Lắp đặt hệ thống cung cấp điện

SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
NGHỀ : CƠ ĐIỆN NƠNG THƠN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số: 285 /QĐ - CĐN ngày 21 tháng 7 năm
2017 của Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam

Hà Nam, năm 2017


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên 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.
Dựa theo giáo trình này, có thể sử dụng để giảng dạy cho các trình độ hoặc
nghề ngành/ nghề khác của nhà trường.

1


LỜI GIỚI THIỆU
Lắp đặt hệ thống cung cấp điện là một trong những mô đun chuyên môn
được biên soạn dựa trên chương trình khung của Trường Cao đẳng nghề Hà nam
ban hành dành cho hệ Cao đẳng Nghề Cơ điện nơng thơn .
Giáo trình này được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên được xây
dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu nhất, trong mỗi bài đều có ví dụ và bài tập áp

dụng để làm sáng tỏ lý thuyết.
Khi biên soạn, tác giả đã dựa trên kinh nghiệm giảng dạy, tham khảo đồng
nghiệp và tham khảo ở nhiều giáo trình hiện có để phù hợp với nội dung chương
trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành
đƣợc biên soạn gắn với nhu cầu thực tế.
Giáo trình này cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các ngành
thuộc lĩnh vực điện dân dụng, điện cộng nghiệp, điện tử, cơ khí và cán bộ vận
hành sửa chữ máy điện.
Trong quá trình biên soạn mặc dù đã có rất nhiều cố gắng song khó tránh
khỏi những sai sót, nhầm lẫn và khiếm khuyết. Tơi rất mong nhận được sự góp ý
của quý đồng nghiệp và các bạn Học sinh - Sinh viên trong toàn Trường để giáo
trình càng hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp, cảm ơn Khoa Điện
Trường Cao đẳng nghề Hà Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ cho tơi hồn thành
giáo trình này.
Hà Nam, ngày 01 tháng 07 năm 2017
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Trần Nhữ Mạnh

2


MỤC LỤC
Trang
LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 2
MỤC LỤC ............................................................................................................. 3
BÀI 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN SINH HỌA CHO MỘT GIA ĐÌNH .............. 6
Mã bài: MĐ25-01................................................................................................... 6
1. Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện....................................................... 6
1.1. Tổ chức công việc lắp đặt điện. ...................................................................... 6

1.2. Tổ chức các đội nhóm chuyên môn. ............................................................... 7
2. Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình ............................................................ 7
3. Các ký hiệu thường dùng .................................................................................. 7
4. Khảo sát thực tế căn hộ .................................................................................. 16
5. Tính tốn hệ thống thiết bị điện trong căn hộ .............................................. 16
5.1. Các cơng thức cần dùng trong tính tốn ....................................................... 16
5.2. Tính tốn phụ tải điện, tính chọn dây dẫn..................................................... 19
5.3. Tính chọn thiết bị điều khiển ........................................................................ 31
6. Hồn thiện bản thiết kế .................................................................................... 33
Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................... 34
BÀI 2: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN CHO CƠ SỞ SẢN SUẤT NHỎ................... 35
Mã bài: MĐ25 - 02 ............................................................................................... 35
1. Khảo sát thực tế tại xƣởng sản xuất ................................................................. 35
1.1. Phân bố phụ tải của phân xưởng. .................................................................. 35
1.2. Lựa chọn các phƣơng án cấp điện. ................................................................ 35
1.3. Lựa chọn các thiết bị cho tủ phân phối ......................................................... 36
1.4 Chọn cáp từ trạm biến áp phân xưởng về tủ phân phối của phân xưởng.............. 36
2. Tính tốn phụ tải động lực và chiếu sáng ........................................................ 36
3. Tính chọn dây dẫn động lực và chiếu sáng ...................................................... 38
4. Tính chọn thiết bị đóng cắt và tủ điều khiển ................................................... 42
5. Hoàn thiện bản thiết kế .................................................................................... 45
5.1. Lựa chọn số lượng và công suất của hệ thống đèn chiếu sáng chung. .......... 45
5.2. Thiết kế mạng điện chiếu sáng ...................................................................... 47
Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................... 48
Mã bài: MĐ 25 - 03 .............................................................................................. 49
1. Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị đóng cắt ........................................................... 49
3


