Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vẽ điện (mã môn học: MĐ10) là tài liệu giảng dạy thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sở bắt buộc, ban hành kèm theo Quyết định số 546/QĐ-CĐCG&TL ngày 11 tháng 8 năm 2020 của Trường Cao đẳng Cơ giới và Thủy lợi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn). Chương trình được biên soạn dựa trên khung đào tạo nghề của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội và Tổng cục Dạy nghề dành cho hệ đào tạo Trung cấp và Cao đẳng nghề Điện công nghiệp, đồng thời phục vụ đào tạo các ngành liên quan như Điện dân dụng, Điện tử công nghiệp, Điện tử và Cơ điện tử.

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                      VỊ TRÍ MÔ ĐUN VẼ ĐIỆN (MĐ10)                            |
|                                                                               |
|  [Học trước]                                                                  |
|                                                                               |
|  [Học song song]                                                              |
|                                                                               |
|  [Học sau (Môn học tiên quyết để học tiếp)]                                  |
+-------------------------------------------------------------------------------+

Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng đến các chuẩn đầu ra cụ thể:

  • Nhận dạng và vẽ đúng các ký hiệu quy ước điện, ký hiệu mặt bằng xây dựng;
  • Đọc và thiết lập các dạng bản vẽ kỹ thuật điện (sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp đặt, sơ đồ nối dây, sơ đồ đơn tuyến);
  • Tính toán dự trù khối lượng vật tư, thiết bị phục vụ thi công;
  • Đề xuất phương án thi công kỹ thuật cho công trình điện;
  • Rèn luyện tác phong công nghiệp, tính chính xác và tính kỷ luật kỹ thuật.

Tài liệu có tổng thời lượng 30 giờ (10 giờ lý thuyết, 18 giờ thực hành/bài tập, 2 giờ kiểm tra). Cấu trúc giáo trình đi từ việc chuẩn hóa công cụ vẽ, tiếp cận tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và tiêu chuẩn Quốc tế (IEC), đến việc tra cứu ký hiệu thiết bị và triển khai các sơ đồ mạch thực tế.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được phân bổ qua 4 bài học với trình tự phát triển logic:

