Thiết kế lắp đặt tủ điện điều khiển tự động máy bơm cấp nước cho tòa nhà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH
-------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÁY BƠM
CẤP NƯỚC CHO TÒA NHÀ

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Đinh Hải Lĩnh

Sinh viên thực hiện

: Lê Văn Hoài Nam

Mã sinh viên

: 1951081132

Lớp

: K64 - CĐT

Hà Nội, 2023


LỜI NĨI ĐẦU
Lý do chọn khóa luận
Hệ thống bơm nước trong các nhà máy, khu cơng nhiệp, tịa nhà đa phần hoạt
động liên tục 100% tải từ khi khởi động cho đến khi dừng hệ thống. Việc này gây ra

rất nhiều hạn chế và lãng phí cho hệ thống như: Khi ở thời gian cao điểm: Lượng
nước đầu ra cần sử dụng nhiều mặc dù chạy 100% tải nhưng vẫn không đủ nước cung
cấp dẫn đến thiếu nước. Nếu muốn bổ sung thêm nước thì người vận hành đóng thêm
bơm khác vào hệ thống nhưng các bơm này sẽ chạy 100% tải, việc này có rất nhiều
hạn chế vì việc sử dụng như vậy sẽ khiến cho lượng nước đầu ra không cố định, thay
đổi liên tục và gây ra lãng phí. Khi ở thời gian thấp điểm: Lượng nước đầu ra sử dụng
ít nhưng bơm vẫn chạy 100% cơng suất vì thế gây lãng phí. Các bơm phải chạy liên
tục nên sẽ giảm tuổi thọ về mặt cơ khí.
Việc điều khiển tự động ổn định lưu lượng nước và tiết kiệm năng lượng cho
hệ thống cấp nước là cần thiết. Do vậy em đã chọn đề tài “Thiết kế lắp đặt tủ điện
điều khiển tự động máy bơm cấp nước cho tịa nhà”
Mục tiêu nghiên cứu
Tính tốn và thiết kế các bản vẽ kỹ thuật của tủ điện điều khiển máy bơm nước.
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng: Tủ điện điều khiển bằng biến tần.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi: Nghiên cứu về tủ điều khiển máy bơm nước với công suất 55kW.
Phương pháp nghiên cứu
Phân tích kế thừa lý thuyết; tính tốn, xây dựng bản vẽ kỹ thuật của tủ điện.
Bố cục của khóa luận
Khóa luận gồm 4 chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống bơm nước cho tòa nhà
Chương 2. Các thiết bị điện và tính chọn thiết bị cho tủ
Chương 3. Thiết kế tủ điện
Chương 4. Lắp đặt và kiểm tra tủ điện
Hà Nội, ngày 13 tháng 6 năm 2023
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Hoài Nam

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: .......................................................................................................
Mã sinh viên: .................................................................................................................
Lớp: ...............................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Kết luận: Đồng ý/Không đồng ý cho sinh viên…………nộp báo cáo khóa luận tốt
nghiệp.
Hà Nội, ngày……..tháng……năm……
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Chữ ký, Họ tên)


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên:.......................................................................................................
Mã sinh viên: .................................................................................................................
Lớp: ..............................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
(Chữ ký, Họ tên)


MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH

CHƯƠNG 1 .............................................................................................................. 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC CHO TÒA NHÀ...................... 1
1.1 Vai trò và chức năng của hệ thống bơm nước............................................. 1

1.1.1 Vai trò ....................................................................................................... 1
1.1.2 Chức năng ................................................................................................. 2
1.2 Các hệ thống bơm nước cho tòa nhà ........................................................... 2
1.2.1 Hệ thống bơm cấp nước sinh hoạt ............................................................ 2
1.2.2 Hệ thống bơm nước phòng cháy chữa cháy ............................................. 3
1.2.3 Hệ thống bơm nước làm mát .................................................................... 4
1.2.4 Hệ thống bơm nước thoát nước mưa ........................................................ 5
1.2.5 Hệ thống bơm thoát nước thải .................................................................. 6
1.2.6 Hệ thống bơm nước tưới cây .................................................................... 7
1.2.7 Hệ thống bơm nước hồ bơi ....................................................................... 8
1.3 Hệ thống bơm cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà ........................................... 9
1.3.1 Tại sao lại cần hệ thống cấp nước? .......................................................... 9
1.3.2 Một số tiêu chuẩn hệ thống cấp nước....................................................... 9
1.3.3 Hệ thống cấp nước quy mơ tịa nhà – chung cư và văn phòng .............. 10
CHƯƠNG 2 CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHO TỦ
ĐIỆN ........................................................................................................................ 11
2.1 Các thiết bị bảo vệ, điều khiển của tủ điện ............................................... 11
2.1.1 Áp tô mát ................................................................................................ 11
2.1.2 Rơ le ....................................................................................................... 15
2.1.3 Rơ le điện từ ........................................................................................... 15
2.1.4 Rơ le nhiệt .............................................................................................. 16
2.1.5 Cầu chì .................................................................................................... 18


2.1.6 Cơng tắc tơ ............................................................................................. 19
2.2 Phân tích, lựa chọn thiết bị điện ................................................................ 22
2.2.1 Máy bơm nước ....................................................................................... 22
2.2.2 Biến tần .................................................................................................. 23
2.2.3 Áp tô mát cho mạch động lực ................................................................ 24
2.2.4 Rơ le bảo vệ pha ..................................................................................... 25

2.2.5 Cầu chì và đế cầu chì ............................................................................. 26
2.2.6 Áp tơ mát mạch điều khiển .................................................................... 27
2.2.7 Rơ Le Trung Gian .................................................................................. 28
2.2.8 Chống sét lan truyền............................................................................... 29
CHƯƠNG 3 .............................................................................................................30
THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN .............................................................................................30
3.1 Yêu cầu về thiết bị..................................................................................... 30
3.1.1 Thiết bị đóng cắt..................................................................................... 30
3.1.2 Nhãn mác, bảng tên ................................................................................ 31
3.1.3 Kiểm tra, nghiệm thu tủ điện tại xưởng (FAT) ...................................... 32
3.2 Sơ đồ nguyên lý cấp điện tổng quát .......................................................... 32
3.3 Thiết kế tủ điện điều khiển máy bơm nước .............................................. 34
3.3.1 Yêu cầu thiết kế ...................................................................................... 34
3.3.2 Sơ đồ điều khiển máy bơm nước ........................................................... 35
3.4 Thiết kế vỏ tủ và sơ đồ bố trí thiết bị trong tủ .......................................... 40
3.5 Cài đặt biến tần.......................................................................................... 41
CHƯƠNG 4 .............................................................................................................45
LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA TỦ ĐIỆN ......................................................................45

