LỜI MỞ ĐẦU Đấu nối dây là một trong số các công việc chính của người thợ đo lường tự động hóa. Các thiết bị đo lường phải được lắp đặt, đi dây và nối đất đúng kĩ thuật thì mới đảm bảo được vận hành hệ thống đo lường tự động hóa an toàn và hiệu quả. Chính vì lý do này mà giáo trình đấu nối dây được dịch và biên soạn. Bài đầu tiên của giáo trình sẽ giới thiệu các phương pháp đấu nối dây, đặc biệt là dây dẫn và cáp sử dụng cho hệ thống đo lường tự động hóa (hệ thống điện thấp áp).
Các vấn đề và lỗi phát sinh thường do lỗi bấm đầu cốt không đúng qui cách, nối đầu cáp không đúng và lắp đặt thiết bị không đúng…Người kĩ thuật viên phải xác định được đúng loại cáp đấu nối với loại thiết bị, đúng loại đầu nối để nối với cáp, đúng kích cỡ đầu cốt với loại dây điện…Ngoài ra các loại thiết bị đo kiểm thông dụng cũng được giới thiệu để phục vụ kiểm tra chất lượng cáp sau khi đấu nối. Sau khi hoàn thành việc đi dây và đấu nối cáp cho hệ thống thiết bị thì người học sẽ được giới thiệu các nội dung về nối đất và bọc chống nhiễu cho hệ thống đo lường tự động hóa. Kĩ thuật viên phải tuân thủ các qui định chung về nối đất cho hệ thống và cho thiết bị để hệ thống được vận hành an toàn và hiệu quả khi hoạt động bình thường cũng như gặp sự cố không mong muốn. Bên cạnh đó để nâng cao hiệu quả hoạt động của thiết bị và cáp thì bọc chống nhiễu và các cách bọc chống nhiễu cho cáp đồng trục và cáp đôi xoắn cũng được trình bày ở bài này.
BÀI 1: ĐẤU NỐI DÂY .1 Các loại cáp điện áp và phụ kiện đi kèm .2 Các loại đầu nối và terminal.2 Quy trình đấu nối đầu cuối dây dẫn/cáp điện áp.1 Đấu nối dây/cáp đến đầu nối không hàn .2 Đấu nối cáp đồng trục.3 Những lưu ý khi định tuyến và kiểm tra cáp .4 Nhiễu điện từ .3 Kiểm tra và khắc phục sự cố .1 Các thiết bị đo kiểm .2 Các thông số kiểm tra .4 Phân tích lỗi. BÀI 2: NỐI ĐẤT VÀ BỌC CHỐNG NHIỄU CHO HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG TỰ ĐỘNG HÓA .1 Nối đất và hàn nối .1 Tổng quan về nối đất hệ thống điện .2 Các thành phần nối đất và kỹ thuật nối đất .2 Nhiễm điện từ.1 Nhiễu điện dung .2 Nhiễu cảm ứng .3 Nhiễu ghép nối trực tiếp .4 Các kĩ thuật bọc chống nhiễu và nối đất để giảm thiểu nhiễu điện từ.89 PHỤ LỤC 1: BẢNG KÍCH CỠ DÂY AWG. TÀI LIỆU THAM KHẢO .100 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1 Cáp PLTC, cáp báo cháy và cáp loại 2/3 .4 Hình 1-2 Cáp xoắn đôi không có vỏ bọc chống nhiễu (cáp UTP) .5 Hình 1-3 Cáp UTC dẹt.9 Hình 1-5 Cáp đồng trục .10 Hình 1-6 Cấu trúc cơ bản của một đầu cốt .12 Hình 1-7 Một số loại đầu cốt chuẩn .13 Hình 1-8 Các loại đầu nối thông dụng cho cáp đồng trục, cáp hình ảnh và âm thanh .15 Hình 1-9 Các bộ ghép và mặt nạ đạt Cat.17 Hình 1-10 Các mô-đun dạng compact đạt Cat.18 Hình 1-11 Các loại mặt nạ điển hình .18 Hình 1-12 Các hộp nối dây nổi.19 Hình 1-13 Phiến đấu nối dây kiểu 66 và các phụ kiện đi kèm .21 Hình 1-14 Các phiến đấu nối dây kiểu 110 và các phụ kiện đi kèm.23 Hình 1-15 Các đầu nối mạng thông dụng .24 Hình 1-16 Các loại cáp và đầu nối làm sẵn .24 Hình 1-17 Các thiết bị đỡ cáp .25 Hình 