Đồ án cung cấp điện THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TÒA NHÀ 7 TẦNG

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

Đồ án cung cấp điện

THIẾT KẾ CUNG CẤP
ĐIỆN CHO TÒA NHÀ 7
TẦNG

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 1


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG THƢƠNG TP HCM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
I. THỜI GIAN : Ngày nhận đề tài : 11.11.2010
Ngày nộp : 18.12.2010
Ngày bảo vệ : từ 26.12.2010 đến 03.01.2011
II. GVHD: cô TRẦN THỊ THANH LỄ.
III SVTH: PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG
IV TÊN ĐỀ TÀI : Thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng (

dãy D đang xây dựng của trƣờng CD CÔNG THƢƠNG TP
HCM) .
V . NỘI DUNG ĐỀ TÀI :
TÍNH TỐN GỒM CÁC BƢỚC :
1. Thiết kế chiếu sáng cho từng phịng theo chức
2. Năng lập phƣơng án tải mới
3.Tính phụ tải tính tốn tồn cơng trình
4. Thiết kế mạng hạ áp
5. Tính tiếp địa cho tịa nhà .
CÁC BẢN VẼ:
1.bản vẽ mặt bằng bố trí trang thiết bị
2.sơ đồ đi dây
3. sơ đồ nguyên lí.
VI TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hƣớng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện (tác giả
Phan Thị Thanh Bình –Dƣơng Lan Phƣơng – Phan Thị
Thu Vân ) NXB DHQG TP HCM
2. Giao1 trình cung cấp điện ( Nguyễn Khoa Đồng Khánh )
3. hƣớng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo quốc tế IEC NXB
KHOA HỌC KĨ THUẬT
4. Giáo trình cad trong kĩ thuật điện ( Quyền Huy Ánh )
NXB DHQG
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 2


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………

Tp. Hồ Chí Minh , ngày ….., tháng…..., năm 20…

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 3


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………

Tp. Hồ Chí Minh , ngày ….., tháng…..., năm 20…

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 4


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

LỜI NÓI ĐẦU
  
Cung cấp điện là một ngành khá quang trọng trong xã hội loài ngƣời , cũng nhƣ trong quá
trình phát triển nhanh của nền khoa học kĩ thuật nƣớc ta trên con đƣờng cơng nghiệp hóa
hiện đại hóa của đất nƣớc . vì thế , việc thiết kế và cung cấp điện là một vấn đề hết sức
quang trọng và khơng thể thiếu đối với ngành điện nói chung và mỗi sinh viên đã và đang
học tập , nghiên cứu về lĩnh vực nói riêng .
Trong những năm gần đây , nƣớc ta đã đạt đƣợc nhựng thành tựu to lớn trong phát triển
kinh tế xã hội . số lƣợng các nhà máy công nghiệp , các hoạt động thƣơng mại , dịch vụ,
… gia tăng nhanh chóng , dẫn đến sản lƣợng điện sản xuất và tiêu dùng của nƣớc ta tăng
lên đáng kể và dự báo là sẽ tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới . do đó mà hiện nay
chúng ta đang rất cần đội ngũ những ngƣời am hiểu về điện để làm công tác thiết kế cũng
nhƣ vận hành , cải tạo sữa chữa lƣới điện nói chung trong đó có khâu thiết kế cung cấp
điện lá quang trọng .
Nhằm giúp sing viên cũng cố kiến thức đã học ở trƣờng vào việc thiết kế cụ thể . nay em
đƣợc môn đồ án cung cấp điện giao cho nhiệm vụ là “thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà
7 tầng “.
Tuy chúng em đã thực đồ án này dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của cơ Trần Thị Thanh Lễ ,
và các bạn trong lớp nhƣng do trình độ kiến thức cịn nhiều hạn chế , nên có đơi phần
thiếu sót . Chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến , phê bình và sữa chữa từ q thầy cơ
và các bạn sinh viên để đồ án này hoàn thiện hơn .
Chúng em xin chân thành cám ơn !

