Giáo trình Đấu nối dây (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: ĐẤU NỐI DÂY
NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HĨA
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Đấu nối dây được dịch và biên soạn dành cho sinh viên hệ cao đẳng
nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng Dầu Khí và
thuộc mơn học chun ngành. Các sinh viên nghề SCTBTĐH trước khi học mơn học
này cần hồn thành mơn học cơ sở ngành.
Nội dung của giáo trình gồm 02 bài:
Bài 1: Đấu nối dây
Bài 2: Nối đất và bọc chống nhiễu cho hệ thống đo lường tự động hóa
Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến các đồng nghiệp khoa Giáo Dục Nghề

Nghiệp đã giúp tác giả hồn thiện giáo trình này.
Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn khơng thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận
được những ý kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Th.S. Phan Đúng
2. ThS. Nguyễn Thị Lan
3. ThS. Nguyễn Xuân Thịnh


LỜI MỞ ĐẦU
Đấu nối dây là một trong số các cơng việc chính của người thợ đo lường tự động hóa.
Các thiết bị đo lường phải được lắp đặt, đi dây và nối đất đúng kĩ thuật thì mới đảm bảo
được vận hành hệ thống đo lường tự động hóa an tồn và hiệu quả. Chính vì lý do này
mà giáo trình đấu nối dây được dịch và biên soạn.
Bài đầu tiên của giáo trình sẽ giới thiệu các phương pháp đấu nối dây, đặc biệt là dây
dẫn và cáp sử dụng cho hệ thống đo lường tự động hóa (hệ thống điện thấp áp). Các vấn
đề và lỗi phát sinh thường do lỗi bấm đầu cốt không đúng qui cách, nối đầu cáp không
đúng và lắp đặt thiết bị không đúng…Người kĩ thuật viên phải xác định được đúng loại
cáp đấu nối với loại thiết bị, đúng loại đầu nối để nối với cáp, đúng kích cỡ đầu cốt với
loại dây điện…Ngoài ra các loại thiết bị đo kiểm thông dụng cũng được giới thiệu để
phục vụ kiểm tra chất lượng cáp sau khi đấu nối.
Sau khi hoàn thành việc đi dây và đấu nối cáp cho hệ thống thiết bị thì người học sẽ
được giới thiệu các nội dung về nối đất và bọc chống nhiễu cho hệ thống đo lường tự
động hóa. Kĩ thuật viên phải tuân thủ các qui định chung về nối đất cho hệ thống và cho
thiết bị để hệ thống được vận hành an tồn và hiệu quả khi hoạt động bình thường cũng
như gặp sự cố khơng mong muốn. Bên cạnh đó để nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết
bị và cáp thì bọc chống nhiễu và các cách bọc chống nhiễu cho cáp đồng trục và cáp đôi
xoắn cũng được trình bày ở bài này.

MỤC LỤC
1.

BÀI 1: ĐẤU NỐI DÂY ...........................................................................................1
1.1

Các loại cáp điện áp và phụ kiện đi kèm ...........................................................3

1.1.1

Các loại cáp điện áp ....................................................................................3

1.1.2

Các loại đầu nối và terminal......................................................................11

1.2

Quy trình đấu nối đầu cuối dây dẫn/cáp điện áp..............................................26

1.2.1

Đấu nối dây/cáp đến đầu nối không hàn ...................................................26

1.2.2

Đấu nối cáp đồng trục................................................................................38

1.2.3

Những lưu ý khi định tuyến và kiểm tra cáp .............................................43

1.2.4

Nhiễu điện từ .............................................................................................45

1.3

Kiểm tra và khắc phục sự cố ............................................................................53

1.3.1

Các thiết bị đo kiểm ..................................................................................54

1.3.2

Các thông số kiểm tra ................................................................................58

1.3.3

Lỗi cáp .......................................................................................................60

1.3.4

Phân tích lỗi ...............................................................................................62

2. BÀI 2: NỐI ĐẤT VÀ BỌC CHỐNG NHIỄU CHO HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG TỰ
ĐỘNG HÓA ..................................................................................................................66

2.1

Nối đất và hàn nối ............................................................................................67

2.1.1

Tổng quan về nối đất hệ thống điện ..........................................................67

2.1.2

Các thành phần nối đất và kỹ thuật nối đất ...............................................70

2.1.3

Hàn nối ......................................................................................................81

2.2

Nhiễm điện từ...................................................................................................82

2.2.1

Nhiễu điện dung ........................................................................................84

2.2.2

Nhiễu cảm ứng ..........................................................................................86

2.2.3

Nhiễu ghép nối trực tiếp ............................................................................87

2.3.4

Các kĩ thuật bọc chống nhiễu và nối đất để giảm thiểu nhiễu điện từ. .....89

PHỤ LỤC 1: BẢNG KÍCH CỠ DÂY AWG ................................................................95
3.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................100


