Chương 5

Cung cấp điện chung cư và khách sạn
5. 1. Phụ tải điện chung cư và khách sạn
Phụ tải của các khu chung cư và khách sạn bao gồm hai thành phần cơ bản là phụ tải
sinh hoạt (bao gồm cả chiếu sáng) và phụ tải động lực. Phụ tải sinh hoạt thường chiếm tỷ
phần lớn hơn so với phụ tải động lực.
5.1.1. Phụ tải sinh hoạt
Phụ thuộc vào mức độ trang bị các thiết bị gia dụng, phụ tải của các căn hộ được
phân thành các loại: loại có trang bị cao, loại trung bình và loại trang bị thấp. Tuy nhiên, do
thành phần phụ tải điện dùng trong nấu bếp thường chiếm tỷ trong lớn trong cơ cấu phụ tải hộ
gia đình, nên để tiện cho việc tính toán phụ tải, người ta phân biệt các căn hộ chủ yếu theo sự
trang bị ở nhà bếp. Dưới góc độ này có thể phân loại căn hộ: dùng bếp nấu bằng điện, dùng
bếp nấu bằng gas và dùng bếp hỗn hợp (vừa dùng gas vừa dùng điện).
Phụ tải sinh hoạt trong khu chung cư được xác định theo biểu thức:
N

Psh = kcc k đt P0 ∑ ni k hi

(5.1)

i =1

Trong đó:
P0 – suất tiêu thụ trung bình của mỗi căn hộ, xác định theo bảng 10.pl, kW/hộ (phụ lục);
N – số nhóm căn hộ có cùng diện tích;
ni – số lượng căn hộ loại i (có diện tích như nhau);
khi –hệ số hiệu chỉnh đối với căn hộ loại i có diện tích trên giá trị tiêu chuẩn F tc (tăng thêm 1%
cho mỗi m2 quá tiêu chuẩn):
khi= 1+(Fi-Ftc).0,01;
Fi – diện tích của căn hộ loại i, m2;

kcc – hệ số tính đến phụ tải dịch vụ và chiếu sáng chung (lấy bằng kcc=1,05);
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số căn hộ, lấy theo bảng 1.pl, hoặc theo biểu đồ hình 2.6.
5.1.2. Phụ tải động lực
Phụ tải động lực trong các khu chung cư bao gồm phụ tải của các thiết bị dịch vụ và
vệ sinh kỹ thuật như thang máy, máy bơm nước, máy quạt, thông thoáng v.v. Phụ tải tính toán
của các thiết bị động lực của khu chung cư được xác định theo biểu thức:
Pđl = knc.dl(Рtm∑. + Pvs.kt) ,
(5.2)
Trong đó:
Pđl – công suất tính toán của phụ tải động lực, kW;
knc.dl – hệ số nhu cầu của phụ tải động lực, thường lấy bằng 0,9;
Ptm∑ - công suất tính toán của các thang máy;

Ch.5. CCĐ Nhà ở

132


Pvs.kt – công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật.
Công suất tính toán của các thang máy Ptm ∑ , xác định theo biểu thức:
nct

PtmΣ = knc.tm ∑ Ptmi

(5.3)

1

Trong đó:
knc.tm – hệ số nhu cầu của thang máy, xác định theo bảng 2.pl;

пct – số lượng thang máy;
Рtmi – công suất của thang máy thứ i, kW.
Do thang máy làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại, nên công suất của chúng cần
phải quy về chế độ làm việc dài hạn theo biểu thức:

Ptm = Pn.tm ε
Trong đó:
Pn.tm – công suất định mức của động cơ thang máy, kW;
ε - hệ số tiếp điện của thang máy.
Công suất tính toán của các thiết bị vệ sinh-kỹ thuật (động cơ bơm nước, máy quạt và
các thiết bị khác) được xác định theo biểu thức:
nvs

Pvs.kt = k nc.vs ∑ Pn.vsi

(5.4)