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 5

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
  
1. Ý NGHĨA CỦA NGHIỆM VỤ THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN
Năng lƣợng điện hay còn gọi là điện năng , hiện nay là một dạng năng lƣợng rất phổ biến
và quang trọng đối với thế giới nói chung và cả nƣớc nói riêng . điện năng sản xuất từ các
nhà máy đƣợc truyền tải và cung cấp cho các hộ tiêu thụ . trong việc truyền tải điện ới
các hộ tiêu thụ việc thiết kế cung cấp điện là một khâu rất quang trọng . với thời đại hiện
nay , nền kinh tế nƣớc ta đang phát triển mạnh mẽ theo sự hội nhập của thế giới , đời
sống xã hội của nhân dân đƣợc nâng cao , nên cần những tiện nghi trong cuộc sống nên
đòi hỏi mức tiêu thụ về điện cũng tăng cao . do đó việc thiết kế cung cấp điện không thể
thiếu đƣợc trong xu thế hiện nay .
Nhƣ vậy một đồ án thiết kế cubg cấp điện cần thõa mãn các yêu cầu sau ;
 Độ tin cậy cấp điện : mức độ tin cậy cung cấp điện phụ thuộc vào yêu cầu của
phụ tải . với cơng trình quang trọng cấp quốc gia phải đảm bảo lien tục cấp điện
ở mức cao nhất . những dối tƣợng nhƣ nhà máy , xí ngiệp , tịa nhà cao tầng
….tốt nhất là dùng máy phát điện dự phòng khi mất điện sẽ dùng máy phát .
 Chất lƣợng điện : đƣợc đánh giá qua hai tiêu chỉ tiêu tần số và điện áp , điện áp
trung và hạ chỉ cho phép trong khoảng  5% do thiết kế đảm nhiệm . còn chỉ tiêu
tần số do cơ quang điện lực quốc gia điều chỉnh .
 An toàn điện : cơng trình cấp điện phải có tính an tồn cao cho ngƣời vận hành ,
ngƣời sử dụng thiết bị và cho tồn bộ cơng trình .
 Kinh tế : trong quá trình thiết kế ta phải dƣa ra nhiều phƣơng án rồi chọn lọc
trong các phƣơng án đó có hiệu quả kinh tế cao.

2. SƠ LƢỢC VỀ CƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ( DÃY D)

Dãy D có kích thƣớc : chiều dài 44m ; chiều rộng là 32m .
Gồm 7 tầng lầu và một tầng trệt , mỗi tầng có chiều cao là 4,5 m.
Từ tầng 1 đến tầng 4 mỗi tầng đều có 6 phịng học có sức chứa 70 chỗ và 1 giảng
đƣờng 200 chỗ . Tầng 5 , 6 có 5 phịng học 70 chỗ , 1 giảng đƣờng 300 chỗ . Riêng
tầng 7 là hội trƣờng .
Kích thƣớc các phịng nhƣ sau:
-Phịng 70 chỗ : dài 12m rộng 8m
-Giảng đƣờng 200 chỗ : có chiều dài là 16m chiều rộng là 12m
-Giảng dƣờng 300 chỗ có chiều dài là 24m chiều rộng là 12m
- Hội trƣờng có diện tích là dài là 32 chiều rộng là 27m
Các phòng học , giảng đƣờng đƣợc trang bị các thiết bị điện nhƣ : đèn huỳnh quang,
quạt trần , máy chiếu , loa-âm li, ổ cắm điện,ổ cắm âm thanh , áptomat..
.Hội trƣờng dành cho hội họp văn nghệ có các thiết bị gồm : hệ thống máy điều
hịa , quạt công nghiệp , hệ thống chiếu sáng , âm thanh sân khấu…..
Tầng trệt : các phịng hành chính có các tải điện nhƣ : máy tính , máy in ,máy fax,
máy photo , máy lạnh ....và một số thiết bị thƣ giãn . ngồi ra tầng trệt cịn có 4
yhang máy , 2 động cơ bơm nƣớc chữa cháy . Tất cả sẽ dƣợc tính tốn chi tiết cho
phần sau.
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 6


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

CHƢƠNG I : TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG CHO DÃY NHÀ D
THEO TỪNG PHỊNG CHỨC NĂNG
1. TÍNH CHẤT CỦA VIỆC THIẾT KẾ , LẮP ĐẶT

