Chương 1 TỔNG QUAN 1. Nội dung đề tài Tìm hiểu và phân tích Tủ điện phân phối, phòng kỹ thuật điện tòa nhà. Ứng dụng Revit thiết kế và lắp đặt tủ điện phân phối. Ứng dụng Revit thiết kế các phòng kỹ thuật và hệ thống máng cáp, thanh dẫn điện.
Lý do chọn đề tài Lý do chuyên môn: Tủ điện, phòng kỹ thuật điện là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện của mỗi công trình, tòa nhà, xí nghiệp Chuyên ngành đang theo học là Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện tử Đã từng học qua các môn: Cung cấp điện, an toàn điện, hệ thống điện, và một số môn cơ sở liên quan đến lĩnh vực Cơ điện Được trực tiếp thực hành và tìm hiểu về thiết bị điện công nghiệp như: VCB, ACB, MCCB… Được gợi ý và trao đổi cũng như hướng dẫn của thầy Lê Trọng Nghĩa về đề tài ứng dụng Revit thiết kế tủ điện công nghiệp Thực tập tại công ty MEPAC Hơn 1 năm tiếp xúc học tập và sử dụng phần mềm Revit để dựng hình, thiết kế và trình bày bản vẽ Lý do cá nhân: Có sở thích ngắm nhìn các công trình xây dựng, tòa nhà cao ốc, tòa tháp đẹp. Yêu thích và tìm hiểu về các hệ thống cơ điện trong tòa nhà đặc biệt là hệ thống điện của các công trình Lý do đáp ứng nhu cầu doanh nghiệp: Nhu cầu của doanh nghiệp về ứng viên biết sử dụng phần mềm Revit ngày càng tăng Từ năm 2018-2020: Thực hiện áp dụng thí điểm BIM trong thiết kế, thi công, quản lý dự án theo quyết định số 2500/QĐ-TTg “ Phê duyệt Đề án áp dụng mô 1 do an hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình” 1. Mục tiêu đề tài Đọc hiểu và phân tích bản vẽ tủ điện phân phối. Đọc hiểu và phân tích sơ đồ nguyên lý và vận hành phòng kỹ thuật điện trong hệ thống điện tòa nhà.
Tìm hiểu đối tượng trong hệ thống điện (Electrical Family). Xây dựng và thực hiện tạo Family tủ điện hạ thế. Xây dựng kết nối điện trong hệ thống điện trên phần mềm Revit. Giới hạn đề tài Phần mềm Revit là một phần mềm ứng dụng và đáp ứng cho mô hình gán thông tin (BIM) là một mảng kiến thức rất rộng và phức tạp vì thế đồ án sẽ chủ yếu tập trung việc xây dựng thiết lập đối tượng điện trong hệ thống điện trên phần mềm Revit.
Phương pháp nghiên cứu Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu (Có tham khảo thêm các tài liệu của nước ngoài, trong nước và của các thầy cô hướng dẫn trong phần M&E). Phân tích, tổng hợp đánh giá các kết quả nhận được. Tra cứu các catalogue của các nhà sản xuất. Trao đổi trực tiếp và lắng nghe nhận xét, phản hồi từ giáo viên hướng dẫn.
Trao đổi qua buổi báo cáo của các doanh nghiệp như công ty Sunlight Electrical. Thực nghiệm trên mô hình. Nội dung của đồ án Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tủ điện phân phối Chương 4: Phiết kế Family tủ điện trong Revit Chương 3: Phòng kỹ thuật điện Chương 5: Phiết kế phòng kỹ thuật điện trong Revit Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chương 7: Tài liệu tham khảo Phụ lục 2 do an Chương 2 TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI 2. Tổng quan tủ điện phân phối Tủ phân phối là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống điện với thiết kế và cấu trúc tuân theo các tiêu chuẩn rõ ràng.
