THIẾT kế cấp điện CHO một NHÀ BIỆT THỰ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Chuyên ngành: Điện- Điện tử

Đề tài
THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO MỘT NHÀ BIỆT THỰ

GVHD: Phạm Trung Hiếu

Hà Nội – 2022


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................


ĐỀ TÀI VÀ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
Thiết kế cung cấp điện cho một nhà biệt thự
-

-

Mơ hình nhà biệt thự



NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1. Xác định phụ tải tính tốn của tòa nhà
2. Xác định sơ đồ nối dây của mạng điện
3. Lựa chọn phương án tối ưu
4. Lựa chọn thiết bị điện của phương án tối ưu:
5. Xác định các tham số chế độ của mạng điện : ∆U, ∆P, ∆A, U2
6. Tính tốn nối đất cho trạm biến áp (với đất cát pha),

7. Tính tốn dung lượng bù để cải thiện hệ số công suất lên giá trị cosϕ2 =0,95
8. Thiết kế chiếu sáng cho một phòng điển hình


6

MỤC LỤC

Lời nói đầu
Điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả
các ngành kinh tế quốc dân nói chung và nhất là trong ngành Cơng nghiệp nói
riêng. Đóng một vai trị quan trọng trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa đất nước.
Nước ta đang từng bước xây dựng một nền kinh tế công nghiệp hiện đại,
do vậy nhu cầu điện ngày càng tăng. Việc xây dựng một hệ thống điện lưới quốc
gia chất lượng, an toàn, tiết kiệm và hiệu quả là một yếu tố tiên quyết.
Muốn làm được điều này thì hệ thống cấp điện cho từng đối tượng nhỏ
nhất cũng phải được thiết kế chi tiết, cụ thể, đạt chuẩn và hiện đại.
Do đó, nhóm chúng em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống cấp điện cho một nhà
biệt thự”, một đề tài rất gẫn gũi với thực tế. Qua đề tài này giúp chúng em làm
quen với các hệ thống cấp điện, các tiêu chuẩn về thiết kế, an tồn điện cũng
như rèn luyện các kỹ năng tính tốn, lựa chọn các thiết bị điện, nâng cao kỹ
năng làm việc nhóm. Sử dụng các kiến thức đã học để thiết kế cơ bản được một
hệ thống cấp điện chi tiết.
Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Phạm Trung Hiếu cùng các thầy cô
trong trường đến nay bản đồ án mơn học của chúng em đã hồn thành. Em kính
mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cơ để đồ án của chúng em hồn
thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 9 tháng 5 năm 2022

7

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG
CẤP ĐIỆN SINH HOẠT

1.1 Yêu cầu, đặc điếm của hệ thống cung cấp điện sinh hoạt
1.1.1

Yêu cầu

Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng và các
thiết bị điện sinh hoạt khác đều phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- An toàn điện, bảo vệ mạch điện kịp thời tránh gây hoả hoạn.
- Dễ sử dụng điều khiển và kiểm soát, dễ sửa chữa.
- Đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật.
- Việc đảm bảo độ tin cậy cấp điện là khơng u cầu cao vì thuộc hộ tiêu
thụ loại 3 nhưng vẫn phải đảm bảo được chất lượng điện năng tức là độ lệch về
dao động điện áp là bé nhất và nằm trong phạm vi cho phép. Với mạng chiếu
sáng thì độ lệch điện áp cho phép là ± 2.5% .
- Ngoài ra khi thiết kế cung cấp điện cho hệ thống điện sinh hoạt cũng cần
phải tính đến đường dây trục chính nên tính dư thừa đề phịng phụ tải tăng sau
này.
- Đảm bảo độ an tồn điện bàng các khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ như
aptomat, cầu chì, cầu dao, công tắc...
- Ngày nay như chúng ta thấy điện năng để cung cấp cho sinh hoạt, công
nghiệp, dịch vụ ... còn thiếu rất nhiều nên thường xuyên phải cắt điện ln phiên
vì thiếu điện. Do đó khi thiết kế cũng cần tính tốn kỳ để cho chi phí vận hành
hệ thống điện là thấp nhất hay là để tiết kiệm điện.
1.1.2 Đặc điểm

- Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt thuộc loại cung cấp điện cho hộ tiêu thụ
loại 3 là những hộ cho phép với mức độ tin cậy điện thấp, cho phép mất điện
trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không cho phép
quá 1 ngày đêm bao gồm các khu nhà ở, nhà kho, trường học...
- Để cung cấp cho mạng điện sinh hoạt ta có thể dùng một nguồn điện hoặc
đường dây 1 lộ.
- Mạng điện sinh hoạt là mạng một pha nhận điện từ mạng phân phối 3 pha
điện áp thấp để cung cấp cho các thiết bị, đồ dùng điện và chiếu sáng.
- Mạng điện sinh hoạt thường có trị số điện áp pha định mức là 380/220
hoặc 220/127. Tuy nhiên do thất điện áp trên đường dây tải nên ở cuối nguồn
điện áp này bị giảm so với định mức. Để bù lại sự giảm áp này các hộ tiêu thụ
thường dùng máy biến áp điều chỉnh để nâng điện áp đạt trị số định mức.


8

- Mạng điện sinh hoạt gồm mạch chính và mạch nhánh. Mạch chính giữ vai
trị là mạch cung cấp cịn mạch nhánh rẻ từ đường dây chính được mắc song
song để có thể điều khiển độc lập và là mạch phân phối điện tới các đồ dùng
điện.
- Với hệ thống cung cấp điện cho sinh hoạt chiếu sáng được cấp chung với
mạng điện cấp cho các phụ tải khác.
- Mạng điện sinh hoạt cần có các thiết bị đo lường điều khiển, bảo vệ như
công tơ điện, cầu dao, aptomat, cầu chì, cơng tắc...
- Mạng điện sinh hoạt thường có các phương thức phân phối điện sau:
• Sơ đồ phân nhánh

Đặc điểm: Mỗi căn hộ chỉ có 1 đường dây vào nhà được lắp cơng tơ điện,
cầu dao, Aptomat có dòng điện và điện áp định mức phù hợp với cấp điện áp và

dòng điện sử dụng trong căn hộ. Đường dây chính này đi suốt qua các khu vực
cần cấp điện đến từng điểm thì rẽ nhánh. Những thiết bị điện có cơng suất cao
thì đi một đường dây riêng biệt mỗi nhánh đều có khí cụ bảo vệ.
Ưu, nhược điểm:
+ Phương thức này đơn giản trong thi công, sử dụng ít dây và thiết bị bảo
vệ nên chi phí kinh tế thấp.
+ Mạng điện dễ kiểm tra và sửa chữa.
+ Tuy nhiên do phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu
về mỹ thuật của tồn bộ hệ thống điện.
• Sơ đồ hình tia


9

Đặc điểm:
Đường điện chính sau cơng tơ và aptomat sẽ được phân ra thành nhiều
nhánh khác nhau mỗi nhánh dẫn đến từng khu vực trong căn hộ. Trên mỗi
đường dây nhánh đều phải đặt Aptomat riêng cho từng nhánh phù hợp với dòng
điện chạy qua.
Ưu, nhược điểm:
+ Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cổ chập mạch quá tải tránh gây
hoả hoạn.
+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện và đạt yêu cầu mỹ
thuật.
+ Tuy nhiên phương thức đi dây này phải sử dụng nhiều dây và khí cụ điện
nên chi phí kinh tế cao.
1.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn
1.2.1 Giới thiệu chung

Phụ tải tính tốn là phụ tải khơng có thực, nó cần thiết cho việc chọn các

trang thiết bị cung cấp điện trong mọi trạng thái vận hành của hệ thống cung cấp
điện. Trong thực tế vận hành ở chế độ dài hạn người ta muốn rằng phụ tải thực
tế khơng gây ra những phát nóng q mức các trang thiết bị cung cấp điện (dây
dẫn, máy biến áp, thiết bị đóng cắt v.v...), ngồi ra ở các chế độ ngắn hạn thì nó
khơng được gây tác động cho các thiết bị bảo vệ (ví dụ ở các chế độ khởi động
của các phụ tải thì cầu chì hoặc các thiết bị bảo vệ khác khơng được cắt). Như
vậy phụ tải tính tốn thực chất là phụ tải giả thiết tương đương với phụ tải thực
tế về một vài phương diện nào đó. Trong thực tế thiết kế người ta thường quan
tâm đến hai yếu tố cơ bản do phụ tải gây ra đó là phát nóng và tổn thất và vì vậy


