5.2. Bảo vệ các công trình xây dựng đối với sét đánh trực tiếp - Bảo vệ chống sét kiểu cổ điển 2.5.3. Chống sét cho các công trình bằng hệ thống chống sét mới - Sữ dụng đầu kim dẫn sét Prevectron2 - Đón bắt sét đánh trên những đầu thu sét đặt trên không trung V.17
  18. - Truyền dẫn dòng điện sét đi xuống đất nhanh chóng, đảm bảo. Dây dẫn dòng điện sét xuống dất - Hiện nay các công trình chóng sét đa số sử dụng dây đồng trần có tiết diện 2x70 mm2 để dẫn dòng sét. Dây được trong ống cách điện PVC. - Bán kính bảo vệ Rp của đầu kim dẫn sét Prevectron2 được tính theo công thức: R p = h()2D − h + ΔL(2D + ΔL) Trong đó: D = 20m, 45m, 60m tùy thuộc vào cấp bảo vệ yêu cầu. h – chiều cao thực của đầu kim 6 ∆L(m) = 10 . ∆T(μs ) - Để biết được giá trị độ lợi thời gian ∆T(μs ) ta tra bảng 2.2 (bài giảng) V.18
  19. - Để xác định được cấp bảo vệ cho công trình ta tìm hiểu bảng 1, phụ lục 4 (GT kỹ thuật an toàn). * Cấp bảo vệ cao nhất (I): D = 20m Max 20 h(m) > 2 3 4 5 6 7 8 10 15 m S6.60 31 47 63 79 79 79 79 79 80 80 S4.50 27 41 55 68 69 69 69 69 70 70 S3.40 23 35 46 58 58 59 59 59 60 60 TS3.40 23 35 46 58 58 59 59 59 60 60 TS2.25 17 25 34 42 43 43 43 44 45 45 2.5.4. Nối đất - Đối với nối đất chống sét trang bị nối đất phải thõa mãn Rđ ≤ 0,5 Ω. - Đối với nối đất an toàn điện trở nối đất Rđ ≤ 10 Ω. - Ta chỉ cần xây dựng một hệ thống nối đất cho cả chống sét và an toàn. - Có thể sử dụng hệ thống cốt thép của công trình làm trang bị nối đất. Chương 3: KHÍ CỤ ĐIỆN 3.1. PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN - Khí cụ điện là những thiết bị điện dùng để đóng, cắt, điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ lưới điện, máy điện, mạch điện, V.19
  20. 3.2. SỰ PHÁT SINH HỒ QUANG VÀ SỰ PHÁT NÓNG CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN - Phóng điện hồ quang chỉ xảy ra khi các dòng điện có trị số lớn (> 0,5A) - Dòng điện chạy trong vật dẫn làm cho khí cụ điện nóng lên. 3.3. MỘT SỐ KHÍ CỤ ĐIỆN THÔNG DỤNG 3.3.1. Áp tô mát dòng cực đại - Cấu tạo và nguyên lý làm việc của áp tô mát dòng cực đại và điện áp thấp. (1) - lò xo (2) - các tiếp điểm (3) - ngàm (4) - đòn bẩy (5) - cuộn dây V.20 (6) - giá đỡ (7) - lẫy
  21. - Thông thường các CB trong công nghiệp có đặc tính thời gian - dòng điện như sau: t (s) 10000 10 0,05 0,01 110Bi s ca dòng in - Kí hiệu trên bản vẽ của áptômát 3.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của áp tô mát chống giật một pha V.21