1

Hệ số knc.vs – hệ số nhu cầu của các thiết bị vệ sinh kỹ thuật, được xác định theo bảng 3.pl.
5.1.3. Phụ tải tính toán của tòa nhà chung cư
Phụ tải tính toán của toàn bộ toà nhà được xác định bằng cách tổng hợp các thành
phần phụ tải có xét đến tính chất của các loại phụ tải (xem mục 2.3 chương 2). Trong trường
hợp chung, để đơn giản, phụ tải tính toán của tòa nhà có thể được xác định theo biểu thức:
Pch = Psh + ktM Pdl, kW;
(5.5)
Trong đó:
Pкв – phụ tải sinh hoạt của các hộ gia đình trong chung cư;
Pdl – phụ tải động lực;
ktM – hệ số tham gia vào cực đại của phụ tải động lực (có thể lấy trong khoảng 0,8÷0,9).

Công suất toàn phần của tòa nhà khi đó sẽ là:

S ch =

Pch
, kVA
cos ϕ tb

(5.6)

cosϕtb - hệ số công suất trung bình của phụ tải trong tòa nhà, được xác định theo biểu thức:
P . cos ϕ sh + PctΣ . cos ϕ ct + Pvs.kt cos ϕ vs
cos ϕ tb = sh
;
(5.7)
Psh + PctΣ + Pvs.kt
Các ký hiệu: sh – sinh hoạt; ct – cầu thang máy; vs – thiết bị vệ sinh, kỹ thuật.

Ch.5. CCĐ Nhà ở

133


Hệ số công suất của phụ tải chung cư được xác định theo bảng 9.pl.
5.1.4. Phụ tải tính toán của mạng điện
Đối với các chung cư cao tầng, phụ tải tính toán có thể khá lớn, mỗi tòa nhà có thể
được trang bị một hoặc hai máy biến áp, còn đối với các khu chung cư ít tầng hoặc nhà biệt
thự, thì mỗi trạm biến áp sẽ cung cấp cho một số toàn nhà. Phụ tải tính toán của mạng điện hạ
áp cung cấp cho các chung cư được xác định theo biểu thức:
n −1


Рtt.H = Рch.M +

∑k

tMi

Pchi ,

(5.8)

1

Trong đó:
Рch..M – giá trị phụ tải lớn nhất trong các điểm tải được cung cấp bởi đường dây hạ áp;
Рchi, – giá trị phụ tải tính toán của điểm tải thứ i (không kể điểm tải lớn nhất);
ktMi – hệ số tham gia vào cực đại của các nhóm phụ tải;
n – số lượng điểm tải.
Phụ tải tính toán của mạng điện phân phối trong toàn khu vực (tiểu khu) được xác
định bằng cách tổng hợp phụ tải tính toán của tất cả các tòa nhà và khách sạn theo phương
pháp số gia, hoặc phương pháp hệ số đồng thời.
Trong trường hợp không đòi hỏi mức độ chính xác cao, phụ tải tính toán của tiểu
khu, quy về thanh cái 0,4 kV của trạm biến áp phân phối có thể xác định một cách gần đúng
theo mật độ phụ tải của tiểu khu:
Pp.мр. = P0. F⋅10-3, kW
(5.9)
Trong đó:
Р0 - mật độ phụ tải, W/m2 cho trong bảng 12.pl;
F - tổng diện tích của tiểu khu, m2.
5.2. Sơ đồ mạng điện ngoài trời

