BÀI GIẢNG THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN DÂN DỤNG TÒA NHÀ VĂN PHÒNG

BÀI GIẢNG
THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN DÂN DỤNG
“ TÒA NHÀ VĂN PHÒNG”
THS. VÕ THANH HÀ
GIẢNG VIÊN TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI
GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN BẢN VẼ
( 2 buổi học: 4h)
1. Hướng dẫn sử dụng phần mềm AUTOCAD ( mục đích ứng dụng cho TK điện) (3h)
+ Bao gồm các lệnh cơ bản thường dùng trong bản vẽ TK điện
+ Thực hành
2. Hướng dẫn đọc hiểu các tiểu chuẩn thiết kế điện dân dụng (30 phút)
+ Tiêu chuẩn TCXD 27:1991: Lắp đặt điện trong nhà và công trình công cộng
+ Quy phạm trang bị điện: Chương 1: Mạng điện hạ áp
+ Tiêu chuẩn thiết kế điện IEC
+ Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng tự nhiên trong công trình dân dụng: TCXD 29:1991
+ Tiêu chuẩn chống sét và nối đất: TCVN:46:1984
3. Hướng dẫn làm ký hiệu và đọc ký hiệu điện trên bản vẽ điện (30 Phút)
GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
( 6 buổi học: 12h)
1. Các bước thiết kế hệ thống cung cấp điện (4 buổi học: 8h)
- Các bước thiết kế hệ thống cung cấp điện: lý thuyết và thực hành
+ Thiết kế hệ thống chiếu sáng: bố trí mặt bằng điện và sơ đồ PPĐ
+ Thiết kế hệ thống ổ cắm : bố trí mặt bằng điện và sơ đồ PPĐ
+ Thiết kế hệ thống điều hòa: cục bộ và phân tán : bố trí mặt bằng điện và sơ đồ
phân phối điện ( lựa chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn)
+ Thiết kế hệ thống bình nóng lạnh: bố trí mặt bằng điện và sơ đồ phân phối điện
( lựa chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn)

- Bóc tách khối lượng vật tư: lý thuyết và thực hành
GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY
2. Các bước thiết kế chống sét và nối đất (2 buổi học: 4h)
+ Tiêu chuẩn chống sét và nối đất: TCVN:46:1984
+ Các bước thiết kế hệ chống sét và nối đất chống sét và tủ điện:
cách lựa chọn phương pháp chống sét và nối đất chống sét và tủ điện.
+ Hướng dẫn thiết kế phần mềm chống sét Zenji và nối đất Gem.
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN BẢN VẼ
1. Hướng dẫn sử dụng phần mềm AUTOCAD ( mục đích ứng
dụng cho thiết kế điện)
STT TÊN LỆNH
AUTOCAD
LỆNH TẮT GHI CHÚ
1 BLOCK B Khối
2 ARRAY AR Tạo hàng, cột
3 COPPY CP (CC, CO) Copy
4 RECTANG REC Hình chữ nhật
5 CIRCLE C Hình tròn
6 HATCH BH (H) Phủ kín hình
7 DIMSTYLE D Tạo kích thước bản vẽ
8 DIMALIGNED DAL Đo kích thước bản vẽ
9 DIMANGULAR DAN Đo bán cung cong
10 ERASE E Xóa
11 EXTEND EX Truy bắt điểm
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN BẢN VẼ
STT
TÊN LỆNH

AUTOCAD
LỆNH TẮT GHI CHÚ
12 LINE L Vẽ đường thẳng
13 SPLINE SPL Vẽ đường cong liền nhau
14 TRIM TR Cắt
15 ZOOM Z Thu nhỏ, phóng to bản vẽ
16 MOVE V Dịch chuyển
17 MATCH MA Thay đổi trạng thái màu, chữ
18 Muốn nối các đoạn
thẳng với nhau
Gõ PE Enter -> Z Enter -> J Enter ->
chọn đối tượng là xong. gõ PE Enter ->
Z Enter -> J Enter -> chọn đối tượng là
xong.
J Enter -> chọn 2 đối tượng muốn nối ->
Enter là xong.
19 Find FI Tìm và thay thế một đối tượng
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN BẢN VẼ
2. Hướng dẫn đọc hiểu các tiểu chuẩn thiết kế điện dân dụng (30 phút)
+ Tiêu chuẩn TCXD 27:1991: Lắp đặt điện trong nhà và công trình
công cộng
+ Quy phạm trang bị điện: Chương 1: Mạng điện hạ áp
+ Tiêu chuẩn thiết kế điện IEC
+ Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng tự nhiên trong công trình dân dụng:
TCXD 16:1996
+ Tiêu chuẩn chống sét và nối đất: TCVN:46:1984
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN

TRÊN BẢN VẼ
PHN 1: GII THIU PHN MM AUTOCAD, TIấU CHUN THIT
K IN DN DNG V Kí HIU THIT B IN
TRấN BN V

Chỉ tiêu thiết kế cho các phụ tải điện thông dụng
Stt Tên loại tải tiêu thụ điện
Chiếu sáng
(W/m2)
Thiết bị văn phòng
và sinh hoạt (W/m2)
1
Tiền sảnh 15-20 5 - 7
2
Hành lang 5-10 0
3
Văn phòng 20 50-80
4
Phòng khách + bếp 25-20 35-30
5
Phòng ngủ 5-10 20 - 25
6
Phòng máy của thang máy 25 0
7
Vệ sinh chung 5-10 60 - 80
8
Cầu thang bộ 5-10 0
10
Hố rác 25 0
11

Khu thiết bị kỹ thuật 20 - 30 20 - 25
12
Nơi đỗ xe tầng hầm 5-10 0
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN BẢN VẼ
3. Quy tắc lắp đặt thiết bị điện trong công trình
- Tủ điện tổng, tủ điện sự cố đặt ở dưới sàn nhà có giá đỡ.
- Hộp công tơ của các tầng lắp ở độ cao 1,5m trong phòng kỹ thuật.
- Hộp phân phối điện các phòng, công tắc lắp đặt ở độ cao: 1500mm so với sàn nhà.
- Các ổ cắm điện lắp trong công trình ở độ cao 0,4m so với sàn nhà, riêng các ổ cắm điện
dành cho bếp điện và máy giặt lắp ở độ cao 1,5m so với sàn nhà.
- Tại các vị trí đặt điều hoà trên bản vẽ chỉ để các đầu chờ đặt cách trần 0,4m.
- Toàn bộ dây dẫn được luồn trong ống nhựa chôn ngầm trần, tường, sàn và đi trong hộp kỹ
thuật. Chú ý đặt trước ống nhựa Φ70 để máng cáp đi qua.
- Cấp điện từ công tơ đến các căn hộ đi trong máng PVC 60x40mm lắp nổi sát trần.
- Các bóng đèn huỳnh quang một bóng lắp gắn tường có độ cao +2,6m, các đèn hắt tường
có độ cao +2,0m.
PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT
KẾ ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN BẢN VẼ
4. Quy tắc của các thiết bị điện và vật liệu.
Thiết bị và vật liệu đưa vào công trình phải mới, đồng bộ và tuân
theo các tiêu chuẩn tối thiểu về kỹ thuật và chất lượng. Tủ điện tổng,
tầng và các hộp aptomat là loại trọn bộ gồm khung tủ lắp aptomat và
các thiết bị khác như mô tả trong bản vẽ.
Công tắc đèn phải tác động êm dứt khoát, có dòng điện và điện áp
định mức như đã ghi rõ trong bản vẽ liệt kê thiết bị.
Cáp và dây dẫn là loại lõi đồng, cách điện PVC, điện áp cách điện
600V.

PHẦN 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOCAD, TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
ĐIỆN DÂN DỤNG VÀ KÝ HIỆU THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN BẢN VẼ
3. Hướng dẫn làm ký hiệu và đọc ký hiệu điện trên bản vẽ điện
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT

Các đại lượng và hệ số thường gặp
+ Công suất định mức Pđm: Công suất định mức của các thiết bị tiêu thụ điện thường
được các nhà chế tạo ghi sẵn trên nhãn hiệu máy hoặc trong các lý lịch máy. Đối với
động cơ, công suất định mức ghi trên nhãn hiệu máy chính là công suất cơ trên trục
động cơ.
+ Phụ tải tính toán Ptt: Phụ tải tính toán được tính theo điều kiện phát nóng cho phép,
là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện
(máy biến áp, đường dây) tương đương với phụ tải thực tế biến đổi theo điều kiện tác
dụng lớn nhất. Nói cách khác phụ tải tính toán cũng làm nóng dây dẫn lên tới nhiệt độ
lớn nhất do phụ tải thực tế gây ra.
Các hệ số thường gặp:
+ Hệ số sử dụng ksd: Hệ số sử dụng là tỉ số giữa phụ tải tác dụng trung bình với công
suất định mức của thiết bị. Là số thiết bị sử dùng đồng thời trong cùng một lúc, được
lựa chọn theo bảng tiểu chuẩn VN hoặc IEC.
+ Hệ số phát triển trong tương lai: 10% đến 20%
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
I. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
Bước 1: Tính toán phụ tải điện và lựa chọn thiết bị điện
1. Tính toán chiếu sáng
Cách 1: Dựa vào suất phụ tải P0(W/m2/sàn)
Pcs = P0 x S
Phương pháp:

+ Lựa chọn chủng loại đèn để tìm ra công suất đặt đèn
+ Tìm ra số bóng đèn
+ Bố trí bóng đèn trên mặt bằng kiến trúc
CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
PHẦN 2: CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
Cách 2: Dựa vào quang thông để lựa chọn đèn chiếu sáng
a) Thông số của tòa nhà
Chiều dài: a (m). Chiều rộng: b (m)
Chiều cao: H (m). Diện tích: S (m )
(Tra thông số phản xạ lấy theo giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng – chiếu sáng tiện
nghi và hiệu quả năng lượng. Tác giả Lê Văn Doanh)
Hệ số phản xạ trần tr .Hệ số phản xạ tường tg . Hệ số phản xạ sàn s
b) Chọn độ rọi
E (lux) tiêu chuẩn tra bảng 3.1(trang 126): Yêu cầu độ rọi tối thiểu của chiếu sáng trong nhà (sách Kỹ thuật
chiếu sáng – chiếu sáng tiện nghi và hiệu quả năng lượng. Tác giả Lê Văn Doanh) hoặc theo tiêu chuẩn TCXDVN
7114: 2002
c) Chọn bóng đèn
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
d) Phân bố các đèn

cách trần h’ (m); bề mặt làm việc 0,8 (m)

chiều cao treo đèn so với mặt bàn làm việc: htt
chỉ số địa điểm:
e) Chọn hệ số bù quang thông: d ( tra bảng trong sách CCĐ)
f) Tỷ số treo
Quang thông tổng: (lm)
g) Xác định số bộ đèn: Nbộ đèn = (bộ) (dựa trên mặt bằng kiến trúc chọn số bộ đèn).
( )

tt
a b
K
h a b
×
=
+
'
'
h
j
h h
=
+
sd
tong
k
dSE
=Φ
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
2. Tính ổ cắm
Cách 1: Dựa vào suất phụ tải P0 (W/m2/sàn)
Pcs = P0 x S
Phương pháp:
+ Lựa chọn loại ổ cắm
+ Bố trí ổ cắm trên mặt bằng kiến trúc và tính công suất ổ cắm
Poc = Ksd x n
(Ksc = 0.3 ÷ 1 tùy thuộc vào đối tướng sử dụng)
3. Tính điều hòa

+ Điều hòa cục bộ: 9000 BTU/H = 1 Kw
12000 BTU/H = 1.3 Kw
18000 BTU/H = 2.2 Kw
24000 BTU/H = 2.5 Kw
+ Điều hòa phân tán và điều hòa trung tâm
Chú ý: Cứ 10000 BTU/H = 10m2
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
4. Tính công suất thang máy
Lấy bên nhà cung cấp thang máy hoặc lấy như sau
700 Kg ÷ 900 Kg = 11 kW
1000 Kg ÷1600 Kg = 15 kW
5. Tính công suất máy bơm sinh hoạt
Công suất máy bơm sinh hoạt: 11kW
Công suất máy bơm cứu hỏa: 110 kW
6. Tính bình nóng lạnh
BNL loại 15 lít: 1.5 kW
BNL loại 20 lít: 2 kW
BNL loại 30 lít: 2.5 kW
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
Bước 2: Vẽ bản vẽ mặt bằng cấp điện
- Mặt bằng chiếu sáng, ổ cắm, điều hòa, tủ điện và các
đường dây cáp
Bước 3: Vẽ sơ đồ nguyên lý cấp điện
a) Lựa chọn thiết bị bảo vệ aptomat:
Uđm A ≥ Uđm LĐ (V)
Iđm A ≥ ITT (A)
ICđm A ≥ IN (A)
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Công thức xác định tiết diện dây theo dòng phát nóng lâu dài cho phép Icp.
K1 x K2 x Icp ≥ ITT
Trong đó:
K1: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ môi trường chế tạo và môi
trường đặt dây ( Tra bảng sổ tay kỹ thuật)
K2: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến số lượng cáp để chung một rãnh ( Tra bảng sổ tay
kỹ thuật)
Sau khi chọn được dây dẫn và cáp ta tiến hành kiểm tra điều kiện kết hợp với thiết bị bảo vệ
là Aptommat theo công thức:
K1 x K2 x Icp ≥ ITT
Với 1,25xIđm A là dòng khởi động nhiệt (Ikđ.nh) của Aptomat và 1,5 là hệ số cắt quá
tải của Aptommat.
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
II. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỐNG SÉT
Bước 1: Lựa chọn công nghệ chống sét

Công nghệ cổ điển: dùng kim thu sét làm bằng sắt dài 1m, thép
tròn D16 được hàn trên mái công trình, các kim cách nhau 1m.