4.1 Quy trình lắp đặt........................................................................................ 45
4.2 Quy trình kiểm tra ..................................................................................... 53
KẾT LUẬN
PHỤ LỤC
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1. Tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006 ............................................................... 10
Bảng 2-1. Thông số kĩ thuật bơm ............................................................................. 23
Bảng 2-2. Thông số kĩ thuật áp tô mát 3P ................................................................ 25

Bảng 2-3. Thông số kĩ thuật áp tô mát 2P ................................................................ 28
Bảng 2-4. Thông số kĩ thuật thiết bị chống sét lan truyền ....................................... 29
Bảng 3-1. Kí hiệu trong sơ đồ nguyên lý cấp điện tổng quát ................................... 34
Bảng 3.2. Bảng số lượng các thiết bị trong tủ .......................................................... 40
Bảng 3-3. Bảng giải thích các thơng số cài đặt của biến tần .................................... 42
Bảng 4-1. Thông số nhãn in cho máy LM-550A ..................................................... 49
Bảng 4-2. Bảng phân màu cho các pha trong tủ điện công nghiệp .......................... 51
Bảng 4-3. Bảng chọn tiết diện dây dẫn động lực theo dòng điện ............................ 52
Bảng 4-4. Bảng màu dây điện điều khiển đấu trong tủ điện công nghiệp ............... 53


DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1. Hệ thống bơm nước cho tịa nhà .................................................................1
Hình 2-1. Hình ảnh áp tơ mát ba pha thực tế ............................................................11
Hình 2-2. Áp tơ mát bảo vệ dịng cực đại .................................................................13
Hình 2-3. Áp tơ mát bảo vệ sụt áp ............................................................................14
Hình 2-4. Cấu trúc chung của Rơ le điện từ..............................................................16
Hình 2-5. Cấu trúc chung của Rơ le nhiệt .................................................................17
Hình 2-6. Máy bơm nước lưu lượng lớn Pentax 55Kw ............................................23
Hình 2-7. Biến tần Rexroth VFC5610 ......................................................................24
Hình 2-8. Áp tơ mát MITSUBISHI 3P 150A ...........................................................25
Hình 2-9. Rơ le bảo vệ pha K8AK-PM2...................................................................26
Hình 2-10. Cầu chì RT-32 5A ..................................................................................26
Hình 2-11. Đế cầu chì omega OMG-FS32X.............................................................27
Hình 2-12. MCB Mitsubishi BH-D6 2P 6A .............................................................27
Hình 2-13. Rơ le Omron MY4N-GS AC220/240, 14 chân, 3A ...............................28
Hình 2-14. Thiết bị chống sét lan truyền SPD Schneider .........................................29
Hình 3-1. Sơ đồ nguyên lý cấp điện tổng quát ..........................................................33
Hình 3-2. Sơ đồ bảo vệ mạch và cấp nguồn điều khiển ............................................35
Hình 3-3a. Sơ đồ điều khiển bơm ............................................................................37

Hình 3-3b. Sơ đồ điều khiển bơm .............................................................................38
Hình 3-4. Sơ đồ đấu dây của biến tần .......................................................................40
Hình 3-5. Mặt trước bảng điều khiển của biến tần ...................................................41
Hình 3-6. Thao tác cài đặt biến tần ...........................................................................41
Hình 3-7. Các nút điều khiển và đèn báo trên cánh tủ ..............................................44
Hình 4-1. Vỏ tủ điện sau khi lắp ráp được chuyển sang xưởng điện ........................46
Hình 4-2. Vỏ tủ điện sau khi lắp ráp được chuyển sang xưởng điện ........................46
Hình 4-3. Vị trí các thiết bị trong tủ điện cơng nghiệp .............................................47
Hình 4-4. Vị trí các thiết bị trong tủ điện cơng nghiệp .............................................48
Hình 4-5. Máy gia cơng đồng thanh cái Nam Sung ..................................................50
Hình 4-6. Đồng thanh cái được cắt thành phôi .........................................................51


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BƠM NƯỚC CHO TÒA NHÀ
1.1 Vai trò và chức năng của hệ thống bơm nước
1.1.1 Vai trò
Vai trò của hệ thống bơm nước cho tịa nhà là vơ cùng quan trọng vì nó đóng
vai trò trong nhiều chức năng quan trọng nhằm đảm bảo cung cấp nước một cách hiệu
quả và đáng tin cậy trong tồn bộ khn viên tịa nhà. Hệ thống này đảm bảo sự hoạt
động tổng thể và sự thoải mái của tịa nhà, đồng thời đảm bảo an tồn cho cư dân
trong tịa nhà.

Hình 1-1. Hệ thống bơm nước cho tịa nhà
Đầu tiên và quan trọng nhất, vai trị chính của hệ thống bơm nước là đảm bảo
cung cấp nước liên tục và đáng tin cậy để đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau trong tịa
nhà. Nó chịu trách nhiệm bơm nước từ nguồn cung cấp nước, chẳng hạn như nguồn
nước công cộng hoặc bể chứa, và phân phối nước đến các điểm sử dụng khác nhau
trong tòa nhà, bao gồm vòi nước, bồn rửa, vòi sen, nhà vệ sinh và các thiết bị sử dụng
nước khác. Điều này đảm bảo cư dân có nguồn nước sạch, an tồn để uống, nấu ăn,

vệ sinh cá nhân và các hoạt động hàng ngày khác.
Một vai trò quan trọng khác của hệ thống bơm nước là duy trì áp lực nước đủ
trong tồn bộ tịa nhà. Trong các tịa nhà cao tầng hoặc có hệ thống phân phối nước
phức tạp, áp lực nước từ nguồn tự nhiên có thể khơng đủ để đáp ứng các tầng cao
hoặc các khu vực xa nguồn nước. Hệ thống bơm nước tăng áp lực nước để vượt qua khó
1


