Thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng u39 khu đô thị smart city tây mỗ đại mỗ quận nam từ liêm hà nội

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIÊP VIỆT NAM
KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH
BỘ MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA

BÁO CÁO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO CHUNG CƯ CAO TẦNG U39 KHU ĐÔ THỊ SMART CITY - TÂY MỖ ĐẠI MỖQUẬN NAM TỪ LIÊM - HÀ NỘI

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Phượng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Khánh Duy
Mã sinh viên

: 19510811051

Lớp

: K64 – CNCĐT

Khóa

: 2019 – 2023

HÀ NỢI – NĂM 2023


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong xu thế hội nhập qúa trình cơng nghiệp hóa hiện đại hóa được
phát triển rất mạnh mẽ. Ngoài sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, đời sống xã
hội của người dân càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng điện tăng lên không ngừng
theo từng năm, nhu cầu đó khơng chỉ địi hỏi về số lượng mà còn phải đảm bảo chất
lượng điện năng. Để đảm bảo cho nhu cầu đó chúng ta cần phải thiết kế một hệ

thống cung cấp điện đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, an toàn, tin cậy và phù hợp với
mức độ sử dụng. Từ những thực tế đó em đã chọn đề tài “Thiết kế cung cấp điện
cho chung cư cao tầng U39 - khu đô thị Smart City, Tây Mỗ, Đại Mỗ, quận
Nam Từ Liêm, Hà Nội” làm khóa luận tốt nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận là:
- Nghiên cứu, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho chung cư cao tầng U39
theo đúng tiêu chuẩn, quy chuẩn, an toàn và tiết kiệm chi phí.
- Tăng thêm kinh nghiệm về ngành điện.
Phương pháp nghiên cứu:
- Khóa luân sử dụng kết hợp hai phương pháp lý thuyết và thực nghiệm.
Đối tượng nghiên cứu:
- Hệ thống cung cấp điện của chung cư cao tầng U39 - khu đô thị Smart City,
Tây Mỗ, Đại Mỗ, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội.
Bố cục của khóa luận gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
Chương 2: Giới thiệu thiết bị dùng cho cơng trình.
Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống điện cho tịa nhà.
Chương 4: Thiết kế bản vẽ.
Em xin cảm ơn cô “ Nguyễn Thị Phượng” đã giúp em hồn thành khóa luận
này. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp, các thầy cô trong
khoa Cơ điện và Công trình và bộ mơn Kỹ thuật điện và Tự động hóa đã dạy em
kiến thức về các mơn đại cương cũng như các mơn chun ngành, giúp em có được
cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập
cũng như trong q trình hồn thiện khóa luận tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày ……, tháng,… …năm 2023
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Khánh Duy


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họvà 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: …………………………………………………………………………………..

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Hà Nội, ngày……..tháng……năm…
GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
(Chữ ký, Họ tên)


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................ 1
1.1. Ý nghĩa và vai trò của thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng............................. 1
1.2. Yêu cầu thiết kế................................................................................................................... 1
1.3. Quy mơ cơng trình .............................................................................................................. 2
1.4. Một số tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng .............................................................................. 5
CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM THƯỜNG DÙNG ...... 7
2.1. Danh sách thiết bị................................................................................................................ 7

2.2. Máy biến áp......................................................................................................................... 8
2.3. Thiết bị bảo vệ..................................................................................................................... 8
2.3.1. Aptomat vỏ đúc (MCCB) ............................................................................................... 8
2.3.2. Máy cắt khơng khí (ACB)............................................................................................. 10
2.3.3. MCB ............................................................................................................................... 11
2.3.4. RCBO ............................................................................................................................. 12
2.4. Thiết bị chiếu sáng ............................................................................................................ 14
2.5. Thiết bị chống sét .............................................................................................................. 15
2.5.1. Kim phóng điện sớm ESE............................................................................................. 15
2.6. Phần mềm tính tốn .......................................................................................................... 16
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN CHO TỊA NHÀ................ 18
3.1. Xác định phụ tải của tịa nhà, tính chọn máy biến áp, máy phát ................................... 18
3.1.1 Xác định phụ tải của tịa nhà .......................................................................................... 18
3.1.2. Tính chọn máy biến áp .................................................................................................. 27
3.1.3. Tính chọn máy phát dự phịng ...................................................................................... 29
3.2. Chọn sơ đồ đấu dây cho mạng điện................................................................................. 31
3.2.1.Yêu cầu............................................................................................................................ 31
3.3.2. Chọn phương án đi dây ................................................................................................. 31
3.3. Tính tốn chọn dây, thiết bị bảo vệ.................................................................................. 32
3.3.1 Tính chọn dây dẫn .......................................................................................................... 32
3.3.2. Chọn aptomat ................................................................................................................. 36
3.3.3. Chọn thanh cái ............................................................................................................... 39
3.3.4. Chọn thiết bị bảo vệ TPPT ............................................................................................ 39
3.3.5. Chọn biến dòng .............................................................................................................. 40