Ưu điểm: Rẻ tiền, thi công nhanh

Nhược điểm: Độ an toán kém

Công nghệ tiên tiến: Dùng kim tia tiên đạo

Ưu điểm: Chống sét chỉ động nên độ an toàn cao


Nhược điểm: Đắt tiền
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT

Chống sét theo công nghệ phát tia tiên đạo sớm thu hút sét tới thiết bị chống sét:
Theo công nghệ này của hãng INGESCO (Spain) kim thu sét có nhiệm vụ tạo một
dòng ion đánh lên trước bất kỳ một bộ phận nào khác của toà nhà hay cấu trúc công
trình. Khi có một dòng electron đang được đánh xuống, sẽ gây lên sự ion hoá các phần
tử không khí để tạo nên một dòng đánh lên. Đây là một thiết bị chủ động, không sử dụng
nguồn điện nào, không gây ra bất kỳ tiếng động, chỉ tác dụng trong vòng vài giây trước
khi dòng sét thực sự đánh xuống. Nó có tác dụng liên tiếp trong thời gian dài. Nguyên lý
này được trình bày như sau:
- Trong trường tĩnh điện, quả cầu nối đất qua trở kháng và do dạng hình học của nó, hiệu
ứng Corona được cực tiểu hoá.
- Trong trường điện động, tia tiên đạo sét đi xuống ghép điện dung với bề mặt của quả
cầu.
- Quả cầu phản ứng lại sự gia tăng điên trường bằng cách tăng điện thế do hằng số thời
gian dài tạo kênh tĩnh trở kháng cao.
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
- Khe phóng điện được hình thành do sự chênh lệch điện thế giữa quả cầu và kim nối đất ở giữa.
- Năng lượng đã tích luỹ được giải phóng dưới dạng ion, tạo ra một đường dẫn tia tiên đạo đi lên
phía trên chủ động dẫn sét

Tiêu chuẩn của thiết bị thu sét Heslita – CNRS.
Vùng bảo vệ của hệ thống chống sét
Để chọn thiết bị thu sét ta cần tính toán một số tiêu chuẩn sau:
Ta có công thức tiêu chuẩn:
Trong đó:
+ Rp: Bán kính bảo vệ nằm ngang tính từ chân đặt đầu kim Pulsar (Công thức áp dụng với h

>

5m).
+ h: Chiều cao kim Pulsar tính từ đầu kim đến bề mặt được bảo vệ
+ D: Bán kính đánh sét
(2 ) (2 )
P
R h D h L D L
= − + ∆ + ∆
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
Bán kính bảo vệ của kim thu sét phát tia tiên đạo PULSAR phụ thuộc vào độ cao
(h) của đầu kim so với mặt phẳng cần được bảo vệ.
D = 20 m: Đối với mức bảo vệ cấp I
D = 45 m: Đối với mức bảo vệ cấp II
D = 60 m: Đối với mức bảo vệ cấp III
ΔL = V . ΔT
Trong đó:
ΔL: Độ dài tia tiên đạo PULSAR phát ra và được tính bằng mét (m).
ΔT: Thời gian phát tia tiên đạo PULSAR và được tính bằng micro giây (ms)
V: Vận tốc lan tuyền của tia tiên đạo trong khí quyển và được tính bằng mét trên
micro giây (m/ms). Giá trị của V được tính toán, đo đạt theo thực nghiệm và được nêu
trong tiêu chuẩn NF C 17-102, V = 106.
PHẦN 2: CÁC BƯỚC THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
CHỐNG SÉT VÀ NỐI ĐẤT
Bảng tra vùng bán kính bảo vệ Rp (m) của tia tiên đạo PULSAR
C p ấ
b o ả
vệ
PULSAR 18 PULSAR 25 PULSAR 40 PULSAR 60

I II III I II III I II III I II III
h (m)            
2 14 19 22 19 25 28 28 35 38 36 45 47
3 21 29 33 28 38 42 41 52 51 53 66 72
4 28 38 44 38 50 57 53 69 76 71 87 97
5 35 49 55 48 63 71 68 86 95 89 108 118
6 35 49 56 48 64 72 69 87 96 89 108 118
8 36 51 58 49 65 73 69 87 97 89 109 119
10 37 52 60 49 66 75 69 88 98 89 110 120
15 38 55 64 50 69 78 70 90 100 90 111 122
20 38 58 67 50 71 81 70 92 102 90 112 124
45 38 69 77 50 75 89 70 96 109 90 115 129
60 30 69 78 50 75 90 70 95 110 90 115 130