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1 Cáp PLTC, cáp báo cháy và cáp loại 2/3 .........................................................4
Hình 1-2 Cáp xoắn đơi khơng có vỏ bọc chống nhiễu (cáp UTP) ..................................5
Hình 1-3 Cáp UTC dẹt.....................................................................................................8
Hình 1-4 Cáp STP............................................................................................................9
Hình 1-5 Cáp đồng trục .................................................................................................10
Hình 1-6 Cấu trúc cơ bản của một đầu cốt ....................................................................12
Hình 1-7 Một số loại đầu cốt chuẩn ..............................................................................13
Hình 1-8 Các loại đầu nối thông dụng cho cáp đồng trục, cáp hình ảnh và âm thanh ..15
Hình 1-9 Các bộ ghép và mặt nạ đạt Cat. 5e .................................................................17
Hình 1-10 Các mơ-đun dạng compact đạt Cat. 5e.........................................................18
Hình 1-11 Các loại mặt nạ điển hình .............................................................................18
Hình 1-12 Các hộp nối dây nổi......................................................................................19
Hình 1-13 Phiến đấu nối dây kiểu 66 và các phụ kiện đi kèm ......................................21
Hình 1-14 Các phiến đấu nối dây kiểu 110 và các phụ kiện đi kèm. ............................23
Hình 1-15 Các đầu nối mạng thơng dụng ......................................................................24
Hình 1-16 Các loại cáp và đầu nối làm sẵn ...................................................................24
Hình 1-17 Các thiết bị đỡ cáp ........................................................................................25

Hình 1-18 Điểm tịe ở trên dây dẫn ...............................................................................26
Hình 1-19 Chiều dài tuốt dây đúng ...............................................................................27
Hình 1-20 Đặc tính cơ so với đặc tính điện của một đầu cốt ........................................28
Hình 1-21 Kìm bấm cốt .................................................................................................29
Hình 1-22 Kìm bấm cốt cộng lực ..................................................................................29
Hình 1-23 Các hình dạng phổ biến của đầu cốt sau khi bấm cốt ..................................30
Hình 1-24 Vị trí bấm đầu cốt .........................................................................................32
Hình 1-25 Vị trí đường rãnh ép cốt ...............................................................................33
Hình 1-26 Định tâm đầu cốt ..........................................................................................33
Hình 1-27 Vị trí đặt dây dẫn vào thân đầu cốt chng ..................................................34
Hình 1-28 Vị trí đặt dây dẫn vào đầu cốt hình trụ .........................................................35


Hình 1-29 Các kiểu cầu nối thơng dụng ........................................................................36
Hình 1-30 Hai đầu cốt được xếp đấu lưng (back-to-back) để nối trên cùng 1 điểm nối
.......................................................................................................................................36
Hình 1-31 Vịng đấu nối cáp nhiều lõi ..........................................................................37
Hình 1-32 Đấu nối cáp đến một cầu nối thơng thường .................................................37
Hình 1-33 Các dụng cụ đấu nối cáp đồng trục ..............................................................38
Hình 1-34 Bấm cốt kim ghim sau khi kim ghim đã được luồn vào lõi cáp. .................39
Hình 1-35 Đưa thân đầu nối BNC vào cáp đồng trục ...................................................40
Hình 1-36 Đưa ống nối đến phần cuối thân đầu nối BNC bằng kìm. ...........................40
Hình 1-37 Thân đầu nối BNC cố định trên cáp sau khi ống nối được bấm đầu cốt. ....41
Hình 1-38 Đầu nối loại F (nhìn từ phía sau) và đầu nối LRC Snap-N-Seal .................41
Hình 1-39 Đấu nối đầu nối loại F vào cáp đồng trục (loại bấm cốt) .............................42
Hình 1-40 Đấu nối đầu nối Snap-N-seal vào cáp đồng trục ..........................................43
Hình 1-41 Bán kính uốn của đầu cốt .............................................................................44
Hình 1-42 Hồn thiện đi dây/cáp cho một tủ điều khiển...............................................46
Hình 1-43 Định tuyến cáp và hồn thiện đi dây ............................................................46
Hình 1-44 Định tuyến dây và đi dây xung quanh các thiết bị tỏa nhiệt và chuyển động.

.......................................................................................................................................47
Hình 1-45 Định tuyến cáp –ở các lỗ, cạnh và rãnh cắt ..................................................47
Hình 1-46 Định tuyến dây dẫn/cáp – bán kính uốn tối thiểu ........................................48
Hình 1-47 Định tuyến bó dây –bán kính uốn tối thiểu ..................................................49
Hình 1-48 Tách cáp ra khỏi bó cáp và kẹp bó cáp ........................................................49
Hình 1-49 Buộc/kẹp cáp/bó cáp ....................................................................................50
Hình 1-50 Nối đất cho lớp bọc chống nhiễu kiểu băng kim loại ..................................52
Hình 1-51 Nối đất cho lớp bọc chống nhiễu kiểu lưới kim loại ....................................53
Hình 1-52 Đồng hồ vạn năng (Multimeter) ...................................................................54
Hình 1-53 Các thiết bị kiểm tra cáp điển hình...............................................................55
Hình 1-54 Thiết bị kiểm tra cáp ngồi hiện trường .......................................................57
Hình 1-55 Máy kiểm tra cáp kiểu phản xạ (TDR).........................................................57