  22. 3.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của áp tô mát chống giật ba pha - Thông số kỹ thuật và cách lựa chọn áp tô mát I cpA ≥ I lv .pt Inm > Ikđ Iqt = (1,1 ÷ 1,2). Itt U cpA ≥ U lv .lđ V.22
  23. 3.3.4. Công tắc tơ - Công tắc tơ là loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện động lực bằng tay (thông qua bộ nút ấn) hoặc tự động. 1 - tiếp điểm chính 2 - tay đòn 3 - tiếp điểm phụ 4 - lõi thép động 5 - lò xo 6 - vòng chóng rung 7 - lõi thép tĩnh 8 - cuộn dây - Các kí hiệu của công tắc tơ trên bản vẽ K13 K1 K12 K14 V.23
  24. - Các thông số kỹ thuật của công tắc tơ Iđm = (1,2 ÷ 1,5).Itt Uđm ≥ Ulv 3.3.5. Rơle nhiệt Rơle nhiệt là loại khí cụ điện tự động đóng, cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại. (1) - đòn bẩy (2) - các tiếp điểm thường đóng (3) - tiếp điểm thường mở (4) - vít điều chỉnh (5) - thanh lưỡng kim (6) - cầu nối (7) - dây đốt nóng (8) - cần gạt 3.3.6. Rơle thời gian điện tử - Rơle thời gian được dùng nhiều trong các mạch tự động điều khiển. Nó có tác dụng làm trễ quá trình đóng, mở các tiếp điểm sau một khoảng thời gian chỉ định nào đó. Khối rơle V.24
  25. - Nguyên lý hoạt động của loại rơle ON DELAY + R - Cuộn dây C Thường đóng mở chậm K VR RL Thường mở đóng chậm K2 K1 Nguyên lý hoạt động của rơle thời gian điện tử kiểu OFF DELAY Cuộn hút _ + K2 Tiếp điểm phụ K1 RL K Thường mở mở chậm V.25VR C
  26. 3.3.7. Rơle tốc độ - Đây là loại khí cụ điện dùng để đóng, ngắt mạch điện khi tốc độ động cơ đạt đến một trị số nào đó. (1) - trục quay (roto) (2) - nam châm vĩnh cửu (3) - stato (4) - cần tác động V.26
  27. 3.3.8. Công tắc chuyển mạch - Là loại khí cụ điện đóng, ngắt nhờ ngoại lực (có thể bằng tay hoặc điều khiển qua một cơ cấu nào đó ). Bao gồm; Công tắc gạt, Công tắc hành trình, Công tắc xoay, Công tắc ấn, Công tắc ấn – xoay (nút dừng khẩn cấp), Công tắc tắc có khoá (khoá điện), V.27
  28. Công tắc gạt Công tắc hành trình Công tắc xoay Công tắc ấn - xoay Công tắc có khoá - Kí hiệu công tắc Công tắc 1 ngã Công tắc 2 ngã Công tắc 3 ngã 3.3.9. Nút ấn - Là loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt các thiết bị điện bằng tay. Nút ấn thường mở V.28 Nút ấn thường đóng
  29. 3.3.10. Cầu chì Là loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khi bị sự cố quá tải hoặc ngắn mạch - Kí hiệu của cầu chì trên bản vẽ kỹ thuật V.29
  30. Cầu chì thông thường Cầu chì tự rơi ba pha 3.3.11. Các loại cảm biến - Cảm biến nhiệt độ - Cảm biến quang 3.4. MT S KÍ HIU THÔNG DNG TRONG IN CÔNG NGHIP BẢNG 1: Bảng so sánh cách vẽ một số kí hiệu thường gặp Việt STT Mỹ Nhật Tây Âu Ý nghĩa nam 01 Tiếp điểm thường mở, đóng chậm 02 Tiếp điểm thường đóng, mở chậm 03 Tiếp điểm thường mở 04 Tiếp điểm thường đóng Chương 4: MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP V.30
