ME Thiết kế tủ phân phối AutoCad | Có file bản vẽ Cad

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
--🙢🙢🙢--

BÁO CÁO MÔN HỌC
HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN M&E
Đề tài 2: Tủ phân phối

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Lâm.
Sinh viên thực hiện:

MSSV

Cù Tiến Đạt

119000837

Trương Lê Minh

119001425

Phạm Duy Hiếu

119001294

Nguyễn Thượng Lưu

119000722

Trịnh Phạm Minh Hải

119000081

Lớp: 19TD111
- Đồng Nai 11/2022 –

Nhóm 5


MỤC LỤC

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 2


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 3


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 4


Lời nói đầu

Mơn học “Hệ thống cơ điện M&E" là mơn học chứa đựng nhiều kiến thức hữu
ích cho một sinh viên ngành kỹ thuật
Trong quá trình học tập, sinh viên được giao thực hiện các bài tập lớn với nội dung
là ứng dụng phần mềm CAD để thiết kế tính, tốn lắp đặt hệ thống ống gió, điện,
khí,...
Mục đích của các bài tập này là làm cho sinh viên biết ứng dụng những hiểu biết,
tính sáng tạo và nhạy bén,… của mình về mơn học “Hệ thống cơ điện M&E” và
phần mềm AutoCAD cho một mục đích cụ thể, qua đó củng cố kiến thức đã học và
định hướng nghề nghiệp lao động sáng tạo, hiểu rõ tầm quan trọng của các hệ thống
điện, khí trong tịa nhà.

Hình – Tủ phân phối DB

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 5


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN GIỚI THIỆU
1.1. Giới thiệu hệ thống cơ điện M&E
Hệ thống M&E là một tiện ích cung cấp điện cho các khu vực và thiết bị
cần thiết trong một cơng trình. Trong đó, M&E là viết tắt của cụm từ tiếng
Anh "mechanical and electrical" (cơ khí và điện). Các tòa nhà và cấu kiện bên
trong yêu cầu hệ thống cơ điện phải đảm bảo các tiêu chuẩn quốc gia về an
toàn sử dụng.
Hệ thống cơ điện bao gồm các kết nối của một số thiết bị được tích hợp
trong cấu trúc tịa nhà như bóng đèn, máy sưởi, quạt, công tác, máy biến áp,
cáp điện, tấm pin năng lượng mặt trời... ..
Hiện nay, hệ thống M&E đóng vai trò quan trọng đối với dự án vi chiếm
khoảng 30 - 50% (hoặc có thể lần từ 70 đến 80%) trong tồn bộ cơng trình

xây dựng. Mỗi cơng trình khi tiến hành thi cơng bắt buộc có hai yếu tố là xây
dựng và cơ khí. Ví dụ: Hệ thống M&E cung cấp năng lượng để thắp sáng đèn
trong tòa nhà, Camera quan sát cẩn có nguồn điện để thực hiện nhiệm vụ ghi
hình và giám sát

Hình 1.1 – Hệ thống M&E

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 6


1.2. Hệ thống M&E bao gồm các hạng mục
−

Thông thường, hệ thống M&E trong các tòa nhà thường được chia làm 4
hạng mục chính bao gồm:
•

Plumbing & Sanitary (P&S): Hệ thống cấp thốt nước, hóa chất và thiết

bị vệ sinh.
• Heating Ventilation Air Conditioning (HVAC): Hệ thống thơng gió và
điều hịa.
• Electrical: Hệ thống điện bao gồm điện nặng và điện nhẹ.
• Fire Alarm & Fire Fighting: Hệ thống phịng cháy và chữa cháy.
− Nhưng trong bài này chúng ta chỉ nói đến hệ thống thơng gió và điều hịa.
− Hệ thống thống gió (HVAC) là một dạng trao đổi nguồn khơng khí chất lượng
vào khơng gian nhất định. Mục đích chính của việc này là để loại bỏ các yếu
tố không cần thiết như : Nhiệt độ, độ ẩm, vi khuẩn, mùi hơi, bụi và CO2 ra

khỏi khơng khí. Hệ thống thơng gió trong các cơng trình ngày nay chủ yếu là:
• Thơng gió cơ khí: Các tua-bin quay trao đổi khơng khí bằng cách chuyển
đổi điện năng thành cơ năng, Loại hệ thống này thường được thấy ở các đồ
điện như quạt gió, máy lạnh, máy lọc khơng khí,…
• Thống gió tự nhiên: Dựa trên sự chênh lệch của áp suất khơng khí, hệ thống
này sẽ giúp lọc khơng khí trong một phạm vi nhất định. Các ví dụ điển hình
có thể kể đến như giếng trời, cửa thơng gió,…

Hình 1.2 – Hệ thống thơng gió và điều hịa

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 7


1.3. Hệ thống ống gió trong tịa nhà

Là cơng cụ và phương tiện truyền dẫn khơng khí đã qua xử lý cấp cho các
hộ tiêu thụ. Ống dẩn các luồng khơng khí lưu thơng riêng từng vị trí trong, mà
khơng làm ảnh hưởng đến các luồng khơng khí khác.