Hình 1-56 Cách đo NEXT và FEXT .............................................................................57
Hình 2-1 Các máy biến áp treo ......................................................................................71
Hình 2-2 Kiểu nối Y-Y hoặc Δ-Y có dây trung tính và điện áp tạo ra là 120/208V hoặc
277/480V .......................................................................................................................72
Hình 2-3 Kiểu nối tam giác – tam giác (Δ-Δ), điện áp tạo ra 240/480V.......................73
Hình 2-4 Các điện cực nối đất theo tiêu chuẩn NEC® ..................................................74
Hình 2-5 Sơ đồ mặt bằng của hệ thống nối đất cho một tịa nhà cơng nghiệp ..............75
Hình 2-6 Các u cầu đối với thanh nối đất ..................................................................76
Hình 2-7 Kết nối điện cực nối đất vào hệ thống nối đất................................................77
Hình 2-8 Nối các dây nối đất bằng phương pháp hàn tỏa nhiệt theo NEC® .................78
Hình 2-9 Các dây nối tắt được phê duyệt bởi NEC® bắt buộc sử dụng ở một số trường
hợp để đảm bảo thơng mạch. .........................................................................................79
Hình 2-10 Trong trường hợp có sự cố chạm đất, dịng điện chạy qua dây dẫn của thiết
bị truyền ngược lại xuống đất. .......................................................................................80
Hình 2-11 Ngắn mạch do sử dụng sai thiết bị đo ..........................................................80
Hình 2-12 Lỗi chạm đất .................................................................................................80

Hình 2-13 Nhiễu pha và nhiễu dây ................................................................................83
Hình 2-14 Ghép nối điện dung của nhiễu pha ...............................................................85
Hình 2-15 Ghép nối điện dung của nhiễu dây ...............................................................85
Hình 2-16 Mạch ghép nối điện dung tương đương .......................................................86
Hình 2-17 Qui tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ tác dụng lên dịng điện ........87
Hình 2-18 Nối đất tiêu chuẩn với nối đất một điểm ......................................................92


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng mã màu thông dụng cho các cặp dây và tổ hợp liên kết màu. ................7
Bảng 1.2 Bảng mã màu của dây nhảy (Patch cord) .........................................................7
Bảng 1.3 Mã màu kích cỡ dây điện của cơng ty AMP Special Industries ....................14
Bảng 1.4 Độ suy hao của cáp UTP khi nối cáp xương sống và nối nhánh ...................58
Bảng 1.5 Độ suy hao của cáp UTP khi nối cáp với phần cứng .....................................58
Bảng 1.6 Độ suy hao của dây nhảy ...............................................................................59
Bảng 1.7 Độ suy hao của cáp STP khi nối cáp xương sống và nối nhánh ....................59
Bảng 1.8 Độ suy hao của cáp STP khi kết nối với phần cứng ......................................59
Bảng 1.9 Tổn thất NEXT của cáp STP..........................................................................60
Bảng 1.10 Tổn thất NEXT của cáp UTP .......................................................................60
Bảng 2.1 So sánh các loại bọc chống nhiễu của cáp .....................................................90


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ĐẤU NỐI DÂY
1. Tên mơ-đun: Đấu nối dây
2. Mã mô-đun: AUTM62112
Thời gian thực hiện mô-đun: 45 giờ; (Lý thuyết: 14 giờ; Thực hành: 29 giờ; Kiểm tra: 02
giờ).
Số tín chỉ: 02
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ-đun:

3.1 Vị trí: Là mơ đun thuộc các mơ đun chun ngành của chương trình đào tạo.
3.2 Tính chất: Mơ đun này trang bị những kiến thức về các loại cáp điện áp thấp, cáp sợi
quang và các phương pháp lắp đặt và đấu nối. Ngồi ra, mơ đun cũng trang bị những kiến
về hệ thống nối đất và các phương pháp nối đất và chống nhiễu cho hệ thống đo lường tự
động hóa.
3.3 Ý nghĩa và vai trị của mơ-đun: là mơ đun mang tính thực tế và ứng dụng thực tiễn
dành cho đối tượng là người học chuyên ngành đo lường tự động hóa (Instrumentation).
Mơ-đun này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí từ năm 2018 đến
nay. Nội dung chủ yếu của mô-đun này nhằm cung cấp các kiến thức và kỹ năng thuộc lĩnh
vực đo lường tự động hóa: (1) Nhận biết được các loại cáp điện và phụ kiện đi kèm; (2)
Quy trình đấu nối cáp và dây dẫn, các tiêu chuẩn kèm theo thực hiện việc đấu nối; (3) Các
quy tắc nối đất và tiêu chuẩn khi thực hiện nối đất.
4. Mục tiêu mô-đun:
-

Về kiến thức:
+ A1. Định nghĩa được thế nào là nối đất cho hệ thống điện và liệt kê được các lý
do phải nối đất hệ thống điện;
+ A2. Mô tả được các phương pháp nối đất hệ thống điện ;
+ A3. Định nghĩa được thế nào là nhiễu và mô tả được các loại nhiễu đối với hệ
thống đo lường tự động hóa;
+ A4. Nhận dạng được các nguồn gây nhiễu và các phương pháp chống nhiễu;
+ A5. Nhận dạng được các loại cáp điện áp thấp, cáp sợi quang và các phương pháp
lắp đặt và đấu nối.

-

Về kỹ năng:
+ B1. Thực hiện được việc bọc chống nhiễu bằng các phương pháp khác nhau;
+ B2. Lắp đặt và đấu nối được các loại đầu nối kẹp;

+ B3. Đấu nối được các loại cáp có bọc chống nhiễu để tăng cường khả năng chống

nhiễu điện từ;
+ B4. Lắp đặt và đấu nối được cáp xoắn đôi;

+ B5. Thực hiện được việc kiểm tra thông mạch sau khi lắp đặt.