1-18 Điểm tòe ở trên dây dẫn .26 Hình 1-19 Chiều dài tuốt dây đúng .27 Hình 1-20 Đặc tính cơ so với đặc tính điện của một đầu cốt .28 Hình 1-21 Kìm bấm cốt .29 Hình 1-22 Kìm bấm cốt cộng lực .29 Hình 1-23 Các hình dạng phổ biến của đầu cốt sau khi bấm cốt .30 Hình 1-24 Vị trí bấm đầu cốt .32 Hình 1-25 Vị trí đường rãnh ép cốt .33 Hình 1-26 Định tâm đầu cốt .33 Hình 1-27 Vị trí đặt dây dẫn vào thân đầu cốt chuông .34 Hình 1-28 Vị trí đặt dây dẫn vào đầu cốt hình trụ .35 Hình 1-29 Các kiểu cầu nối thông dụng .36 Hình 1-30 Hai đầu cốt được xếp đấu lưng (back-to-back) để nối trên cùng 1 điểm nối .36 Hình 1-31 Vòng đấu nối cáp nhiều lõi .37 Hình 1-32 Đấu nối cáp đến một cầu nối thông thường .37 Hình 1-33 Các dụng cụ đấu nối cáp đồng trục .38 Hình 1-34 Bấm cốt kim ghim sau khi kim ghim đã được luồn vào lõi cáp.39 Hình 1-35 Đưa thân đầu nối BNC vào cáp đồng trục .40 Hình 1-36 Đưa ống nối đến phần cuối thân đầu nối BNC bằng kìm.40 Hình 1-37 Thân đầu nối BNC cố định trên cáp sau khi ống nối được bấm đầu cốt.41 Hình 1-38 Đầu nối loại F (nhìn từ phía sau) và đầu nối LRC Snap-N-Seal .41 Hình 1-39 Đấu nối đầu nối loại F vào cáp đồng trục (loại bấm cốt) .42 Hình 1-40 Đấu nối đầu nối Snap-N-seal vào cáp đồng trục .43 Hình 1-41 Bán kính uốn của đầu cốt .44 Hình 1-42 Hoàn thiện đi dây/cáp cho một tủ điều khiển.46 Hình 1-43 Định tuyến cáp và hoàn thiện đi dây .46 Hình 1-44 Định tuyến dây và đi dây xung quanh các thiết bị tỏa nhiệt và chuyển động.47 Hình 1-45 Định tuyến cáp –ở các lỗ, cạnh và rãnh cắt .47 Hình 1-46 Định tuyến dây dẫn/cáp – bán kính uốn tối thiểu .48 Hình 1-47 Định tuyến bó dây –bán kính uốn tối thiểu .49 Hình 1-48 Tách cáp ra khỏi bó cáp và kẹp bó cáp .49 Hình 1-49 Buộc/kẹp cáp/bó cáp .50 Hình 1-50 Nối đất cho lớp bọc chống nhiễu kiểu băng kim loại .52 Hình 1-51 Nối đất cho lớp bọc chống nhiễu kiểu lưới kim loại .53 Hình 1-52 Đồng hồ vạn năng (Multimeter) .54 Hình 1-53 Các thiết bị kiểm tra cáp điển hình.55 Hình 1-54 Thiết bị kiểm tra cáp ngoài hiện trường .57 Hình 1-55 Máy kiểm tra cáp kiểu phản xạ (TDR).57 Hình 1-56 Cách đo NEXT và FEXT .57 Hình 2-1 Các máy biến áp treo .71 Hình 2-2 Kiểu nối Y-Y hoặc Δ-Y có dây trung tính và điện áp tạo ra là 120/208V hoặc 277/480V .72 Hình 2-3 Kiểu nối tam giác – tam giác (Δ-Δ), điện áp tạo ra 240/480V.73 Hình 2-4 Các điện cực nối đất theo tiêu chuẩn NEC® .74 Hình 2-5 Sơ đồ mặt bằng của hệ thống nối đất cho một tòa nhà công nghiệp .75 Hình 2-6 Các yêu cầu đối với thanh nối đất .76 Hình 2-7 Kết nối điện cực nối đất vào hệ thống nối đất.77 Hình 2-8 Nối các dây nối đất bằng phương pháp hàn tỏa nhiệt theo NEC® .78 Hình 2-9 Các dây nối tắt được phê duyệt bởi NEC® bắt buộc sử dụng ở một số trường hợp để đảm bảo thông mạch.79 Hình 2-10 Trong trường hợp có sự cố chạm đất, dòng điện chạy qua dây dẫn của thiết bị truyền ngược lại xuống đất.80 Hình 2-11 Ngắn mạch do sử dụng sai thiết bị đo .80 Hình 2-12 Lỗi chạm đất .80 Hình 2-13 Nhiễu pha và nhiễu dây .83 Hình 2-14 Ghép nối điện dung của nhiễu pha .85 Hình 2-15 Ghép nối điện dung của nhiễu