10

tồn tại hai loại phụ tải tính tốn cần phải được xác định: Phụ tải tính tốn theo
điều kiện phát nóng và Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng: Là phụ tải giả thiết lâu dài,
không đổi tương đương với phụ tải thực tế, biến thiên về hiệu quả phát nhiệt lớn
nhất.
Phụ tải tính tốn theo điều kiện tổn thất (thường gọi là phụ tải đỉnh nhọn):
Là phụ tải cực đại ngắn hạn xuất hiện trong 1 thời gian ngắn từ 1 đến 2 giây,
chúng chưa gây ra phát nóng cho các trang thiết bị nhưng lại gây ra các tổn thất
và có thể là nhẩy các bảo vệ hoặc làm đứt cầu chì. Trong thực tế phụ tải đỉnh
nhọn thường xuất hiện khi khởi động các động cơ hoặc khi đóng cắt các thiết bị
cơ điện khác.
Tùy theo tầm quan trọng trong nền kinh tế xã hội, hộ tiêu thụ được cung
cấp điện với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại:
Hộ loại 1: Là những hộ mà khi có sự cố dừng cung cấp điện có thể gây
nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về
kinh tế, hư hỏng thiết kế, gây rối loạn q trình cơng nghiệp hoặc có ảnh hưởng
khơng tốt về phương diện chính trị. Đối với hộ loại 1 phải cung cấp với độ tin

cậy cao, thường dùng hai nguồn điện đến, có nguồn dự phòng nhằm hạn chế
mức thấp nhất việc mất điện. Thời gian mất điện thường được coi bằng thời
gian đóng nguồn dự trữ.
Hộ loại 2: Là những hộ tiêu thụ khi ngừng cung cấp điện chỉ gây thiệt hại
về kinh tế, hư hỏng sản phẩm , sản xuất bị đình trệ, gây rối loạn q trình cơng
nghệ. Để cung cấp điện cho hộ loại 2 ta sử dụng phương pháp có hoặc khơng
có nguồn dự phịng, ở hộ loại 2 cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian
đóng nguồn dự trữ bằng tay.
Hộ loại 3: Là những hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin
cậy thấp, cho phép mắt điện ttrong thời gian sửa chữa, thay thế khi có sự cố.
1.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính tốn.

Gồm có 8 phương pháp xác định phụ tải tính tốn:
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu cầu.
- Xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản
xuất.


11

- Xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng trên một đơn vị
sản phẩm và tổng sản lượng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số cực đại.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ số hình dạng.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ lệch trung bình
bình phương.
- Xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị.
- Xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử dụng và hệ số đồng
thời.
a) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt và hệ số nhu

cầu
Một cách gần đúng có thể lấy

Pđ = Pđm

Khi đó:
n

∑
i=1

Ptt = Knc. .Pđmi
Trong đó :
Pđi, Pđmi: công suất đặt,công suất định mức thiết bị thứ i (kW)
Ptt, Qtt, Stt:cơng suất tác dụng, phản kháng và tồn phần tính tốn của nhóm
thiết bị ( kW, kVAR, kVA )
n: số thiết bị trong nhóm
Knc: hệ số nhu cầu của nhóm hộ tiêu thụ đặc trưng tra trong sổ tay tra cứu.
Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, thuận tiện. Nhược điểm của
phương pháp này là kém chính xác. Bởi hệ số nhu cầu tra trong sổ tay là một số
liệu cố định cho trước, không phụ thuộc vào chế độ vận hành và số thiết bị trong
nhóm.
b) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất phụ tải trên một đơn
vị diện tích sản xuất
Cơng thức tính:
Ptt = Po.F