-

Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ C1. Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc ;

+ C2. Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và
làm việc với các hệ thống điện;
+ C3. Thực hiện vệ sinh công nghiệp sau khi thực hiện công việc.
5. Chương trình mơ-đun:
5.1. Chương trình khung:
Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

I

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

Các mơn học
chung bắt buộc

23

465

180

260

17

8

1

COMP64002

Chính trị

4

75

41

29

5

0

2

COMP62004

Pháp luật

2

30

18

10

2

0

3

COMP62008

Giáo dục thể chất

2

60

5

51

0

4

4

COMP62010

Giáo dục quốc
phịng và An ninh

4

75

36

35

2

2

5

COMP63006

Tin học

3

75

15

58

0

2

6

FORL66001

Tiếng Anh

6

120

42

72

6

0

7

SAEN52001

An tồn vệ sinh
lao động

2

30

23

5

2

0

II

Các mơn học, mơ
đun chun mơn
ngành, nghề

79

1845

602

1170

43

30

II.1

Mơn học, mơ đun
cơ sở

20

375

196

159

15

5

8

AUTM52101

An tồn TĐH

2

45

14

29

1

1

9

ELEI53154

Điện kỹ thuật 1

3

60

28

29

2

1

Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

10

AUTM53102

Điện tử cơ bản

3

60

28

29

2

1

11

ELEI53011

Khí cụ điện

3

45

28

14

3

0

12

ELEI53110

Đo lường điện

3

60

28

29

2

1

13

AUTM53006

Bản vẽ thiết bị đo
lường

3

45

42

0

3

0

14

AUTM53104

Mạch logic số

3

60

28

29

2

1

II.2

Môn học, mô đun
chuyên môn
ngành, nghề

59

1470

406

1011

28

25

15

AUTM55005

Thiết bị đo lường

5

90

56

29

4

1

16

AUTM55107

Hiệu chuẩn thiết
bị đo lường

5

120

28

87

2

3

17

AUTM54108

Lắp đặt hệ thống
TĐH 1

4

90

28

58

2

2

Lắp đặt hệ thống
TĐH 2

4

90

28

58

2

2

18

AUTM54109

19

AUTM53110

Cơ sở điều khiển
quá trình

3

60

28

29

2

1

20

AUTM52112

Đấu nối dây

2

45

14

29

1

1

21

AUTM54113

Hệ thống điều
khiển thủy lực khí nén

4

90

28

58

2

2

22

AUTM55115

PLC

5

120

28

87

2

3

23

AUTM64125

Vi điều khiển

4

90

28

58

2

2

24

AUTM63117

Hệ thống điều
khiển phân tán
(DCS)

4

90

28

58

2

2

25

AUTM64118

Điều khiển quá
trình nâng cao

4

90

28

58

2

2


Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

26

AUTM62119

Kiểm tra, chạy thử

và xử lý lỗi vịng
điều khiển

3

75

14

58

1

2

27

AUTM64020

Thiết bị phân tích
và theo dõi

4

60

42

14

4

0

28

AUTM63221

Khóa luận tốt
nghiệp

3

135

14

121

0

0

29

AUTM55222

Thực tập sản xuất

5

225

14

209

0

2

102 2310

782

1430

60

38

Tổng số
5.2. Chương trình chi tiết mơ-đun:

Thời gian (giờ)
Số
TT

Nội dung tổng quát

Tổng
Lý
số
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập

LT TH

1

Bài 1: Đấu nối dây

30

15

13

2

Bài 2: Nối đất và bọc chống nhiễu cho hệ
thống thiết bị đo lường tự động hóa

15

14

1

1

1

Cộng

45

29

14

1

1

6. Điều kiện thực hiện mơ-đun:
6.1. Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng:
-

Phịng học lý thuyết: đáp ứng phòng học chuẩn.

-

Phòng thực hành: phòng thực tập điện cơ bản.

6.2. Trang thiết bị máy móc:
-

Kiểm
tra

Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng/phấn trắng và màu, giẻ lau


-

Các thiết bị, máy móc: các cơng cụ, dụng cụ cầm tay; đồng hồ VOM; thiết bị kiểm
tra cáp quang.

6.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
-

Giáo trình, giáo án

-

Qui trình thực hành (nếu có)

-

Phiếu đánh giá thực hành

6.4. Các điều kiện khác:
7. Nội dung và phương pháp đánh giá
7.1. Nội dung:

-

Kiến thức: bài 1, bài 2.

-

Kỹ năng: bài 1, bài 2.

-

Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+
+

Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và làm
việc với các hệ thống điện.
7.2. Phương pháp đánh giá:
7.2.1 Kiểm tra thưởng xuyên:
-

Số lượng bài: 01.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời điểm
bất kỳ trong quá trình học thơng qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học, kiểm tra
viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội dung thực
hành, thực tập, chấm điểm bài tập.

7.2.2 Kiểm tra định kỳ:
-

Số lượng bài: 02, trong đó 01 bài lý thuyết và 01 bài thực hành.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo số
giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơ đun có thể bằng hình thức kiểm
tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài thực hành, thực
tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án và đề kiểm tra thực hành
kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định.

7.2.3 Thi kết thúc mô đun: lý thuyết và thực hành.
-

Hình thức thi: Tích hợp trắc nghiệm và thực hành

-

Thời giant thi: 90÷120 phút.

