Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện (Phần 2)
Mạng điện công nghiệp
Mạng điện công nghiệp là mạng động lực ba pha cung cấp điện cho các
phụ tải công nghiệp. Phụ tải công nghiệp bao gồm máy móc, trang thiết bị công
nghiệp sử dụng năng lợng điện sản xuất ra các sản phẩm công nghiệp trong các
dây chuyền công nghệ.
Phụ tải điện công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện xoay chiều ba pha
cao, hạ áp, dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp 50Hz; các lò điện trở, lò hồ
quang, lò cảm ứng trung tần, các thiết bị biến đổi và chỉnh lu.Trong các xí
nghiệp công nghiệp dùng chủ yếu là các động cơ điện không đồng bộ 3 pha hạ
áp có điện áp < 1kv="" nh="" điện="" áp="" y:="" 220/380v;="" y:="" 380/660v;="">
660/1140V. Các động cơ điện cao áp 3KV, 6KV, 10KV, 15 KV thờng dùng
trong các dây truyền công nghệ có công suất lớn nh các máy nghiền, máy cán,
ép, máy nén khí, quạt gió, máy bơm. Nh ở trong các nhà máy sản xuất xi măng,
các trạm bơm công suất lớn.
Ngoài phụ tải động lực là các động cơ điện ra, trong xí nghiệp còn có phụ
tải chiếu sáng phục vụ chiếu sáng cho nhà xởng, bến, bãi, chiếu sáng cho đờng
đi và bảo vệ. Các thiết bị này dùng điện áp 220V, tần số 50Hz.
Mạng điện xí nghiệp bao gồm:
Mạng điện cao áp cung cấp điện cho các trạm biến áp xí nghiệp, trạm biến
áp phân xởng và các động cơ cao áp.
Mạng điện hạ áp cung cấp điện cho các động cơ điện hạ áp dùng trong
truyền động cho các máy công cụ và chiếu sáng.
Để tránh làm rối mặt bằng xí nghiệp, cản trở giao thông và mất mỹ quan,
rất nhiều mạng điện xí nghiệp dùng cáp ngầm và các dây dẫn bọc cách điện luồn
trong ống thép hoặc ống nhựa cách điện đặt ngầm trong đất hoặc trên tờng và
trên sàn nhà phân xởng.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Kỹ thuật lắp đặt điện (Phần 2)
Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 58 Bài 4 Lắp đặt mạng điện công nghiệp 4.1 Khái niệm chung về mạng điện công nghiệp 4.1.1 Mạng điện công nghiệp Mạng điện công nghiệp là mạng động lực ba pha cung cấp điện cho các phụ tải công nghiệp. Phụ tải công nghiệp bao gồm máy móc, trang thiết bị công nghiệp sử dụng năng lượng điện sản xuất ra các sản phẩm công nghiệp trong các dây chuyền công nghệ. Phụ tải điện công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện xoay chiều ba pha cao, hạ áp, dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp 50Hz; các lò điện trở, lò hồ quang, lò cảm ứng trung tần, các thiết bị biến đổi và chỉnh lưu.Trong các xí nghiệp công nghiệp dùng chủ yếu là các động cơ điện không đồng bộ 3 pha hạ áp có điện áp < 1KV như điện áp /Y: 220/380V; /Y: 380/660V; /Y: 660/1140V. Các động cơ điện cao áp 3KV, 6KV, 10KV, 15 KV thường dùng trong các dây truyền công nghệ có công suất lớn như các máy nghiền, máy cán, ép, máy nén khí, quạt gió, máy bơm. Như ở trong các nhà máy sản xuất xi măng, các trạm bơm công suất lớn. Ngoài phụ tải động lực là các động cơ điện ra, trong xí nghiệp còn có phụ tải chiếu sáng phục vụ chiếu sáng cho nhà xưởng, bến, bãi, chiếu sáng cho đường đi và bảo vệ. Các thiết bị này dùng điện áp 220V, tần số 50Hz. Mạng điện xí nghiệp bao gồm: Mạng điện cao áp cung cấp điện cho các trạm biến áp xí nghiệp, trạm biến áp phân xưởng và các động cơ cao áp. Mạng điện hạ áp cung cấp điện cho các động cơ điện hạ áp dùng trong truyền động cho các máy công cụ và chiếu sáng. Để tránh làm rối mặt bằng xí nghiệp, cản trở giao thông và mất mỹ quan, rất nhiều mạng điện xí nghiệp dùng cáp ngầm và các dây dẫn bọc cách điện luồn trong ống thép hoặc ống nhựa cách điện đặt ngầm trong đất hoặc trên tường và trên sàn nhà phân xưởng. 