12

Trong đó:
Po: suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất (W/m2). Giá trị Po được
tra trong các sổ tay.
F: diện tích sản xuất (m2)
Phương pháp này chỉ cho kết quả gần đúng khi có phụ tải phân bố đồng
đều trên diện tích sản xuất, nên nó được dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ,
thiết kế chiếu sáng.
c) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo suất tiêu hao điện năng cho
một đơn vị thành phẩm
Công thức tính tốn :
M.W0

Ptt =

T max

Trong đó :
M: Số đơn vị sản phẩm được sản xuất ra trong một năm
Wo: Suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm (kWh)
Tmax: Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (giờ)
Phương pháp này được dùng để tính tốn cho các thiết bị điện có đồ thị
phụ tải ít biến đổi như : quạt gió, máy nén khí, bình điện phân… Khi đó phụ tải
tính tốn gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tốn tương đối chính xác.
d) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số cực đại
Cơng thức tính :
n

Ptt = K max .K sdđm
.∑ .P

i =1

i

Trong đó :
n: Số thiết bị điện trong nhóm
Pđmi: Cơng suất định mức thiết bị thứ i trong nhóm
Kmax: Hệ số cực đại tra trong sổ tay theo quan hệ
Kmax = f(nhq, Ksd)


13

nhq: Số thiết bị sử dụng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng cơng
suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính tốn của nhóm
phụ tải thực tế. (Gồm có các thiết bị có cơng suất và chế độ làm việc khác nhau)
Cơng thức để tính nhq như sau:
2

n P 
 ∑ đmi ÷

nhq =ni=1

∑ ( Pđmi )

2

i=1

Trong đó:
Pđmi: Công suất định mức của thiết bị thứ i
n: Số thiết bị có trong nhóm
Khi n lớn thì việc xác định nhq theo phương pháp trên khá phức tạp do đó
có thể xác định nhq một cách gần đúng theo cách sau:
- Khi thỏa mãn điều kiện:
m=

Pđm max
Pđm min

và Ksd ≥ 0,4 thì lấy nhq = n
Trong đó Pđmmin, Pđmmax là công suất định mức bé nhất và lớn nhất của các
thiết bị trong nhóm
- Khi m > 3 và Ksd ≥ 0,2 thì nhq có thể xác định theo cơng thức sau:
2

nhq

=

 n

 2∑ Pdmi ÷
 i =1

Pdmax

- Khi m > 3 và Ksd< 0,2 thì nhq xác định theo trình tự như sau:
Tính n1 - số thiết bị có cơng suất ≥ 0,5Pđm max

Tính P1- tổng cơng suất của n1 thiết bị kể trên
n1

∑P
P1 =

i =1

dmi


14

Tính:

n1
n

n* =

P : tổng cơng suất của các thiết bị trong nhóm:
n

p = ∑ Pđmi
i =1

Dựa vào n*, P* tra bảng xác định được
nhq* = f (n*,P* )
Tính:
nhq = nhq*.n

Cần chú ý là nếu trong nhóm có thiết bị tiêu thụ điện làm việc ở chế độ
ngắn hạn lặp lại thì phải quy đổi về chế độ dài hạn khi tính nhq theo cơng thức:
Pqdđm= P . K d%

Kd : hệ số đóng điện tương đối phần trăm.
Cũng cần quy đổi về công suất 3 pha đối với các thiết bị dùng điện 1 pha.
+ Nếu thiết bị một pha đấu vào điện áp pha
Pqd = 3.Pđmfa max
+ Thiết bị một pha đấu vào điện áp dây:
Pqd =

3

.Pđm

*Chú ý: Khi số thiết bị hiệu quả bé hơn 4 thì có thể dùng phương pháp đơn
giản sau để xác định phụ tải tính tốn:
+ Phụ tải tính tốn của nhóm thiết bị gồm số thiết bị là 3 hay ít hơn có thể
lấy bằng cơng suất danh định của nhóm thiết bị đó:
n

Pttđm= ∑ P
i =1

i

n: Số thiết bị tiêu thụ điện thực tế trong nhóm.