Khi thiết kế chiếu sáng cho phòng học , giảng đƣờng , và các phịng hành chính ngồi
ánh sáng tự nhiên cịn phải có ánh sáng đèn và u cầu cầu đặt ra cho ngƣời thiết kế :
 Đảm bảo độ rọi đầy đủ trên bề mặt làm việc .
phài có sự tƣơng phản giữa các mặt cần chiếu sáng và nền , mức độ chiếu sáng và sự
tậphợp quang phổ chiếu sáng .
 Độ rọi phân bố đồng đều , ổn định trong quá trình chiếu sáng trên phạm vi bề mặt
làmviệc bằng cách hạn chế dao động của lƣới điện
 Tập hợp quang phổ ánh sáng , nhất là lúc cần đảm bảo sự truyền sáng tốt nhất
hạn chế sự lóa mắt , hạn chế sự mệt mỏi khi làm việc, học tập
 Hạn chế sự phản xạ chói của nguồn sáng bằng cách dùng ánh sáng phản xạ , chọn
cách bố trí đèn , chiều cao treo đèn sao cho phù hợp với vị trí địa hình.

2.TRÌNH TỰ TÍNH TỐN CHIẾU SÁNG
2.1.Nghiên cứu về đối tựợng chiếu sáng : đƣợc nghiên cứu theo nhiều góc độ:
-

Hình dạng ,kích thƣớc , các bề mặt , các hệ số phản xạ , đặc điểm phân bố các dồ
đạc , thiết bị …
Mức dộ bụi , ẩm , rung ảnh hƣởng của môi trƣờng .
Các điều kiện về khả năng phân bố và giới hạn.
Đặc tính cung cấp điện ( nguồn 3 pha, 1 pha..).
Loại công việc tiến hành
Độ căng thẳng công việc
Lứa tuổi ngƣời sử dụng
Các khả năng và điều kiện bảo trì ….

2.2.Lựa chọn độ rọi yệu cầu
Độ rọi là độ sáng trên bề mặt đƣợc chiếu sáng . Độ rọi dƣợc chọn phải đảm bảo
nhìn mọi chi tiết cần thết mà mắt nhìn khơng mệt mỏi. theo Liên Xô ( cũ ) độ rọi tiêu
chuẩn và là độ rọi nhỏ nhất tại một điểm trên bề mặt làm việc. Còn theo Pháp , Mỹ độ

rọi tiêu chuẩn là độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc .
các giá trị độ rọi tiêu chuẩn trong thang độ rọi :
0.2;0.3;0.5;1;2;3;5;7;10;20;30;50;75;100;150;200;300;400;500;600;750;1000;1250;2
000;2500;3000;3500;4000;4500;5000 lux.
Khi lựa chọn giá trị độ rọi phải dựa trên thang độ rọi , không đƣợc chọn giá trị
ngồi thang độ rọi . ví dụ chọn E=200lx hoặc E=300lx không đƣợc chọn E= 250 lx.
Việc chọn độ rọi phụ thuộc vào các yếu tố sau:
 Loại công việc , kích thƣớc các vật , sự sai biệt của vật và hậu cảnh
Mức độ căng thẳng của công việc
 Lứa tuổi ngƣời sử dụng
 Hệ chiếu sáng , loại nguồn sáng lựa chọn

2.3. Chọn hệ sáng : gồm hai hệ sáng
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 7


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

Hệ 1 : với hệ chiếu sáng chung , không những bề mặt làm việc đƣợc mà tất cả mọi
nơi trong phòng đƣợc chiếu sáng . trong trƣờng hợp này đèn đƣợc phân bố phía trên
với độ cao cách sàn tƣơng đối . trong hệ chiếu sáng này có hai phƣơng thức đặt đèn
chung và và khu vực .
Trong hệ chiếu sáng chung đều : khoảng cách từ các đèn trong một dãy đƣợc đặt
cách đều nhau , đảm bảo các điều kiện chiếu sáng mọi nơi nhƣ nhau.
Trong hệ chiếu sáng khu vực : khi cần phải thêm những phần chiếu sáng mà những
phần này chiếm diện tích khá lớn , tại chỗ làm việc không sử dụng các đèn chiếu sáng