4.1.2 Yêu cầu chung khi thực hiện lắp đặt. Để thực hiện lắp đặt trước hết phải có mặt bằng bố trí nhà xưởng, mặt bằng bố trí thiết bị trong nhà xưởng trên bản đồ địa lý hành chính, trên đó ghi rõ tỉ lệ xích để dựa vào đó xác định sơ bộ các kích thước cần thiết, xác định được diện tích nhà xưởng, chiều dài các tuyến dây. Từ đó, vẽ bản đồ đi dây tòan nhà máy; bản vẽ sơ đồ đi dây mạng điện các phân xưởng bao gồm mạng động lực và Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 59 mạng chiếu sáng. Sơ đồ đi dây toàn nhà máy (mạng điện bên ngòai nhà xưởng) Bản vẽ này thể hiện các tuyến dây của mạng điện bên ngòai nhà xưởng. Trên bản vẽ thể hiện số lượng dây dẫn hoặc cáp đi trên mỗi tuyến, mã hiệu. kí hiệu của đường dây, cao trình lắp đặt, đường kính ống thép lồng dây, Bản vẽ sơ đồ đi dây mạng điện phân xưởng (hình 4.1) Trên sơ đồ đi dây của mạng điện phân xưởng (mạng điện trong nhà), trên đó thể hiện vị trí đặt các tủ phân phối và tủ động lực và các máy công cụ Hình 4.1 Sơ đồ mặt bằng phân xưởng 4.2 Các phương pháp lắp đặt cáp Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 60 4.2.1 Lựa chọn các khả năng lắp đặt điện Để lựa chọn khả năng lắp đặt mạng điện cần phải xét tới các điều kiện ảnh hưởng sau: Môi trường lắp đặt. Vị trí lắp đặt. Sơ đồ nối các thiết bị, phần tử riêng lẻ của mạng, độ dài và tiết diện dây dẫn. 4.2.1.1 Môi trường lắp đặt Môi trường lắp đặt mạng điện có thể gây nên: Sự phá hủy cách điện dây dẫn, vật liệu dẫn điện, các dạng vỏ bảo vệ khác nhau và các chi tiết kẹp giữ các phần tử của mạng điện. Làm tăng nguy hiểm đối với người vận hành hoặc ngẫu nhiên va chạm vào các phần tử của mạng điện. Làm tăng khả năng xuất hiện cháy nổ. Sự phá họai cách điện, sự hư hỏng của các phần kim lọai dẫn điện và cấu trúc của chúng có thể xẩy ra dưới tác động của độ ẩm, h\của hơi và khí ăn mòn cũng như sự tăng nhiệt dẫn tới gây ngắn mạch trong mạng, tăng mức độ nguy hiểm khi tiếp xúc với các phần tử trong mạng, đặc biệt là các điều kiện ẩm ướt, nhiệt độ cao.. Không khí trong nhà cũng có thể chứa tạp chất phát sinh khi phóng tia lửa điện và nhiệt độ tăng cao trong các phần tử của thiết bị điện gây ra cháy, nổ. 4.2.1.2 Vị trí lắp đặt mạng điện Vị trí lắp đặt mạng điện có ảnh hưởng tới việc lựa chọn hình dạng và hình thức lắp đặt theo điều kiện bảo vệ tránh va chạm cơ học cho mạng điện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và vận hành. Độ cao lắp đặt phụ thuộc vào các yêu cầu sau: Khi độ cao lắp đặt dưới 3,5m so với mặt nền nhà, sàn nhà và 2,5m so với mặt sàn cầu trục đảm bảo được an tòan về va chạm cơ học. Khi độ cao lắp đặt thấp hơn 2m so với mặt nền, sàn nhà phải có biện pháp bảo vệ chắc chắn chống va chạm về mặt cơ học. 4.2.1.3 ảnh hưởng của sơ đồ lắp đặt Sơ đồ lắp đặt có ảnh hưởng tới việc lựa chọn biện pháp thực hiện nó, ví dụ khi các máy móc, thiết bị phân bố thành từng dãy và không có khả năng tăng hoặc giảm số thiết bị trong dãy, hợp lý là dùng sơ đồ trục chính dùng thanh dẫn nối rẽ nhánh tới các thiết bị. Độ dài và tiết diện của từng đường dây riêng rẽ có ảnh hưởng trong trường hợp giải quyết dùng cáp hoặc dây dẫn lồng trong ống thép. Dùng cáp khi đoạn mạng có tiết diện lớn và độ dài đáng kể và dùng dây Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 61 dẫn lồng trong ống thép khi đọan mạng có tiết diện nhỏ, độ dài không đáng kể. 4.2.2 Những chỉ dẫn lắp đặt với một số môi trường đặc trưng 4.2.2.1 Nhà xưởng khô ráo Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo kết cấu công trình và theo bề mặt các kết cấu không cháy và khó cháy dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ cách điện, lồng vào trong các ống như ống nhựa cách điện, ống cách điện có vỏ kim lọai, ống thép, đặt trong các hộp, các máng, đặt trong các ống uốn bằng kim lọai cũng như dùng cáp dây dẫn có bọc cách điện và bọc lớp bảo vệ. Khi điện áp dưới 1000V dùng dây dẫn có bất kỳ cấu trúc nào. Khi điện áp trên 1000V dùng dây dẫn có cấu trúc kín hoặc chống bụi. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống: ống cách điện, ống cách điện có vỏ kim lọai, ống thép, trong các hộp dày và trong các rãnh được đặt kín của kết cấu xây dựng nhà và dùng dây dẫn đặc biệt. 4.2.2.2 Nhà xưởng ẩm Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo các kết cấu không cháy và khó cháy và trên bề mặt kết cấu công trình dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ cách điện, trong ống thép và trong hộp cũng như dùng cáp, dùng dây dẫn có bọc cách điện có vỏ bảo vệ hoặc dùng dây dẫn đặc biệt. Đặt trực tiếp theo các kết cấu dễ cháy và theo bề mặt kết cấu công trình dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên pu li sứ, trên sứ cách điện, trong ống thép và trong hộp cũng như dùng cáp và dây dẫn cách điện có vỏ bảo vệ. Khi điện áp dưới 1000V dùng dây dẫn có bất kỳ cấu trúc nào. Khi điện áp trên 1000V dùng dây dẫn có cấu trúc kín hoặc chống bụi. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống: ống Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 62 cách điện chống ẩm, ống thép, trong các hộp dày cũng như dùng dây dẫn đặc biệt. 4.2.2.3 Nhà xưởng ướt và đặc biệt ướt Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo kết cấu không cháy và dễ cháy và theo các bề mặt kết cấu dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ nơi ướt át và trên sứ cách điện, trong ống thép và trong các ống nhựa cách điện. Với điện áp bất kỳ dùng dây dẫn bọc kín cấu trúc chống nước bắn vào. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống: ống cách điệnchống ẩm, ống thép. 4.2.2.4 Nhà xưởng nóng Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo kết cấu không cháy và dễ cháy và theo bề mặt kết cấu dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ và trên sứ cách điện, trong ống thép, trong hộp, trong máng cũng như dùng cáp và dây dẫn có bọc cách điện, có vỏ bảo vệ. Khi điện áp dưới 1000V dùng dây dẫn có bất kỳ cấu trúc nào. Khi điện áp trên 1000V dùng dây dẫn có cấu trúc kín hoặc chống bụi. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống: ống cách điện, ống cách điện có vỏ kim lọai, ống thép. 4.2.2.5 Nhà xưởng có bụi Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo các kết cấu công trình không cháy và khó cháy, theo bề mặt công trình dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ cách điện, trong ống: ống cách điện có vỏ kim lọai, ống thép, trong các hộp, cũng như dùng cáp dây dẫn có bọc cách điện có vỏ bảo vệ. Đặt trực tiếp theo kết cấu công trình dễ cháy và theo bề mặt kết cấu dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ, đặt trong ống thép, trong hộp cũng Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 63 như dùng cáp hoặc dùng dây dẫn bọc cách điện có vỏ bảo vệ. Với điện áp bất kỳ dùng dây dẫn đặt trong cấu trúc chống bụi. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống: ống cách điện, ống cách điện có vỏ kim lọai, ống thép, trong hộp cũng như dùng dây dẫn đặc biệt. 4.2.2.6 Nhà xưởng có môi trường hóa học Đặt dây dẫn hở Đặt trực tiếp theo các kết cấu công trình không cháy và khó cháy, theo bề mặt công trình dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên các pu li sứ, trong ống thép, hoặc ống bằng chất dẻo cũng như dùng cáp. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong ống bằng chất dẻo hoặc ống thép. 4.2.2.7 Nhà xưởng dễ cháy tất cả các cấp Đặt dây dẫn hở Đặt theo nền nhà bất kỳ lọai nào, dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong ống thép cũng như cáp có vỏ bọc thép. Đặt theo nền nhà bất kỳ lọai nào, trong các nhà khô ráo không có bụi cũng như trong các nhà có bụi, trong bụi có chứa độ ẩm nhưng không tạo thành hợp chất gây tác dụng phá hủy tới vỏ kim lọai, dùng dây có bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong các ống có vỏ kim lọai dày hoặc dây dẫn dạng ống; tại những nơi dây dẫn chịu lực tác dụng cơ học cần phải có lớp phủ bảo vệ. Đặt theo nền nhà bất kỳ lọai nào, dùng cáp không có vỏ bọc thép có bọc cách điện bằng cao su hoặc chất dẻo