  • Bài 1: Khái quát về vẽ điện (2 giờ lý thuyết): Cung cấp quy chuẩn về công cụ vẽ kỹ thuật (giấy vẽ tinh, giấy bóng mờ, giấy kẻ ô li; các cấp độ bút chì H, HB, B; thước dẹt, thước chữ T, eke, thước rập tròn); hệ thống khổ giấy theo TCVN (từ A0 kích thước $1189 \times 841\text{ mm}$ đến A4 kích thước $297 \times 210\text{ mm}$, tương ứng các mã hiệu $44, 24, 22, 12, 11$); quy cách bố trí khung tên theo hai nhóm khổ giấy (A2-A3-A4 và A1-A0); quy chuẩn chữ viết kỹ thuật (kiểu chữ A và kiểu chữ B đứng/nghiêng với tỷ lệ nét $b = 1/14h$ hoặc $b = 1/10h$); 5 dạng đường nét cơ bản (nét liền đậm, nét liền mảnh, nét đứt, nét gạch chấm mảnh, nét lượn sóng); nguyên tắc ghi kích thước và quy trình gấp bản vẽ lưu trữ.
  • Bài 2: Các tiêu chuẩn bản vẽ điện (2 giờ lý thuyết): Đối chiếu hai hệ thống tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn Việt Nam (áp dụng TCVN 1613-75 đến 1639-75 cho ký hiệu điện, TCVN 185-74 cho ký hiệu mặt bằng, thể hiện sơ đồ theo hàng ngang với ký tự viết tắt tiếng Việt như CD, CC, K, Đ, OC) và Tiêu chuẩn Quốc tế IEC (thể hiện sơ đồ theo cột dọc với ký tự viết tắt tiếng Anh như SW, F, S, L).
  • Bài 3: Các ký hiệu qui ước dùng trong bản vẽ điện (6 giờ: 3 lý thuyết, 2 thực hành, 1 kiểm tra): Hệ thống hóa bảng ký hiệu quy ước phân loại theo 5 phân nhóm chuyên ngành:
    1. Ký hiệu mặt bằng và kiến trúc xây dựng (cửa đi 1 cánh, 2 cánh, cửa sổ, thang máy, cầu thang, thiết bị vệ sinh);
    2. Ký hiệu điện chiếu sáng (nguồn điện 1 chiều, xoay chiều, dây trung tính N, các pha A-B-C; các loại đèn huỳnh quang, nung sáng, sodium 150W/70W/35W, đèn sự cố EXIT; thiết bị đóng cắt MCB, MCCB, tủ phân phối, công tắc, nút nhấn; thiết bị đo lường Vôn kế, Ampe kế, đồng hồ Kilowatt);
    3. Ký hiệu điện công nghiệp (các loại cuộn cảm, cuộn kháng, máy biến áp 1 pha/3 pha, máy biến dòng; máy điện xoay chiều và máy điện một chiều kích từ độc lập, nối tiếp, song song, hỗn hợp; tiếp điểm thường hở, thường đóng, tiếp điểm rơle trễ thời gian đóng/mở chậm);
    4. Ký hiệu sơ đồ cung cấp điện (dao cách ly 1 cực/3 cực, dao ngắn mạch, máy cắt hạ áp Aptomat với các ký hiệu bảo vệ $I>, I<, U>, U<$, máy cắt cao áp, đường dây và cáp đồng trục);
    5. Ký hiệu mạch điện tử (linh kiện thụ động như điện trở, biến trở, tụ điện phân cực/vi sai; linh kiện tích cực gồm Diode, LED, Diode quang, Triac, Zener, Diac, Transistor PNP/NPN, MOSFET, cầu chỉnh lưu).
  • Bài 4: Vẽ sơ đồ điện (20 giờ: 3 lý thuyết, 16 thực hành, 1 kiểm tra): Kỹ thuật biểu diễn sơ đồ mặt bằng, sơ đồ vị trí, sơ đồ nối dây; phương pháp chuyển đổi giữa các dạng sơ đồ; quy trình bóc tách khối lượng và lập bảng dự trù vật tư thiết bị; thiết kế sơ đồ mạch điều khiển mạng điện công nghiệp, mạch điện tử và làm quen với phần mềm máy tính hỗ trợ.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống kiến thức nền tảng dựa trên các nguyên tắc chuẩn hóa:

  • Quy chuẩn hiển thị kỹ thuật: Nguyên tắc biểu diễn trạng thái khí cụ đóng cắt ở trạng thái tĩnh (trạng thái hở mạch/cắt), không có lực tác động ngoài và không có dòng điện chạy qua;
  • Quy tắc phân loại và chuyển vị tiếp điểm: Phương pháp phân chia tiếp điểm nút bấm và máy cắt (vẽ từ trên xuống dưới đối với sơ đồ hàng ngang, vẽ từ trái sang phải đối với sơ đồ cột dọc);
  • Logic mã hóa ký hiệu văn bản: Chuyển đổi đối ứng giữa thuật ngữ kỹ thuật viết tắt theo tiếng Việt (TCVN) và tiếng Anh (IEC).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng các dụng cụ vẽ kỹ thuật chuyên dụng; vẽ đúng quy cách đường nét, tỷ lệ bản vẽ ($1/1, 1/2, 1/100, 2/1$), khung tên và chữ viết kỹ thuật theo TCVN.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích và phân biệt sự khác biệt giữa sơ đồ nguyên lý mạch động lực và mạch điều khiển; nhận dạng cấu trúc sơ đồ mạng điện từ sơ đồ mặt bằng căn hộ đến trạm biến áp phân xưởng.
  • Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Đọc - vẽ bản vẽ mạch điện dân dụng và công nghiệp; bóc tách khối lượng vật tư từ sơ đồ nguyên lý; vạch phương án thi công mạng điện thực tế.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm kết hợp giữa diễn giải lý thuyết quy chuẩn và thực hành ứng dụng trực tiếp trên bản vẽ.