3.4. Tính chọn nối đất, chống sét ............................................................................................ 40
3.4.1. Tính tốn nối đất an tồn ............................................................................................... 40
3.4.2. Tính tốn hệ thống chống sét ........................................................................................ 42
3.5. Tính chọn bù cơng suất phản kháng theo yêu cầu của điện lực..................................... 45

3.5.1. Xác định dung lượng cần bù ......................................................................................... 45
3.5.1. Chọn thiết bị bù.............................................................................................................. 45
3.5.2. Xác định vị trí đặt và chọn tụ bù ................................................................................... 45
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ BẢN VẼ ....................................................................................... 47
4.1. Danh mục bản vẽ .............................................................................................................. 47
4.2. Ký hiệu chung ................................................................................................................... 47
4.3. Sơ đồ nguyên lý cấp điện tổng ......................................................................................... 47
4.4. Sơ đồ nguyên lý cấp điện tầng 10 .................................................................................... 47
4.5. Sơ đồ nguyên lý cấp điện căn hộ số 10 ........................................................................... 47
4.6. Mặt bằng cấp điện căn hộ số 10....................................................................................... 47
4.7. Mặt bằng chiếu sáng căn hộ số 10 ................................................................................... 47
KẾT LUẬN.............................................................................................................................. 48
PHỤ LỤC
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Danh sách thiết bị...................................................................................................... 7
Bảng 3.1: Phụ tải của từng loại căn hộ ................................................................................... 20
Bảng 3.1: Tổng hợp phụ tải trạm bơm ................................................................................... 24
Bảng 3.2: Tổng hợp phụ tải trạm bơm ................................................................................... 25
Bảng 3.3: Thông số máy biến áp ............................................................................................ 28
Bảng 3.4: Công suất các phụ tải loại 1 và 2 ........................................................................... 29
Bảng 3.5. Thông số máy phát dự phòng................................................................................ 30
Bảng 3.6: Tổng hợp busway tính chọn................................................................................... 33
Bảng 3.7: Tổng hợp chọn dây của các thiết bị khác .............................................................. 35
Bảng 3.8: Tổng hợp aptomat đã chọn..................................................................................... 36
Bảng 3.9: Tổng hợp aptomat cho các thiết bị khác................................................................ 38
Bảng 3.10: Tổng hợp tính chọn máy cắt ACB ...................................................................... 39
Bảng 3.11: Chọn biến dòng..................................................................................................... 40

Bảng 3.12: Quan hệ giữa mức bảo vệ và dòng sét ................................................................ 42


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Mặt bằng tầng 10 điển hình ...................................................................................... 2
Hình 1.2: Căn hộ loại 1 .............................................................................................................. 3
Hình 1.3: Căn hộ loại 2 .............................................................................................................. 3
Hình 1.4: Căn hộ loại 3 .............................................................................................................. 4
Hình 1.5: Căn hộ loại 4 .............................................................................................................. 4
Hình 1.6: Căn hộ loại 5 .............................................................................................................. 5
Hình 2.1: MCCB...................................................................................................................... 10
Hình 2.2: ACB ......................................................................................................................... 11
Hình 2.3: MCB......................................................................................................................... 12
Hình 2.4: RCBO....................................................................................................................... 14
Hình 2.5: Các thiết bị chiếu sáng ............................................................................................ 14
Hình 2.6: Kim phóng điện sớm ESE ...................................................................................... 15
Hình 2.7: Biểu tượng của phần mềm Excel ........................................................................... 16
Hình 2.8: Biểu tượng của phần mềm DIALux evo ............................................................... 17
Hình 3.1. Sơ đồ TBA-Máy phát.............................................................................................. 28
Hình 3.2: Máy phát điện 1000kVA của hãng Mitsubishi ..................................................... 31
Hình 3.3: Sơ đồ đi dây ............................................................................................................. 32
Hình 3.4: Bán kính bảo vệ kim thu sét Stormaster ................................................................ 43
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý tủ tụ bù ......................................................................................... 46


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Ý nghĩa và vai trò của thiết kế cung cấp điện cho chung cư cao tầng
Cung cấp điện cho chung cư có ý nghĩa và vai trị quan trọng trong việc đáp
ứng nhu cầu sử dụng điện của cư dân và hoạt động của tòa nhà. Dưới đây là một số
ý nghĩa và vai trò quan trọng của cung cấp điện cho chung cư:

- Cung cấp năng lượng cho các hoạt động hàng ngày: Hệ thống điện cung
cấp năng lượng để chạy các thiết bị và hệ thống cần thiết trong chung cư, bao gồm
ánh sáng, máy lạnh, hệ thống thông gió, thang máy, bơm nước, hệ thống an ninh, và
các thiết bị gia đình khác. Điện năng này đáp ứng nhu cầu sử dụng hàng ngày của
cư dân và tạo điều kiện sống thoải mái và tiện nghi.
- Bảo đảm an toàn và tiện nghi cho cư dân: Hệ thống điện phải đáp ứng
các tiêu chuẩn an toàn để đảm bảo rằng khơng có nguy cơ chập cháy, ngắn mạch,
hay tai nạn điện xảy ra trong chung cư. Điện năng cung cấp cũng hỗ trợ các thiết bị
và hệ thống tiện ích như hệ thống cung cấp nước nóng, hệ thống báo động cháy, hệ
thống giao thông thang máy và thang cuốn, và hệ thống an ninh.
- Hỗ trợ các hoạt động cơng cộng và tiện ích: Cung cấp điện cho chung cư
cũng đảm bảo hoạt động của các tiện ích và hoạt động cơng cộng trong tịa nhà.
Điều này bao gồm cung cấp điện cho khu vực chung, như phòng gym, hồ bơi, khu
vực tiếp khách, sảnh, khu vực gửi xe, và các khơng gian cơng cộng khác.
- Đóng góp vào bảo vệ mơi trường: Một hệ thống điện hiệu quả và thơng
minh trong chung cư có thể giúp giảm lượng tiêu thụ điện và lượng khí thải carbon,
góp phần vào bảo vệ môi trường. Sử dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng, hệ thống
quản lý thông minh và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo là những phương pháp
giúp giảm tiêu thụ điện và ảnh hưởng đến môi trường.
- Đảm bảo hoạt động và quản lý hiệu quả của tòa nhà: Một hệ thống điện
đáng tin cậy và hiệu quả giúp đảm bảo hoạt động và quản lý hiệu quả của chung cư.
Việc có hệ thống điện ổn định, dễ bảo trì và quản lý giúp giảm thiểu sự cố và thời
gian gián đoạn, giúp tăng cường hiệu suất và tiết kiệm chi phí bảo trì.
1.2. u cầu thiết kế
- Xác định phụ tải của tòa nhà theo tiêu chuẩn hiện hành. Tính chọn máy
biến áp, máy phát phù hợp với cơng trình.
- Lập sơ đồ cung cấp điện cho cơng trình bao gồm: nguồn trung thế 22kV từ
nguồn điện lưới khu vực, máy biến áp, nguồn máy phát ưu tiên, tủ phân phối hạ thế
tổng, tủ hạ thế phân phối các tầng….
- Tính, chọn thiết bị bảo vệ, dây dẫn cấp điện.

- Tính, chọn hệ thống nối đất an toàn và nối đất chống sét.
1


- Tính tốn và lựa chọn hệ thống bù cơng suất phản kháng theo yêu cầu của
điện lực (giả sử hệ số cos φ của hệ thống đang là 0.8).
- Bản vẽ:
+ Sơ đồ nguyên lý cấp điện tổng.
+ Sơ đồ nguyên lý cấp điện tầng điển hình (tầng 10).
+ Sơ đồ nguyên lý, mặt bằng cấp điện căn hộ điển hình (Căn số 10 tầng 10).
1.3. Quy mơ cơng trình
Khu chung cư cao tầng U39 - khu đơ thị Smart City, Tây Mỗ, Đại Mỗ, quận
Nam Từ Liêm, Hà Nội.
Mục tiêu của dự án là tạo một khu đô thị mới hiện đại với chức năng thương
mại, thực hiện chương trình giãn dân nội đơ. Đây là dự án đầu tư có quy mơ lớn và
mới nhất ở quận Nam Từ Liêm được thực hiện theo mơ hình đồng bộ về mặt hạ
tầng và về mặt kỹ thuật bao gồm các cơng trình xã hội, các cơng trình nhà ở, dịch
vụ cơng cộng, khu cây xanh thể thao. Ngồi ra khu chung cư cao tầng U39 - khu đô
thị Smart City, Tây Mỗ, Đại Mỗ, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội cịn là điểm khởi đầu
góp phần xây dựng quận Nam Từ Liêm không xa thành một khu đô thị hiện đại kết
hợp với thương mại, dịch vụ.

Hình 1.1: Mặt bằng tầng 10 điển hình

Căn hộ loại 1: 3 phịng ngủ, 2 phịng vệ sinh, có diện tích 75 m2 .

2


Hình 1.2: Căn hộ loại 1

Căn hộ loại 2: 2 phịng ngủ, 2 phịng vệ sinh, có diện tích 65 m2.

Hình 1.3: Căn hộ loại 2

Căn hộ loại 3: 2 phịng ngủ, 1 phịng vệ sinh, có diện tích 60m2.
3


Hình 1.4: Căn hộ loại 3

Căn hộ loại 4: 2 phịng ngủ, 1 phịng vệ sinh, khơng có máy giặt, có diện tích hơn
50m2.

Hình 1.5: Căn hộ loại 4

Căn hộ loại 5: 1 phịng ngủ, 1 phịng vệ sinh, có diện tích hơn 28 m2.

