Bài 9. Sơ đồ hệ thống điện trong gia đình

Hướng dẫn giải

Hình 9.1 là sơ đồ lắp đặt hệ thống điện trong gia đình. Vì:

- Sơ đồ thể hiện rõ ràng vị trí lắp đặt các thiết bị điện trong nhà như: tủ điện, ổ cắm, công tắc, đèn, quạt...

- Sơ đồ thể hiện rõ ràng cách thức kết nối các thiết bị điện với nhau bằng dây dẫn điện.

- Sơ đồ thể hiện rõ ràng các thông số kỹ thuật của các thiết bị điện như: điện áp, công suất...

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. Sơ đồ nguyên lí hệ thống điện biểu diễn mối liên hệ diện của các phần tử trong hệ thống điện mà không thể hiện vị trí và cách lắp đặt của chúng. Sơ đồ nguyên lí dùng để phân tích chức năng, nghiên cứu nguyên lí làm việc của hệ thống điện.

Các bước vẽ sơ đồ nguyên lí:

Bước 1: Xác định các thiết bị điện có trong hệ thống điện.

Bước 2: Phân tích mối liên hệ của các thiết bị điện có trong hệ thống điện.

Bước 3: Vẽ sơ đồ.

- Vẽ dây nguồn;

- Vẽ đường dây dẫn điện nối dây nguồn tới các thiết bị trong hệ thống điện.

2. 

Sơ đồ nguyên lí hệ thống điện đơn giản trong gia đình ở Hinh 9.1. Aptomat tổng hai cực (ApT) dùng để dòng cắt nguồn điện xoay chiều 220 V (cả dây pha và dây trung tỉnh) cấp điện vào nhà. Mạch điện có hai nhánh sử dụng hai aptomat một cực để đóng cắt dây pha: Ap1 cung cấp cho một ổ cắm, Ap2 cung cấp cho hai đèn Đ1 và Đ2 qua hai công tắc CT1 và CT2 dề diều khiển hai đèn. Dây trung tỉnh từ ApT được nối trực tiếp đến đèn và ổ cắm.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. 

Sơ đồ lắp đặt biểu thị rõ vị trí và cách lắp đặt từng phần tử của hệ thống trong thực tế. Sơ đồ lắp đặt được sử dụng để dự trù vật liệu, lắp đặt, sửa chữa, bảo trì và bảo dưỡng các thiết bị điện của hệ thống điện và được thiết lập dựa trên sơ đồ nguyên lí cùng với bản vẽ xây dựng của ngôi nhà.

Các bước vẽ sơ đồ lắp đặt:

Bước 1: Nghiên cứu sơ đồ nguyên lí.

Bước 2: Vẽ dây nguồn.

Bước 3: Xác định vị trí lắp đặt các thiết bị, đồ dùng điện.

Bước 4. Vẽ đường dây dẫn điện nổi các thiết bị, đồ dùng điện dựa theo sơ đồ nguyên lí.

2. 

Hai đèn điện Đ1, Đ2 được lắp đặt ở vị trí cần chiếu sáng trong nhà, các công tắc CT1, CT2 thông thường được lắp đặt ở vị trí thuận tiện cho thao tác bật tắt đèn, dây dẫn diện lồng trong ống gen đảm bảo an toàn, các aptomat ApT, Apl. Ap2 được lắp đặt trong từ điện để đóng cắt nguồn và bảo vệ mạch khi có sự cố.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. Thông số kĩ thuật cơ bản của dây điện là tiết diện dây. 

2. 

Tiết diện dây được lựa chọn phù hợp với công suất tiêu thụ của thiết bị trong gia định để bảo đảm an toàn, tránh gây lãng phí.

Xác định và lựa chọn tiết diện dây điện trong gia đình được tiến hành như sau:

- Tỉnh dòng điện chạy trong dây điện: \(I=\dfrac{P}{U\cos\varphi}\left(A\right)\)

Trong đó: U là điện áp hệ thống điện trong gia dinh (V),

\(\varphi\) là công suất tiêu thụ của đồ dùng điện (W): cosp là hệ số công suất của đồ dùng điện (cosp=1 với đèn sợi đốt, bản là, bếp điện, bình nóng lạnh, cos\(\varphi\) =0,8 với đồ dùng điện có động cơ như quạt, điều hoà, tủ lạnh, máy giặt)

- Tính tiết diện dây điện theo công thức \(S=\dfrac{I}{J}\)

Trong đó, J là mật độ dòng điện trong dây điện đơn vị là A/mm², thông thường trong gia đình sử dụng dây đồng, thưởng chọn J = 48 (A/mm²). Việc lựa chọn J lớn hay nhỏ trong thiết kế phụ thuộc vào kinh nghiệm của người thiết kế theo độ an toàn, tuổi thọ, kinh phí, điều kiện môi trường,...