khăn này, đảm bảo nước có thể chảy đến mọi góc của tịa nhà với áp lực đủ và lưu lượng
ổn định. Điều này đảm bảo hoạt động hiệu quả và hiệu suất của các thiết bị sử dụng nước,
đồng thời mang lại trải nghiệm cung cấp nước liền mạch cho cư dân.
Hơn nữa, hệ thống bơm nước cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hệ
thống chữa cháy của tịa nhà. Nó cung cấp nước áp lực cao để hỗ trợ hệ thống sprinkler
(vòi phun) chữa cháy, các vòi chữa cháy hoặc các thiết bị khác để chữa cháy. Trong
trường hợp xảy ra hỏa hoạn, hệ thống bơm nước kích hoạt và cung cấp nước áp lực cần
thiết để dập tắt đám cháy và bảo vệ tòa nhà cũng như cư dân khỏi nguy hiểm tiềm ẩn
của hỏa hoạn. Khả năng này rất quan trọng để bảo vệ tính mạng, giảm thiểu thiệt hại
tài sản và hỗ trợ phản ứng kịp thời trong trường hợp xảy ra sự cố cháy.
Ngồi các vai trị chính, hệ thống bơm nước cần được bảo dưỡng định kỳ và
được quản lý chuyên nghiệp. Các hoạt động bảo dưỡng thường xuyên bao gồm kiểm
tra, làm sạch và sửa chữa các bơm, kiểm tra lưu lượng và áp lực nước, kiểm tra van
và cơ cấu điều khiển, và thay thế các linh kiện khi cần thiết. Quản lý hiệu quả của hệ
thống bơm nước đảm bảo hoạt động tối ưu, giảm thiểu nguy cơ sự cố hoặc hỏng hóc,
và tạo điều kiện cho tuổi thọ của hệ thống. Quản lý đúng còn bao gồm giám sát việc
sử dụng nước, phát hiện rò rỉ tiềm ẩn hoặc các vấn đề không hiệu quả, và triển khai
các biện pháp tiết kiệm nước để thúc đẩy sự bền vững.
1.1.2 Chức năng
Cung cấp nguồn nước liên tục đến các điểm sử dụng khác nhau. Duy trì áp lực
nước đủ trong tồn bộ tịa nhà. Hỗ trợ hệ thống chữa cháy của tịa nhà.Lưu thơng
nước để ngăn ngừa nước đọng và duy trì chất lượng nước. Có thể bao gồm công nghệ

xử lý và lọc nước. Tăng cường hiệu suất năng lượng. Tích hợp tính năng giám sát và
điều khiển để đảm bảo hoạt động đúng. Bảo dưỡng và quản lý định kỳ để đạt hiệu
suất tối ưu.
1.2 Các hệ thống bơm nước cho tòa nhà
Tùy theo chức năng làm việc mà hệ thống bơm cấp nước cho tòa nhà được
chia thành những hệ thống sau:
1.2.1 Hệ thống bơm cấp nước sinh hoạt
Hệ thống bơm nước cấp nước sinh hoạt là một phần quan trọng trong tòa nhà
để đảm bảo cung cấp nước sạch và áp lực nước đủ cho các hoạt động sinh hoạt hàng
ngày. Dưới đây là tổng quan về hệ thống này:
2


Nguồn nước: Hệ thống cấp nước sinh hoạt thường được kết nối với nguồn
nước cơng cộng hoặc có thể sử dụng nguồn nước từ giếng khoan hoặc các nguồn
nước sạch khác.
Bể chứa nước: Nước được cung cấp từ nguồn nước và sau đó được lưu trữ
trong bể chứa nước. Bể chứa có dung tích lớn và thường được đặt ở tầng hầm hoặc
trên mái nhà. Nhiệm vụ của bể chứa nước là đảm bảo cung cấp nước liên tục trong
trường hợp cắt nguồn hoặc sự cố xảy ra.
Hệ thống ống nước: Đường ống nước chịu trách nhiệm dẫn nước từ bể chứa
đến các điểm sử dụng trong tòa nhà như vòi sen, bồn cầu, bồn tắm và các thiết bị
khác. Các ống nước thường được làm từ vật liệu chịu áp lực như thép không gỉ hoặc
nhựa PVC.
Bơm áp lực tăng: Hệ thống bơm áp lực tăng được sử dụng để tăng áp lực nước
trong hệ thống. Bơm áp lực tăng giúp đảm bảo rằng nước có thể chảy đến các điểm
sử dụng trên các tầng cao của tòa nhà và đảm bảo áp lực nước đủ cho các hoạt động
sinh hoạt.
Thiết bị điều khiển và van: Hệ thống cấp nước sinh hoạt bao gồm các thiết bị
điều khiển và van để điều chỉnh áp suất và luồng nước. Thiết bị điều khiển có thể

được sử dụng để tự động điều chỉnh hoạt động của bơm và hệ thống nước.
Hệ thống bơm nước cấp nước sinh hoạt đảm bảo cung cấp nước sạch và áp lực
nước đủ cho tất cả các điểm sử dụng trong tòa nhà, từ nhu cầu sinh hoạt hàng ngày
như rửa tay, tắm và nấu ăn đến các hoạt động khác như giặt xe và tưới cây.
1.2.2 Hệ thống bơm nước phòng cháy chữa cháy
Hệ thống bơm nước phòng cháy chữa cháy (Fire Pump System) là một phần
quan trọng của hệ thống phòng cháy chữa cháy trong tịa nhà. Nhiệm vụ chính của hệ
thống này là cung cấp nước áp lực cao và lượng nước đủ để dập tắt hoặc kiểm soát
đám cháy trong trường hợp xảy ra sự cố. Dưới đây là tổng quan về hệ thống bơm
nước phòng cháy chữa cháy:
Bơm chữa cháy (Fire Pump): Bơm chữa cháy là thành phần chính của hệ
thống. Nó có khả năng tạo áp lực cao để đẩy nước từ bể chứa nước chữa cháy hoặc
nguồn nước khác đến các thiết bị chữa cháy như sprinkler (vòi phun), nozzle (ống
phun) chữa cháy hoặc hose reel (cuận dây hơi tự rút).