  31. 4.1. Mạch khởi động động cơ điện ba pha bằng khởi động từ đơn L1 L2 L3 N CB 220V AC FUSE OFF ON OLR K11 K11 OLR K12 M 4.2. Mạch điện mở máy động cơ điện ba pha có thử nháp L1 L2 L3 N 220V AC CB OFF JOG ON K1 OLR FUSE K11 K12 OLR M 4.3. Mạch mở máy động cơ xoay chiều ba pha tại 2 vị trí L1 L2 V.31 L3 N
  32. 4.4. Mạch mở máy động cơ lồng sóc qua cuộn cảm kháng L1 L2 L3 N CB FUSE 220 V AC OFF ON K1 OLR T11 K12 K 11 K T12 K2 K 22 T1 OLR M V.32
  33. L1 L2 4.5. Mạch khởi động sao_tam giác L3 N CB FUSE 220V AC OFF ON T11 K2 OLR K32 K11 K11 OLR T12 K3 K22 K31 T1 K1 K21 4.6. Mạch đảo chiều động cơ điện ba pha L1 L2 L3 N CB FUSE 220V AC K1 OFF ON2 ON1 OLR K23 K11 K12 K2 K13 OLR K22 V.33 M
  34. 4.7. Mạch điện tự động giới hạn hành trình A B LS 2 LS 1 1 2 220V AC ON1 OFF ON2 K1 OLR K LS11 23 K12 K2 K13 LS21 K22 L1 L 2 L3 N CB FUSE K11 K21 OLR V.34 M
  35. 4.8. Hãm động năng dùng nguồn một chiều L1 L2 L3 N CB + - FUSE 220V AC ON OFF K1 OLR K11 K23 K12 OLR K2 T11 K13 K22 T1 M 4.9. Mạch hãm ngược L1 L2 L3 N CB 220V AC FUSE ON OFF OLR K1 K23 K12 K K 11 21 K2 T11 K13 T OLR 12 TV.351
  36. 4.10. Mạch điều khiển động cơ rôto lồng sóc qua hai cấp tốc độ kiểu Δ/YY 220V AC K1 OFF ON1 ON2 K23 OLR1 OLR2 L1 K2 K 13 L2 L3 K12 K22 K3 N CB FUSE K 21 K 11 OLR2 OL 4C1 V.36 2C1 2C3 M
  37. 4.11. Mạch điện tự động chuyển nguồn điện cho động cơ khi nguồn chính bị sự số mất điện L1 L1 L2 L2 L3 L3 N N CB CB FUSE K1 FUSE K2 K22 RL1 K12 RL2 RL K 11 K21 4.12. Mạch điện mở máy động cơ theo thứ tự 220V AC ON1 K1 OLR1 OFF1 K12 V.37 ON2 OFF K 2 2 OLR2
  38. L1 L2 L3 N CB CB CB FUSE FUSE FUSE K11 K21 K31 OLR1 OLR2 OLR3 M1 M2 M3 4.13. Mạch điều khiển một động cơ chạy tắt luân phiên L 1 L 2 L3 N 220 V AC ON CB OFF K1 OLR T11 T13 V.38 FUSE RL1 T
  39. 4.14. Mạch tự động đóng điện cho động cơ dự phòng khi động cơ chạy chính bị sự cố 220V AC ON OFF K1 OLR1 SW K23 K12 RL2 K2 OLR2 K22 K13 RL1 RL L1 L2 L3 N CB FUSE V.39 K K