2. Chuẩn bị vật liệu theo yêu cầu thiết kế ............................................................ 51

3. Lắp đặt chân đế của thiết bị đóng cắt............................................................... 52
4. Lắp đặt và đấu dây vào thiết bị ........................................................................ 52
5. Kiểm tra lại thiết bị đã được lắp đặt ................................................................. 52
Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................... 53
BÀI 4: LẮP ĐẶT PHỤ TẢI ............................................................................... 54
Mã bài: MĐ 24 - 04 .............................................................................................. 54
1. Kiểm tra tình trạng thực tế của phụ tải ............................................................ 54
2. Lựa chọn vị trí đặt phụ tải ................................................................................ 55
3. Lắp đặt phụ tải theo vị trí của bản thiết kế ....................................................... 57
Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................... 59
BÀI 5: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT ........................................................ 60
Mã bài: MĐ25 - 05 ............................................................................................... 60
1. Công dụng của việc nối đất và các phương pháp nối đất.................................. 60
2. Cấu tạo của hệ thống nối đất ............................................................................ 61
3. Nghiên cứu bản vẽ thiết kế .............................................................................. 63
4. Nội dung công việc .......................................................................................... 63
Câu hỏi ôn tập ..................................................................................................... 71
BÀI 6: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT ................................................... 72
Mã bài: MĐ25 - 06 ............................................................................................... 72
1. Khái niệm về chống sét .................................................................................. 72
2. Nghiên cứu bản vẽ thiết kế .............................................................................. 74
3. Chuẩn bị gia công vật liệu................................................................................ 74
4. Đo điện trở tiếp đất của hệ thống đường dây và cọc tiếp đất........................... 74
5. Lắp thiết bị thu sét............................................................................................ 74
6. Hàn nối hệ thống .............................................................................................. 76
7. Kiểm tra tồn bộ hệ thống................................................................................ 77
Câu hỏi ơn tập ..................................................................................................... 77
Tài liệu cần tham khảo ......................................................................................... 78

4

GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Lắp đặt hệ thống cung cấp điện.
Mã số mơ đun: MĐ25
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: mô đun được thực hiện sau khi người học học xong các môn học
chung và môn học/mô đun kỹ thuật cơ sở.
- Tính chất của mơ đun: là mơ đun chun mơn nghề bắt buộc.
- Vai trị và ý nghĩa: là mơ đun quan trọng trong chương trình đào tạo, giúp
cho học sinh hoàn thiện kỹ năng toàn diện hơn.
Mục tiêu của mô đun:
- Về kiến thức:
+ Thiết kế và lắp đặt được mạng cung cấp điện các cơng trình sử dụng điện
một pha, ba pha cỡ nhỏ;
+ Các phương pháp lắp đặt đường dây, tủ điện.
+ Các quy trình, quy phạm, thông số kỹ thuật lắp đặt hệ thống chống sét.
- Về kỹ năng:
+ Lắp đặt các loại đường dây, lắp đặt các loại tủ điện, lắp đặt hệ thống
chống sét, nối đất.
+ Kiểm tra, phát hiện sự cố và có biện pháp khắc phục những hư hỏng
thơng thường của mạng điện một pha, ba pha;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm để thiết kế, lắp đặt, sửa chữa
các loại tủ điện, đường dây cung cấp điện.
+ Hướng dẫn, giám sát những người khác thực hiện nhiệm vụ; chịu trách
nhiệm cá nhân và trách nhiệm đối với nhóm;
+ Đánh giá kết quả sau khi hoàn thành và kết quả thực hiện của các thành
viên trong nhóm.
Nội dung mơ đun:

5


BÀI 1: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN SINH HỌA CHO MỘT GIA ĐÌNH
Mã bài: MĐ25 - 01
Giới thiệu: Mạng điện sinh hoạt trong gia đình có vai trị và tầm quan
trọng lớn trong đời sống con người, để đảm bảo hoàn thiện các yếu tố về sự tiện
dụng, cũng như đúng kỹ thuật, thẩm mĩ, an tồn thì cần phải thiết kế một cách
toàn diện.
Mục tiêu:
- Khảo sát thực tế và thiết kế được mạng điện sinh hoạt để tiến hành lắp đặt điện;
- Phân tích, tính tốn, lựa chọn các thiết bị theo các loại sơ đồ lắp đặt
một hệ thống điện theo nội dung bài đã học;
- Rèn luyện tác phong cơng nghiệp.
Nội dung chính:
1. Khái niệm chung về kỹ thuật lắp đặt điện
1.1. Tổ chức công việc lắp đặt điện.
Nội dung tổ chức công việc bao gồm các hạng mục chính sau:
Kiểm tra và thống kê chính xác các hạng mục công việc cần làm theo thiết
kế và các bản vẽ thi công. Lập bảng thống kê tổng hợp các trang thiết bị, vật tƣ,
vật liệu cần thiết cho việc lắp đặt.
Lập biểu đồ tiến độ lắp đặt, bố trí nhân lực phù hợp với trình độ, tay nghề
bậc thợ, trình độ chun mơn theo từng hạng mục, khối lƣợng và đối tƣợng
công việc. Lập biểu đồ điều động nhân lực, vật tư và các trang thiết bị theo tiến
độ lắp đặt.
Soạn thảo các phiếu công nghệ trong đó miêu tả chi tiết cơng nghệ, cơng
đoạn cho tất cả các dạng công việc lắp đặt được đề ra theo thiết kế.
Chọn và dự định lượng máy móc thi công, các dụng cụ phục vụ cho lắp đặt
cũng như các phụ kiện cần thiết để tiến hành công việc lắp đặt.

Xác định số lượng các phương tiện vận chuyển cần thiết.
Soạn thảo hình thức thi cơng mẫu để thực hiện các công việc lắp đặt điện
cho các trạm mẫu hoặc các cơng trình mẫu.
Soạn thảo các biện pháp an toàn về kỹ thuật.
Việc áp dụng thiết kế tổ chức công việc lắp đặt điện cho phép tiến hành các
hạng mục công việc theo biểu đồ và tiến độ thi công cho phép rút ngắn được
thời gian lắp đặt, nhanh chóng đưa cơng trình vào vận hành. Biểu đồ tiến độ lắp
đặt điện được thành lập trên cơ sở biểu đồ tiến độ của các cơng việc lắp đặt và
hồn thiện. Khi biết được khối lượng, thời gian hoàn thành các cơng việc lắp đặt
và hồn thiện giúp ta xác định được cường độ công việc theo số giờ - người. Từ
đó xác định đƣợc số đội, số tổ, số nhóm cần thiết để thực hiện cơng việc. Tất cả
6


các công việc này được tiến hành theo biểu đồ công nghệ, việc tổ chức được
xem xét dựa vào các biện pháp thực hiện công việc lắp đặt.
Việc vận chuyển vật tư, vật liệu phải tiến hành theo đúng kế hoạch và cần
phải đặt hàng chế tạo trước các chi tiết về điện đảm bảo sẵn sàng cho việc bắt
đầu công việc lắp đặt.
Các trang thiết bị vật tư, vật liệu điện phải được tập kết gần cơng trình cách
nơi làm việc khơng q 100m.
Ở mỗi đối tượng cơng trình, ngồi các trang thiết bị chun dùng cần có
thêm máy mài, ê tơ, hịm dụng cụ và máy hàn cần thiết cho công việc lắp đặt
điện.
1.2. Tổ chức các đội nhóm chun mơn.
Khi xây dựng, lắp đặt các cơng trình điện lớn, hợp lý nhất là tổ chức các
đội, tổ, nhóm lắp đặt theo từng lĩnh vực chun mơn. Việc chun mơn hóa các
cán bộ và cơng nhân lắp đặt điện theo từng lĩnh vực cơng việc có thể tăng năng
suất lao động, nâng cao chất lượng, công việc được tiến hành nhịp nhàng khơng
bị ngưng trệ. Các đội nhóm lắp đặt có thể tổ chức theo cơ cấu sau:

Bộ phận chuẩn bị tuyến công tác: Khảo sát tuyến, chia khỏang cột, vị trí
móng cột theo địa hình cụ thể, đánh dấu, đục lỗ các hộp, tủ điện phân phối, đục
rãnh đi dây trên tường, sẻ rãnh đi dây trên nền.
Bộ phận lắp đặt đường trục và các trang thiết bị điện, tủ điện, bảng điện. Bộ
phận điện lắp đặt trong nhà, ngòai trời.
Bộ phận lắp đặt các trang thiết bị điện và mạng điện cho các thiết bị, máy
móc cũng như các cơng trình chun dụng
Thành phần, số lượng các đội, tổ, nhóm được phân chia phụ thuộc vào khối
lượng và thời hạn hịan thành cơng việc.
2. Cấu trúc mạng điện sinh hoạt gia đình
3. Các ký hiệu thƣờng dùng
Một số kí hiệu thường dùng trên bản vẽ điện công nghiệp

7


Bảng 1.1 Một số các kí hiệu của các thiết bị điện, trạm biến áp, nhà máy
điện ( Theo tiêu chuẩn Việt Nam 185 )

8


Bảng 1.2. Một số ký hiệu đi dây, thiết bị đóng cắt, bảo vệ trên bản vẽ

9


Bảng 1.3. Một số ký hiệu thiết bị công nghiệp điển hình

10

11


Bảng 1.4. Một số ký hiệu thông dụng trên vẽ chiếu sáng.

12


13


14


15


4. Khảo sát thực tế căn hộ

Căn hộ hai tầng:
+ Tầng 1 gồm: 1 phòng khách, 1 bếp, 1 nhà tắm và vệ sinh
+ Tầng 2 gồm: 2 phòng ngủ, mỗi phịng có 1 nhà tăm 1 nhà vệ sinh
5. Tính tốn hệ thống thiết bị điện trong căn hộ
5.1. Các cơng thức cần dùng trong tính tốn
Việc chọn dây dẫn điện trong nhà cần phải tính tốn và lựa chọn theo các
bước sau đây:
16

- Xác định nguồn điện sẽ dùng : 1 pha hay 3 pha
- Tính tổng cơng suất thiết bị tiêu thụ điện.
- Lựa chọn dây dẫn cho từng phần của nhà ở, bao gồm 3 loại:
+ Dây ngoài trời, kéo từ cột đồng hồ vào nhà.
+ Dây điện chính tổng cả nhà.
+ Dây cho từng nhánh và dây đến từng thiết bị tiêu thụ điện.
Xác định nguồn điện
Nguồn điện sử dụng trong nhà, nhà phố, biệt thự thông thƣờng là nguồn 1
pha, dưới đây là cách chọn tiết diện dây điện cho nguồn 1 pha.
Tính tốn thơng số
Tính tốn thơng số công xuất tổng thiết bị điện trong nhà ở mức cao điểm
nhất (dùng đồng thời), dựa vào công thức để có thơng số tiết diện dây chính xác.
Và ln nên chọn mua tiết diện dây lớn hơn một cấp để đảm bảo an tồn, và có
thêm thiết bị điện mới trong nhà về sau.
Cơng thức tính tiết diện dây dẫn Tính cơng xuất
Bằng cách tính cộng tổng cơng suất của các thiết bị điện trong nhà mình, và
dự trù trong tương lai.
(ví dụ: Quạt 40-60W, Tivi: 40-100W, máy lạnh 750W… cộng tất cả lại có
cơng xuất tổng)
Tính dịng điện Cơng thức: I=P/U Trong đó:
- I: Cường độ dịng điện (A)
- P: Tổng công suất (kW)
- U: hiệu điện thế: 220V
Dựa vào công xuất tổng và hiệu điện thế, ta có thơng số cường độ dịng điện
(A), dựa vào cơng thức bên dưới để tính tiết diện.
Tính tiết diện Cơng thức: S=I/J Trong đó:
- J: là mật độ dịng điện cho phép (A/mm²)
- S: là tiết diện dây dẫn (mm²)
+ Đối với dây đồng: Mật độ dòng điện cho phép Jđ = 6 A/mm²

+ Đối với dây nhôm: Mật độ dịng điện cho phép Jn = 4,5 A/mm²
+ Có thơng số tiết diện (S), chúng ta sẽ dựa vào đó để lựa chọn dây điện,
xem bên dưới để chọn