3


Bể chứa nước chữa cháy (Fire Water Storage Tank): Bể chứa nước chữa cháy
là nơi lưu trữ nước chữa cháy dự phịng. Nó có dung tích lớn và thường được đặt ở
vị trí an tồn trong tịa nhà. Bể chứa nước chữa cháy đảm bảo rằng có đủ lượng nước
để cung cấp trong trường hợp cắt nguồn nước chính hoặc sự cố xảy ra.
Đường ống nước chữa cháy (Fire Water Piping): Đường ống nước chữa cháy
là hệ thống ống dẫn nước chữa cháy từ bể chứa đến các điểm sử dụng. Nó bao gồm
các ống nước, van, van kiểm tra và các phụ kiện khác. Đường ống nước chữa cháy
phải được thiết kế và lắp đặt theo các quy định và tiêu chuẩn an toàn để đảm bảo áp
lực và luồng nước đủ khi cần thiết.
Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
nước phòng cháy chữa cháy có các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển
áp suất, bộ chuyển mạch tự động, van giảm áp, van bảo vệ quá áp và hệ thống cảnh

báo sự cố. Các thiết bị này giúp đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của hệ thống.
Khi xảy ra sự cố cháy, hệ thống bơm nước phịng cháy chữa cháy sẽ được kích
hoạt tự động hoặc bằng cách thủ công để cung cấp nước áp lực cao đến các thiết bị chữa
cháy nhằm kiểm soát, dập tắt hoặc giảm thiểu sự lan rộng của đám cháy trong tòa nhà.
Tổng quan về hệ thống bơm nước phòng cháy chữa cháy cung cấp một phương
tiện quan trọng để đảm bảo an tồn phịng cháy chữa cháy trong tòa nhà và giảm thiểu
thiệt hại do hỏa hoạn gây ra.
1.2.3 Hệ thống bơm nước làm mát
Hệ thống bơm nước làm mát (Cooling Water Pump System) được sử dụng
trong các hệ thống làm mát trung tâm của tòa nhà nhằm cung cấp nước làm mát để
điều chỉnh nhiệt độ trong khơng gian bên trong. Hệ thống này đóng vai trị quan trọng
trong việc đảm bảo mơi trường thoải mái và hiệu suất làm mát trong tòa nhà. Dưới
đây là tổng quan về hệ thống bơm nước làm mát:
Bơm nước làm mát (Cooling Water Pump): Bơm nước làm mát là thành phần
chính của hệ thống. Nó có nhiệm vụ đẩy nước từ bể chứa nước làm mát hoặc nguồn
nước khác thông qua hệ thống ống để cung cấp nước làm mát đến các thiết bị làm
mát như coil làm lạnh, quạt gió và hệ thống tuần hồn khơng khí.
Bể chứa nước làm mát (Cooling Water Storage Tank): Bể chứa nước làm mát
là nơi lưu trữ nước làm mát dự phòng. Nó có dung tích lớn và thường được đặt ở vị

4


trí an tồn trong tịa nhà. Bể chứa nước làm mát đảm bảo rằng có đủ lượng nước để
cung cấp cho hệ thống làm mát khi cần thiết.
Hệ thống ống nước (Water Piping System): Hệ thống ống nước làm mát là
mạng lưới ống dẫn nước trong tịa nhà. Nó bao gồm ống nước, van điều khiển, van
điều chỉnh và các phụ kiện khác để đưa nước làm mát từ bể chứa đến các thiết bị làm
mát và trở lại. Hệ thống ống nước phải được thiết kế chính xác để đảm bảo áp lực và
luồng nước đủ cho quá trình làm mát.

Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
nước làm mát cần các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển áp suất, van
điều khiển tự động và hệ thống cảnh báo sự cố. Các thiết bị này giúp đảm bảo hoạt
động an toàn và hiệu suất của hệ thống.
Hệ thống bơm nước làm mát cung cấp nước làm mát để điều chỉnh nhiệt độ
trong khơng gian bên trong tịa nhà, đảm bảo môi trường thoải mái cho cư dân và tối
ưu hóa hiệu suất làm mát.
1.2.4 Hệ thống bơm nước thoát nước mưa
Hệ thống bơm nước thoát nước mưa (Stormwater Pump System) được sử dụng
để thu thập và xử lý nước mưa trong tòa nhà hoặc khu định cư. Nhiệm vụ chính của
hệ thống này là đẩy nước mưa từ các bể chứa hoặc hố chứa nước mưa đến hệ thống
thoát nước hoặc điểm xả nước. Dưới đây là tổng quan về hệ thống bơm nước thoát
nước mưa:
Bơm nước thoát nước mưa (Stormwater Pump): Bơm nước thoát nước mưa là
thành phần chính của hệ thống. Nó có khả năng tạo áp lực đủ để đẩy nước từ bể chứa
nước mưa hoặc hố chứa nước mưa đến hệ thống thoát nước hoặc điểm xả nước. Bơm
được thiết kế để xử lý lưu lượng nước lớn và đảm bảo nước mưa được di chuyển một
cách hiệu quả.
Bể chứa nước mưa (Stormwater Storage Tank): Bể chứa nước mưa là nơi lưu
trữ nước mưa từ mặt bằng tịa nhà hoặc khu định cư. Nó có dung tích lớn để chứa
lượng nước mưa đủ cho quá trình xử lý và đồng thời giảm áp lực trên hệ thống thốt
nước cơng cộng. Bể chứa nước mưa cần được xây dựng chắc chắn và có các thiết bị
kiểm soát mức nước.
Hệ thống ống nước (Water Piping System): Hệ thống ống nước thoát nước
mưa bao gồm các ống nước, van, van điều khiển và các phụ kiện khác để di chuyển
5


nước từ bể chứa đến bơm và từ bơm đến hệ thống thoát nước hoặc điểm xả nước. Hệ
thống ống nước phải được thiết kế chính xác để đảm bảo luồng nước mượt mà và