-

Chuẩn đầu ra đáp ứng: A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, B4, B5, C1, C2.
Stt

Bài kiểm tra

Hình thức

kiểm tra

Nội dung

Chuẩn đầu
ra đáp ứng

Thời gian


1. Bài kiểm tra Lý thuyết: tự Bài 1, bài 2
số 1
luận/trắc
nghiệm/báo
cáo

A1,
A2, 45÷60 phút
A3, A4, A5

2. Bài kiểm tra Thực hành
số 2

B1, B2, B3, 60 phút
B4, B5

Bài 1, bài 2

3. Thi kết thúc Lý thuyết + Bài 1, bài 2 và A1,
A2, 90÷120

mơ đun
thực hành
bài 3
A3,
A4, phút
A5, B1, B2,
B3, B4, B5,
C1, C2.
8. Hướng dẫn thực hiện mô-đun
8.1. Phạm vi áp dụng chương trình
-

Chương trình mơ đun này được áp dụng cho nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa, trình
độ trung cấp và cao đẳng.

8.2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy, học tập mơn học:
-

Đối với giảng viên/giáo viên:
+ Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết hoặc tích hợp hoặc thực hành phù hợp với
từng chương/bài học với thời lượng theo giờ dạy hoặc theo buổi dạy.
+ Tổ chức giảng dạy: tập trung đối với giờ lý thuyết và chia ca đối với giờ thực hành
theo qui định.

-

Đối với người học:

+ Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được
cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện,

tài liệu...)
+ Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết
lý thuyết phải học lại mơn học mới được tham dự kì thi lần sau.
+ Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo
nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 6-8 người học sẽ được cung cấp chủ
đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm
về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và
hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
+ Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
+ Tham dự thi kết thúc môn học.
+ Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
8.3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý: Các bài có nội dung quan trọng như nhau.
9. Tài liệu cần tham khảo:
[1]. Instrumentation Level 3, third edition, NCCER, 2016.



1.

BÀI 1: ĐẤU NỐI DÂY

GIỚI THIỆU BÀI 1:
Bài 1 là bài giới thiệu các loại cáp điện áp và phụ kiện đi kèm, các quy trình đấu nối đầu
cuối của cáp điện áp và dây dẫn điện, phương pháp kiểm tra và khắc phục các sự cố xảy
ra trong quá trình đấu nối.
MỤC TIÊU CỦA BÀI 1 LÀ:
Về kiến thức:
Nhận dạng được và mô tả được các loại cáp được sử dụng trong lĩnh vực đo lường tự
động hóa;
Giải thích được cách đấu nối cáp điện áp thấp;

Giải thích được cách kiểm tra cáp và cách khắc phục các lỗi thường gặp khi đấu nối cáp;
Trình bày được khái niệm nối đất và hàn nối và mô tả được kỹ thuật nối đất và hàn nối;
Mô tả được các loại nhiễu điện từ và các phương pháp làm giảm hoặc loại bỏ nhiễu điện
từ;
Về kỹ năng:
Phân biệt được các loại cáp: cáp đôi xoắn, cáp đôi không xoắn và cáp đồng trục;
Lắp đặt và đấu nối được các loại đầu nối kiểu hàng kẹp;
Đấu nối được cáp bọc chống nhiễu để tăng khả năng chống nhiễu điện từ;
Lắp đặt và đấu nối được cáp đồng trục;
Thực hiện được việc kiểm tra thông mạch sau khi lắp đặt;
Nhận dạng được và giải thích được việc nối đất cho một thiết bị trên một bản vẽ cho
trước;
Vẽ được một vòng nối đất;
Nhận dạng được và giải thích được việc bọc chống nhiễu cho một thiết bị trên một bản
vẽ cho trước.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và làm việc với
các hệ thống điện.
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 1


PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp,
dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài1 (cá
nhân hoặc nhóm).
Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn thành đầy
đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho

người dạy đúng thời gian quy định.
ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1
Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng học lý thuyết
Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn, bút viết bảng/phấn trắng và
màu, giẻ lau. Các thiết bị, máy móc: các cơng cụ, dụng cụ cầm tay; đồng hồ VOM; thiết
bị kiểm tra cáp quang.
Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo trình, giáo án; Qui trình thực hành (nếu có);
Phiếu đánh giá thực hành
Các điều kiện khác: khơng có
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1
Nội dung:
Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
Phương pháp:
Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng hoặc kiểm tra viết
dưới 30 phút.)
Kiểm tra định kỳ lý thuyết/thực hành: khơng có.