Sơ đồ lưới điện phân phối phụ thuộc vào rất nhiều nhân tố như: cấp
điện áp, mật độ phụ tải, yêu cầu về độ tin cậy, tính kinh tế, yêu cầu về
tính đơn giản, yêu cầu về tính hiện đại v.v. Các sơ đồ mạng điện ngoài trời
được xây dựng để cấp điện đến các tủ phân phối đầu vào của các tòa nhà.
Trong tủ phân phối đầu tòa nhà có trang bị các thiết bị đóng cắt,
điều khiển, bảo vệ, đo đếm. Sơ đồ mạch điện của tủ phân phối phụ thuộc
vào sơ đồ cấp điện ngoài trời, số tầng của tòa nhà, sự hiện diện của cửa
hàng, văn phòng, công sở, số lượng thiết bị động lực và yêu cầu về độ tin
cậy cung cấp điện. Phụ thuộc vào những yếu tố trên mỗi tòa nhà có thể có
một, hai, ba hoặc nhiều tủ phân phối.
Việc lựa chọn và xây dựng sơ đồ mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sự
liên hệ tương hỗ giữa các phần tử mạng điện kể cả vị trí của các trạm biến
áp, chiều dài và tiết diện dây dẫn. Sơ đồ cuối cùng được chấp nhận trên cơ

Ch.5. CCĐ Nhà ở

134


sở so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa các phương án. Dưới đay giới thiệu một
số sơ đồ đơn giản có tính cạnh tranh trong quá trình giải bài toán lựa chọn
sơ đồ mạng điện.
5.2.1. Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà thấp (ít tầng)
Để cung cấp điện cho các tòa nhà từ 5 tầng trở xuống có thể áp
dụng sơ đồ đường trục mạch vòng có (hoặc không) mạch dự phòng. Một
trong những sơ đồ đơn giản nhất được thể hiện trên hình 5.2. Các mạch
điện hạ áp có thể được bảo vệ bằng cầu chảy hoặc áptomat (trên hình vẽ
biểu thị cầu chảy). Các tòa nhà thấp tầng được cung cấp điện bởi các
đường dây chính 1 và 2, khi xẩy ra sự cố trên một trong các đường dây
cung cấp chính thì đường dây dự phòng 3 sẽ được đóng vào. Dĩ nhiên dây

dẫn của các đường dây chính 1 và 2 phải được chọn để có thể đáp ứng
- Việc đóng dự phòng phải thực
được chế độ sự cố. Sơ đồ cung cấp điện trên tuy đơn giản nhưng có một số
hiện bằng
nhược
điểmtay;
sau:
- Đoạn dây dự phòng không làm
việc ở chế độ bình thường;
N01
N 02
- Tiết diện dây dẫn của các đoạn
Các tòa
4
4
dây chính buộc phải tăng, do đó
nhà ở
có thể gây lãng phí.
Để khắc phục các nhược
1
điểm trên, người ta áp dụng sơ
3
đồ cải tiến hình 5.3.
2

Hình 5.2. Sơ đồ mạch vòng cung cấp điện cho các tòa
4
nhà thấp
1, 2 – đường dây cung cấp; 3 – đường dây dự phòng; 4N03
– tủ phân phối của các tòa nhà.


4
0

N4

N 01

N02

N 03

N 04

3

3

3

3

1
2
Hình 5.3. Sơ đồ mạch vòng cung cấp điện cho các tòa nhà thấp tầng với nguồn
dự phòng qua các bộ chuyển mạch
1, 2 – đường dây cung cấp; 3 – tủ phân phối với cơ cấu chuyển mạch