Hình 1.3 - Hệ thống gió trong tịa nhà
+ Phân loại
•
•
•
•
•
•

Theo chức năng: ống cấp khí tươi, hồi gió, thơng, thải gió.
Theo tốc độ gió: ống tốc độ cao và thấp.
Theo áp suất dư: ống áp suất thấp, trung bình và cao.
Theo vị trí lắp đặt: ống gió treo, ống gió ngầm.
Theo tiết diện ống: ống chữ nhật, vng, trịn.
Theo vật liệu: ống tôn tráng kẽm, inox, nhựa PVC …

+ Phân chia đường ống theo tốc độ gió:

Bảng 1.1 – Phân chia đường ống theo tốc độ gió

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 8


+ Phân chia đường ống theo áp suất:

Bảng 1.2 – Bảng phân chia đường ống theo áp suất
1.3.1. Vật liệu làm đường ống dẫn gió

a) Gỗ, dán

Hình 1.4 – Gỗ, dán

+ Ưu điểm:
•
•
•
•

Dẻo dai.
Cách nhiệt, cách điện, ngăn ấm tốt, nhiệt dãn nở bé.
Thuận lợi cho thi công.
Rẻ tiền và có sẵn ở địa phương.

+ Nhược điểm:
•
•
•

Dễ bị co giãn.
Mục nát.
Dễ bắt lửa, dễ cháy.

+ Hiện trạng: Chỉ dùng để thiết kế các cơng trình thấp tầng.

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 9


b) Ống nhơm

Hình 1.5 - Ống nhơm

+ Ưu điểm: gọn nhẹ.
+ Nhược điểm: dễ bị ăn mòn, méo, thủng, xước làm giảm tuổi thọ ống.
+ Hiện trạng: không phổ biến lắm, chỉ dùng để thiết kế các cơng trình thấp
tầng.

c) Ống INOX (Thép khơng rỉ)

Hình 1.6 - Ống Inox

+ Ưu điểm:
•
•
•
•

Khơng sợ bị ăn mịn, khơng gỉ sét.
Nhược điểm
Giá thành đắc.
Chi phí thi cơng cao hơn loại khác.

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 10


d) Ống tơn mạ kẽm

Hình 1.7 - Ống tơn mạ kẽm

+ Ưu điểm: Ứng dụng vào các cơng trình địi hỏi tính bền vững cao, chịu
được các diễn biến phức tạp của thời tiết.
+ Hiện trạng: Được sử dụng khá phổ biến, có bề dày trong khoảng từ 0,5 ÷
1,2 mm tùy thuộc kích thước đường ống.
e) Ống chất dẻo

Hình 1.8 - Ống chất dẻo

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 11


+ Ưu điểm:
•
•
•

Mềm dẻo, bền chắc, dễ tạo dáng.
Tiết kiệm vật liệu, năng lượng, vận chuyển.
Giá thành hạ.

+ Hiện trạng:
•

Dần thay thế bớt : sắt thép, gỗ và tiến tới thay dần cả hợp kim cứng

•
•

trong tương lai khơng xa.
Khá đa dạng về mẫu mã ở nước ta.
PVC (Polyvinyl Chloride), Polystyren, Polyurethan, Polyme, Silicon,

•

Epoxy...
Người ta cịn tạo ra Composit – ví như thứ “kim loại tổng hợp, dịng vật

•
•

liệu đặc biệt mang tầm thời đại"
Đường ống polyurethan (foam PU) : nhẹ nhưng khó chế tạo.
Ngồi ra ống cịn được làm từ nhiều loại vật liệu khác: bê tông than xỉ,
gạch, tấm vôi, sành sứ, gang ...