tại chỗ . các đèn dƣợc chọn đặt theo sự lựa chọn hệ chiếu sáng :
- yêu cầu của đối tƣợng chiếu sáng
- đặc điểm ,cấu trúc căn nhà và sự phân bố thiết bị
- khả năng kinh tế , diều kiện bảo trì
2. 4.Chọn nguồn sáng ;
Chọn nguồn sáng phụ thuộc vào
- Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof
- Các tính năng của nguồn sáng ; đặc tính ánh sáng , màu sắc tuổi thọ đèn
- Mức độ sử dụng ( lien tục hay gián đoạn ) ; nhiệt độ môi trƣờng ; kinh tế
chọn nhiệt độ màu Tm : biểu đồ Kruithof ( bảng 3 phụ lục) cho phép lựa chọn bóng
đèn theo độ rọi yêu cầu trong môi trƣờng tiện nghi.. .
chọn chỉ số màu Ra :chiếu các đèn khác nhau lên cùng một vật , ta sẽ thấy vật có
màu khác nhau. Sự biến đổi này do phát xạ phổ khác nhau của các bóng đèn , đƣợc
đánh giá qua độ sai lệch màu và gán cho một chỉ số màu Ra . Với các các đèn có :
Ra <50; các màu của vật bị chiếu hoàn toàn thay đổi .
Ra <70: sử dụng trong công nghiệp khi sự thể hiện màu thứ yếu
70< Ra < 80 : sử dụng nơi thông thƣờng , ở đó sự thể hiện màu có thể chấp nhận
đƣợc
Ra >80 : sử dụng nơi đòi hỏi sự thể hiện màu quang trm
3.380
Tra bảng giá các thiết bị đóng cắt mitsubishi ta chọn CB 3P mã là NF-63 SW với dòng
định mức của CB là 63A
b) Chọn dây dẫn cho tầng 7
Nguồn điện đi từ tủ chính đến tủ điện tầng trệt với điện áp là 220 V
-Ta chọn phƣơng án di dây âm tƣờng
-Theo phƣơn án đi dây này ta cần xác định các hệ số: K=K 1 .K 2 .K 3
trong đó hệ số hiệu chỉnh
- K 1 :thể hiện ảnh hƣởng của cách thức lắp đặt
phƣơng ở đây là các ống dây đƣợc đặt trong vật liệu cách điện chịu nhiệt theo IEC ta
chọn K 1 =0,77 (bảng H1-13 trang H1-24 tài liệu 3)

-K 2 :thể hiện ảnh hƣởng tƣơng hỗ của hai mạch gần nhau
Hệ số K 2 thể hiện ảnh hƣởng của số lƣợng dây đặt kề nhau . hai mạch đƣợc coi là
kề nhau khi khoảng cách L giữa hai dây nhỏ hơn 2 lần đƣờng kính cáp lớn nhất của 2 cáp
nói trên. Khi số hàng cáp nhiều hơn 1, K 2 cần nhân với các hệ số sau:
2 hàng :0,8
3 hàng :0,73
4 hàng hoặc 5 hàng :0,7.
Theo IEC dùng cáp 1 pha 3 lõi lắp trong tƣờng ta chọn K 2  0,79(Tra bảng H1-14
trang H1-25 tài liệu 3)
- K 3 Thể hiện ảnh hƣởng của nhiệt dộ tƣơng ứng với dạng cách điện
Theo IEC ta có nhiệt độ của cơng trình là 30 0 C cáh điện PVC
do dó ta chọn K 3  1 ( tra bảng H1-15 trang H1-26 tài liệu 3)
Vậy hệ số: K=K 1 .K 2 .K 3 =0,77.0,79.1=0,6

I CB 63

 105 A
K
0,6
Ta chọn dây cáp điện lực hạ áp cách điện có vỏ bọc PVC loại 3 lõi đồng có tiết diện
38mm 2 , số sợi 7/2,6mm ( theo bảng 8.9 trang 50 tài liệu 1) có khả năng chịu dịng tải là
113 A
Từ đó ta tính đƣợc :I n 

4 . Tính tốn tủ phân phối cho các phòng chức năng:
4.1 Chọn CB cho phịng 70 chỗ:
Cơng suất tiêu thụ : P 70 =1525 W
Cơng suất biểu kiến của phịng 70 chỗ:
P
1525

 1794,1 VA
S tt 70 = 70 
cos  0,85
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 56


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

Dòng định mức của phòng 70 chỗ
do tải tiêu thụ của là tải 1 pha nên U dm =220 V
S tt 70 1794,1

 8,155A
U dm
220
Ta chọn CB 1P NF32-CS với định mức là 10A.
Tra bảng 8.15/55 tài liệu 1 dây điện bọc PVC loại dây đồng lõi mềm nhiều sợi ta chọn
dây có tiết diện1mm 2 số sợi 32/0,2 (n/mm)
4.2 Chọn CB cho giảng đƣờng 200 chỗ:

I dm7 

Công suất tiêu thụ : P 200 =2166,4W
Cơng suất biểu kiến của phịng 200 chỗ:
P
2166,4

 2548,7 VA
S tt = 200 
cos 
0,85
Dòng định mức của phòng 200 chỗ
do tải tiêu thụ của là tải 1 pha nên U dm =220 V
I dm7 

S tt
2548,7

 11,58A
U dm
220

Ta chọn CB 1P NF32-CS với định mức là 15A.
Tra bảng 8.15/55 tài liệu 1 dây điện bọc PVC loại dây đồng lõi mềm nhiều sợi ta chọn
Chọn dây có tiết diện 1,5 mm 2 có số sợi là 30/0,25 (n/mm)
4.3 Chọn CB cho giảng đƣờng 300 chỗ:
Công suất tiêu thụ : P 300 =4824W
Công suất biểu kiến của phòng 200 chỗ:
P
4824
 5675,3 VA
S tt = 300 
cos  0,85
Dòng định mức của phòng 200 chỗ
do tải tiêu thụ của là tải 1 pha nên U dm =220 V
S tt
5675,3


 25,A
U dm
220
Ta chọn CB 1P NF32-CS với định mức là 25A.

I dm 

Ta chọn dây điện bọc nhựa PVC loại dây đồng lõi mềm nhiều sợi có tiết diện S=2,5
mm 2 số sợi 50/0,25 mm
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 57


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

4.4 chon CB cho các phịng hành chính tầng trệt

stt

Tên phịng

Cơng suất tải P
(W)

Cơng suất tính
tốn S (VA)

Điện áp
(V)

1

Phịng hành
chính
Phịng đào tạo

4937,6

5808,94

220

Dịng
định
mức (A)
25

6217,6

7314,8

220

33,2

Phịng quản lí

trang thiết bị
Phịng tài chính
kế tốn
Phịng cơng tác
hs-sv
Phịng quảng lí
KHCN
Phịng đào tạo
thƣờng xun

3635,2

4276,7

220

19,4

3635,2

4276,7

220

19,4

4680

5505,9

220

25

3635,2

4276,7

220

19,4

3635,2

4276,7

220

19,4

2
3
4
5
6
7

Chọn dây dẫn cho các phịng :
Theo lý thuyết thì mỗi phịngcó cơng suất khác nhau sẽ cần một cỡ dây khác nhau. Việc
chọn từng cỡ dây riêng cho từng phịng nhƣ vậy có ƣu điểm là tiết kiệm đƣợc chi phí dây

dẫn, nhƣng lại rất phức tạp cho việc mua dây cũng nhƣ đi dây, sự phức tạp này nhiều khi
cũng rất tốn kém. Vì vậy, ta có thể chọn một cỡ dây. tính chọn dây cho phịng có cơng
suất lớn nhất và dùng chung cho tất cả các phòng còn lại .
Tra bảng 8.15/55 theo tài liệu 1 ta chọn dây có tiết diện là 2,5 mm 2
Công suất sử dụng ở các ổ cắm thƣờng không cố định, không biết trƣớc chắc chắn, vì đơi
khi có hai hay nhiều thiết bị sử dụng chung một ổ cắm, do đó, để bảm bảo, ngƣời dùng
nên chọn dây cho ổ cắm hơn một cấp so với cỡ dây dự định dùng chung cho tất cả các
thiết bị.

CHƢƠNG V TÍNH TỐN TIẾP ĐỊA CHO TỊA NHÀ
1) TỔNG QUANG VỀ SÉT
I - Sét và q trình phóng điện của sét
Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và mặt đất hay giữa các
đám mây tích điện với nhau.
Sự phóng điện của sét chia làm 3 giai đoạn:
 Sự phóng điện giữa đám mây và mặt đất bắt đầu bằng sự xuất hiện một dòng sáng
phát triển xuống mặt đất theo từng đợt với tốc độ 100 – 1000 km/gây. Dòng này
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 58

Loại CB (A)

NF63-CS
(25A)
NF63-CS
(35A)
NF63-CS
(20A)
NF63-CS

(20A)
NF63-CS
(25)
NF63-CS
(20A)
NF63-CS
(20A)