Ch.5. CCĐ Nhà ở


135


Khi xẩy ra sự cố ở một trong các đường dây cung cấp chính, tất cả
các hộ dùng điện sẽ được cung cấp trở lại bởi đường dây lành với sự trợ
giúp của cơ cấu chuyển mạch, đặt ngay tại tủ phân phối đầu vào của các
tòa nhà. Sơ đồ cải tiến cho phép tiết kiệm hơn so với sơ đầu ban đầu vì sự
cung cấp điện ở chế độ sự cố được thực hiện bởi đường dây còn lại với
đường đi ngắn nhất.
Nhược điểm cơ bản của sơ đồ cải tiến là làm phức tạp cho tủ phân
phối đầu vào của các tòa nhà. Mỗi tủ phân phối phải có tới bốn đầu ra, mà
đôi khi các đoạn cáp này cũng có chiều dài đáng kể, nên làm tăng vốn đầu
tư của mạng điện.
5.2.2. Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà cao trung bình
Để cung cấp điện cho các tòa nhà với độ cao trung bình (khoảng 9 ÷
16 tầng) có thể áp dụng sơ đồ hình tia hoặc sơ đồ đường trục phân nhánh.
Trên hình 5.4 biểu thị sơ đồ mạng điện phân nhánh với các cơ cấu chuyển
mạch 3 và 4 tại tủ phân phối đầu vào của tòa nhà.

Hình 5.4. Sơ đồ mạng điện cung cấp
cho các tòa nhà cao trung bình
1, 2 – đường dây cung cấp chính;
3, 4 – tủ phân phối với cơ cấu chuyển
mạch

Các tòa
nhà ở

3


3

4

4

1
2

Hình 5.5. Sơ đồ mạng điện cung cấp
cho các tòa nhà cao trung bình với
Các tòa 4
ba đường dây cung cấp
1, 2, 3 – đường dây cung cấp chính; nhà ở
4, 5, 6 – tủ phân phối với cơ cấu
chuyển mạch

1
2
3
Ch.5. CCĐ Nhà ở

136

5

6


Trong sơ đồ này, một trong các đường dây, chẳng hạn đường 1 được

sử dụng để cấp điện cho các căn hộ và chiếu sáng chung (chiếu sáng
hành lang, cầu thang, chiếu sáng bên ngoài v.v.), còn đường dây kia dùng
để cung cấp điện cho các thang máy, thiết bị cứu hỏa, chiếu sáng sự cố và
các thiết bị khác. Khi xẩy ra sự cố trên một trong các đường dây cung cấp,
tất cả các hộ dùng điện sẽ được chuyển sang mạch của đường dây lành.
Như vậy các đường dây cung cấp phải được lựa chọn sao cho phù hợp với
chế độ làm việc khi xẩy ra sự cố. Đối với các tòa nhà cao trung bình có
nhiều nguyên đơn, cần tăng thêm số đường dây cung cấp lên ba, thậm chí
hơn ba lộ (hình 5.5). Ở sơ đồ này đường dây thứ nhất sẽ đóng vai trò dự
phòng cho đường dây thứ hai, về phần mình, đường dây thức hai – làm dự
phòng cho đường dây thứ ba và cuối cùng đường dây thứ ba lại làm dự
phòng cho đường dây thứ nhất.
5.2.3. Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà cao
Khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà cao (trên 17
tầng), cần lưu ý là các phụ tải thang máy, chiếu sáng sự cố, cứu hỏa v.v.
được coi là phụ tải loại I có độ tin cậy cung cấp điện cao. Sơ đồ cung cấp
điện cho các tòa nhà này thường là loại hình tia có tự động đóng dự phòng
ở tủ phân phối đầu vào (hình 5.6).
7
Hình 5.6. Sơ đồ mạng điện cung cấp cho các tòa nhà cao
(17 ÷ 30 tầng)
1, 2 – đường dây cung cấp ch; 3 – cơ cấu chuyển mạch;
4, 5 – cầu dao; thanh cái phân phối điện cho các căn hộ,
chiếu sáng chung); 7 – thanh cái phân phối điện cho các
thang máy, chiếu sáng sự cố, cơ cấu cứu hỏa; 8,9 – tiếp
điểm động lực của côntactơ tự động đóng dự phòng.