15

Khi số thiết bị tiêu thụ thực tế trong nhóm lớn hơn 3 nhưng số thiết bị tiêu
thụ hiệu quả nhỏ hơn 4 thì có thể xác định phụ tải tính tốn theo cơng thức:
n

Pttđmi
= ∑ K ti P
i =1

Trong đó:
Kt: Là hệ số tải
Nếu khơng biết chính xác có thể lấy như sau:
Kt = 0,9 đối với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn.
Kt = 0,75 đối với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặplại.
e) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và hệ
số hình dạng
Cơng thức tính:
Ptt = Khd.Ptb
Qtt = Ptt.tgφ

Stt =  Ptt 2 + Q tt 2
Trong đó:
Khd: Hệ số hình dáng của đồ thị phụ tải tra trong sổ tay
T

∫P

dt

Ptb =

0

T

=

A
T

Ptb: Cơng suất trung bình của nhóm thiết bị khảo sát
A: Điện năng tiêu thụ của một nhóm hộ tiêu thụ trong khoảng thời gian T
f) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất trung bình và độ
lệch trung bình bình phương
Cơng thức tính:
Ptt = Ptb ± β.δ
Trong đó:


16

β: hệ số tán xạ.
δ: độ lệch của đồ thị phụ tải khỏi giá trị trung bình.
Phương pháp này thường được dùng để tính tốn phụ tải cho các nhóm
thiết bị của phân xưởng hoặc của toàn bộ nhà máy.Tuy nhiên phương pháp này ít
được dùng trong tính tốn thiết kế mới vì nó địi hỏi khá nhiều thơng tin về phụ
tải mà chỉ phù hợp với hệ thống đang vận hành.
g) Phương pháp xác định phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị
Theo phương pháp này thì phụ tải đỉnh nhọn của nhóm thiết bị sẽ xuất hiện
khi thiết bị có dịng khởi động lớn nhất mở máy cịn các thiết bị khác trong

nhóm làm việc bình thường và được tính theo cơng thức sau:

Iđn = Ikđ max+ Itt – Ksd.Iđmmax
Trong đó:
Ikđ max: Dịng khởi động của thiết bị có dịng khởi động lớn nhất trong nhóm.
Itt: Dịng tính tốn của nhóm máy .
Iđm: Dịng định mức của thiết bị đang khởi động.
Ksd: Hệ số sử dụng của thiết bị đang khởi động.
h) Phương pháp xác định phụ tải tính tốn theo cơng suất đặt, hệ số sử
dụng và hệ số đồng thời
Theo phương pháp này, khi hệ số cơng suất của các phụ tải khác nhau thì
cơng suất tính tốn của nhóm n thiết bị được xác định theo các biểu thức sau:
n

Ptt = K ®t.∑ k sdi .P®mi (kW)
i =1
n

Q tt = K ®t.∑ k sdi .Q ®mi (kVAr)
i =1

Stt = Ptt2 + Q 2tt (kVA)

Trong đó:
ksdi: Là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i
Pđmi: Là công suất định mức của thiết bị thứ i
n: Là thiết bị trong nhóm


17

1.3 Các phương pháp chọn tiết diện dây dẫn.

Có ba phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp
1. Chọn tiết diện theo mật độ kinh tế của dòng điện Jkt
Phương pháp này dùng để chọn dây dẫn cho lưới có điện áp U ≥ 110 kV,
bởi vì trên lưới này khơng có thiết bị sử dụng điện trực tiếp đầu vào, vấn đề điện
áp không cấp bách, nếu chọn dây theo Jkt sẽ có lợi về kinh tế, nghĩa là chi phí
tính tốn hàng năm thấp nhất.
Lưới trung áp đơ thị và xí nghiệp, nói chung khoảng cách tải điện ngắn,
thời gian sử dụng công suất lớn, cũng được chọn theo Jkt.
2. Chọn tiết diện theo tổn thất điện áp cho phép ΔUcp
Lưới trung áp nông thôn, hạ áp nông thôn, đường dây tải điện đến các trạm
bơm nông nghiệp, do khoảng cách tải điện xa, tổn thất điệnáp lớn, chỉ tiêu chất
lượng điện năng dễ bị vi phạm nên tiết diện dây dẫn được chọn theo phương
pháp này.
3. Chọn tiết diện theo dịng điện phát nóng cho phép Icp
Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn và cáp cho lưới hạ áp đô thị,
hạ áp công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt.
1.3.1 Chọn theo điều kiện mật độ dịng điện kinh tế