17


Bảng chọn tiết diện dây dẫn theo dòng điện Lựa chọn dây dẫn
Sau khi có thơng số tiết diện (S) ln nên chọn dây điện lớn hơn tính tốn 1
cấp để dự phịng an tồn và nâng cấp phụ tải sau này. Vì thơng thƣờng sau một
thời gian sẽ phát sinh nhiều thiết bị điện thêm trong nhà.
Dây dẫn ngoài trời
Là dây dẫn từ trụ điện đến đồng hồ điện lực trong nhà.
Đoạn dây này là dây nối từ lƣới điện địa phƣơng vào đến nhà, thông thƣờng
đoạn dây này nằm hoàn toàn ngoài trời. Đoạn dây ngoài trời này thường được
Điện lực địa phương cung cấp khi đăng ký mở cơng tơ điện mới. Vì vậy chúng ta
khơng cần quan tâm!
Dây dẫn chính
Là dây từ đồng hồ điện đến tủ chính và từ tủ chính đến các khu vực (ví dụ
tầng 1, tầng 2, tầng 3…)
Bước 1. Tổng cơng suất các thiết bị điện dùng đồng thời trong gia đình
ví dụ P = 5 kW.
Bước 2. Áp dụng cơng thức tính dịng điện: I=P/U -> I= 5*1000/220 =
22.72A.
Bước 3: Áp dụng cơng thức tính tiết diện: S=I/J -> S=22.72/6 = 3.78 mm².
Bước 4. Trên thị trƣờng có các loại dây cỡ 4mm² và 6mm². Ta chọn lớn hơn
1 cấp là 6 mm².
Tương tự cách tính để đi dây dẫn cho các khu vực (Bếp từ, hồng ngoại, lò vi
song, ấm siêu tốc…)
Dây dẫn nhánh

18


Là dây dẫn điện đến các ổ điện và các thiết bị chiếu sáng nhƣ bóng đèn, tủ
lạnh, máy lạnh, tivi…
Đối với các thiết bị nhƣ: ổ cắm điện, công tắc điện đến đèn, quạt, ti vi, tủ
lạnh hoặc các thiết bị có cơng suất dƣới 1kW thì nên dùng đồng loại dây súp
mềm, tiết diện 2 x 1,5 mm².
Đối với các thiết bị nhƣ: bếp điện, lị sƣởi… có công suất từ 1kW đến 2kW
nên dùng loại cáp PVC có 2 lớp cách điện, tiết diện 2 x 2,5 mm² để đảm bảo an
toàn cả về điện và về cơ.
Đối với thiết bị điện khác có cơng suất lớn hơn 2kW thì phải tuỳ theo cơng
suất mà tính tốn chọn tiết diện dây như trên đã hướng dẫn.
Thông thường theo kinh nghiệm tính tốn đối với nhà chúng ta hay chọn:
Đối với dây cấp nguồn đi từng tầng, phòng trong nhà tùy theo mức độ bố trí
đồ dùng sử dụng điện mà ta chọn như sau: chia tải theo tầng chọn tiết diện 4
mm², cấp nguồn cho các ổ cắm chọn dây 2,5 mm², dây chiếu sáng chọn 1-1,5
mm²
Các hãng dây điện trên thị trường
Hiện nay trên thị trường có hãng sản xuất cung cấp dây điện lớn là: Cadivi,
cadisun, trần phú…
5.2. Tính tốn phụ tải điện, tính chọn dây dẫn
5.2.1. Tính tốn cho tầng 1.
a. Tính tốn phụ tải cho nhà bếp
Tính tốn chiếu sáng
Chiều dài, chiều rộng, chiều cao của nhà bếp lần lượt là
a = 4,98m
b = 3,69m h =3,9 m
Khoảng cách từ đèn đến trần là hc = 0,5m
Khoảng cách từ đèn đến mặt công tắc H = h – hc = 3,4m

Tra bảng 2 phần phụ lục ta được cơng suất của mỗi bóng đèn huỳnh quang là
40W
Tính tốn phụ tải
Trong các hộ gia đình sử dụng các thiết bị rời được lấy điện thông qua các
ổ cắm như tủ lạnh, máy giặt, nồi cơm, lị vi sóng …..khơng cần đấu trực tiếp vào
mạng điện nên ta thay thế các thiết bị bằng ổ cắm có cơng suất là 1000W

19


20


21


22


23


24