4


Hình 1.6: Căn hộ loại 5

1.4. Một số tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng
1. TCVN 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và cơng trình cơng cộngTiêu chuẩn thiết kế.
2. TCVN 9207:2012 Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và cơng trình cơng
cộng- Tiêu chuẩn thiết kế.
3. TCVN 394:2007 Tiêu chuẩn thiết kế lắp đặt trang thiết bị điện trong các
cơng trình xây dựng, phần an tồn điện.
4. QCVN 12:2004 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở

và cơng trình.
5. QCVN QTĐ-08:2010/BCT Quy chuẩn kỹ thuật điện hạ áp.
6. TCVN 7447-1:2004 Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà.
7. TCVN 7447-5-51:2004 Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà- Phần 5-51:
Quy tắc chung.
8. TCVN 7447-5-53:2005 Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà- Phần 5-53:
Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – Cách ly, đóng cắt và điều khiển.
9. TCVN 7447-5-54:2005 Hệ thống lắp đặt điện của các tòa nhà- Phần 5-54:
Lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện – Bố trí nối đất, dây bảo vệ và dây liên kết bảo vệ.
10. TCVN 7114-1:2008 Chiếu sáng nơi làm việc – Phần 1: Trong nhà.

5


11. TCVN 9385:2012 Chống sét cho cơng trình xây dựng, hướng dẫn thiết kế
kiểm tra và bảo trì hệ thống.
12. TCVN 9358:2012 Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các cơng trình
cơng nghiệp – u cầu chung.
13. TCVN 9888: 2013 Tiêu chuẩn quốc gia về bảo vệ chống sét.
14. QCXDVN : 1997 Quy chuẩn xây dựng Việt nam - Tập 2.
15. QCVN QTĐ 8:2010/BCT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về kỹ thuật điện
tập 8 – Quy chuẩn kỹ thuật điện hạ áp.
16. QCVN 09 :2013/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các cơng trình
xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả.

6


CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM THƯỜNG
DÙNG

2.1. Danh sách thiết bị
Bảng 2.1: Danh sách thiết bị

STT

Tên phụ tải

Số
lượng

Cơng
suất

Vị trí

Ghi chú

1

Bơm cấp nước

2

15

Tầng hầm

1 hoạt động, 1
dự phòng

2

Bơm xử lý nước

2

7.5

Tầng hầm

1 hoạt động, 1

thải

dự phòng

3

Quạt cấp gió tươi
hầm

4

3.7

Tầng hầm

4

Quạt cấp gió tươi

hành lang

2

11

Tầng áp
mái

5

Thang máy

12

15

Tầng áp
mái

6

Điều hòa hành
lang

1

80

Tầng áp

mái

7

Quạt tăng áp cầu
thang bộ

2

22

Mái

Nguồn ưu tiên

8

Quạt hút khói hầm

4

22

Hầm

Nguồn ưu tiên

9

Quạt hút khói hành

lang

2

50

Mái

Nguồn ưu tiên

10

Thang máy chữa
cháy

2

20

Tầng áp
mái

Nguồn ưu tiên

11

Bơm chữa cháy

2

110

Tầng hầm

Nguồn ưu tiên, 1
chạy, 1 dự phòng

12

Bơm bù áp chữa
cháy

1

5.5

Tầng hầm

Nguồn ưu tiên

13

Đèn chiếu sáng

14

Ổ cắm

15

Quạt hút mùi

7


2.2. Máy biến áp
a) Khái Niệm:
Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện
từ, với mục đích là biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành
một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi.
b) Cấu tạo:
+ Cấu tạo chung của mọi máy biến áp gồm 3 thành phần chính : Lõi thép,
dây quấn và vỏ.
Lõi thép của máy biến áp:
Lõi thép gồm có Trụ và Gơng. Trụ là phần để đặt dây quấn cịn Gơng là phần
nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín.
Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện
với nhau và thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt.
+ Dây quấn ( Cuộn dây ) của máy biến áp:
Phần dây quấn này thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngồi bọc
cách điện. Nó có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào ( nối với mạch điện xoay chiều )
được gọi là cuộn dây sơ cấp, còn phần có nhiệm vụ truyền năng lượng ra ( nối với
tải tiêu thụ ) được gọi là cuộn dây thứ cấp.
Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có
thể N1 > N2 hoặc ngược lại.
+ Vỏ của máy biến áp:
Phần vỏ này tùy theo từng loại máy biến áp mà thường được làm từ nhựa,
gỗ, thép, gang hoặc tơn mỏng, có cơng dụng để bảo vệ các phần tử của máy biến áp
ở bên trong nó, bao gồm : nắp thùng và thùng.