Bài 1: Đấu nối dây

Trang 2


NỘI DUNG BÀI 1
1.1

Các loại cáp điện áp và phụ kiện đi kèm

Đội ngũ nhân viên đo lường tự động hóa phải nhận biết được các loại cáp điện áp sử
dụng dịng điện một chiều và có tín hiệu truyền thơng / tín hiệu giao tiếp trong các vịng
điều khiển là tín hiệu điện 4÷20 mA. Bên cạnh đó đội ngũ này còn phải biết kiểm tra
cáp bằng các kĩ thuật kiểm tra phù hợp. Nếu cáp bị lỗi được kiểm tra định vị, việc phân
tích lỗi phải được thực hiện để xác định nguyên nhân gây ra lỗi và liệu lỗi có phải do
nguyên nhân cố hữu (tay nghề người thợ) hay do nguyên nhân khách quan (môi trường
tác động).
Phần này sẽ giới thiệu các loại cáp điện áp thấp, phương pháp đấu nối đầu cuối các loại
cáp này và các phụ kiện đi kèm.
1.1.1 Các loại cáp điện áp
Cần phải chọn đúng loại cáp điện áp thấp đáp ứng được các u cầu về an tồn theo
NEC® (NEC – National Electrical Code: Tiêu chuẩn điện quốc gia của Mỹ), theo khu
vực và theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất thiết bị đối với các hệ thống được lắp đặt. Ngoại
trừ cáp truyền thông được lắp đặt ở các cơng trình có các đầu cuối của cáp được đấu nối
bên trong cách 15’ (tương đương 15 mét) tính từ bên ngồi thì NEC u cầu tất cả các
loại cáp thấp áp còn lại đều phải được liệt kê và đánh dấu theo mã phân loại thích hợp.
Các loại cáp khác nhau phù hợp với các loại mã phân loại khác nhau. Thông thường, tất
cả các loại cáp theo tiêu chuẩn NEC đều được dán nhãn bởi nhà sản xuất cáp với mã
phân loại thích hợp.
Hình 1-1 minh họa các loại cáp được sử dụng trong các mạch điện hạn chế và được phê
duyệt sử dụng trong khay cáp; thường được gọi là cáp PLTC (PLTC là viết tắt của cụm
từ tiếng Anh Power Limited Tray Cable), cáp báo cháy, cáp phân loại 2/3. Các kích
thước lõi dẫn nằm trong phạm vi 12÷24 AWG, tùy thuộc vào số lượng lõi dẫn có trong
cáp. Lõi dẫn có thể được bọc lớp tráng thiếc hoặc lõi trần, là lõi cứng hoặc kiểu dây bện,
kiểu xoắn hoặc dây song song. Bọc chống nhiễu, nếu được sử dụng, thường là màng
Mylar R được phủ nhơm với một hoặc nhiều dây dịng về đất (dây nối đất) ở bên trong
lớp vỏ bọc cùng với lớp cách điện của lõi cáp và được đánh giá cho việc sử dụng. Để có

hiệu quả, tất cả dây dịng về đất (dây nối đất) phải được nối đất.
Các sơ đồ hoặc hướng dẫn lắp đặt mạch vòng cho thiết bị hệ thống sẽ cho biết liệu tất
cả các lớp vỏ bọc cho cáp được kết nối với nhau và chỉ nối đất tại một điểm hay không.
Các sơ đồ này cũng sẽ cho biết liệu mỗi cáp được nối đất ở cả hai đầu hay chỉ ở một
đầu. Nếu chỉ có một đầu của cáp được nối đất, dây nối đất ở đầu còn lại được gập lại và
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 3


quấn băng keo. Kiểu nối đất này được gọi nối đất hở (floating the ground). Nếu đầu nối
đất của dây này có vấn đề thì tháo đầu cịn lại ra để nối đất.
Mã màu của các dây dẫn thường được quyết định bởi nhà sản xuất. Vỏ bọc ngoài của
cáp báo cháy được cung cấp từ một số nhà sản xuất có thể là màu đỏ để xác định cáp
này là cáp sử dụng trong các mạch báo cháy. Một số cáp có thể có lớp vỏ bọc ngồi
mỏng được mã hóa màu (thường là màu vàng) để xác định chúng là cáp truyền thơng.

Hình 1-1 Cáp PLTC, cáp báo cháy và cáp loại 2/3
Một số cáp truyền thông được mơ tả ở các phần tiếp theo có vỏ bọc được nhà sản xuất
dán nhãn thơng số đường kính dây dẫn ở đơn vị ft (m) và/hoặc in (cm) để hỗ trợ việc
lắp đặt cáp/dây dẫn. Các thông tin bổ sung về chỉ số chỉ cỡ dây dẫn theo tiêu chuẩn
AWG được cung cấp ở Phụ lục. Vài loại cáp được đánh dấu để sử dụng làm cáp chôn
trực tiếp hoặc sử dụng làm cáp trên không dùng dây thép mạ kẽm để đỡ cáp.
Một số cáp truyền thông được mơ tả trong các đoạn sau đây có sẵn với vỏ bọc / lõi dẫn
được nhà sản xuất dán nhãn bằng dấu chân (mét) và / hoặc inch (centimet) để giúp lắp
đặt cáp / dây dẫn. Thông tin bổ sung về kích thước dây AWG và số liệu phổ biến được
cung cấp trong Phụ lục. Một số dây cáp được đánh dấu để sử dụng làm cáp chôn trực
tiếp hoặc để sử dụng làm cáp trên không được cung cấp bởi một bộ truyền tin dây thép.

Bài 1: Đấu nối dây

Trang 4


Cáp cách điện khoáng sản (MI) chuyên dùng để sử dụng trong các cài đặt rất khắt khe.
Một cáp MI điển hình được chế tạo với vỏ ngồi bằng đồng, chất cách điện là bột ơ-xít
magiê và dây dẫn được nhúng trong chất cách điện. Lớp cách điện của cáp không chứa
nhựa hoặc vật liệu hữu cơ khác. Cáp này chống cháy và rất bền. Nó được sử dụng trong
các lắp đặt nơi nó vẫn tiếp tục hoạt động đúng ngay cả khi có hỏa hoạn. Tuy nhiên, để
duy trì tính tồn vẹn và lợi thế của nó, bất kỳ sự đấu nối đầu cuối nào đều (một điểm
yếu tự nhiên) phải được thực hiện rất cẩn thận.
a. Cáp xoắn đơi khơng có bọc chống nhiễu (UTP – Unshielded Twisted-Pair
Cable)
Cáp xoắn đơi khơng có bọc chống nhiễu hay cịn gọi là cáp UTP (hình 1.2) được sử
dụng nhiều năm trong việc truyền thoại và dữ liệu. Hiện tại, đây là loại cáp được sử
dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực truyền thông. Loại cáp này bao gồm từ một cặp đến
1.800 cặp dây dẫn bằng đồng được xoắn từng đôi với nhau. Các dây dẫn có kích thước
từ 24 đến 22 theo tiêu chuẩn AWG. Trong các cáp vượt quá 600 cặp, một lớp bọc chống
nhiễu dạng lưới bằng hợp kim thép - nhôm được sử dụng để bao quanh các lõi dẫn cáp.