Phương pháp học tập và giảng dạy được triển khai qua các hợp phần:

  • Hệ thống bài tập tình huống thực tế: Sinh viên được yêu cầu triển khai các sơ đồ mạch điển hình từ cấp độ cơ bản đến phức tạp:
    • Hệ thống chiếu sáng: Mạch 1 đèn điều khiển 1 nơi có kèm ổ cắm, mạch 1 đèn điều khiển 2 nơi (mạch cầu thang), mạch 1 đèn điều khiển 3 nơi (mạch hành lang), mạch đèn sáng tắt luân phiên;
    • Hệ thống điều khiển động cơ: Mạch khởi động động cơ kiểu sao - tam giác, mạch đảo chiều quay động cơ, mạch hãm động năng động cơ không đồng bộ 3 pha, mạch điều khiển động cơ rôto lồng sóc 2 cấp tốc độ kiểu $\Delta/\text{YY}$;
    • Hệ thống cung cấp điện: Sơ đồ cung cấp điện dẫn sâu không qua trạm phân phối trung tâm, sơ đồ trạm biến áp sử dụng máy biến áp 3 pha hai cuộn dây, sơ đồ cấp điện nhà máy.
  • Phương pháp đánh giá kết quả học tập:
    • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra viết tự luận hoặc trắc nghiệm về quy chuẩn khổ giấy, đường nét, ký hiệu thiết bị và quy ước TCVN/IEC;
    • Đánh giá kỹ năng: Chấm điểm bản vẽ thực hành dựa trên độ chính xác của đường nét, tính đúng đắn của sơ đồ nối dây, bảng kê bóc tách khối lượng thiết bị và tính khả thi của phương án thi công;
    • Đánh giá thái độ: Đánh giá tính cẩn thận, độ sạch sẽ của bản vẽ kỹ thuật và ý thức kỷ luật học tập.
  • Quy trình 5 bước thực hành bản vẽ: Giáo trình hướng dẫn sinh viên tự học và làm bài tập theo quy trình cố định:
    1. Vẽ khung bản vẽ và khung tên theo quy cách kích thước;
    2. Lập bảng kê thiết bị có trong sơ đồ;
    3. Bố trí và vẽ mạch động lực;
    4. Vẽ mạch điều khiển liên kết;
    5. Ghi các chú thích, kích thước và thông số kỹ thuật.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Song hành hai hệ thống tiêu chuẩn TCVN và IEC: Tài liệu cung cấp kiến thức đối chiếu chi tiết giữa Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 1613-75 đến 1639-75, TCVN 185-74) và Tiêu chuẩn Quốc tế (IEC). Điều này cho phép người học đọc hiểu cả bản vẽ kỹ thuật truyền thống trong nước lẫn hồ sơ thiết kế theo chuẩn quốc tế.
+------------------+------------------------------+---------------------------+
| TIÊU CHÍ         | TIÊU CHUẨN VIỆT NAM (TCVN)   | TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ (IEC)  |
+------------------+------------------------------+---------------------------+
| Hướng trình bày  | Dạng sơ đồ theo hàng ngang   | Dạng sơ đồ theo cột dọc   |
| Ký hiệu Cầu dao  | CD                           | SW (Source switch)        |
| Ký hiệu Cầu chì  | CC                           | F (Fuse)                  |
| Ký hiệu Công tắc | K                            | S (Switch)                |
| Ký hiệu Đèn      | Đ                            | L (Lamp / Load)           |
| Ký hiệu Ổ cắm    | OC                           | Socket-outlet             |
+------------------+------------------------------+---------------------------+
  • Tính bao quát liên ngành: Danh mục ký hiệu quy ước không giới hạn trong phạm vi mạch điện công nghiệp mà bao phủ toàn diện 5 lĩnh vực: kiến trúc mặt bằng, điện chiếu sáng dân dụng, khí cụ và máy điện công nghiệp, mạng lưới phân phối điện trung - hạ áp và mạch điện tử bán dẫn.
  • Tích hợp quy trình bóc tách vật tư và biện pháp thi công: Khác với các tài liệu vẽ kỹ thuật thuần túy chỉ tập trung vào hình họa, giáo trình kết nối trực tiếp bản vẽ với công tác chuẩn bị thi công thông qua việc lập bảng kê thiết bị, tính toán vật tư và lập phương án đi dây.
  • Định hướng ứng dụng tin học hóa: Giáo trình giới thiệu hợp phần ứng dụng phần mềm chuyên dụng hỗ trợ thiết kế bản vẽ điện trên máy tính trong Bài 4.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh, sinh viên: Sinh viên theo học hệ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề chuyên ngành Điện công nghiệp, Điện dân dụng, Điện tử công nghiệp, Cơ điện tử.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành học phần An toàn lao động, đồng thời học song song các học phần cơ sở kỹ thuật gồm: Vẽ kỹ thuật, Mạch điện, Vật liệu điện, Khí cụ điện và Thiết bị điện gia dụng.
  • Giảng viên và cán bộ đào tạo: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính khóa cho mô đun MĐ10 (30 giờ), làm căn cứ xây dựng giáo án lý thuyết, phiếu hướng dẫn thực hành và đề thi đánh giá kỹ năng nghề.
  • Kỹ thuật viên và người tự học: Phù hợp làm tài liệu tra cứu ký hiệu kỹ thuật, tiêu chuẩn kích thước khung tên bản vẽ và quy chuẩn bóc tách khối lượng sơ đồ mạch điện tại các công trình dân dụng và công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với trình độ đào tạo nào?