2.3. Thiết bị bảo vệ
2.3.1. Aptomat vỏ đúc (MCCB)
MCCB là viết tắt của cụm từ tiếng anh Moulded Case Circuit Breaker,
MCCB hay còn gọi là át khối, aptomat vỏ đúc. Là một loại thiết bị bảo vệ điện được
sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi dịng điện q mức, có thể gây q tải hoặc ngắn
mạch. MCCB thường có dịng cắt định mức, dòng cắt ngắn mạch lớn.
a) Cấu tạo:
Cấu tạo của aptomat có các bộ phận chính sau:
+ Đầu nối trên.
8


+ Đầu nối dưới.
+ Thanh lưỡng kim bảo vệ nhiệt.
+ Cần gạt.
+ Buồng dập hồ quang.
+ Cơng tắc đóng ngắt.
+ Cơ cấu bảo vệ điện từ.
+ Tiếp điểm cố định.
+ Tiếp điểm động.
+ Vỏ bảo vệ.
b) Nguyên lý hoạt động:
+ Nguyên lý nhiệt: Bảo vệ quá tải của MCCB thông qua thành phần nhạy
cảm với nhiệt độ. Thành phần này thực chất là một thanh lưỡng kim, hai kim loại
giãn nở ở các tốc độ khác nhau khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Trong điều kiện hoạt
động bình thường, thanh lưỡng kim sẽ cho phép dòng điện chạy qua MCCB. Khi
dòng điện vượt quá giá trị cho phép, tiếp xúc lưỡng kim sẽ bắt đầu nóng và uốn
cong do tốc độ giãn nở nhiệt khác nhau của 2 chất liệu kim loại. Thanh kim loại
(tiếp điểm) sẽ uốn cong đến điểm đẩy vật lý vào thanh ngắt và tháo các tiếp điểm,
khiến mạch bị gián đoạn.

Việc bảo vệ nhiệt của MCCB thường sẽ có độ trễ về thời gian để cho phép
thời gian quá dòng ngắn thường thấy trong một số hoạt động của thiết bị, chẳng hạn
như dòng điện khi khởi động động cơ. Thời gian trễ này cho phép mạch tiếp tục
hoạt động bình thường trong những trường hợp này mà không bị ngắt.
+ Nguyên lý điện từ: Dựa trên nguyên tắc điện từ. MCCB chứa một cuộn
dây điện từ tạo ra một trường điện từ nhỏ khi dịng điện đi qua MCCB. Trong q
trình hoạt động bình thường, trường điện từ được tạo ra bởi cuộn dây điện từ là
không đáng kể. Tuy nhiên, khi xảy ra lỗi ngắn mạch trong mạch, một dòng điện lớn
bắt đầu chạy qua điện từ. Do đó, một trường điện từ mạnh được sinh ra để hút thanh
ngắt và mở các tiếp điểm.

9


Hình 2.1: MCCB

2.3.2. Máy cắt khơng khí (ACB)
ACB là một khí cụ điện có cơng dụng dùng để đóng cắt, bảo vệ các thiết bị
điện trước những sự cố như: q tải, ngắn mạch. ACB thì có cấu trúc khá phức tạp
về mặt kết cấu, nhưng lại đơn giản về mặt công nghệ và nguyên lý hoạt động. ACB
(Air Circuit Breaker) hay cịn gọi là máy cắt khơng khí có giá thành thấp hơn so với
VCB nhưng lại đòi hỏi cơng tác bảo trì, bảo dưỡng định kỳ, nghiêm ngặt.
a) Cấu tạo:
+ Cấu tạo phần trong của ACB: đấu nối mạch điều khiển, công tắc phụ, thiết
bị mạch song song, cơ cấu đóng - nhả - sạc, buồng dập hồ quang, tiếp điểm chính,
tiếp điểm phụ, lị xo tiếp xúc, biến dòng, cuộn cảm biến dòng, lưới bảo vệ….
+ Cấu tạo bên ngoài của ACB: buồng dập hồ quang, rơ le, khóa, đấu nối
mạch điều khiển, nút on/off, bộ hiển thị, bộ đếm, tay vịn mở rộng, lỗ hổng cố định
vị trí….
b) Nguyên lý hoạt động:

Cách thức hoạt động của máy ACB khá đơn giản, với chức năng và cách vận
hành của 3 bộ phận cơ bản tạo nên hệ thống:
Buồng dập hồ quang: được tạo ra bởi các tấm kim loại mỏng, xếp liên tiếp
tạo thành các vách ngăn, giúp quá trình dập hồ quang nhanh hơn.
Cơ chế tiếp xúc: mỗi cực của ACB gồm tiếp điểm chính và tiếp điểm hồ
quang. Khi hoạt động tiếp điểm hồ quang sẽ đóng trước, sau đó mở các tiếp điểm
chính, giúp giảm sự ăn mịn. Q trình dập hồ quang chỉ diễn ra trong 1 giây, khơng
có thời gian tạo ra sản phẩm khí.
Cơ chế cắt khơng khí: chốt giữ từ tính sẽ báo nhả, khi xuất hiện dịng q tải
hay ngắn mạch. Mạch sẽ cung cấp 1 tín hiệu riêng cho bộ phận này, để nhả cắt
mạch khi có dịng quá tải.