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

mang phần lớn điện tích của đám mây, tạo trên đầu cực của nó điện thế hàng triệu
vơn. Giai đoạn này gọi là giai đọn phóng tia tiên đạo.
 Khi dịng tiên đạo vừa phát triển xuống mặt đấtthì gia đoạn thứ hai bắt đầu, đó là
giai đoạn phóng điện chủ đạo của sét. Trong giai đoạn này các điện tích dƣơng
phía dƣới mặt đấtdi chuyển từ hƣớng mặt đất theo tia tiên đạo với tốc độ lớn
(6.104 – 105 km/gy) chạy lên trung hịa các điện tích âm của dịng tiên đạo. Sự
phóng điện chủ yếu đƣợc đặc trƣng bởi dóng điện lớn gọi là dịng điện sét và sự
lóe sang (chớp) mãnh liệt của dịng phóng điện. Khơng khí trong vùng đƣợc đốt
nóng đến hàng vạn độ và giãn nở rất nhanh tạo thành dòng âm thanh (sấm).
 ở giai đoạn phóng điện thứ ba sẽ kết thúc sự di chuyển điện tích của các đám mây,
q trình phóng điện và lóe sang dần dần biến mất.
II - tác hại của sét
Đặt vấn đề sét là hiện tƣợng tự nhiên, có thể gây ra thiệt hại lớn cho ngƣời về kinh
tế. Việc nghiên cứu tác hại và làm giảm thiểu tác hại do sét gây ra đƣợc sự quan tâm của
rất nhiều nhà khoa học, đặc biệt ở lĩnh vực điện.
Với đặc thù riêng, hầu hết các cơng trình gồm đƣờng dây và trạm biến áp đều
đƣợc xây dựng ngoài trời, kết cấu bằng kim loại và có chiều cao lớn, là một trong những

nguy hiểm tăng nguy cơ tiềm tang gây ra sự cố bất khả kháng do sét. Sét đánh vào đƣờng
dây gây vỡ sứ và đứt dây, đồng thời lan truyền vào trạm biến áp gây hỏng hóc các thiết bị
chủ yếu là máy biến áp, làm giám đoạn cung cấp điện và thiệt hại về kinh tế do sửa chữa,
ngừng trệ trong sản xuất và ảnh hƣởng tới sinh hoạt cửa con ngƣời.
Các thiết bị điện, đƣờng dây tải diện, … sẽ bị hƣ hỏng do bị quá điện áp thiên
nhiên (sát đánh trực tiếp hay gián tiếp). Trong đó tác hại của sét đánh trực tiếp là nguy
hiểm nhất. Do đó phải có thiết bị bảo vệ tránh bị sét đánh trực tiếp và gián tiếp.
III - Giải pháp phịng chống sét
Vì vậy việc nghiên cứu để lựa chọn và áp dụng những biện pháp hạn chế tác hại
của sétđối với từng khu vực, từng đối tƣợng cụ thề sao cho đảm bảo về kinh tế và kỹ
thuật là rất cần thiết không chỉ riêng ngành điện mà còn với các ngành khác.
Hiện nay chùng ta sử dụng phổ biến các kiểu chống sét là:
+ Đối với các cơng trình kiến trúc kiến trúc lắp đặt các kim thu sét (cộ thu lôi).
+ Đối với các cơng rình điện (đƣờng dây và trạm biến áp) thì sử dụng đƣờng dây
chống sét và các chống sét van.
III.1. Thuật ngữ và định nghĩa:
 Hệ thống chống sét: toàn bộ hệ thống dây dẫn đƣợc sử dụng để bảo vệ các cơng
trình khỏi sự tác động của sét.
 Bộ phận thu sét: một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm mục đích hu hút sét
đánh vào.
 Mạng nối đất: một bộ phận của hệ thống chống sét nhằm tiêu tán dòng điện
xuống đất.