Sau khi tính S. phải thực hiện nguyên tắc lựa chọn dây điện có tiết diện ở cấp lớn hơn để đảm bảo an toàn. Các cấp tiết diện dây dẫn điện tiêu chuẩn sử dụng trong gia đình là: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10 (mm²). Lựa chọn tiết diện dây theo dòng điện tỉnh toán dựa vào Bảng 9.2.

Ví dụ: Sau khi tỉnh tiết diện dây cho một phụ tải trong gia dinh S 1,2 mm² ta phải lựa chọn dây điện có tiết diện là 1,5 mm².

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. Thiết bị đóng cắt và bảo vệ của hệ thống điện trong gia đình là cầu dao, công tắc, cầu chì và aptomat.

2. Xác định và lựa chọn các thông số kĩ thuật cho các thiết bị này dựa vào dòng điện trong dây điện (1) và điện áp (U):

Chọn aptomat theo dòng định mức Iđm và điện áp định mức Uđm :

Uđm ≥ Unguồn

Iđm ≥ 1,21 (đối với thiết bị không có động cơ điện).

Iđm ≥ (2 \(\div\) 2,5)I (đối với thiết bị có động cơ điện).

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

- Sơ đồ nguyên lí:

- Sơ đồ lắp đặt:

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. Xác định dòng điện:

- Công suất: P = 600 W

- Điện áp: U = 220 V

- Hệ số công suất: cosφ = 1

- Dòng điện: I = P / (U * cosφ) = 600 W / (220 V * 1) = 2.73 A

2. Chọn tiết diện dây dẫn:

- Mật độ dòng điện: J = 5 A/mm²

- Tiết diện dây dẫn: S = I / J = 2.73 A / 5 A/mm² = 0.55 mm²

Chọn dây dẫn có tiết diện lớn hơn hoặc bằng 0.55 mm².

3. Chọn aptomat:

- Dòng điện định mức của aptomat: I ≥ 1.25 * I = 1.25 * 2.73 A ≈ 3.4 A

Chọn aptomat có dòng điện định mức lớn hơn hoặc bằng 3.4 A.

(Trả lời bởi datcoder)

Hướng dẫn giải

1. Đánh giá chi tiết

- Thiết bị truyền dẫn:

+ Loại dây dẫn (đồng, nhôm,...) và tiết diện.

+ Tình trạng cách điện, dấu hiệu lão hóa, hư hỏng.

+ Khả năng chịu tải, phù hợp với nhu cầu sử dụng.

- Thiết bị đóng cắt bảo vệ:

+ Loại aptomat, cầu dao, MCB,...

+ Cường độ dòng điện định mức, khả năng bảo vệ quá tải, ngắn mạch.

+ Tình trạng hoạt động, dấu hiệu hư hỏng, lão hóa.

- Hệ thống tiếp địa:

+ Loại cọc tiếp địa, vị trí lắp đặt.

+ Mức điện trở tiếp địa, đảm bảo an toàn.

+ Tình trạng dây tiếp địa, mối nối tiếp địa.

- Ổ cắm, công tắc:

+ Loại ổ cắm, công tắc, phù hợp với tiêu chuẩn.

+ Tình trạng hoạt động, dấu hiệu hư hỏng, lão hóa.

+ Vị trí lắp đặt, đảm bảo an toàn và tiện lợi.

- Hệ thống chiếu sáng:

+ Loại bóng đèn (sợi đốt, huỳnh quang, LED,...).

+ Công suất tiêu thụ, hiệu quả chiếu sáng.

+ Tình trạng bóng đèn, chao đèn, hệ thống dây dẫn.

2. Đánh giá an toàn

- Khả năng chống cháy nổ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

- Nguy cơ rò rỉ điện, nguy cơ điện giật.

- Khả năng chống nước, chống ẩm cho hệ thống điện.

3. Đánh giá hiệu quả

- Mức tiêu thụ điện năng của hệ thống.

- Sử dụng năng lượng hợp lý, tiết kiệm điện.

- Khả năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong nhà.

(Trả lời bởi datcoder)