Hình 1-2 Cáp xoắn đơi khơng có vỏ bọc chống nhiễu (cáp UTP)
Mỗi cặp dây dẫn có điện trở danh định 100Ω. Cặp dây dẫn này thuộc Cat 3 (tốc độ
truyền đạt đến 16 MHz), Cat 4 (20 MHz), Cat 5/5e (100 MHz) và Cat 6/6A (250 MHz
và 500 MHz). Đã có cáp UTP cat 7 và cat 8 được sử dụng ở các cấu hình với tốc độ rất
cao.
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 5

Cáp UTP cat 1 và cat 2 (cũng được gọi là cấp 1 và cấp 2) khơng cịn được sử dụng cho
việc lắp đặt mới. Tuy nhiên 2 loại cáp này vẫn còn tồn tại trong các bưu điện cũ với tốc
độ truyền dữ liệu rất chậm.
Cáp UTP cat 3 là loại tối thiểu được chấp nhận để sử dụng cho việc lắp đặt mới, tuy
nhiên cáp UTP loại 5/5e được sử dụng thông dụng hơn. Khi được lắp đặt chính xác, cáp
UTP cat 5 có thể hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao.
Mỗi cặp dây của cáp UTP có tên gọi lần lượt là dây đầu và dây vòng (tên tiếng Anh
tương ứng là tip và ring). Dây đầu (dây tip) thường được nối với cực dương của điện áp
một chiều (DC) và dây vòng (dây ring) được nối với cực âm của điện áp này. Ban đầu,
những thuật ngữ này xuất phát từ các hệ thống điện thoại cũ khi điện thoại viên (người
trực tổng đài) sử dụng dây nhảy (Patch Cord) để kết nối cuộc gọi ở tủ chuyển mạch. Mỗi
một đầu cắm của dây nhảy có 3 phần được tách biệt bằng chất cách điện. Phần gần ngay
đầu cắm nhất chính là phần của dây tip. Tiếp đến là phần của dây ring và cuối cùng
chính là phần nối đất.
Màu ban đầu được sử dụng cho dây tip, dây ring và dây nối đất của cáp điện thoại là
màu xanh lá cây cho dây tip (L1), màu đỏ cho dây ring (L2) và màu vàng cho dây nối
đất (G). Ngày nay mã màu này vẫn còn được sử dụng ở các bưu điện con thuộc Tổng
bưu điện Bell System ở Mỹ. Nhưng đối với các hệ thống truyền thơng hiện đại ngày nay
thì chỉ cịn 2 dây là tip và ring.
Hai dây tip và ring của cáp UTP thường được qui định mã màu như bảng 1-1, tuy nhiên
các mã màu khác vẫn được sử dụng. Trong bảng 1-1 có 5 màu được sử dụng cho dây
tip, đó là màu trắng, màu đỏ, màu đen, màu vàng và màu tím. Như vậy sẽ có đến 5 cặp
dây cho mỗi màu của dây tip khi 5 màu của dây ring lần lượt là: màu xanh da trời, màu
cam, màu xanh lá cây, màu nâu và màu xám đen.
Mã màu cho phép định nghĩa 25 cặp dây ở trong một cáp mà không bị lặp lại bất kỳ tổ
hợp màu nào. Một số nhà sản xuất đã đánh dấu dây tip bằng màu của dây ring để dễ
dàng nhận dạng mỗi cặp dây. Đối với cáp UTP có nhiều hơn 25 cặp dây thì mỗi nhóm
từ 1 cho đến 24 (gồm 600 cặp dây) sẽ được bọc lại bằng băng keo hoặc cột dây và được
mã hóa màu theo đúng thứ tự mỗi nhóm (1 nhóm gồm 25 cặp ở cột Binder Group trong
bảng 1-1). Nhóm cuối cùng, tức nhóm số 25 sẽ khơng được bó lại (No binder). Đối với

cáp chỉ có đến 125 cặp dây thì chỉ màu của dây ring được sử dụng vì màu trắng của dây
tip đã được sử dụng để mã màu cho các nhóm (xem bảng 1-1).
Với các cáp có trên 600 cặp dây thì cứ mỗi nhóm 600 cặp dây sẽ được bọc lại bằng 1
siêu vòng kẹp (super-binder). Mỗi siêu vòng kẹp được đánh dấu bằng màu của dây tip
theo thứ tự tuần tự trong bảng 1-1: cặp dây 1÷600 sẽ là màu trắng, cặp 601÷1200 sẽ là
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 6


màu đỏ, cặp 1201÷1800 sẽ là màu đen…Cáp UTP nhiều cặp dây thường được sử dụng
cho cáp đường trục hệ thống truyền thông. Cáp UTP bốn cặp dây được sử dụng làm cáp
ngang để kết nối với các đầu ra của khu vực làm việc. Một số nhà sản xuất có thể sử
dụng vỏ bọc màu vàng để biểu thị cáp là một phần của mạch truyền thông.