tổng hợp có vỏ chì hoặc vỏ bằng chất dẻo tổng hợp; ở những nơi dây dẫn chịu lực tác dụng cơ học cần phải có lớp phủ bảo vệ. Dùng dây bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trên sứ cách điện, dây dẫn trong trường hợp này phải đặt xa chỗ tập trung các vật liệu dễ cháy và dây dẫn không phải chịu lực tác dụng cơ học theo vị trí lắp đặt. Dùng thanh dẫn được bảo vệ bằng các vỏ bọc có các lỗ thủng không lớn Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 64 hơn 6mm. Mối nối thanh cái phải liền không được kênh, hở phải thực hiện hàn hoặc thử rò, mối nối thanh dẫn bằng bu lông cần có biện pháp chống tự tháo lỏng. Đặt dây dẫn kín Dùng dây dẫn bọc cách điện không có vỏ bảo vệ đặt trong ống thép. 4.2.3 Một số phương pháp lắp đặt cơ bản 4.2.3.1 Đường dây dẫn điện lên trên các trụ cách điện Hình 4.2 nêu một ví dụ về đặt dây dẫn có bọc cách điện lên trên các trụ cách điện. Đường dây dẫn điện trên các trụ cách điện bằng các dây dẫn không được bảo vệ thì được cách điện bằng puli, sứ cách điện. Tùy theo tiết diện lõi dây và phương pháp đặt dây, dây dẫn được bắt chặt trên các trụ cách điện qua các khỏang cách, không vượt quá qui định của ngành xây dựng. Khoảng cách giữa các trục của dây dẫn đặt song song cạnh nhau cũng được tiêu chuẩn hóa. Có thể bắt chặt dây dẫn lên pu li, lên sứ cách điện dọc theo tường và trần nhà bên trong các phòng, lên sứ cách điện dọc theo tường đối với dây dẫn điện ngòai trời. Móc giá treo dây cùng với sứ cách điện phải được bắt chặt lên nền vật liệu chính của tường, còn pu li và miếng kẹp của dây dẫn có mặt cắt đến 4mm2 có thể bắt nên lớp vữa trát hoặc trên lớp vỏ bọc bằng gỗ của nhà. Việc đi dây trên các trụ cách điện rất mất công, khó có thể công nghiệp hóa vì vậy chúng được sử dụng rất hạn chế. Đặc biệt việc đi dây điện trên puli thường gặp rất ít và thường gặp với các công việc sửa chữa. Trên hình 4.1 là những ví dụ về các kết cấu phổ biến nhất để đi dây điện. Các nhà máy sản xuất, các cụm kết cấu riêng biệt cho phép bắt chặt các sứ cách điện và các đèn chiếu sáng vào giàn treo (I) Và đặt theo tường (II). Trong các trường hợp này dây dẫn được kẹp vào các sứ cách điện bằng các móc chuyên dùng. Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 65 Hình 4.2 Đường dây dẫn điện hở Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 66 4.2.3.2 Đường dây dẫn điện trong ống thép trên sàn nhà Hình 4.3 Đường dây dẫn điện trong ống thép trên sàn nhà Cách đặt này thường được ứng dụng trong các phòng sản xuất có nhiệt độ môi trường xung quanh bình thường và cho phép đảm bảo cung cấp điện cho các thiết bị công nghệ dày đặc thường được thay đổi và di chuyển. Cách đặt đường dây này gồm các bộ phận sau: 1- Là trạm biến áp 2- Đường dây dẫn chính 3- Tủ điện lực 4- Đường dây chính trên sàn 5- Hộp phân nhánh dây trên sàn nhà 6- Cột mô đun phân phối. Cách đặt này cho phép phân phối đều đặn trên sàn nhà của phân xưởng 6 6 1 2 3 4 5 5 Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 67 theo các bước xác định bằng các hộp mô đun phân nhánh chuyên dùng 5 hoặc bằng các cột phân phối 6, nhờ đó mà các thiết bị dùng điện nối được điện mà không tốn kém nhiều chi phí vật tư và tốn công sức, không phải thay đổi mạng lưới điện và làm hỏng nền nhà xưởng. Trong hộp phân nhánh, việc nối dây được thực hiện từ dây dẫn chính nhờ các đầu kẹp chuyên dùng mà không phải cắt dây Cột phân phối được đặt trên nắp hộp phân nhánh. Cột có thể có phích tháo tự động hoặc cầu dao đóng điện vào cùng với cầu chì. Cách đi dây: Đường dây điện chính có thể đặt trong ống thép dẫn nước hay hơi lọai nhẹ có đường kính 1,5 inch, dùng cho dây dẫn có tiết diện đến 35 mm2 đặt song song cạnh nhau có khỏang cách đến tường là 3m hay cách tâm cột 1,5m. Trên đường dây chính 2 đến 3m đặt một hộp phân nhánh dây (5) Hình 4.4 Khái quát cách đi dây trong ống thép a) b) c) Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 