1.3.2. So sánh 2 hệ thống đường ống gió phổ biến
Hệ thống đường ống gió ngầm
- Đi ngầm dưới đất
- Vật liệu: xây bằng BTCT, gạch
- Đường ống thường có tiết diện CN
- Chi phí lớn
- Thường sử dụng làm đường ống gió hồi
- Cần phải xử lý chống thấm đường ống gió
thật tốt
- Nhiều nhược điểm, khó thi cơng
- Nó chỉ được sử dụng trong trường hợp bất
khả kháng

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Hệ thống đường ống kiểu
treo
- Được treo trên các giá đỡ đặt ở
trên cao

- Có thể chế tạo từ nhiều loại khác
nhau
- Tùy thuộc tính chất cơng trình
- Chi phí thấp hơn nhiều
- Thường sử dụng làm đường ống
gió cấp
- Khơng phải xử lý nhiều
- Dẫn gió hiệu quả, thi cơng nhanh
chóng
- Thường dùng phổ biến

Trang 12


1.4. Miệng gió
1.4.1. Phân Loại
+ Theo Kiểu Dáng: Gồm nhiều loại và kiểu dáng, chia thành 3 loại chính là:
Miệng gió hình trịn, hình chủ nhật, hình vng.

Hình 1.9 - Phân loại miệng gió

- Kích thước miệng gió lấy theo kích thước ống thơng ra Miệng Gió đặt tại
chổ gió thổi ra hay hút vào.
- Lưu ý: Không tạo tiết diện thay đổi đột ngột để tránh gây ồn.
+ Theo chức năng: Miệng Gió gồm có:
•
•
•
•

Miệng hút gió ra khỏi phịng.
Miệng thổi gió vào phịng.
Miệng thu gió ngồi trời.
Miệng thổi gió ngồi trời.

Hình 1.10 – Các loại miệng gió

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 13


Hình 1.11 – Hệ thống miệng gió trong một tịa nhà

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 14


CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ TỦ PHÂN PHỐI DB
2.1. Khái niệm tủ phân phối
Tủ phân phối DB (Distribution Board) thuộc tủ điện công nghiệp, sử dụng
phổ biến cho các mạng điện hạ thế. Chức năng chính là phân phối dòng điện
và bảo vệ. Cụ thể là tủ phân phối điện DB sẽ chuyển dòng điện lớn thành
nhiều dòng điện nhỏ giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng hệ thống điện,
và chức năng bảo vệ khi xảy ra các lỗi hoặc sự cố điện.
Tủ phân phối DB thường đặt sau các tủ phân phối tổng (MSB) để chúng
có thể hỗ trợ cung cấp truyền tải điện cho mạng lưới điện hạ thế. Dịng điện
định mức có thể đến 1000A. Tủ được đặt gần phụ tải, bên trong tủ bao gồm
MCB/ RCCB, đèn báo pha, cầu chì. Một số tủ đặc biệt có gắn đồng hồ kWh,

Amper kế, Volt kế, bảo vệ mất pha, tụ bù...
2.2. Cấu tạo tủ phân phối
• Thơng thường tủ phân phối có cấu tạo chính 2 phần chính: phần khung vỏ và

phần bảng để lắp các thiết bị điện. Vỏ tủ phân phối được làm từ tấm tôn sơn
tĩnh điện hoặc mạ kẽm. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà có kích thước với độ dày
khác nhau. Mỗi loại tủ đều có thiết kế quy chuẩn từng loại khác nhau
• Bảng điện bên trong thông thường được cấu tạo từ một tấm tôn liền khối, hoặc

là dạng ghép module… được thiết kế theo mẫu cố định dựa theo sơ đồ lắp đặt
cho từng hệ thống
• Tủ thường có hình vng hoặc chữ nhật, kích thước tủ điện nhỏ hay lớn
•

phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, mục đích và nhu cầu của cơng việc
Ngồi ra, các bộ phận như nắp tủ điện, lưng tủ, hai bên hơng có thể tháo
lắp linh hoạt, thuận tiện cho việc vận hành và sửa chữa bảo trì thiết bị sau
này.

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 15


2.3. Chức năng của tủ phân phối
Chức năng chính của tủ phân phối là cung cấp điện ra các hệ thống máy
móc, hệ thống bơm, các tủ điều khiển; đóng cắt, bảo vệ an toàn cho hệ thống
điện phụ tải.
2.3. Ưu điểm của tủ phân phối
•

•
•
•
•
•

Thiết kế gọn nhẹ, đơn giản:
Sử dụng trong nhiều lĩnh vực
Cấu tạo bền chắc, độ an tồn cao
Cơng tác kiểm tra, bảo dưỡng đơn giản
Có thể kết nối mở rộng.
Có thể lắp nhiều thiết bị khác như: Cầu dao cách ly, MCCB, MCB,
ELCB hoặc đấu nối trực tiếp.