Tủ phân phối là nơi nguồn cung cấp đi vào được chia ra thành các mạch nhánh, mỗi mạch được điều khiển và bảo vệ bởi cầu chì hoặc máy cắt. Điện nguồn được nối vào thanh cái qua một thiết bị đóng cắt chính (CB hoặc bộ cầu dao – cầu chì).1: Ví dụ tủ phân điện phân phối Tủ điện phân phối được sử dụng trong các mạng điện hạ thế, được lắp đặt tại phòng kỹ thuật điện của các công trình công nghiệp như nhà máy, xưởng công nghiệp, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng, chung cư, bệnh viện, trường học, cảng biển, sân bay, … 3 do an 2. Phân loại tủ điện phân phối Các yêu cầu tải sẽ quyết định loại tủ phân phối được dùng. Hiện nay, tủ điện phân phối được thiết kế theo các loại như sau: Tủ đóng cắt chính (EMSB): Thường lắp đặt ngay phía hạ áp của trạm biến áp phân phối và cấp điện cho tủ phân phối chính.
Tủ phân phối chính (MSB hoặc MDB): Nhận điện từ tủ đóng cắt chính và phân phối cho các tủ phân phối phụ. Các tủ điện tủ điện phân phối chính thường là tủ điện phân xưởng, tủ điện tòa nhà,. Tủ phân phối (DB): Được sử dụng trong các mạng điện hạ thế có nhiệm vụ trung gian nhận điện từ tủ điện phân phối chính và cấp điện trực tiếp cho các phụ tải. Đây là loại tủ thường được dùng cho những ứng dụng đặc thù như: Tủ điều khiển động cơ, tủ chiếu sáng,… [2] Hình 2.2: Sơ đồ phân loại tủ điện 4 do an 2.
Cấu tạo của tủ điện phân phối Tủ điện phân phối được sản xuất dựa trên sản xuất các module hóa gồm nhiều ngăn và mỗi ngăn theo một chức năng riêng như: ngăn chứa ACB hoặc MCCB tổng, ngăn chứa MCCB phụ tải, ngăn chứa thanh đồng, ngăn đo lường, ngăn tủ bù,… Cấu tạo của tụ điện phân phối chính được mô tả như hình dưới đây. Cửa phần dành cho thanh góp/cái, 5. Cửa trong suốt, 6. Giá đỡ phía trên, 8.
Ngăn thiết bị, 10. Giá gá lắp và nắp che, 11. Giá đỡ gá lắp thanh góp, 14. Hệ thống thanh thẳng đứng, 15.
Thanh ngang để giá thiết bị kiểu hai hàng, 16. Thanh ngang để gá thiết bị kiểu một hàng, 17.3: Cấu tạo tủ phân phối điện chính [3] 5 do an 2. Các tiêu chuẩn về tủ điện phân phối Việc tuân theo các tiêu chuẩn là cần thiết để đảm bảo mức độ an toàn cho thao tác. Tiêu chuẩn IEC-61439 (Tủ điện đóng cắt hạ áp và các bộ điều khiển): được phát hành nhằm cung cấp cho người sử dụng có thể đánh giá và hiểu mức độ tin cậy về an toàn và khả năng cung cấp điện.
Các khía cạnh an toàn bao gồm: Sự an toàn cho người (Nguy cơ điện giật), Nguy cơ cháy hỏa hoạn, Nguy cơ nổ. Về khía cạnh khả năng cung cấp điện, do sự quan trọng trong việc liên tục cấp điện đối với nhiều lĩnh vực sản xuất, nên việc gián đoạn cung cấp điện lâu dài gây ra hậu quả về kinh tế lớn. Vì thế tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu thiết kế và xác minh để đảm bảo rằng không có sự cố lỗi. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn phải đảm bảo rằng tủ điện sẽ hoạt động ổn định không chỉ trong điều kiện bình thường, mà còn trong điều kiện khắc nghiệt.