68 Nếu đặt hộp phân nhánh trên tầng một (h4.4b) thì bố trí chúng trong lớp đệm bê tông 10, sau đó đổ lớp xi măng đệm 11 và ở phía trên là lớp xi măng pôlime 12. Khi đặt hộp đấu dây trên tầng cao (hình 4.4c), chúng ta đặt trực tiếp nên tấm trần ngăn bằng bê tông cốt thép, sau đó đổ xỉ và lớp xi măng đệm là lớp xi măng pôlime 12. Đường dây dẫn chính (4) đi vào hộp đấu dây (5) để từ đó đi ra các phân nhánh (7). Nếu một trong các đầu phân nhánh không sử dụng thì phải đậy bằng nắp kín (8). Đường dây nhánh đi đến thiết bị dùng điện được thực hiện bằng ống nối bằng thép (3), qua ống chẹn hai ngả (2) và khớp nối ống thẳng (1) Hình 4.5 Cách đi dây khi có sử dụng hộp phân phối Trong hộp đấu dây có thể đặt cột phân phối dây (6) hình 4.5. Cột đấu dây được bắt thay cho nắp nhờ các vít qua miếng đệm cao su. Cột đấu dây có thể dùng với các chốt cắm tháo được (hì ... quyển giữa đám mây và đất, hay giữa các đám mây mang điện khác dấu. Trước khi có sự phóng điện của sét đã có sự Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 89 phân chia và tích lũy rất mạnh điện tích trong các đám mây giông do tác dụng của các luồng không khí nóng bốc lên và hơi nước ngưng tụ trong các đám mây. Các đám mây mang điện là do kết quả của sự phân tích các điện tích trái dấu và tập trung chúng trong các phần tử khác nhau của đám mây. Phần dưới của đám mây giông thường tích điện tích âm. Các đám mây cùng với đất hình thành các tụ điện mây đất. ở phần trên đám mây thường tích lũy điện tích dương. Cường độ điện trường của tụ điện mây – đất tăng dần lên và nếu tại chỗ nào đó cường độ đạt tới trị số giới hạn 25-30 kV/cm thì không khí bị i ôn hóa và bắt đầu trở nên dẫn điện. Sự phóng điện của sét chia làm ba giai đoạn: Phóng điện giữa đám mây và đất được bắt đầu bằng sự xuất hiện một dòng sáng chuyển xuống đất, chuyển động từng đợt với tốc độ 100 - 1000 km/giây. Dòng này mang phần lớn điện tích của đám mây, tạo nên ở đầu cực của nó một điện thế rất cao hàng triệu vôn. Giai đoạn này gọi là giai đoạn phóng điện tiên đạo từng bậc. Khi dòng tiên đạo vừa mới phát triển đến đất hay các vật dẫn điện nối đến đất thì giai đọan thứ hai bắt đầu, đó là giai đọan phóng điện chủ yếu của sét. Trong giai đọan này, các điện tích dương của đất di chuyển có hướng từ đất theo dòng tiên đạo với tốc độ lớn (6.104 - 10 5 km/giây) chạy lên và trung hòa các điện tích âm của dòng tiên đạo. Sự phóng điện chủ yếu được đặc trưng bởi dòng điện lớn qua chỗ sét đánh gọi là dòng điện sét và sự lóe sáng mãnh liệt của dòng điện phóng. Không khí trong dòng phóng được nung nóng đến nhiệt độ khỏang 10.0000C và giãn nở rất nhanh tạo thành dòng điện âm thanh. ở giai đọan thứ ba của sét sẽ kết thúc sự di chuyển các điện tích của mây và từ đó bắt đầu phóng điện, và sự lóe sáng dần dần biến mất. Bảo vệ chống sét cho nhiều đối tượng khác nhau cũng khác nhau: Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp đối với trạm biến áp, Bảo vệ chống sét đường dây tải điện, bảo vệ chống sét từ đường dây truyền vào trạm, bảo vệ chống sét cho các công trình. Những nguyên tắc bảo vệ thiết bị nhờ cột thu sét còn gọi là cột thu Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 90 lôi đã hầu như không thay đổi từ những năm 1750 khi B.Franklin kiến nghị thực hiện bằng một cột cao có đỉnh nhọn bằng kim lọai được nối đến hệ thống nối đất. Trong quá trình thực hiện người ta đã đưa đến những kiến thức khá chính xác về hướng đánh trực tiếp của sét, về bảo vệ cột thu sét và thực hiện hệ thống nối đất (còn gọi là hệ thống tiếp đất). Khi có một đám mây tích điện tích âm đi qua đỉnh của một cột thu lôi có chiều cao đối với mặt đất và có điện thế của đất xem như bằng không. Nhờ cảm ứng tĩnh điện thì đỉnh của cột thu lôi sẽ nạp một điện tích dương. Do đỉnh cột thu lôi nhọn nên cường độ điện trường trong vùng này khá lớn. Điều này sẽ dễ tạo nên một kênh phóng điện từ đầu cột thu lôi đến đám mây tích điện tích âm, do vây sẽ có dòng điện phóng từ đám mây xuống đất. Khoảng không gian gần cột thu lôi mà vật được bảo vệ đặt trong đó, rất ít có khả năng bị sét đánh gọi là vùng hay phạm vi bảo vệ của cột thu lôi. 5.2 Lắp đặt hệ thống nối đất Thực hiện nối đất thường có hai lọai: Nối đất tự nhiên và nối đất nhân tạo. 5.2.1 Nối đất tự nhiên bao gồm: Các đường ống nước, các đường ống bằng kim lọai trừ các đường ống dẫn khí đốt hóa lỏng cũng như những đường dẫn khí đốt và các khí dễ cháy dễ nổ. Các ống chôn sâu trong đất của giếng khoan. Kết cấu kim lọai và bê tông cốt thép nằm dưới đất của các nhà ở và công trình xây dựng Các đường ống kim lọai của công trình thủy lợi. Vỏ chì của các đường cáp chôn trong đất. Khi xây dựng trang bị nối đất cần phải tận dụng các vật liệu tự nhiên sẵn có. Điện trở nối đất này được xác định bằng cách đo thực tế tại chỗ hay dựa theo các tài liệu để tính. 5.2.2 Nối đất nhân tạo : Thường sử dụng các cọc thép tròn, thanh thép dẹp hình chữ nhật hay hình Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 91 thép góc dài từ 2 - 3m đóng sâu vào đất sao cho đầu trên của chúng cách mặt đất khỏang 0,5 - 0,7m. Các lọai nối đất nhân tạo: Các cọc thép tròn hoặc thép góc, thép ống đóng thẳng đứng xuống đất. Các thanh thép dẹt, thép tròn đặt nằm ngang trong đất. Kích thước tối thiểu các điện cực nối đất (các cọc, ống, thanh) cho trong bảng 5.1. Bảng 5.1.Kích thước nhỏ nhất của các cọc thép nối đất và dây nối đất Tên gọi cực nối đất Trong nhà Thiết bị đặt ngòai trời Trong đất Dây dẫn tròn, đường kính, mm 5 6 Thanh dẫn hình chữ nhật Tiết d Tiết diện, mm2 Bề dày, mm2 24 3 48 4 Thép góc, bề dày của cạnh, mm 2 2,5 4 Thép ống, bề dày của ống, mm 2,5 2,5 3,5 Đối với mạng điện áp dưới 1000V, điện trở nối đất tại mọi thời điểm trong năm không được vượt quá 4 . Riêng đối với các thiết bị nhỏ, công suất tổng của máy phát điện và máy biến áp không quá 100KVA thì cho phép đến 10. Nối đất lập lại của dây trung tính trong mạng 380/220V phải có điện trở không được quá 10. Đối với thiết bị điện áp cao hơn 1000V có dòng điện chạm đất bé và các thiết bị có điện áp đến 100V nên sử dụng nối đất tự nhiên sẵn có. Đối với đường dây tải điện trên không, cần nối đất các cột bê tông cốt thép và cốt sắt của tất cả các đường dây tải điện 35kV, còn các đường dây 3-20kV chỉ cần nối đất ở khu vực có dân cư. Trên các đường dây ba pha bốn dây 380/220V có điểm trung tính trực tiếp nối đất, các cột sắt, xà sắt của cột bê tông cốt thép cần phải được bố trí nối với dây trung tính. Trong các mạng điện có điện áp dưới 1000V, có điểm trung tính cách điện, các cột sắt và bê tông cốt thép cần có điện trở nối đất không quá 50W. 5.2.3 Lắp đặt điện cực nối đất Thiết bị nối đất thẳng đứng Thiết bị tiếp đất có thể làm bằng thép với các kích thước sau: Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 92 Hình tròn, đường kính 10mm, nếu cực tròn tráng kẽm thì có thể giảm xuống còn 6cm;. Hình chữ nhật tiết diện 48mm2, dầy 4mm. Thép góc thành dầy 4 mm. Théo dạng ống, thành ống dầy 3,5 mm hình 5.1 Tất cả các thanh dẫn dài 2 - 3 m Hình 5.1Cấu tạo của thiết bị tiếp đất Trước khi đóng điện cực xuống đất, tất cả các điện cực đều phải cạo sạch sơn, gỉ, dầu mỡ. Nếu môi trường đóng có tính xâm thực cao, thì tiết diện điện cực có thể tăng lên hay bề mặt của nó được tráng kẽm. Để đóng các thiết bị tiếp đất, trước hết người ta đào một đường rãnh sâu 500 - 700mm và đóng ép hay đóng xoắn các điện cực xuống đáy rãnh. Để làm việc đó người ta thường dùng búa tạ, máy ép rung, máy ép thủy lực hay bằng các máy khoan chuyên dùng. Đầu điện cực thò lên trên rãnh đào khoảng 100 - 200mm. Các điện cực ngang được đặt trực tiếp trên đáy rãnh, nếu các điện cực bằng thép dẹt thì người ta đặt nó theo chiều dẹt áp với thành rãnh. Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 93 Hình 5.2 Nối các thiết bị tiếp đất nằm ngang và đóng điện cực tiếp đất thẳng đứng Dây nối đất chung đấu với thiết bị tiếp đất ở hai điểm. Việc nối các thiết bị nối đất, các đường dây tiếp đất chính và mạng nối đất bên trong thường thực hiện bằng cách hàn điện và phải bảo đảm tiếp xúc điện tốt nhất. Chát lượng mối hàn phải kiểm tra kỹ trước khi lấp đất và độ bền của chúng có thể dùng búa nặng gần 1 kg gõ nhẹ vào mối hàn. Cho phép dùng mối nối bu lông, nếu như không làm giảm tiếp xúc điện. Một số ví dụ về nối đất Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 94 a) b) Hình 5.3 Nối đất mạng T, mạng (a), nối đất dây trung hòa cho cần cẩu tháp(b) Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 95 5.3. Lắp đặt hệ thống chống sét. Hệ thống bảo vệ chống sét cơ bản gồm: Một bộ phận thu đón bắt sét đặt trong không trung, được nối xuống một dây dẫn đưa xuống, đầu kia của dây dẫn lại nối đến mạng lưới nằm trong đất còn gọi là hệ thống nối đất. Hệ thống bảo vệ được đặt ở vị trí nhằm đạt được yêu cầu bảo vệ trườc sự tấn công đột ngột, trực tiếp của sét. Vai trò của bộ phận đón bắt sét nằm trong không trung rất quan trọng và sẽ trở thành điểm đánh thích ứng nhất của sét. Dây dẫn nối từ bộ phận đón bắt sét hay còn gọi là đầu thu từ trên đưa xuống có nhiệm vụ đưa dòng sét xuống hệ thống kim lọai nằm trong đất và tỏa nhanh vào lòng đất. Như vậy hệ thống lưới này dùng để khuếch tán năng lượng của sét vào trong đất. Một số cách lắp dây chống sét: Hình 5.4 Sử dụng dây thu sét trong mạng Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 96 a) b) Hình 5.5. Thiết bị chống sét (a) và điểm tách (b) * Bản vẽ chống sét cho một công trình: 1 1 5 10001000 v u ố t n h ọ n , mạ t h iếc 1 1 5 k im t h u s ét 22 h =1500 1 3 5 0 0 h àn điện c h ân đỡ 8 Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 97 a, l 63x63x6 l = 2500 hàn điện 400 500 5000 20 d ây d ã n s ét 12 h àn điện 7 0 0 b, Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 98 k im t h u s é t 2 2 h = 1 50 0 d â y t iế p đ ịa 2 0 3 3 0 0 1 9 8 0 0 14110 6000 6000 710 a c ọ c t iế p đ ịa l = 2 5 0 0 l 6 3 x 6 3 x 6 2100 bcC * d dây dẫn sét 12 1 2 3 3 0 0 7 1 0 d â y t h u s é t 1 0 4 4 0 0 7 1 0 k im t h u s é t 2 2 h = 1 50 0 5 0 0 0 d â y t h u s é t 1 0 dây dẫn sét 12 3 3 0 0 4 3 3 3 0 0 5 6 7 3 3 0 0 3 3 0 0 c, Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 99 g h i c h ú : h ệ t h ố n g t h u s ét t r ê n má i s ử d ụ n g c á c k im t h u s ét 22 h = 1500. đầu k im v u ố t n h ọ n v à mạ t h iếc 200. c h ân k im c ó c h ân s ứ v à đƯ ợ c h àn t r ự c t iếp v ào v ì k è o t h ép h o ặc c h ô n c h è n ở t Ư ờ n g t h u h ồ i. d ây t h u s ét t r ê n má i bằn g t h ép 10. d ây d ẫn s ét n ố i v ớ i t iếp địa bằn g t h ép 12. c h ân bật đỡ d ây t h ép 10 đƯ ợ c h àn v ào n ẹp c h ố n g bã o má i. t ất c ả k im, d ây t h u v à d ây d ẫn s ét đự ơ c đá n h g ỉ r ồ i s ơ n mộ t n Ư ớ c s ơ n c h ố n g g ỉ v à h a i n Ư ớ c s ơ n màu . c ọ c t iếp địa bằn g t h ép g ó c 63 x 63 x 6 l = 2500 đƯ ợ c đó n g t r ự c t iếp x u ố n g c á c h mặt đất 500 - 700, c á c h t Ư ờ n g n h à 2500-5000 r ồ i h àn v ớ i d ây t iếp địa bằn g t h ép 20. t r ìn h t ự t h i c ô n g : t iếp địa _ bộ ph ận d ẫn s ét _ t h u s ét t r ê n má i k h i t h i c ô n g x o n g ph ả i t iến h àn h đo k iểm t r a điện t r ở t iếp địa bằn g má y đo điện t r ở t er o met v à bá o c h o t h iết k ế b iết . Hình 5.6. Kích thước kim thu và cách ghá lắp (a), kích thước cọc thu sét (b), bản vẽ chống sét tại một công trình (c) Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 100 TàI LIệU THAM KHảO 1. Ngọc Thạch - Hướng dẫn thực hành lắp đặt điện - Nhà xuất bản Đại học quốc gia Tp.Hồ Chí Minh 2. Trần Duy Phụng – Hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện nhà – Nhà xuất bản Đà Nẵng 3. Trần Duy Phụng - Hướng dẫn