tránh tắc nghẽn.
Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
nước thoát nước mưa cần các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển áp suất,
van điều khiển tự động và hệ thống cảnh báo sự cố. Các thiết bị này giúp điều chỉnh
hoạt động của bơm, đảm bảo áp suất và lưu lượng nước ổn định, và bảo vệ hệ thống
khỏi các sự cố như quá áp hoặc quá tải.
Hệ thống bơm nước thoát nước mưa đảm bảo nước mưa được xử lý và điều
chỉnh một cách hiệu quả, tránh tình trạng ngập úng và đảm bảo an tồn trong tịa nhà
hoặc khu định cư.
1.2.5 Hệ thống bơm thoát nước thải
Hệ thống bơm thoát nước thải (Wastewater Pump System) được sử dụng để
đẩy nước thải từ các tịa nhà, khu dân cư hoặc các cơ sở cơng nghiệp đến hệ thống
thốt nước chính hoặc các cơ sở xử lý nước thải. Nhiệm vụ chính của hệ thống này
là thu gom, xử lý và vận chuyển nước thải một cách hiệu quả và an toàn. Dưới đây là
tổng quan về hệ thống bơm thoát nước thải:
Bơm thoát nước thải (Wastewater Pump): Bơm thốt nước thải là thành phần
chính của hệ thống. Nó có khả năng đẩy nước thải từ bể chứa nước thải hoặc hố chứa
nước thải thông qua hệ thống ống để đưa nước thải đến điểm đích, như hệ thống thốt
nước chính hoặc các cơ sở xử lý nước thải. Bơm thoát nước thải được thiết kế để xử
lý nước thải có chứa rác thải, chất bẩn và các hạt lớn.
Hệ thống ống nước (Water Piping System): Hệ thống ống nước thoát nước thải
bao gồm các ống nước, van, van điều khiển và các phụ kiện khác để di chuyển nước
thải từ bể chứa đến bơm và từ bơm đến điểm đích. Hệ thống ống nước phải được thiết
kế chính xác để đảm bảo luồng nước mượt mà và tránh tắc nghẽn.
Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
thoát nước thải cần các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển áp suất, van
điều khiển tự động, bộ bảo vệ quá tải và hệ thống cảnh báo sự cố. Các thiết bị này
giúp điều chỉnh hoạt động của bơm, đảm bảo áp suất và lưu lượng nước ổn định, và
bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố như quá áp hoặc quá tải.

6


Các thiết bị xử lý nước thải (Wastewater Treatment Equipment): Trong một
số trường hợp, hệ thống bơm thoát nước thải có thể liên kết với các thiết bị xử lý nước
thải như bể xử lý nước thải, hệ thống lọc hoặc hệ thống xử lý hóa chất. Những thiết
bị này giúp xử lý nước thải trước khi nó được đưa vào hệ thống thốt nước chính hoặc
cơ sở xử lý nước thải.
Hệ thống bơm thốt nước thải đóng vai trị quan trọng trong việc thu gom và
xử lý nước thải, giúp duy trì mơi trường sạch và an tồn. Nó đảm bảo sự tiện lợi và
hiệu quả trong việc quản lý nước thải trong các tòa nhà, khu dân cư và cơ sở công
nghiệp.
1.2.6 Hệ thống bơm nước tưới cây
Hệ thống bơm nước tưới cây (Irrigation Pump System) là một hệ thống được
sử dụng để cung cấp nước cho việc tưới cây trong khu vườn, cánh đồng nông nghiệp,
hoặc các khn viên xanh khác. Hệ thống này giúp duy trì độ ẩm và cung cấp nước
cho cây trồng trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng. Dưới đây là
tổng quan về hệ thống bơm nước tưới cây:
Bơm nước tưới cây (Irrigation Pump): Bơm nước tưới cây là thành phần chính
của hệ thống. Nó được sử dụng để đẩy nước từ nguồn nước, chẳng hạn như giếng, hồ
chứa, hoặc mạng lưới nước công cộng, đến hệ thống ống dẫn nước hoặc hệ thống
phun nước để tưới cây. Bơm nước tưới cây có thể là bơm trục ngang, bơm trục đứng
hoặc bơm trục nằm tùy thuộc vào yêu cầu và điều kiện cụ thể.
Hệ thống ống nước (Water Piping System): Hệ thống ống nước tưới cây bao
gồm các ống nước, van, bộ phân phối nước và các phụ kiện khác để di chuyển nước
từ bơm đến các điểm tưới cây. Hệ thống ống nước phải được thiết kế sao cho nước
có thể dễ dàng được chuyển từ nguồn nước đến các điểm tưới cây một cách hiệu quả.
Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
nước tưới cây cần các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển áp suất, van
điều khiển tự động, bộ bảo vệ quá tải và hệ thống cảnh báo sự cố. Các thiết bị này

giúp điều chỉnh hoạt động của bơm, đảm bảo áp suất và lưu lượng nước ổn định, và
bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố như quá áp hoặc quá tải.
Hệ thống phun nước (Sprinkler System): Hệ thống bơm nước tưới cây thường
đi kèm với hệ thống phun nước, bao gồm các béc phun, ống phun và bộ điều chỉnh
phun nước. Hệ thống phun nước được sử dụng để phân phối nước đều và hiệu quả
7


lên các khu vực cây trồng. Các béc phun có thể được điều chỉnh để thay đổi góc và
phạm vi phun nước tùy thuộc vào nhu cầu tưới cây của từng khu vực.
Hệ thống bơm nước tưới cây giúp đảm bảo rằng cây trồng nhận được đủ nước
cần thiết để phát triển và sản xuất. Nó tăng cường hiệu suất tưới cây, tiết kiệm nước
và giảm công sức trong quá trình chăm sóc cây trồng.
1.2.7 Hệ thống bơm nước hồ bơi
Hệ thống bơm nước hồ bơi (Pool Pump System) là một hệ thống quan trọng
trong việc duy trì sạch và an toàn cho hồ bơi. Hệ thống này giúp cung cấp lưu lượng
nước cần thiết để lọc, xử lý và tuần hoàn nước trong hồ bơi. Dưới đây là tổng quan
về hệ thống bơm nước hồ bơi:
Bơm nước hồ bơi (Pool Pump): Bơm nước hồ bơi là thành phần chính của hệ
thống. Nó được sử dụng để đẩy nước từ hồ bơi qua hệ thống lọc và xử lý nước. Bơm
nước hồ bơi tạo ra áp suất và lưu lượng nước cần thiết để duy trì việc tuần hồn nước
và loại bỏ bụi bẩn, rong rêu và hợp chất hóa học không mong muốn khác.
Hệ thống lọc (Filtration System): Hệ thống lọc là nơi nước hồ bơi được lọc để
loại bỏ hạt bẩn và tạp chất. Nó bao gồm bộ lọc (như bộ lọc cát, bộ lọc bùn hoặc bộ
lọc cartridge), van điều khiển, van xả và các phụ kiện khác. Hệ thống lọc giúp duy trì
nước trong hồ bơi sạch và trong suốt.
Thiết bị xử lý hóa chất (Chemical Treatment Equipment): Hệ thống bơm nước
hồ bơi có thể kết hợp với các thiết bị xử lý hóa chất như hệ thống chlorinator hoặc
máy tạo ozone để xử lý nước hồ bơi. Những thiết bị này giúp duy trì mức độ pH,
kháng khuẩn và khử mùi trong nước, đảm bảo nước hồ bơi ln trong tình trạng an