dây .85 Hình 2-16 Mạch ghép nối điện dung tương đương .86 Hình 2-17 Qui tắc bàn tay trái xác định chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện .87 Hình 2-18 Nối đất tiêu chuẩn với nối đất một điểm .92 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng mã màu thông dụng cho các cặp dây và tổ hợp liên kết màu.2 Bảng mã màu của dây nhảy (Patch cord) .3 Mã màu kích cỡ dây điện của công ty AMP Special Industries .4 Độ suy hao của cáp UTP khi nối cáp xương sống và nối nhánh .5 Độ suy hao của cáp UTP khi nối cáp với phần cứng .6 Độ suy hao của dây nhảy .7 Độ suy hao của cáp STP khi nối cáp xương sống và nối nhánh .8 Độ suy hao của cáp STP khi kết nối với phần cứng .9 Tổn thất NEXT của cáp STP.10 Tổn thất NEXT của cáp UTP .1 So sánh các loại bọc chống nhiễu của cáp .90 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐẤU NỐI DÂY 1. Tên mô-đun: Đấu nối dây 2.
Mã mô-đun: AUTM52112 Thời gian thực hiện mô-đun: 45 giờ; (Lý thuyết: 14 giờ; Thực hành: 29 giờ; Kiểm tra: 02 giờ). Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô-đun: 3.1 Vị trí: Là mô đun thuộc các mô đun chuyên ngành của chương trình đào tạo.2 Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức về các loại cáp điện áp thấp, cáp sợi quang và các phương pháp lắp đặt và đấu nối. Ngoài ra, mô đun cũng trang bị những kiến về hệ thống nối đất và các phương pháp nối đất và chống nhiễu cho hệ thống đo lường tự động hóa.3 Ý nghĩa và vai trò của mô-đun: là mô đun mang tính thực tế và ứng dụng thực tiễn dành cho đối tượng là người học chuyên ngành đo lường tự động hóa (Instrumentation). Mô-đun này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí từ năm 2018 đến nay.
Nội dung chủ yếu của mô-đun này nhằm cung cấp các kiến thức và kỹ năng thuộc lĩnh vực đo lường tự động hóa: (1) Nhận biết được các loại cáp điện và phụ kiện đi kèm; (2) Quy trình đấu nối cáp và dây dẫn, các tiêu chuẩn kèm theo thực hiện việc đấu nối; (3) Các quy tắc nối đất và tiêu chuẩn khi thực hiện nối đất. Mục tiêu mô-đun: - Về kiến thức: + A1. Định nghĩa được thế nào là nối đất cho hệ thống điện và liệt kê được các lý do phải nối đất hệ thống điện; + A2. Mô tả được các phương pháp nối đất hệ thống điện ; + A3.
Định nghĩa được thế nào là nhiễu và mô tả được các loại nhiễu đối với hệ thống đo lường tự động hóa; + A4. Nhận dạng được các nguồn gây nhiễu và các phương pháp chống nhiễu; + A5. Nhận dạng được các loại cáp điện áp thấp, cáp sợi quang và các phương pháp lắp đặt và đấu nối. - Về kỹ năng: + B1.
Thực hiện được việc bọc chống nhiễu bằng các phương pháp khác nhau; + B2. Lắp đặt và đấu nối được các loại đầu nối kẹp; + B3. Đấu nối được các loại cáp có bọc chống nhiễu để tăng cường khả năng chống nhiễu điện từ; + B4. Lắp đặt và đấu nối được cáp xoắn đôi; + B5.
Thực hiện được việc kiểm tra thông mạch sau khi lắp đặt. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + C1. Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc ; + C2. Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và làm việc với các hệ thống điện; + C3.