Tiêu chuẩn IEC 61439-1 : Quy định chung Tiêu chuẩn IEC 61439-2 : Các thiết bị được thí nghiệm quy định các tập hợp thiết bị đóng cắt và điều khiển được sản xuất và thử nghiệm toàn bộ như các đơn vị hoàn chỉnh. Tiêu chuẩn IEC 61439-6 : Các yêu càu riêng đối với hệ thống thanh dẫn đi trong máng (Kiểu thanh dẫn). Tiêu chuẩn IEC 61439-3 : Các yêu cầu riêng đối với tủ đóng cắt hạ thế và các bộ phận điều khiển được lắp đặt nơi có những người không có kỹ năng về điện có thể thao tác với tủ phân phối. Việc phân cách cho phép Bảo vệ chống tiếp xúc với phần có điện của bộ phân chức năng gần nhau, Giới hạn khả năng phóng hồ quang điện, Bảo vệ chống sự xâm nhập của các ngoại vật từ ngăn này sang ngăn khác.
6 do an Sau đây là các dạng ngăn cách tiêu biểu bằng lưới chắn hay vách ngăn: Hình 2.4: Các định dạng form tủ điện [5] 7 do an Dạng 1: Không ngăn cách Dạng 2: Ngăn cách thanh cái với các đơn vị (Khối) Dạng 3: Ngăn cách thanh cái với các đơn vị và ngăn cách với tất cả các đơn vị với nhau ngoại trừ đầu ra của chúng. Dạng 4: Giống dạng 3 nhưng bao gồm cả các đầu ra của các đơn vị. Chức năng của form tủ điện: Chức năng đảm bảo an toàn cho người vận hành và tài sản o Cấp độ form tủ điện càng cao thì mức độ bảo vệ an toàn càng lớn o Bảo vệ tuyệt đối an toàn cho người vận hành trước hiện tượng phóng điện hồ quang o Bảo vệ tốt cho sự hư hại của thiết bị trong tủ và các thiết bị bên ngoài tủ trước những rủi ro cháy nổ Chức năng đảm bảo tính liên tục trong quá trình vận hành o Cấp độ form tủ càng cao thì tính linh hoạt trong quá trình thay thế và sửa chữa càng nhanh. Chỉ số IP Trong thiết kế và sản xuất tủ bảng điện có rất nhiều thông số, trong đó là chỉ số IP (Ingress Protection) là chỉ số cấp bảo vệ, chống xâm nhập của thiết bị.
Cấp độ IP thông thường có 2 hoặc 3 chữ số đi kèm sau: Chữ số thứ nhất: Bảo vệ thiết bị khỏi các vật liệu, đối tượng rắn Chữ số thứ hai : Bảo vệ khỏi tác động của các chất lỏng Chữ số thứ ba : Bảo vệ khỏi các tác động cơ khí Ví dụ: Với tủ điện có IP54, ta có thể hiểu như sau: 5 là chỉ số thứ nhất đặc trưng cho bảo vệ khỏi các vật liệu rắn. 4 là chỉ số thứ 2 đặc trưng cho việc bảo vệ khỏi các chất lỏng. Điều đó dẫn đến, chỉ số bảo vệ IP càng cao thì tủ càng kín. 8 do an Bảng 2.1: Chỉ số bảo vệ IP [7] IP Chữ số Chống xâm nhập của Chữ số Chống xâm nhập của nước thứ nhất vật rắn thứ hai 0 Không được bảo vệ 0 Không được bảo vệ 1 Đường kính ≥ 50mm 1 Bảo vệ chống lại các giọt nước rơi thẳng đứng 2 Đường kính ≥ 12.5mm 2 Bảo vệ chống nước phun trước tiếp với góc lên tới 15 độ 3 Đường kính ≥ 2.5mm 3 Bảo vệ chống nước phun trước tiếp với góc lên tới 60độ 4 Đường kính ≥ 1mm 4 Bảo vệ chống nước phun từ mọi hướng, trong giới hạn cho phép 5 Bảo vệ ngăn bụi xâm 5 Bào vệ chống lại áp lực nước thấp từ nhập mọi hướng, trong giới hạn cho phép 6 Bảo vệ chống bụi hoàn 6 Bảo vệ chống lại áp lực nước cao toàn mọi hướng 7 Bảo vệ chống lại việc ngâm trong nước từ 15 cm đến 1m 8 Bảo vệ chống lại việc ngâm trong nước trong thời gian dài dưới áp lực 9 do an 2.