tồn và tiêu chuẩn.
Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Control and Protection Devices): Hệ thống bơm
nước hồ bơi cần các thiết bị điều khiển và bảo vệ như bộ điều khiển áp suất, bộ bảo
vệ quá tải và các cảm biến nhiệt độ. Các thiết bị này giúp kiểm soát và bảo vệ hoạt
động của bơm nước, đảm bảo áp suất và lưu lượng nước ổn định, và ngăn ngừa các
sự cố khơng mong muốn.
Hệ thống bơm nước hồ bơi đóng vai trị quan trọng trong việc duy trì chất
lượng nước và sự an tồn cho người sử dụng hồ bơi. Nó đảm bảo nước trong hồ ln
trong tình trạng sạch và tuần hồn hiệu quả, giúp người sử dụng có một trải nghiệm
tươi mát và thú vị khi sử dụng hồ bơi.
8


1.3 Hệ thống bơm cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà
Con người không thể sống mà không cần tới nước sinh hoạt. Chúng ta cần
nước để uống, để giặt giũ, tắm rửa.
Cuộc sống hiện đại, những nhu cầu về nhà ở, chung cư cũng trở nên đa dạng
hơn. Việc xây dựng hệ thống cấp nước cũng không hề đơn giản nữa.
Với những tịa nhà chung cư, hay một ngơi nhà cấp 4 có nhiều phịng, nhiều
tầng; cần phải quy hoạch việc cấp nước theo hệ thống. Nó địi hỏi tính kỹ thuật cao,
nhất là ln đảm bảo mọi người có đủ nước sinh hoạt tại mọi thời điểm.
1.3.1 Tại sao lại cần hệ thống cấp nước?
Chắc hẳn bạn hay người thân của mình cũng từng đều gặp tình cảnh mất nước
sinh hoạt. Có thể là rủi ro mất nước từ nhà cung cấp. Có thể là đường ống, máy bơm,
hay bể chứa… gặp trục trặc dẫn đến tình trạng nguồn nước sinh hoạt bị gián đoạn.
Việc đảm bảo để khi gia đình bạn rơi vào những trường hợp đó thì vẫn có nước
để mọi người sử dụng, ít nhất là trong 1 ngày đêm.
Đây là thời gian này để nhà cung cấp hoặc chúng ta cùng khắc phục sự cố, ta
nên sử dụng thêm bồn nước dự trữ dưới tầng hầm hoặc trên mái nhà để có thêm thời
gian cho việc sửa chữa.

1.3.2 Một số tiêu chuẩn hệ thống cấp nước
Một số tiêu chuẩn hệ thống cấp nước thường được áp dụng như:
a) Tiêu chuẩn TCVN 4513 – 1988
- Cấp nước bên trong
- Tiêu chuẩn thiết kế.
- Tiêu chuẩn TCXD 3989-1985
- Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng cấp nước và thốt nước
- Mạng lưới bên ngồi
- Bản vẽ thi công
b) Tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006
- Cấp nước
- Mạng lưới đường ống và cơng trình
- Tiêu chuẩn thiết kế
Dưới đây là ví dụ về tiêu chuẩn cấp nước được thiết kế:

9


Bảng 1-1. Tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006
Tiêu chuẩn

Đối tượng

STT

(lít/người/24h)

1

Nhân viên bảo vệ

20

2

Nhân viên phục vụ

50

3

Nhân viên văn phòng

30

4

Khách siêu thị cafe

7

5

Khách ăn uống

25

6

Khách siêu thị

5

7

Sân đường, cây xanh

1,5

1.3.3 Hệ thống cấp nước quy mơ tịa nhà – chung cư và văn phịng
Đặc điểm: Khơng đủ áp lực nước cấp để bơm lên bồn nước trên mái nhà. Mọi
người đều xài chung một bồn cấp nước phía trên mái nhà và một bồn nước ngầm cấp
phía dưới, cùng với một hệ thống máy bơm nước dùng chung. Ở các tầng phía dưới
do áp lực cao sẽ dùng thêm van giảm áp để giảm áp lực, thường là 2 bar. Các tầng
gần mái do gần bồn nước mái nhà, nên áp lực thấp có thể sẽ lắp thêm bơm tăng áp để
đảm bảo áp lực nước cấp.
Vận tốc nước chọn trung bình là 2 m/s. Có được lưu lượng cấp cho từng khu
vực ta sẽ tính được tiết diện đường ống.
Lấy ví dụ với tịa nhà gồm :
Tính tốn hệ thống cấp nước:
+ Nhà dân cư 1240 người (lấy trung bình 6 người/căn hộ). Tiêu chuẩn dùng
nước lấy 300 l/ng/ngày đêm
+ Văn phòng có: 1280 người. Tiêu chuẩn dùng nước 25 lít/người.
Tính tốn bể chứa nước ngầm dự trữ:
=> Lưu lượng nước dân cư Q = 300 x 1240/1000 = 372 m³ /ngày đêm
=> Lưu lượng nước khối văn phòng : 𝑄ℎ = 1280 x 25/1000 = 32 m³/ngày đêm
Tổng lưu lượng nước cấp vào cho nhu cầu sinh hoạt:
=> 𝑄𝑡 = Q + 𝑄ℎ = 372 + 32 = 404 m³/ ngày đêm

10

CHƯƠNG 2
CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ CHO TỦ ĐIỆN
2.1 Các thiết bị bảo vệ, điều khiển của tủ điện
2.1.1 Áp tô mát
a) Khái niệm
Áp tô mát (CB) (viết tắt của Circuit Breaker) là khí cụ điện dùng đóng ngắt
mạch điện một pha, ba pha.
Áp tơ mát được quy định ở tiêu chuẩn IEC 947 như sau: là thiết bị đóng cắt ở
điều kiện bình thường, áp tơ mát có khả năng cho dịng điện chạy qua và trong các
điều kiện bất thường do ngắn mạch, phải có khả năng chịu dịng điện trong khoảng
thời gian xác định và cắt chúng.
Áp tô mát cho phép tác động bằng tay phụ thuộc hoặc độc lập cũng như bằng
cơ cấu tích lũy năng lượng, áp tơ mát cho phép tác động bằng tay, động cơ hoặc bằng
bộ nhã như hở mạch, q dịng, điện áp thấp, cơng suất hoặc dịng điện ngược.