  40. Chương 5: KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 5.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5.1.1. Quang thông: φ ( Đơn vị Luymen, viết tắt Lm) Quang thông là thông lượng bức xạ từ một nguồn sáng mà mắt người có thể cảm nhận được. 5.1.2. Cường độ sáng I (đơn vị Cadela, viết tắt Cd) 5.1.3. Độ rọi E (đơn vị Lux, viết tắt Lx) Người ta định nghĩa độ rọi E là mật độ quang thông rơi trên bề mặt S mà nó chiếu sáng. Bảng 5.1: Độ rọi Độ rọi Môi trường Môi trường (Lux) (Lux) Ngoài trời, buổi trưa 100.000 Nhà ở 159 ÷ 300 Trời có mây 2.000 Phố được chiếu sáng 20 ÷ 50 Trăng tròn 0.25 Phòng làm việc 400 ÷ 600 5.1.4. Độ chói L (đơn vị Cd/m2 hay nit) Độ chói L là mật độ phân bố cường độ I trên bề mặt S theo một phương cho trước. 5.1.5. Hệ số phản xạ ρ Hệ số phản xạ ρ của một vật thể là tỷ lệ giữa quang thông thấy được phản xạ của một vật thể này φr với quang thông tới φt V.40
  41. 5.2. KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 5.2.1. Chọn độ rọi Bảng 5.3: Đối tượng Châu USA Pháp Nga Việt nam Âu Hành chính - Hành chính, đánh máy, máy 500 500 - 1000 500 300 200 - 300 tính - Phòng vẽ, thiết kế 750 500 - 1000 1000 500 400 - Phòng họp, hội nghị 500 500 - 1000 750 -1000 200 150 Trường học - Phòng học, giảng đường 300 200 - 500 300 300 200 - Phòng thí nghiệm, thư viện, phòng đọc 500 500 - 1000 500 500 200 Cửa hàng - Cửa hàng tự phục vụ 300 200 - 500 300 300 150 - Siêu thị 500 500 - 1000 500 400 200 - Phòng trưng bày 750 500 - 1000 500 300 200 - Kho 500 500 - 1000 150 75 75 Nhà ở - P Khách 100 50 - 200 200 100 75 - P đọc, may vá, 500 500 - 1000 300 - 700 200-300 200 - P ngủ 150 100 - 200 200 100 30 - Nhà tắm 100 100 - 200 150 50 30 - Trang điểm 500 200 - 500 400 200 200 - Nhà bếp chung 300 200 - 500 300 100 75 - Vùng nấu bếp 500 500 - 1000 300 100 200 V.41
  42. 5.2.2. Chọn loại đèn Có nhiều loại đèn, tuỳ theo tính chất và mục đích công việc chúng ta chọn loại đèn khác nhau. 5.2.3. Chọn kiểu chiếu sáng Tuỳ theo mục đích và tính năng sử dụng mà có nhiều kiểu chiếu sáng khác nhau: ™ Chiếu sáng trực tiếp: Các lọai đèn thường dùng là lọai A đến E. ™ Chiếu sáng bán trực tiếp: Các lọai đèn dùng cho nó là từ F đến J. ™ Chiếu sáng hỗn hợp: Các lọai đèn dùng cho nó là từ K đến N. ™ Chiếu sáng bán trực tiếp: Các lọai đèn dùng cho nó là từ O đến S. ™ Chiếu sáng gián tiếp: Các lọai đèn này dùng lọai đèn T 5.2.4. Chọn bộ đèn Các loại đèn thường có trong các catolog của các nhà chế tạo. 5.2.5. Chọn chiếu cao treo đèn Nếu gọi h là chiều cao đèn đối với bề mặt làm việc và h’ là chiều cao từ đèn lên trần, ta có tỷ số treo J là: h J = Với h ≥ 2h’; ta có 1/3 ≥ J ≥ 0 là hợp lý nhất. h + h' V.42