2.4. Các loại tủ phân phối
• Tủ điện phân phối tổng MSB: Được thiết kế nhiều ngăn riêng biệt, lắp sau các

trạm hạ thế, có chức năng là đóng hoặc ngắt, bảo vệ an tồn cho hệ thống điện
phụ tải
• Tủ điện phân phối DB: Đây là loại tủ có thiết kế nhỏ, để chứa các MCB/RCCB,
đèn báo pha, cầu chì sử dụng trong mạng điện hạ thế trong chung cư, cơng
trình, nhà xưởng. Nhiệm vụ chính của tụ điện này là phân phối điện cho 1 nhóm
thiết bị hoặc thiết bị đầu cuối như máy bơm, động cơ,…
• Tủ điện ATS: Đây là thiết bị giúp chuyển đổi nguồn tự động, giúp máy phát tự

khởi động và đóng điện cho phụ tải khi gặp sự cố mất điện, bảo vệ lưới điện và
máy phát khi gặp các tình huống như mất pha, mất trung tính, sụt áp,…
• Tủ điện bù công suất phản kháng: Đây là loại tủ có chức năng làm tăng hệ số

cơng suất bằng cách sử dụng bộ tụ bù làm nguồn công suất phản kháng. Nó chủ

yếu được sử dụng trong phịng kỹ thuật ở các cơng trình

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 16


2.5. Sơ đồ hệ thống

Hình 2.1 – Sơ đồ hệ thống
2.5.1. Giải thích nguyên lý hoạt động của sơ đồ hệ thống
−

Tủ điện phân phối nguồn cho hệ thống khách sạn 2 lầu, được lấy điện từ
đường dây hạ thế, đường dây sẽ được kết nối về MCCB tổng của tủ .

−

Sau khi kết nối với MCCB, phía dưới là các MCB, là thiết bị bảo vệ điện cho
tất cả các phòng của khách sạn.

−

Theo sơ đồ, dòng line đi vào MCCB, cầu chì và đèn báo pha, sau đó đi
xuống lần lượt các MCB tương ứng cho các phòng và RCBO tương ứng cho ổ
điện của lầu 1 và lầu 2.

2.6. Sơ đồ khối

Hình 2.2 – Sơ đồ khối hệ thống

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 17


2.6.1. Giải thích nguyên lý hoạt động của sơ đồ khối
•

Khối MCCB được lấy điện từ đường dây hạ thế, làm tổng tủ

•

Các khối MCB lấy 1 pha từ khối MCCB có nhiệm vụ cấp điện và bảo vệ các
thiết bị trong phịng khách sạn

•

Khối RCBO lấy 1 pha từ khối MCCB đi vào ổ cắm các lầu, ở đây có 2 lầu
tương đương với 2 khối RCBO

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 18


CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ HỆ THỐNG
3.1. Bài tốn tính tốn một thiết bị
Để tính tốn lựa chọn thiết bị phù hợp với tổng tải của một hệ thống nhà

•

nghỉ, khách sạn. Chúng ta cần tính tốn được dòng điện để lựa chọn MCCB,
dây điện cho phù hợp.
Mỗi phịng của khách sạn có các thiết bị:

•

•

Máy lạnh: 2hp = 1500W

•

Máy nước nóng lạnh: 1,5hp = 1125W

•

Tủ lạnh: 500W

•

Tivi : 100W

•

Đèn chiếu sáng: 100W

> Vậy tổng tải của một phịng là 3325W = 3,325kW
*Tính tốn lựa chọn MCCB, MCB và RCBO

Ta có các thơng số P = 3325, Cosphi = 0,8, U = 220V
Trong đó:
•

P: là cơng suất của một phịng

•

Cosphi: là hệ số cơng suất

•

U: là hiệu điện thế

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 19


Với cơng suất 18,9A ta có thể chọn MCB cho các phịng:
•

18,9 x 1,5 = 28,35 A ( ta nhân thêm 1,5 lần để dự trù trong tương lai lắp đặt
thêm thiết bị trong phịng)

•

Ta chọn MCB 32A cho mỗi phòng

− Ổ cắm các phòng được đi chung với nhau và chia ra lầu 1 và lầu 2. Ta phải đi

riêng ổ cắm vì sẽ lắp đặt RCBO cho ổ cắm nhằm an toàn cho khách hàng sử dụng
điện. Nhưng tại sao lại khơng lắp đặt RCBO cho tồn bộ phịng. Vì các thiết bị
như đèn trang trí, máy nóng lạnh ln có dịng rị nhỏ, dịng rị này sẽ làm RCBO
hoạt động tính năng chống rị, chống giật của mình và ngắt điện, ảnh hưởng xấu
đến người dùng.
− Vì vậy nếu có lắp đặt RCBO cho ổ điện ta phải đi tách biệt ra khỏi hệ thống

chính để hoạt động ổn định

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 20


3.2. Giải thích bản vẽ

Hình 3.1 – Cửa tủ

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Hình 3.2 – Bố trí thiết bị trong tủ