10


Hình 2.2: ACB

2.3.3. MCB
MCB là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh Miniature Circuit Breaker hay còn
được gọi là CB tép. MCB có vai trị quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống và các
thiết bị điện quá tải và ngắn mạch trong hệ thống điện. Nó được phân chia thành rất
nhiều loại khác nhau tùy theo chức năng, hình dạng và kích thước. Hiện nay MCB
được sử dụng nhiều trong các trường hợp dòng điện bị quá tải. Ngồi ra cịn được
sử dụng rất phổ biến cho mạng lưới diện dân dụng.
a) Cấu tạo:
+ Tiếp điểm:
MCB thường có cấu tạo hai cấp tiếp điểm đó là tiếp điểm chính và hồ quang
hoặc có thể là 3 tiếp điểm (tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ và hồ quang). Hoạt động
của tiếp điểm diễn ra như sau:
Khi đóng mạch tiếp điểm thì hồ quang sẽ đóng trước, tiếp theo đó là tiếp

điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính.
Khi ngắt mạch thì tiếp điểm chính mở trước, tiếp điểm phụ mở sau và cuối
cùng là hồ quang điện.
+ Cơ cấu truyền động cắt MCB:
Có 2 cách truyền động cắt MCB là bằng tay và bằng cơ điện:
Đối với truyền động cắt MCB bằng tay thì được thực hiện với các MCB có
dịng điện định mức khơng lớn.
Đối với loại truyền động cắt MCB bằng cơ điện thì được thực hiện ở các
MCB có dịng điện lớn hơn.
+ Móc bảo vệ:
Tác dụng chính của móc bảo vệ là để bảo vệ thiết bị điện không bị quá tải và
ngắn mạch. Có 2 loại móc bảo vệ đó là: Móc bảo vệ kiểu điện từ và móc kiểu rơle
nhiệt.
11


b) Nguyên lý hoạt động:
Trong điều kiện làm việc bình thường, nguyên lý hoạt động của MCB vô
cùng đơn giản, nó như một cơng tắc (thủ cơng) để làm cho mạch BẬT và TẮT.
Trong điều kiện quá tải, dòng điện qua lưỡng kim và sinh ra nhiệt độ. Nhiệt
lượng sinh ra do sự giãn nở nhiệt của kim loại mà sẽ gây ra độ lệch. Độ lệch này
tiếp tục thả chốt ngắt và do đó mà các tiếp điểm bị tách ra. Trong một số MCB thì
từ trường do cuộn dây tạo ra gây ra lực kéo ở trên lưỡng kim sao cho nó bị lệch.
Kích hoạt cơ chế ngắt.
Trong điều kiện ngắn mạch hoặc mạch quá tải nặng thì từ trường do cuộn
dây tạo ra đủ để vượt qua lực lị xo giữ lõi sắt động. Do đó mà lõi sắt động di
chuyển và nó vận hành cơ chế ngắt.
Sự kết hợp của cả cơ chế ngắt từ tính và nhiệt lượng được thực hiện trong
hầu hết tất cả các MCB.

Hình 2.3: MCB

2.3.4. RCBO
RCBO được viết tắt từ cụm từ tiếng Anh là Residual Current Cicuit
Overcurrent hay còn gọi là Aptomat chống dòng rò, cầu dao chống rò,… Loại thiết
bị này có chức năng chính là tự động ngắt mạch điện khi phát hiện có dịng rị và sự
cố về điện, nhằm đảm bảo an toàn cho mạng lưới điện và các thiết bị dùng điện.
a) Cấu tạo:
+ Buồng dập hồ quang: Được làm từ các tấm kim loại ghép lại với nhau, các
khoảng trống giữa các tấm kim loại này có tác dụng chia nhỏ lượng hồ quang để
dập, giúp giảm lượng nhiệt được tạo ra. Buồng dập hồ quang được bao bọc bởi vật
liệu cách ly với các phân tử bên ngồi khác. Hiện có 2 loại dập hồ quang là kín và

12


hở, phân biệt bằng lớp vỏ kín MCB và lỗ thốt khí. Loại dập hồ quang hở sử dụng
điện áp lớn 50KA và 1000V.
+ Bảng mạch RCD: RCD là bộ phận có nhiệm vụ ngắt mạch điện tự động
khi có sự cố hay khi bị mất cân bằng cường độ dịng điện của dây pha và dây trung
tính. Bộ phận này có cấu tạo gồm 1 cuộn nam châm và 1 dây dẫn điện chạy bên
trong cuộn nam châm, nếu dịng điện thay đổi thì nam châm sẽ đo và tự ngắt nguồn
điện cung cấp.
+ Điều khiển đóng/ mở.
+ Nút kiểm tra RCD.
+ Cuộn dây phát hiện ngắn mạch.
+ RCD hình xuyến: Bộ phận nhạy cảm của dịng rị bên trong RCD, được kết
nối với một biến dòng vi sai.
+ Máng dập hồ quang.
b) Nguyên lý hoạt động:

+ RCBO 1 pha:
RCBO 1 pha có nguyên lý hoạt động như sau:
Cho 2 dây mát và dây lửa đi qua 1 biến. Thiết bị kết hợp cuộn sơ cấp 1 vòng
dây (2 dây mát và dây lửa đi qua tâm biến thế) và cuộn thứ cấp quấn vài chục vòng
dây.
Dòng điện sẽ chạy qua dây nóng và về dây mát hoặc ra dây mát về dây nóng,
khi này từ trường sẽ biến thiên được sinh ra trong phần lõi sắt của biến dòng ngược
chiều nhau. Điện áp sinh ra ở cuộn thứ cấp biến dòng sẽ bằng 0 khi 2 dòng điện
bằng nhau, 2 từ trường biến thiên bị triệt tiêu.
Trong trường hợp điện áp 2 đầu dây bị rò, dòng điện và từ trường biến thiên
sinh ra ở trong lõi sắt khác nhau tạo ra dòng điện cảm ứng ở cuộn dây thứ cấp, dòng
điện này được đưa vào mạch IC để kiểm tra có lớn hơn dịng rị, đảm bảo an tồn
hay khơng.
+ RCBO 3 pha 3 dây:
Có ngun lý hoạt động tương tự như RCBO 1 pha, nhưng với 3 dây pha đi
qua tâm biến dòng.
+ RCBO 3 pha 4 dây:
Có 3 phân pha và dây trung tính đi qua tâm biến dịng, được sản xuất với
cơng nghệ hiện đại, chịu được nhiệt độ cao và khả năng chống va đập tốt, được ứng
dụng nhiều trong đời sống giúp bảo vệ hệ thống mạch điện hiệu quả.
13


Hình 2.4: RCBO

2.4. Thiết bị chiếu sáng
a) Khái niệm:
Thiết bị chiếu sáng là một thiết bị sử dụng để tạo ra ánh sáng trong môi
trường tối. Chúng được sử dụng để chiếu sáng trong các ngành công nghiệp, nông
nghiệp, dân dụng và các lĩnh vực khác.

b) Cấu tạo của thiết bị chiếu sáng bao gồm các bộ phận chính sau:
+ Bóng đèn: Là bộ phận tạo ra ánh sáng. Có nhiều loại bóng đèn khác
nhau như đèn huỳnh quang, đèn LED, đèn sợi đốt, đèn halogen, vv.
+ Vỏ bảo vệ: Là bộ phận bảo vệ bóng đèn khỏi bị va chạm hoặc va đập.
+ Cầu chì: Là bộ phận bảo vệ bóng đèn khỏi điện áp quá cao.
+ Mạch điện: Là bộ phận cung cấp điện cho bóng đèn. Mạch điện thường
bao gồm các bộ phận như tụ điện, điện trở, cuộn cảm và các linh kiện điện tử khác.
+ Bộ điều khiển: Là bộ phận dùng để điều khiển ánh sáng theo nhu cầu sử
dụng, có thể là cơng tắc, dimmer hoặc bộ điều khiển thông minh.
Thiết bị chiếu sáng có thể được lắp đặt trong nhiều vị trí khác nhau, bao gồm
trần nhà, tường, sàn và các vị trí khác. Chúng có thể được sử dụng để tạo ra ánh
sáng chính hoặc ánh sáng tạo bóng đổ để tạo ra các hiệu ứng ánh sáng khác nhau.

Hình 2.5: Các thiết bị chiếu sáng

14


2.5. Thiết bị chống sét
2.5.1. Kim phóng điện sớm ESE
Kim phóng điện sớm ESE (Early Streamer Emission) là một loại thiết bị bảo
vệ chống sét được sử dụng để giảm thiểu tác động của sét đánh trực tiếp lên các tịa
nhà, cấu trúc và các thiết bị điện. Nó được phát triển để cắt giảm rủi ro sét đánh và
giúp bảo vệ tài sản và con người.
Kim phóng điện sớm ESE có cấu trúc tương tự như các loại kim phóng điện
khác, nhưng có một số đặc tính kỹ thuật độc đáo. Nó bao gồm một kim phóng điện
được đặt trên một thiết bị chống sét và được kết nối với hệ thống đất của cấu trúc.
Khi có một đám mây sét tiến tới, hệ thống ESE sẽ phát ra một tín hiệu điện
mạnh trước khi sét đánh đến, hướng sét đi vào kim phóng điện và lưu lượng điện
truyền vào đất, giảm thiểu tác động của sét đánh lên các thiết bị trong cấu trúc.

Đặc điểm của kim phóng điện sớm ESE bao gồm:
+ Phát ra tín hiệu điện mạnh trước khi sét đánh đến: Hệ thống ESE có khả
năng phát ra một tín hiệu điện mạnh trước khi sét đánh đến, hướng sét đi vào kim
phóng điện và giảm thiểu tác động của sét đánh lên các thiết bị trong cấu trúc.
+ Phạm vi bảo vệ rộng: Hệ thống ESE có phạm vi bảo vệ rộng hơn các loại
kim phóng điện truyền thống, giúp bảo vệ tồn bộ khu vực của một cấu trúc.
+ Khả năng tương thích với các hệ thống chống sét: Hệ thống ESE có thể
tương thích với các hệ thống chống sét khác như giá đỡ và dây chống sét, tăng
cường hiệu quả bảo vệ.
Kim phóng điện sớm ESE được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công
nghiệp, thương mại và dân dụng. Nó cung cấp một giải pháp hiệu quả và an toàn
cho việc bảo vệ cấu trúc và thiết bị khỏi sét đánh, giúp giảm thiểu rủi ro sét đánh và
bảo vệ tài

Hình 2.6: Kim phóng điện sớm ESE

15


2.6. Phần mềm tính tốn
a) Sử dụng phần mềm Microsoft Excel:
Excel là một phần mềm của Microsoft Office, được sử dụng để tạo bảng tính
điện tử, quản lý dữ liệu và thực hiện các phép tính tốn. Nó được sử dụng rộng rãi
trong các cơng việc kế tốn, tài chính, quản lý dữ liệu, thống kê, và nhiều lĩnh vực
khác.
Một số tính năng chính của Excel bao gồm:
+ Bảng tính: Excel cho phép người dùng tạo bảng tính và sắp xếp dữ liệu
theo các cột và hàng. Nó cũng cung cấp các cơng cụ để tạo ra các bảng tính chuyên
nghiệp với các định dạng, kiểu dữ liệu và hình thức hiển thị khác nhau.
+ Tính tốn và cơng thức: Excel cung cấp một loạt các công thức để thực

hiện các phép tính tốn, tính tốn tự động và các chức năng phân tích dữ liệu.
Người dùng có thể tạo các công thức đơn giản hoặc phức tạp và sử dụng chúng để
tính tốn các giá trị trong bảng tính.
+ Đồ họa: Excel cung cấp nhiều công cụ để tạo đồ họa và biểu đồ để trực
quan hóa dữ liệu. Người dùng có thể tạo biểu đồ cột, đường, hình trịn, v.v. và tùy
chỉnh chúng theo ý muốn.
+ Phân tích dữ liệu: Excel cung cấp các công cụ để phân tích dữ liệu và tìm
kiếm các xu hướng và mối quan hệ giữa các dữ liệu. Người dùng có thể sử dụng các
chức năng như lọc, phân loại, tổng hợp và tính tốn trên các tập dữ liệu.
+ Hỗ trợ tích hợp: Excel có thể tích hợp với các ứng dụng khác trong bộ
Microsoft Office, như Word và PowerPoint. Người dùng có thể sử dụng các chức
năng của Excel để tạo ra các báo cáo, trang trình bày và biểu đồ trong các tài liệu
Word và PowerPoint

Hình 2.7: Biểu tượng của phần mềm Excel

16


b) Sử dụng phần mềm DIALux evo:
DIALux evo là một phần mềm thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp được phát
triển bởi cơng ty DIAL GmbH. Nó là phiên bản tiếp theo của phần mềm DIALux
trước đây và cung cấp nhiều tính năng và cải tiến mới.
DIALux evo cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư chiếu sáng và nhà thiết kế ánh
sáng tạo ra các mơ phỏng, tính tốn và đánh giá chiếu sáng trong một môi trường
3D. Phần mềm này hỗ trợ việc thiết kế ánh sáng cho nhiều loại dự án, bao gồm các
khu dân cư, tòa nhà công cộng, bảng quảng cáo, khu trưng bày, và nhiều hơn nữa.
DIALux evo cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tạo ra mơ hình 3D của khơng
gian chiếu sáng, thực hiện tính tốn ánh sáng và phân bố ánh sáng, và tạo ra báo cáo
chi tiết về hiệu suất chiếu sáng. Các tính năng chính của DIALux evo bao gồm:

+ Thiết kế mô phỏng ánh sáng 3D: Tạo mô hình khơng gian chiếu sáng với
các đối tượng như đèn, tường, sàn, cửa, v.v. và xem trực quan kết quả ánh sáng dự
kiến.
+ Tính tốn ánh sáng: Tính tốn các thông số ánh sáng quan trọng như mức
độ chiếu sáng, cường độ ánh sáng, đồ thị phân bố ánh sáng, cường độ ánh sáng
tường, v.v.
+ Mô phỏng ánh sáng tự nhiên: Tích hợp các cơng cụ để mơ phỏng ánh sáng
tự nhiên như ánh sáng mặt trời, ánh sáng tự nhiên trong các không gian trong nhà.
+ Quản lý dự án và báo cáo: Tạo ra báo cáo chi tiết về ánh sáng và hiệu suất
chiếu sáng, bao gồm cả các thơng số kỹ thuật và đồ thị.

Hình 2.8: Biểu tượng của phần mềm DIALux evo

17