  43. 5.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG 5.3.1. Phương pháp hệ số sử dụng E min .K .S p Δ E φ tt .đ = n đ K φ Trong đó: Emin: độ rọi tối thiểu của khu vực làm việc. K: Hệ số dự trữ, chọn theo phụ lục. 2 Sp: Diện tích phòng được chiếu sáng m nđ: Số lượng đèn. Kφ: Hệ số sử dụng quang thông (%) tra theo bảng tính sẵn. ∆E: Tỷ số giữa độ rọi trung bình và độ rọi tối thiểu Etb/Emin. * Xác định các hệ số tính toán + Hệ số sử dụng quang thông Kφ + Tỷ số ∆E + Hệ số dự trữ K Bảng: Các thông số của một số loại đèn hùynh quang Quang Công suất Chiều dài Đường kính Màu sắc thông (W) (mm) (mm) (lm) 6 212 16 Màu trắng Z 200 8 288 16 Màu trắn Z 330 20 590 38 Màu trắng Z 930 20 590 38 Màu trắng 3500 1100 V.43
  44. 20 590 38 Trắng công nghiệp 1150 20 590 38 Sáng lục 1000 40 1200 38 Trắng Z 2450 40 1200 38 Trắng 3500 2900 40 1200 38 Trắngcông nghiệp 3200 40 1200 38 Sáng lục 2450 80 1500 38 Màu trắng Z 4550 65 1500 38 Màu trắng Z 3750 80 1500 38 Trắng công nghiệp 5900 65 1500 38 Trắng công nghiệp 5100 Bảng: Hệ số dự trữ K đối với một số đèn trong môi trường. Hệ số dự trữ K Tính chất các phòng Đèn hùynh Đèn nung Số lần lau quang sáng bóng đèn Các phòng có nhiều bụi 2,0 1,7 4lần/tháng Các phòng có bụi, khói trung bình 1,8 1,5 3 lần/tháng Phòng ít bụi, mồ hóng 1,5 1,3 2 lần/ tháng 5.3.2. Phương pháp tính toán chiếu sáng theo đơn vị công suất - Đơn vị công suất p được tính bằng Watt/m2 và có mối quan hệ: ∑ P d p tc = S p V.44
  45. Bảng 5.9: Đơn vị công suất tiêu chuẩn Htt E (lux) 2 5 10 20 30 50 75 100 150200 (m) Sp(m ) 10 ÷ 15 3.1 5.8 10 14 21 28 34 52 68 15 ÷ 25 2.5 4.7 8.5 11.3 17 24 29 43 58 25 ÷ 50 2.2 4 7 9.4 14 20 24 36 48 2 ÷ 3 50 ÷ 150 1.9 3.6 6.3 8.5 12.2 17 19 29 38 150 ÷ 300 1.7 3.2 5.7 7.5 11.3 16 19 28 37 > 300 1.6 3 5.4 7 10.7 15 18 26 35 10 ÷ 15 4.1 7 12 16 24 34 44 66 88 20 ÷ 30 3.5 6 10.3 13.5 21 29 38 56 75 30 ÷ 40 2.9 5.2 8.7 12.2 18 25 32 48 64 3 ÷ 4 40 ÷ 50 2.4 4.2 7 9.9 14.6 21 26 38 51 50 ÷ 120 2 3.6 5.9 8 12.2 17.4 21 31 42 120 ÷ 300 1.7 3.2 5.2 7 11.3 15 19 28 37 > 300 1.6 2.7 4.7 6.6 10.3 14 17 25 34 14 10 ÷ 17 4.9 8.3 20 31 45 58 86 115 11.3 17 ÷ 25 3.9 6.6 15.3 25 35 46 68 91 9.4 25 ÷ 35 3.2 5.5 13 21 30 38 56 75 8 35 ÷ 50 2.8 4.7 11.3 18 25 31 47 62 4 ÷ 6 6.6 50 ÷ 80 2.3 3.9 9.4 14 21 26 38 51 5.5 80 ÷ 150 1.9 3.1 8 11.7 16.4 23 34 45 4.7 150 ÷ 400 1.6 2.6 6.6 10.3 14.6 20 30 40 4.2 > 400 1.4 2.3 5.9 9.4 13 18 26 15 V.45