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 59


ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

 Dây dẫn: bộ phận hoặc nhóm các bộ phận dẫn điện có tiếp xúc với đất và có thể
truyền dịng điện xuống đất.
 Cực nối đất mạch vòng: cực nối đất tạo ra vịng khép kín xung quanh cơng trình
ở trên hoặc dƣới bề mặt đất, hoặc ở phía dƣới ngay trong móng của cơng trình.
 Vùng bảo vệ: thể tích mà trong đó một dây dẫn sét tạo ra khả năng chống sét
đánh thẳng bằng cách thu hút sét đánh vào nó.
III.2. Chức năng của hệ thống chống sét:
Chức năng của hệ thống thu và dẫn sét là thu hút sét đánh vào nó rồi lan truyền
dịng diện do sét tạo ra xuống đất một cách an toàn, tránh sét đánh vào các kết cấu cần
đƣợc bảo vệ của công trình. Phạm vi hệ thống thu và dẫn sét khơng cố định nhƣng có thể
coi là một hàm của mức độ tiêu tán dịng diện sét.
III.3. Kích thƣớc:
Kích thƣớc các bộ phận tạo thành hệ thống sét cần đảm bảo các yêu cầu trong
bảng II-1 và bảng II-2 . Đô dày các tấm kim loại trên mái nhà và tạo thành một phần hệ
thống chống sét cần bảo đảm yêu cầu trong bảng II-3
Bảng II-1. Vật liệu, cấu tạo và tiết diện tối thiểu của kim thu sét, dây dẫn sét,
dây xuống và cọc chôn sâu dƣới mặt đất.
2) CÁC PHƢƠNG PHÁP CHỐNG SÉT
3)CHỌN HỆ THỐNG CHỐNG SÉT HIỆN ĐẠI CHO TÒA NHÀ
3.1 Hệ thống nối đất chống sét cho tịa nhà
Các thơng số ban đầu : điện trở nối đất: R nd  10
Tòa nhà 7 tầng đƣợc xây trên nền đất thành phố HỒ CHÍ MINH nên thuộc loại đất phù sa
dât  20  100m
-

giả sử tại thời điểm đo dât  50m
hệ số điều chỉnh theo điều kiện khí hậu
Loại nối đất

Loại điện cực Độ chơn
sâu(m)
Nối đất chống sét

Coc thẳng
đứng

0,8

Hệ số mùa K m ( đất
khô)
1,5

Chọn coc nối đất
- Coc tiếp đất là coc thép mạ đồng có đƣờng kính d=20mm, coc dài 3 m ,độ chôn
coc t 0  0,8m . khoảng cách giữa hai coc gần nhau L=6 m
- Dây nối các coc tiếp đất là dây đồng có tiết diện 70mm 2 .
Ta tiến hành tính tốn :
Điện trở tản xoay chiều của một coc:
  2l l 4t  1 
R ~c 
 ln  ln
 
2L  d 2 4t  1 
Trong đó : l là chiều dài của coc nối đất (m) ; l=3 m
d: dƣờng kính cọc tiếp đất (m) ; d=20mm=0,02 m
t: độ chơn sâu cọc tính từ giữa cọc (m)
SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 60

ĐỒ ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD: TRẦN THỊ THANH LỄ

l
3
 0,8   2,3 m
2
2
P tt  K m .Pdo  1,4.50  70m

t = t0+

R ~c 

  2l l 4t  1  70  2.3 1 4.2,3  3 
 ln
 ln
  21,18
 ln  ln
=
2L  d 2 4t  1  2 3  0,02 2 4.2,3  3 

Điện trở tản xung kích : R xk   xk .R~c
Trong đó:

 xk : hệ số xung kích của cọc
R ~ c :điện trở xoay chiều của một cọc

R xk : điện trở xung kích của cọc
Giả sử dòng sét I s  20 KA   xk =0,7
R xk =  xk . R ~ c =0,7.21,18= 14,82 
Hệ thống nối đất có n cọc giống nhau ( bỏ qua điện trở dây nối dất giữa chúng ) ghép
song song và cách nhau một đoạn L thì điện trở xung kích tổ hợp đƣợc tính theo cơng
thức sau:
Rxk
 Rnd
R xk 
 n..x.k
R xk : điện trở xung kích của cọc
n xk : hệ số xung kích của tổ hợp
R
14,82
Ƣớc lƣợng sơ bộ số cọc cần dùng : N= xk 
 1,4 8
Rnd
10
Giả sử hệ thống nối đất có hai cọc nối đất , dây nối đất giữa chúng có điện trở khơng
L 6
đáng kể, ta có các thơng số sau: n=2 ; R xk =14,28  , tỉ số   2
l 3
Hệ số sử dụng xung cọc n xk =0,8
R
14,82
 9,62  10
Điện trở nối đất R nd  xd 
nxk 2.0,8
Vậy số cộc cần sử dụng là 2 cọc

SVTH : PHAN HỒ LỘC – PHẠM HOÀNG LONG

Page 61