Hình 2-1. Hình ảnh áp tơ mát ba pha thực tế
b) Cấu tạo áp tô mát
Các bộ phận chính của áp tơ mát gồm: hệ thống tiếp điểm; buồng dập hồ
quang; cơ cấu truyền động đóng cắt; các phần tử bảo vệ.
* Tiếp điểm:
Áp tô mát thường được chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ
quang), hoặc ba cấp tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang).
11


Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp theo là tiếp điểm phụ, sau
cùng là tiếp điềm chính. Khi cắt mạch thì ngược lại, tiếp điểm chính mở trước, sau
đến tiếp điểm phụ, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang

Như vậy hồ quang chỉ cháy trên tiếp điểm hồ quang, do đó bảo vệ được tiếp
điểm chính để dẫn điện. Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào
làm hư hại tiếp điểm chính.
* Buồng dập hồ quang:
Để áp tô mát dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện,
người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: kiểu nửa kín và kiểu hở.
Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của áp tơ mát và có lỗ thốt khí. Kiểu này
có dịng điện giới hạn cắt không quá 50KA. Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng
điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn 1000V (cao áp).
Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp
thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đọan ngắn thuân lợi cho việc dập
tắt hồ quang.
* Cơ cấu truyền động cắt :
Truyền động cắt áp tơ mát thường có hai cách : điều khiển bằng tay và điều
khiển bằng điện từ.
Điều khiển bằng tay được thực hiện với các áp tô mát có dịng điện định mức
khơng lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện từ (nam châm điện) được ứng dụng ở các
áp tơ mát có dịng điện lớn hơn (đến 1000A).
Để tăng lực điều khiển bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo ngun lý
địn bẩy. Ngồi ra cịn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc khí nén.
* Các phần tử bảo vệ:
Áp tô mát tự động cắt nhờ các phần tử bảo vệ – gọi là Các phần tử bảo vệ, sẽ
tác động khi mạch điện có sự cố q dịng điện (q tải hay ngắn mạch) và sụt áp.
Các phần tử bảo vệ quá dòng điện (còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để
bảo vệ thiết bị điện không bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian – dòng điện của
Các phần tử bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Người
ta thường dùng hệ thống điện từ và Rơ le nhiệt làm Các phần tử bảo vệ, đặt bên trong
áp tô mát.

12

Các phần tử kiểu điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây
này được quấn tiết diện lớn chịu dịng tải và ít vịng. Khi dịng điện vượt quá trị số
cho phép thì phần ứng bị hút và Các phần tử sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm
của áp tô mát mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng của lị xo, ta có thể điều
chỉnh được trị số dịng điện tác động. Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện
từ, người ta thêm một cơ cấu giữ thời gian (ví dụ bánh răng như trong cơ cấu đồng
hồ), khí nén.
c) Phân loại áp tơ mát:
Theo kết cấu, người ta chia áp tô mát thành ba loại: một cực, hai cực và ba
cực.
Theo thời gian thao tác, người ta chia áp tô mát thành: loại tác động không tức
thời và loại tác động tức thời (nhanh).
Tùy theo công dụng bảo vệ, người ta chia áp tô mát ra các loại: áp tơ mát cực
đại theo dịng điện, áp tô mát cực tiểu theo điện áp, áp tô mát dịng điện ngược v.v…
d) Ngun lý làm việc:
Áp tơ mát bảo vệ dịng cực đại:
Bật áp tơ mát ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và
phần ứng 4 không hút.
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn
hơn lực lò xo 6 làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả Các
phần tử 3, Các phần tử 2 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm
của áp tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt.

Hình 2-2. Áp tơ mát bảo vệ dòng cực đại

13

Cuộn
dây bảo
vệ q
áp
Hình 2-3. Áp tơ mát bảo vệ sụt áp
Bật áp tô mát ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 6 và phần
ứng 5 hút lại với nhau. Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 6 sẽ nhả phần ứng 5 , lò
xo 4 kéo Các phần tử 3 bật lên, Các phần tử 2 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả
lỏng, kết quả các tiếp điểm của áp tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
e) Lựa chọn áp tô mát:
Áp tô mát thông thường được lựa chọn theo điều kiện:
{

𝑈đ𝑚 𝐴𝑇 ≥ 𝑈𝐿ướ𝑖 đ𝑖ệ𝑛
𝐼đ𝑚𝐴𝑇 ≥ 𝐼𝑡𝑡

Trong đó Itt là dịng điện tính tốn của phụ tải
IđmAT là dịng làm việc định mức của áp tơ mát.
UđmAT là điện áp làm việc của áp tơ mát.
Ngồi ra lựa chọn áp tơ mát cịn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải
(Phụ tải điện là đại lượng đo bằng tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị điện trong
một thời điểm). Áp tô mát không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn thường xảy
ra trong điều kiện làm việc bình thường như dịng điện khởi động, dịng điện đỉnh
trong phụ tải cơng nghệ.
u cầu chung là dòng điện định mức của các phần tử bảo vệ khơng được bé
hơn dịng điện tính tốn 𝐼𝑡𝑡 của mạch: 𝐼𝑎𝑝𝑡𝑜𝑚𝑎𝑡 ≥ 𝐼𝑡𝑡 .
Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải, người ta hướng dẫn
lựa chọn dòng điện định mức của mức bảo vệ bằng 125%, 150% hay lớn hơn nửa so
với dịng điện tính tốn mạch.