  46. Bảng: Đơn vị công suất ptc dùng cho đèn neon hùynh quang 36 ÷ 40W với trần và tường có màu bất kỳ. Đèn neon 36 ÷ 40W với màu trần và tường bất kỳ Htt E (Lux) (m) 2 75 100 150 200 300 400 500 Sp(m ) 10 ÷ 15 8.3 11 16.6 22 33 44 55 15 ÷ 25 7.1 9.5 14.2 19 28 38 47 25 ÷ 50 6.2 8.3 12.4 16.6 25 33 41 2 ÷ 3 50 ÷ 150 5.4 7.2 10.8 11.4 21 29 36 150 ÷ 300 4.9 6.2 9.8 13 19.6 26 32 > 300 46 6.1 9.2 12.2 18.4 24 31 10 ÷ 15 12.2 16.2 24.4 32 49 65 81 15 ÷ 20 9.6 12.8 19.2 26 38 51 64 20 ÷ 30 8.1 10.8 16.2 22 32 43 53 3 ÷ 4 30 ÷ 50 7 9.4 14 18.4 28 37 46 50 ÷ 120 6.1 8.1 12.2 16.2 24 32 40 120 ÷ 300 5.4 7.2 10.8 14.4 21 29 35 > 300 4.9 6.5 9.8 13 19 26 32 10 ÷ 17 17 23 34.4 46 68 92 114 17 ÷ 25 13.5 18 27 36 54 72 90 25 ÷ 35 10.8 14.5 21.6 29 43 58 72 35 ÷ 50 8.8 11.8 17.6 24 35 47 58 4 ÷ 6 50 ÷ 80 7.5 10 15 20 30 40 50 80 ÷ 150 6.4 8.7 12.8 17 25 34 42 150 ÷ 400 5.7 7.6 11.4 15.2 23 30 38 > 400 5 6.6 10 13.2 20 26 33 V.46
  47. - Tính tổng công suất dèn cần dùng trong phòng: ∑Pđ = p tc .Sp - Xác định được số lượng đèn cần thiết: ∑ P đ n đ = P tc đ Chương 6: KỸ THUẬT LẮP ĐẶT ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 6.1. MỘT SỐ PHỤ KIỆN LẮP ĐẶT ĐIỆN CÔNG NGHIỆP - Đế cắm rờ le - Thanh cài - Bót đấu dây - Máng lồng dây - Ống lồng dây PVC - Đánh số đầu dây - Thít dây - Băng dán dây - Xoắn dây - Đầu cốt V.47
  48. 6.2. KỸ THUẬT ĐẤU, NỐI DÂY DẪN 6.2.1. Một số dụng cụ cầm tay thông dụng phục vụ công tác lắp đặt điện công nghiệp. 1. Kìm tuốt dây chuyên dụng 2. Kìm cắt dây 3. Kìm bấm 4. Chấm dấu 5. Dao cắt ống nhựa chuyên dụng 6. Kìm cắt ống 7. Dụng cụ cắt ống kim loại 6.2.2. Kỹ thuật đấu dây đơn cứng V.48
  49. a) Nối thẳng (d < 3 mm) b) Nối rẽ nhánh V.49
  50. 6.3.2. Kỹ thuật đấu dây mềm a) Nối dây mềm thẳng b) Nối dây mềm rẽ nhánh 6.3. GHÉP NỐI ỐNG TRÒN, VUÔNG PVC V.50
  51. 6.4. KỸ THUẬT LẮP ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI ĐIỆN HẠ ÁP * Trong một tủ phân phối điện hạ áp thường được trang bị các thiết bị sau: 1. Vỏ tủ 2. Máy biến dòng 3. Áp tô mát chính 4. Công tơ đo đếm điện năng 5. Đồng hồ đo dòng điện xoay chiều 6. Đồng hồ đo điện áp xoay chiều 7. Áp tô mát nhánh 8. Thanh cài 9. Bót đấu dây 10. Cáp điện * Các bước tiến hành chủ yếu khi lắp đặt tủ phân phối điện hạ áp. V.52
  52. Bước 1: Chuẩn bị thiết bị, vật liệu theo yêu cầu trên sơ đồ nguyên lý và sơ đồ bố trí thiết bị Bước 2: Gá lắp thiết bị trên thanh cài theo sơ đồ bố trí thiết bị Bước 3: Lắp đặt tủ chính và thiết bị đo đếm điện năng. Nếu sử dụng công tơ 3 pha đo trực tiếp thì ta đấu theo sơ đồ hình 6.13. nếu sử dụng công tơ 3 pha đo gián tiếp thì ta đâu dây theo sơ đồ 6.14. Bước 4: Đấu đồng hồ đo dòng điện, điện áp Bước 5: Đấu áp tô mát nhánh Bước 6: Hoạt động thử. - Sơ đồ đấu công tơ điện 3 pha không có biến dòng - Sơ đồ đấu công tơ điện 3 pha có biến dòng. V.53