thực hành thiết kế lắp đặt điện cụng nghiệp – Nhà xuất bản Đà Nẵng 4. TS.Phan Đăng Khải - Giáo trình kỹ thuật lắp đặt điện - Nhà xuất bản Giáo dục 5. Schneider Electric - Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện - Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 6. Bộ lao động-Thương binh xã hội - Tập hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn điện - Nhà xuất bản Lao động Giỏo trỡnh Kỹ thuật lắp đặt điện Khoa Điện - Điện Tử Trường Cao đẳng nghề Nam Định 101 Mục lục lời nói đầu ........................................................................................................................... 1 bài 1:CáC KIếN THứC Và Kỹ NĂNG CƠ BảN Về LắP ĐặT ĐIệN ............................. 2 1.1. Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện ..................................................................... 2 1.2. Một số kí hiệu thường dùng............................................................................................ 3 1.3. Một số ký hiệu thường dùng trên bản vẽ chiếu sáng ..................................................... 7 1.4. Các lọai sơ đồ cho việc tiến hành lắp đặt một hệ thống điện ............................. 12 Bài 2: THựC HàNH LắP ĐặT ĐƯờNG DÂY TRÊN KHÔNG ........................................ 16 2.1 Các khái niệm và yêu cầu kỹ thuật ............................................................................... 16 2.2 Các phụ kiện đường dây ................................................................................................ 19 2.3 Các thiết bị dùng trong lắp đặt đường dây trên không ................................................ 24 2.4 Phương pháp lắp đặt đường dây trên không ................................................................ 28 2.5 Kỹ thuật an tòan khi lắp đặt đường dây. ...................................................................... 34 2.6 Đưa đường dây vào vận hành ........................................................................................ 35 Bài 3:LắP ĐặT Hệ THốNG ĐIệN TRONG NHà ............................................................. 36 3.1 Các phương thức đi dây. ................................................................................................ 36 3.2. Các kích thước trong lắp đặt điện và lựa chọn dây dẫn .............................................. 38 3.3 Một số lọai mạch cơ bản ................................................................................................ 40 3.4. Một số thiết bị tự động dùng trong mạch điện chiếu sáng .......................................... 55 Bài 4:Lắp đặt mạng điện công nghiệp ................................................................. 58 4.1 Khái niệm chung về mạng điện công nghiệp ................................................................ 58 4.2 Các phương pháp lắp đặt cáp ....................................................................................... 60 4.3 Lắp đặt máy phát điện .................................................................................................. 81 4.4 Lắp đặt tủ điều khiển và phân phối .............................................................................. 84 Bài 5:LắP ĐặT Hệ THốNG NốI ĐấT .............................................................................. 88 5.1. Khái niệm về nối đất và chống sét trong hệ thống công nghiệp. ................................. 88 5.2 Lắp đặt hệ thống nối đất ............................................................................................... 90 5.3 Lắp đặt hệ thống chống sét ........................................................................................... 92 TàI LIệU THAM KHảO .................................................................................................... 100
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_lap_dat_dien_phan_2.pdf