Trình tự lựa chọn tiết diện theo phương pháp này như sau:
1. Chọn loại dây (dây dẫn, cáp) và vật liệu làm dây, căn cứ vào trị số T max
tra bảng tìm Jkt.
Nếu đường dây cấp điện cho các phụ tải có T max khác nhau phải tính trị số
trung bình của theo biểu thức:
Tmax tb =

∑ S .T
∑S

i

max tbi

≈

i

∑ P .T
∑P
i

max tbi
i

Trị số Jkt (A/mm2) theo Tmax và loại dây:
Loại dây

Tmax(h)
≤3000

3000÷5000

≥5000


18

Dây đồng

2,5

2,1

1,8

Dây A và AC

1,3

1,1

1

Cáp đồng

3,5

3,1

2,7

Cáp nhôm

1,6

1,4

1,2

3. Xác định tiết diện kinh tế từng đoạn:
Fktij =

Iij
J kt

Căn cứ vào trị số Fktij tính được, tra sổ tay tìm tiết diện tiêu chuẩn gần nhất
bé hơn.
4. Kiểm tra tiết diện đã chọn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật:
∆U max tb ≤ ∆U btcp
∆U max sc ≤ ∆U btsc
Isc ≤ Icp

Với cáp, còn phải kiểm tra ổn định nhiệt dòng ngắn mạch của tiết diện:
F ≤ α.I∞ t qd

α: Hệ số nhiệt, với cáp đồng α = 6; Cáp nhôm α = 11.
tqd: Thời gian qui đổi.
1.3.2 Chọn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép

Trình tự lựa chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp này như sau:
1. Cho một trị số x0, xác định được:
∆U" =

x0
U dm

∑ Q .l

ij ij

Trong đó: Qij, lij là cơng suất truyền tải và chiều dài đoạn ij
2. Xác định thành phần tổn thất điện áp do P gây trên R:
∆U ' = ∆U cp − ∆U"

3. Tiết diện cần thiết để bảo đảm ΔUcp:


19

F = ρ.

∑ Pl

U dm .∆U '

Từ đây chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất lớn hơn
4. Thử lại các điều kiện kỹ thuật:
∆U max tb ≤ ∆U btcp
∆U max sc ≤ ∆U btsc
Isc ≤ Icp

1.3.3 Chọn theo điều kiện phát nóng cho phép

Phương pháp này dùng chọn tiết diện dây dẫn lưới hạ áp công nghiệp và
sinh hoạt đô thị.
1.3.3.1 Cách chọn dây dẫn ( theo phương pháp thực tế xác định tiết
diện nhỏ nhất cho phép của dây dẫn)
1) Cách xác định kích cỡ của dây pha, dây trung tính và dây bảo vệ
Ta cần chú ý tới các trường hợp :

- Dây không chôn dưới đất.
- Dây chôn dưới đất.
a) Cách chọn dây pha :
Ở đây ta có thể xác định dây pha khi có dịng trước


20

•

Thủ tục tiến hành như sau:
Xác định mã chữ cái:
- Dạng của mạch (1 pha, 3 pha ...);
- Dạng lắp đặt;
Xác định các hệ số K phản ánh các ảnh hưởng sau:
- Số cáp trong rãnh cáp.
- Nhiệt độ môi trường.
- Cách lắp đặt.
b) Xác định cỡ dây không chôn dưới đất:
Xác định mã chữ cái:
- Các chữ cái (B tới F) phụ thuộc cách lắp đặt dây và cách lắp đặt của nó.
Những cách lắp đặt giống nhau sẽ được gom chung làm 4 loại theo các điều kiện
môi trường xung quanh như bảng.l
Bảng 1:
Dạng của dây
Dây mộ lõi và nhiếu lõi