Tài liệu được biên soạn chính thức cho trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề ngành Điện công nghiệp theo khung chương trình của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, đồng thời là tài liệu tham khảo cho các ngành Điện tử, Cơ điện tử và Điện dân dụng.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần học xong mô đun An toàn lao động. Ngoài ra, mô đun này được thiết kế để học song song với các môn: Vẽ kỹ thuật, Mạch điện, Vật liệu điện, Khí cụ điện và Thiết bị điện gia dụng nhằm hỗ trợ việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các thiết bị có trong bản vẽ.

3. Sự khác biệt cơ bản giữa cách vẽ theo tiêu chuẩn TCVN và IEC trong giáo trình là gì?

Sơ đồ theo TCVN được trình bày theo hàng ngang, sử dụng các ký hiệu chữ viết tắt bằng tiếng Việt (ví dụ: CD - Cầu dao, CC - Cầu chì, K - Công tắc, Đ - Đèn, OC - Ổ cắm). Sơ đồ theo tiêu chuẩn IEC được bố trí theo cột dọc, sử dụng ký hiệu chữ viết tắt từ thuật ngữ tiếng Anh (ví dụ: SW - Source switch, F - Fuse, S - Switch, L - Lamp/Load).

4. Quy trình tự học một bài tập vẽ sơ đồ điện gồm những bước nào?

Theo hướng dẫn của giáo trình, quá trình thực hiện một bản vẽ hoàn chỉnh gồm 5 bước: (1) Vẽ khung bản vẽ và khung tên đúng kích thước quy định; (2) Lập bảng kê thiết bị có trong mạch; (3) Vẽ mạch động lực; (4) Vẽ mạch điều khiển; (5) Điền đầy đủ chú thích kỹ thuật và kích thước.

5. Giáo trình có đề cập đến việc ứng dụng phần mềm vẽ điện không?

Có. Trong nội dung Bài 4, giáo trình đưa nội dung giới thiệu phần mềm hỗ trợ vẽ sơ đồ điện trên máy tính vào chương trình đào tạo nhằm chuẩn bị cho người học tiếp cận công cụ vẽ chuyên nghiệp.

Kết luận

Giáo trình Vẽ điện (MĐ10) của Trường Cao đẳng Cơ giới và Thủy lợi cung cấp hệ thống kiến thức chuẩn hóa về quy chuẩn trình bày bản vẽ, hệ thống ký hiệu quy ước đa ngành và kỹ năng xây dựng bản vẽ kỹ thuật điện.

Lộ trình học tập đề xuất được phân bổ theo 3 giai đoạn:

  1. Nắm vững quy chuẩn bản vẽ, khổ giấy, đường nét và khung tên (Bài 1, Bài 2);
  2. Tra cứu, nhận dạng và vẽ chuẩn xác các ký hiệu quy ước theo TCVN và IEC (Bài 3);
  3. Ứng dụng vẽ sơ đồ mạch thực tế, chuyển đổi các dạng sơ đồ, lập dự trù vật tư thiết bị và đề xuất phương án thi công (Bài 4).

Tài liệu là căn cứ quy chuẩn kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho hoạt động đào tạo nghề và công tác thi công lắp đặt hệ thống điện thực tế.