Thiết kế mạng điện hạ thế?

Thiết kế mạng điện hạ thế?

Mình đang học cách thiết kế các mạng điện hạ thế. Các bạn cho mình hỏi một vấn đề mình chưa rõ lắm nhé:
1. Các bước tiến hành như thế nào cho hợp lý để thiết kế(Tính công suất phụ tải, tính kích thước cáp, chọn CB,MCCB...)
2. Cách chọn thông số của CB,MCCB (dòng tải, dòng cắt) như thế nào cho phù hợp với công suất của phụ tải.
3. Cách tính công suất thiết bị điện theo hệ số công suất cos f như thế nào
4. Cách tính kích thước cáp theo dòng tải
5. Các công thức để chuyển đổi qua lại của các đơn vị như:
W, A, KVA.

Các bạn có thể cho ví dụ càng tốt. Rất cảm ơn

Bạn thân mến,

1. Công việc đầu tiên là chọn Tiêu Chuẩn. Muốn thiết kế phải dựa vào tiêu chuẩn. Các mạng điện hạ thế khác nhau có tiêu chí thiết kế riêng (thí dụ nhà máy, công xuởng thì khác với khu nhà ở,..). Về tiêu chuẩn nói chung thì đều có sẵn cả, ở mình thì có TCVN, ở Úc có AS, ở Mỹ có IEEE (không rõ lắm),... Dựa vào tiêu chuẩn thì sẽ biết được về cơ bản cần làm gì. Ví dụ đơn giản, thiết kế chiếu sáng văn phòng làm việc thì nên dùng đèn nê-ông, độ sáng tối thiểu vài trăm lux. Ngoài ra phải tham khảo các yêu cầu của khách hàng cũng như khả năng tài chính của họ. Ví dụ có nhiều tiền thì dùng thiết bị tốt và ngược lại. Sau đó thì vạch ra phạm vi thiết kế và danh mục các thiết bị điện cần cung cấp cho mạng điện đó.
2. Cách chọn các thông số thì phức tạp lắm. Bạn không xác định cụ thể phạm vi thiết kế nên rất khó trả lời. Đại khái ntn:
tính tổng công suất phụ tải thì qua dễ rồi, bạn cứ từ mấy yêu cầu và phạm vi thiết kế trên mà suy ra. Thí dụ, để đảm bảo yêu cầu đủ ánh sáng làm việc, văn phòng trên dùng hết 1000 đèn nê-ông 2x36W có hệ số cos phi là 0.95 thì có tổng công suất là 100 x 72 = 72000W (72KW) hay là 72000/0.95 = 75800VA. Tương tự như thế tính toán cho ổ cắm điện, các thiết bị tiêu thụ điện khác,... Có nhiều lưu ý nữa nhưng không thể nói hết được.
cách chọn CB (circuit breaker) thì phức tạp hơn. Về có bản phải đảm bảo CB ngắt mạch kịp thời khi có ngắn mạnh (dòng điện vụt lớn lên rất nhiều lần) hoặc quá tải kéo dài (dòng điện lên cao hơn đinh mức trong thời gian dài). Dùng mấy công thức trong sổ tay ấy. Ví dụ nếu dòng định mức đi qua mạch trên (nếu dự định chạy mạch 3 pha) là 72000/0.95/sqrt(3)/380V = 120A trên mỗi pha thì có thể chọn dòng cắt CB cao hơn, giả dụ 200A/3P. Công suất ngắt của CB có thể chọn 25kA (bạn phải làm phép tính ngắn mạch nếu không dùng kinh nghiệm). Ngoài ra chọn kiểu CB là B, C hay D (quy đinh thời gian cắt mạch lâu mau) tuỳ thuộc vào tính chất phụ tải, trong trường hợp này thì có thể dùng B hoặc C. Cũng cần tham khảo đặc tính từng loại thiết bị cập nhật trên thi trường nữa. Với dòng và công suất ngắt như vậy thì nên chọn MCCB thay vì MCB. vv và vv.
cách tính chọn kích thước cáp thì còn phức tạp hơn nữa. Về cơ bản có mấy yêu cầu kỹ thuật tuỳ thực tiễn ứng dụng: phải đảm bảo chịu đưng đuợc dòng định mức chạy qua (không gây quá nhiệt), đảm bảo được dòng ngắn mạnh chạy qua trước khi CB nhảy mà không gây cháy, đảm bảo điện áp rơi cuối nguồn trong phạm vi cho phép (tuỳ thuộc chiều dài dây dẫn) và đảm bảo phối hợp đưọc vói CB khi ngắt mạch (tức là CB ngắt mạch được, tuỳ vào chiều dài dây dãn và thông số của CB, rồi phuơng pháp nối đất...). Lại tuỳ phuơng pháp lắp đăt mà có điều chỉnh khác nhau (chạy ngầm, chạy máng, chạy nhiều cáp chung,..) Lại tùy cấu hình cáp mà có chọn lựa khác nhau (PVC hay XLPE...). vv và vv. Giả dụ với tải trên có chọn cáp PVC/PVC 4 sợi 75sqmm hay 95 sqmm gì đấy cộng thêm một sợi nơi đất có kích thước nhỏ hơn đi trên một khay cáp.
Thế đấy.
Giải thích chi tiết cho bạn dễ hình dung, thực ra với người kỹ sư thiết kế thì kinh nghiệm giúp họ làm nhanh hơn rất nhiều. Chứ tỷ mỉ như thế này để mỗi ngày chỉ đưọc một tý ti thì ... ăn cám mất. Dù sao khi thiết kế bạn cũng phải thể hiện ra được trên bản vẽ ít nhất là những thông tin như trên. Còn để hoàn thành một dự án thì ngaòi bản vẽ bạn còn phải thêm vào những tài liệu liên quan làm hoàn chỉnh yêu cầu thiết kết của bạn, trong đó có cả những yêu cầu kinh tế kỹ thuật đan xen, các hướng dẫn thực hành.... Chính chỗ này kinh nghiệm cũng giúp một kỹ sư giỏi làm tốt hơn nhiều về bài toán thiết kế, dù lớn hay nhỏ.
3. Về 2 câu hỏi con lại của bạn về việc chuyển đổi các thông số thì xem lại mấy cuốn sách cơ bản hoặc sổ tay thiết kế. Theo tôi bạn nên bắt đầu việc học thiết kế bằng cách mua lấy mấy cuốn giáo trình thiết kế cơ bản. Tôi còn nhớ mấy thầy BKHN như Lê Hông Quang hay Vũ Văn Tẩm đều có sách dạy thiết kế mạng điện có bản đấy, bạn nên tìm đọc. Nếu bạn vẫn đang phải hỏi công thức chuyển đổi giưã W, A, VA thì theo tôi bạn nên chỉ thiết kế thử thôi, đừng đưa vào thi công lắp đặt ngay nhé. Sợ lắm . Dù sao cũng rất hoan nghênh tinh thần của bạn.
tangitc