Cách lắp đặt
- Dưới lớp nắp đúc, có thể
lấy ra được hoặc không,

Chữ cái
B


21

bề mặt lớp vữa hoặc nắp
bằng
- Dưới sàn nhà hoặc sau
trần giả
- Trong rãnh hoặc ván lát
chân tường
- Khung treo có bề mặt
tiếp xúc với tường hoặc
trần
- Trên những khay cáp
khơng đục lỗ
- Thang cáp khay có đục
lỗ hoặc trên cong xom đỡ
- Treo trên tấm chêm
- Cáp móc xích tiếp nối
nhau

Cáp có nhiều lõi

C

E

Cáp 1 lõi
•

F

Xác định hệ số K
Với các mạch không chôn dưới đất, hệ số K thể hiện điều kiện lắp đặt
K= K1.K2.K3
Hệ số hiệu chỉnh K1 : thể hiện ảnh hưởng của cách thức lắp đặt.
Mã chữ
K1
Cáp đặt thẳng trong vật
0.7
liệu cách điện, chịu nhiệt
ống dây đặt trong vật liệu
B
0.77
cách điện chịu nhiệt
Cáp đa lõi
0.9
Hầm và mương cáp kín
0.95
C
Cáp treo trên trần
0.95
B,C,E,F
Các trường hợp khác
1
Hệ số hiệu chỉnh K2: thể hiện ảnh hưởng tương hổ của 2 mạch kề nhau. (hai
mạch được coi là kề nhau khi khoảng cách l giữa 2 dây nhỏ hơn 2 lần đường

kính cáp lớn nhất của 2 cáp nói trên)
Trong bảng 2 thể hiện hệ số K2 theo số mạch cáp trong một hàng đơn.
Mã
chữ
cái

Cách
đặt
gần
nhau

Hệ số K2
Số lượng mạch hoặc cáp đa lõi
1

2

3

4

5

6

7

8

9

12

16

20


22

Lắp
hoặc
BC chon
trong
tường
Hàng
đơn
trên
tường
hoặc
nền
nhà,
hoặc
C trên
khay
cáp
không
dục lỗ
Hàng
đơn

trên
trần
Hàng
đơn
nằm
ngang
hoặc
trên
máng
E,F đứng
Hàng
đơn
trên
thang
cáp
công
xom

1 0.8

0.7

0.6
5

0.6

0.5
7

0.5
4

0.5
2

0.5

0.4
5

0.8
5

0.7
9

0.7
5

0.7
3

0.7
2

0.7
2

0.7

1

0.7

0.7

0
. 0.8
9 1
5

0.7
2

0.6
8

0.6
6

0.6
4

0.6
3

0.6
2

0.6

1

0.6
1

1

0.8
8

0.8
2

0.7
7

0.7
5

0.7
3

0.7
3

0.7
2

0.7
2

0.7
2

1

0.8
7

0.8
2

0.8

0.8

0.7
9

0.7
9

0.7
8

0.7
8

0.7
8

1

0.4
1

Khi số hàng cáp nhiều hơn 1, K2 cần được nhân với các hệ số sau:

0.3
8


23

2 hàng: 0.8
3 hàng: 0.73
4 hoặc 5 hàng: 0.7
Hệ số hiệu chỉnh K3 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ tương ứng với các
dạng cách điện.
Bảng 3: Thể hiện hệ số K3 cho các nhiệt độ khác 300C
Cách điện
Nhiệt
trường

độ

10
15
20
25

30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80

môi
Cao su (chất dẻo)

PVC

1.29
1.22
1.15
1.07
1
0.93
0.82
0.71
0.58
-

1.22
1.17

1.12
1.07
1
0.93
0.87
0.79
0.71
0.61
0.5
-

Butly polyethylene
(XLPE), cao su có
enthylene
propylene (EPR)
1.15
1.12
1.08
1.04
1
0.96
0.91
0.87
0.82
0.76
0.71
0.65
0.58
-

Xác định tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn
Dòng Iz chia cho K sẽ cho ra dòng. Giá trị được cho trong bảng 4
Cách điện và số dây
Mã
chữ
cái
Tiết
diện
cắt