Bảng 1.1 Bảng mã màu thông dụng cho các cặp dây và tổ hợp liên kết màu.
b. Dây nhảy của cáp xoắn đôi khơng có bọc chống nhiễu (Unshielded TwistedPair Cable Patch Cords)
Dây nhảy của cáp UTP sử dụng 4 cặp dây dẫn nhiều sợi bằng đồng.Các dây này thường
được trang bị các đầu nối 8 - vị trí, 8 – tiếp điểm (8P8C) ở cả 2 đầu dây. Kháng trở danh
định của dây là 100Ω. Mã màu của dây nhảy được liệt kê như bảng 1-2.

Bảng 1.2 Bảng mã màu của dây nhảy (Patch cord)
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 7


c. Cáp truyền thông dạng dẹt (UTC – Undercarpet TelecommunicationCable)
Cáp UTC (hình 1-3) cũng là cáp xoắn đơi khơng có bọc chống nhiều nhưng ở dạng dẹt.
Loại cáp này thường là cat 5 và có kháng trở danh định là 100Ω.

Cáp UTC được sử dụng như là lựa chọn cuối cùng trong việc lắp đặt mới vì tính dễ bị
hư hỏng, khả năng cấu hình lại bị hạn chế và vẻ ngoài kém thẩm mỹ do các cáp này
được lắp đặt đi xuyên qua thảm. Tuy nhiên, nó cung cấp một giải pháp hiệu quả cho các
công việc cải tạo khó khăn. Khi lắp đặt hệ thống cáp dẹt, phải tránh các khu vực giao
thơng có mật độ cao, các vị trí có đồ đạc nặng và cáp điện chìm.

Hình 1-3 Cáp UTC dẹt
d. Cáp xoắn đơi có bọc chống nhiễu (STP - Shielded Twisted-Pair Cable) và đầu
nhảy (Patch Cord)
Cáp xoắn đôi thường được thêm một lớp bảo vệ để giúp cáp tránh được nhiễu điện từ
cũng như nhiễu chéo. Việc này thường được thực hiện bằng việc bọc chống nhiễu theo
1 trong 3 cách sau:
Cách 1: Một lớp bọc chống nhiễu được thêm vào cáp, quấn quanh các cặp dây.
Cách 2: Mỗi một cặp dây được bọc chống nhiễu riêng biệt.
Cách 3: Mỗi cặp dây được bọc chống nhiễu riêng và toàn bộ cáp cũng được bọc chống
nhiễu.
Lớp bọc chống nhiễu được làm ở dạng lưới hoặc dạng lá kim loại. Thông thường các
cặp dây được bọc chống nhiễu bằng lá kim loại và các cặp dây và toàn bộ cáp được bọc
chống nhiễu bằng dây bện. Dây dòng về đất (Drain wires) được dùng cho cả việc nối
đất. Hình 1-4 là một ví dụ về cáp STP.
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 8


Hình 1-4 Cáp STP
Thơng thường, cáp xoắn đơi có vỏ bọc chống nhiễu được gọi tắt là STP. Tuy nhiên nhiều
nhà sản xuất cáp xoắn đôi đã gây ra nhiều sự nhầm lẫn khi kí hiệu cáp này là ScTP, STPA và FTP. ISO/IEC đã đơn giản hóa vấn đề này bằng hệ thống mã hóa cáp sử dụng 2 ký
tự TP (Twisted Pair) để chỉ ra đây là cáp xoắn đôi. Để chỉ ra loại bọc chống nhiều cho
từng loại cáp xoắn đơi cụ thể thì 3 ký tự được sử dụng là: S (Braid shielding) – lớp vỏ

bọc chống nhiễu dạng dây bện, F (Foil Shielding) - vỏ bọc chống nhiễu dạng lá kim loại,
và U (Unshielded) là khơng có vỏ bọc chống nhiễu.
Ví dụ, S/UTP chỉ ra cáp có vỏ bọc chống nhiễu dạng dây bện (S- Braid Shiedling) nhưng
các cặp dây xoắn bên trong cáp không được bọc chống nhiễu (U – Unshielded). U/FTP
chỉ ra đây là loại cáp không được bọc chống nhiễu, nhưng từng cặp dây xoắn bên trong
cáp được bọc chống nhiễu bằng lá kim loại (F - Foil Shielding).
Công nghệ sản xuất cáp STP đã loại bỏ được nhiễu cao tần và nhiễu điện từ và thường
là lựa chọn ưu tiên trong việc đấu nối dây tín hiệu cho hệ thống đo lường tự động hóa.
Cáp STP thường đắt hơn cáp UTP, ngoại trừ việc phải nối đất dây dòng về đất (drain
wires) và bọc chống nhiễu bằng lá kim loại cho từng cặp dây xoắn thì cáp STP về cớ
bản tương tự như cáp UTP. Cáp STP cũng có 8 loại từ cat 1 đến cat 8. Các đầu dây nhảy
của cáp STP cũng có sẵn. Cũng tương tự như cáp UTP, các đầu dây nhảy của cáp STP
cũng có độ suy hao lên đến 20% so với các dây dẫn đơn lõi (solid conductor).
e. Cáp đồng trục (Coaxial Cable)
Cáp đồng trục là một loại cáp có vỏ bọc chống nhiễu, được sử dụng rộng rãi cho các
ứng dụng tần số vơ tuyến (RF), bao gồm video, truyền hình, radio và truyền thông dữ
liệu (chẳng hạn như internet). Tất cả các cáp đồng trục đều có một lõi dẫn trung tâm ở
Bài 1: Đấu nối dây

Trang 9