Trang 21


Hình 3.3 – Hơng trái

Hình 3.4 – Hơng phải

Hình 3.5 – Đỉnh tủ

Hình 3.6 – Đáy tủ

• Bản vẽ giúp kỹ sư dễ dàng trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ mạch điện cho

các nhà đầu tư, nhà thầu giúp hiểu về quá trình vận hành hoạt động của các thiết
bị điện trong hệ thống tủ
• Các thiết bị được tính tốn, lựa chọn và được thiết kế lên bản vẽ AutoCAD nhằm

mục đích có thể sắp xếp gọn gàng, tối giản nhất có thể.
• Các đường dây điện được vẽ với màu tương ứng các pha. Các màu này được vẽ
dựa trên tiêu chuẩn quốc tế IEC
• Bản vẽ giúp chỉ dẫn những công việc cần phải tiến hành trong q trình thi cơng

lắp tủ

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 22


Bảng 3.1 - Bảng thống kê vật tư tủ điện
• Bản thống kê vật tư giúp dễ dàng quản lý: Số thứ tự, tên vật tư, thông số kỹ thuật,
vị trí sử dụng, số lượng
• Bản vẽ layout và bảng liệt kê vật tư càng chi tiết, việc bảo trì sửa chữa thiết bị, sẽ
càng được diễn ra nhanh chóng giúp giảm thời gian bảo trì bảo dưỡng.

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 23


CHƯƠNG IV: KIẾN THỨC BẢO DƯỠNG
4.1. Nguyên nhân cần bảo dưỡng tủ phân phối
Bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp phát hiện ngay kịp lúc những bộ phận bị hỏng,
cần thay thế, sửa chữa của tủ phân phối, giúp máy luôn hoạt động trơn tru và
hiệu quả. Ngoài ra, việc thực hiện quy trình bảo dưỡng tủ phân phối định kỳ
giúp kéo dài tuổi thọ cho thiết bị và tăng độ an toàn cho người dùng.
Nếu bạn cho rằng, tủ phân phối khơng tiếp xúc với bên ngồi, ln ở trong
phịng kín, chắc chắn là ít hỏng hóc và chẳng cần bảo dưỡng định kỳ. Vậy thì
bạn đã sai, máy móc thiết bị nào cũng vậy, dù có hiện đại, chất lượng cao đến
thế nào mà không được thường xuyên xem xét bảo dưỡng thì cũng có có độ bền
lâu dài được, tủ phân phối cũng vậy.

Hình 4.1 – Bảo dưỡng tủ phân phối

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 24


4.2. Quy trình bảo dưỡng tủ phân phối
Bước 1: Kiểm tra tổng thể
•
•
•
•
•
•

•
•
•

Kiểm tra những hư hỏng, rỉ sét của tủ điện phân phối
Kiểm tra quá nhiệt, tiếng ồn, mùi khó chịu
Kiểm tra nước mưa, chim, chuột trong tủ phân phối
Kiểm tra cáp nối có bị đứt hay ngắt kết nối không?
Điều chỉnh “zero” cho đồng hồ đo
Kiểm tra dây đứt, ngắt kết nối bên trong tủ điện
Kiểm tra quá nhiệt, sự đổi màu trong cầu dao chính và thanh cái
Kiểm tra đặc tính hoạt động của rơ-le chỉnh định
Kiểm tra mức cách điện trong quy phạm cho phép

Bước 2: Vệ sinh
•
•
•
•

Vệ sinh, hút bụi bên trong tủ phân phối
Vệ sinh và siết chặt tất cả các bu-lông đấu nối trong tủ, đánh gỉ sét nếu cần
Vệ sinh buồng dập hồ quang của tủ
Bổ dung dầu mỡ vào các khớp chuyển động

Bước 3: Kiểm định
•
•
•
•

Đo điện trở cách điện, điện trở tiếp xúc của ACB, MCCB, Contactor động lực
Thí nghiệm các relay bảo vệ dòng, áp, pha của ACB và của tủ
Thí nghiệm các bộ điều khiển: mạch ATS, bộ điều khiển tụ bù
Đo điện trở cách điện của hệ thanh cái hạ thế

Nhóm 5 - Trường đại học Lạc Hồng.

Trang 25