Cao su hoặc PVC
Butyl hoặc XLPE hoặc EPR
B PVC3 PVC2
PR3
PR2
C
PVC3
PVC2 PR3
PR2
E
PVC3
PVC2 PR3
PR2
F
PVC3
PVC2 PR3
1.5 17.5
17.5
18.5
19.5

22
23
24
26
2.5
21
21
25
27
30
31
33
36
4
28
32
34
36
40
42
45
49

PR2


24

ngang
dây

đồng
(mm2)

6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
Tiết
2.5
diện
4
cắt
6
ngang 10
16
dây
nhơm 25
(mm2) 35

50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630

•

36
50
68
89
110
134
171
207
239

41
57
76
96
119
144

184
223
259
299
341
403
464

43
60
80
101
126
153
196
238
276
319
364
430
497

48
63
85
112
138
168
213
258

299
344
392
461
530

16.5
22
28
39
53
70
86
104

18.5
25
32
44
59
73
90
110
140
170
197
227

19.5
26

33
46
61
78
96
117
150
183
212
245

21
28
36
49
66
83
103
125
160
195
226
261

259
305
351

280
330

381

298
352
406

133
161
196

51
70
94
119
147
179
229
278
322
371
424
500
576
656
749
855
23
31
39
54

73
90
112
136
174
211
245
283
323
382
440
526
610
711

54
75
100
127
158
192
246
298
346
395
450
538
621
754
868

1005
25
33
43
59
79
98
122
149
192
235
273
316
363
430
497
600
694
808

58
80
107
138
169
207
268
328
382
441

506
599
693
825
946
1088
26
35
45
62
84
101
126
154
198
241
280
324
371
439
508
663
770
899

63
86
115
149
185

225
289
362
410
473
542
641
741

28
38
49
67
91
108
135
164
211
257
300
346
397
470
543

161
200
242
310
377

437
504
575
679
783
940
1083
1254

121
150
184
237
289
337
389
447
530
613
740
500
630

c) Xác định cỡ dây chơn dưới đất (trong trường hợp này cần xác định hệ số
K, cịn mã chữ cái thích ứng với cách đặt sẽ không cần thiết):
Xác định hệ số hiệu chỉnh K
Với mạch chon trong dất, K sẽ đặc trưng cho điều kiện lắp đặt:


25

K= K4.K5.K6.K7
Hệ số K thể hiện toàn diện của điều kiện lắp đặt và là tích K4, K5, K6, K7
Các giá trị của một vài hệ số sẽ được cho trong bảng 4 và bảng 5
Hệ số K4: K4 thể hiện cách lắp đặt
Bảng 4: hệ số K4 theo cách lắp đặt
Cách lắp đặt
Đặt trong ống bằng đất nung, ống ngầm
hoặc rãnh đúc
Trường hợp khác

K4
0.8
1

Hệ số K5: K5 thể hiện số dây dặt kề liền nhau (các dây được coi là kề nhau
nếu khoảng cách L giữa chúng nhở hơn 2 lần đường kính của dây lớn nhất trong
hai dây)
Bảng 5: hệ số K5 cho số dây trong hàng
Định
vị
đây
đặt
kề
nhau
Chôn
ngầm

K5
Số mạch hoặc cáp nhiều lõi

1

2

3

4

5

1

0.8

0.7

0.65

0.6

6

7

8

0.57 0.54 0.52

9

0.5

12

0.45 0.41

Nếu cáp được đặt theo vài hàng, K5 được nhân với:
2 hàng: 0.8
3 hàng: 0.73
4,5 hàng: 0.7
Hệ số K6: thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp
Bảng 6: hệ số K6 thể hiện ảnh hưởng của đát chơn cáp
Tính chất của đất
Rất ướt (bão hào)
Ướt
Ẩm
Khô
Rất khô
Hệ số K7: hệ số K7 thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đất.
Bảng K7: hệ số K7 phụ thuộc nhiệt độ đất

16

K6
1.21
1.13
1.05
1
0.86

20

0.38