14


2.1.2 Rơ le
a) Khái niệm:
Rơ le là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi
tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định. Rơ le là thiết bị điện dùng để đóng cắt
mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực.
b) Các khối chính của Rơ le:
Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu): Có nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đầu vào và
biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho khối trung gian.
Cơ cấu trung gian( khối trung gian): Làm nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu
đưa đến từ khối tiếp thu và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cho rơ le tác động.
Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành): Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho mạch
điều khiển.
c) Phân loại:
Có nhiều loại Rơ le với chức năng và nguyên lý làm việc khác nhau. Do vậy
có nhiều cách để phân loại Rơ le:
Phân loại theo nguyên lí làm việc gồm các nhóm: Rơ le điện cơ (Rơ le điện từ,
Rơ le từ điện, Rơ le điện từ phân cực, Rơ le cảm ứng,...), Rơ le nhiệt, Rơ le từ, Rơ le
điện tử -bán dẫn, vi mạch, Rơ le số.
Phân theo nguyên lí tác động của cơ cấu chấp hành: Rơ le có tiếp điểm (loại
này tác động lên mạch bằng cách đóng mở các tiếp điểm), rơ le khơng tiếp điểm (rơ
le tĩnh) loại này tác động bằng cách thay đổi đột ngột các tham số của cơ cấu chấp
hành mắc trong mạch điều khiển như điện cảm, điện dung, điện trở,...
Phân loại theo đặc tính tham số vào: rơ le dịng điện, rơ le điện áp, rơ le cơng
suất, rơ le tổng trở,...
Phân loại theo cách mắc cơ cấu: Rơ le sơ cấp (loại này được mắc trực tiếp vào
mạch điện cần bảo vệ), Rơ le thứ cấp (loại này được mắc vào mạch thông qua biến
áp đo lường hay biến dòng điện)

Phân theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào Rơ le: Rơ le cực đại, Rơ le cực
tiểu, Rơ le cực đại-cực tiểu, Rơ le so lệch, Rơ le định hướng.
2.1.3 Rơ le điện từ
a) Khái niệm:
Rơ le điện từ làm việc trên nguyên lý điện từ. Nếu đặt một vật bằng vật liệu
sắt từ (gọi là phần ứng hay nắp từ) trong từ trường do cuộn dây có dịng điện chạy
qua sinh ra. Từ trường này tác dụng lên nắp một lực làm nắp chuyển động.
15


b) Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Cho dòng điện đi vào cuộn dây (2) của nam châm điện thì nắp (3) chịu một
lực hút thắng lực kéo của lò xo (4) và sẽ làm kín hệ tiếp đểm (5).

𝑖đ𝑘

Hình 2-4. Cấu trúc chung của Rơ le điện từ
1.Mạch từ tĩnh; 2.Cuộn dây; 3.Mạch từ đóng; 4.Lị xo; 5.Hệ tiếp điểm
c) Phân loại: Rơ le một chiều, Rơ le xoay chiều.
d) Lựa chọn Rơ le điện từ:
Dòng điện định mức trên Rơ le điện từ là dòng điện lớn nhất cho phép Rơ le
điện từ làm việc trong thời gian dài mà khơng bị hư hỏng. Dịng điện định mức của
nó khơng được nhỏ hơn dịng điện tính tốn của phụ tải. Dòng điện này chủ yếu do
tiếp điểm của Rơ le quyết định. Thường chọn: Iđm = (1,2  1,5).Itt
Điện áp làm việc của Rơ le điện từ ( điện áp cách ly) : Đây là điện áp cách ly
an toàn giữa các bộ phận tiếp điện với vỏ của Rơ le điện từ. Điện áp này không được
nhỏ hơn điện áp cực đại của lưới điện.
Tuổi thọ của Rơ le điện từ: Tính bằng số lần đóng cắt trung bình kể từ khi
dùng cho đến lúc hỏng. Tần số đóng cắt lớn nhất cho phép: Thường được tính bằng
số lần đóng (cắt) lớn nhất cho phép trong một giờ.

Số lượng các cặp tiếp điểm chính, phụ: tuỳ thuộc vào chức năng mà Rơ le điện
từ đảm nhiệm.
2.1.4 Rơ le nhiệt
a) Khái niệm:
Rơ le nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi
bị quá tải. Thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay
chiều đến 500V, tần số 50 Hz, loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 400V. Rơ
16


le khơng tác động tức thời theo trị dịng điện vì có qn tính nhiệt lớn phải có thời
gian để phát nóng. Thời gian làm việc khoảng vài giây đến vài phút, nên không dùng
để bảo vệ ngắn mạch được.
b) Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Phần tử phát nóng 1 được đấu nối tiếp với mạch động lực bởi vít 3 và ơm phiến
lưỡng kim 2. Vít 6 trên giá nhựa cách điện 5 dùng để điều chỉnh mức độ uốn cong
đầu tự do của phiến 2. Giá 5 xoay quanh trục 4, tùy theo trị số dòng điện chạy qua
phần tử phát nóng mà phiến lưỡng kim cong nhiều hay ít, đẩy vào vít 6 làm xoay giá
5 để mở ngàm địn bẩy 9.

Hình 2-5. Cấu trúc chung của Rơ le nhiệt
Nhờ tác dụng lò xo 8, đẩy đòn bẩy 9 xoay quanh trục 7 ngược chiều kim đồng
hồ làm mở tiếp điểm động 11 khỏi tiếp điểm tĩnh 12. Nút nhấn 10 để reset rơ-le nhiệt
về vị trí ban đầu sau khi phiến lưỡng kim nguội trở về vị trí ban đầu.
Phiến lưỡng kim gồm hai lá kim loại có hệ số dãn nở nhiệt khác nhau được
gắn chặt và ép sát nhau.
c) Phân loại:
Theo kết cấu: rơ-le nhiệt chia thành hai loại: kiểu hở và kiểu kín.
Theo yêu cầu sử dụng: loại một cực và hai cực.
Theo phương thức đốt nóng:

Đốt nóng trực tiếp: dịng điện đi qua trực tiếp tấm kim loại kép. Loại này có
cấu tạo đơn giản, nhưng khi thay đổi dịng điện định mức phải thay đổi tấm kim loại
kép, loại này khơng tiện dụng.
Đốt nóng gián tiếp: dịng điện đi qua phần tử đốt nóng độc lập, nhiệt lượng toả
ra gián tiếp làm tấm kim loại cong lên. Loại này có ưu điểm là muốn thay đổi dòng
điện định mức ta chỉ cần thay đổi phần tử đốt nóng. Khuyết điểm của loại này là khi
17