5
3
1


2

Ch.5. CCĐ Nhà ở

137

8
9
TĐDP

6

4

4


Ở chế độ bình thường phụ tải mắc trên thanh cái 6 được cung cấp
bởi đường dây 1. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này sẽ
cung cấp từ nguồn dự phòng đường dây 2 với sự trợ giúp của cơ cấu
chuyển mạch 3. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 2, thì phụ tải mắc trên
thanh cái 7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp tự động do cơ cấu tự động
đóng dự phòng (TĐDP) thực hiện.
5.2.4. Ví trí đặt trạm biến áp
Như đã biết, vị trí của trạm biến áp cần phải đặt tại trung tâm phụ
tải, tuy nhiên không phải bao giờ cũng có thể đạt được điều đó, vì lý do về
kiến trúc, thẩm mỹ và điều kiện môi trường. Đã từng xẩy ra các trường
hợp phàn nàn về tiếng ồn của máy biến áp đặt bên trong tòa nhà. Đối với
các tòa nhà nhỏ, vị trí của các trạm biến áp có thể bố trí bên ngoài. Đối

với các toàn nhà lớn với phụ tải cao, việc đặt máy biến áp ở bên ngoài đôi
khi sẽ gây tốn kém, bởi vậy người ta thường chọn vị trí đặt bên trong,
thường ở tầng một, cách ly với các hộ dân. Trạm biến áp cũng có thể đặt ở
tầng hầm bên trong hoặc bên ngoài tòa nhà. Phương án đặt trạm biến áp
ở tầng hầm gần đây được áp dụng nhiều, tuy nhiên ở đây cần đặc biệt lưu
ý đến hệ thống thông thoáng và điều kiện làm mát của trạm. Nhìn chung,
để chọn vị trí lắp đặt tối ưu cần phải giải bài toán kinh tế-kỹ thuật, trong
đó cần phải xét đến tất cả các yếu tố có liên quan.
5.3. Sơ đồ mạng điện trong nhà
5.3.1. Sơ đồ đường trục cung cấp trong nhà
Việc xây dựng mạng điện phân phối trong tòa nhà thường được thực
hiện với các đường trục đứng. Đầu tiên cần lựa chọn số lượng và vị trí lắp
Nếu
nhà trục
nhỏ đứng.
ít tầng, thì
đặt của
cáctòa
đường
không cần đến các trục đứng, mà
mỗi tầng sẽ được cấp điện bằng
một đường dây riêng đi từ tủ phân Tủ điện
tầng
phối chính (hình 5.7). Nếu tòa nhà
lớn thì số lượng và vị trí lắp đặt các
đường trục đứng được lựa chọn phụ
thuộc vào số lượng căn hộ, sơ đồ
kiến trúc và các cấu kiện xây dựng.
Các phương án lựa chọn cần được
Tủ PP

so sánh theo các chỉ tiêu kinh tế - chính
kỹ thuật. Số lượng các trục đứng
nhìn chung không hạn chế, tuy
Tủ phân phối đầu vào
nhiên, để thuận tiện cho quá trình
Hình
5.7.
Sơ
đồ
mạng
điện
của tòa nhà thấp
vận hành chỉ nên chọn một vài trục
là đủ.
Ch.5. CCĐ Nhà ở

138


Phương án đơn giản nhất là sơ đồ một đường trục đứng (hình 5.8.
a), sơ đồ này chỉ áp dụng đối với các tòa nhà dưới 16 tầng với 3 ÷ 4 căn hộ
ở mỗi tầng. Khi số điểm nối ở đường trục đứng lớn (70 ÷ 80 điểm) thì nên
chọn phương án với hai trục đứng (hình 5.8 b, c, d). Các đường trục đứng
tiện nhất là bố trí dọc theo lồng thang máy, nơi cạnh đó có thể dễ dàng bố
trí các tủ phân phối tầng.
5.3.2. Sơ đồ mạng điện trong tòa nhà
Trên hình 5.9 biểu thị sơ đồ mạng điện phân phối trong tòa nhà 12
tầng. Mạng điện được cung cấp bởi hai tuyến cáp 1, dự phòng tương hỗ
cho nhau, vì phụ tải thuộc loại II, nên yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện
phải được nâng cao. Cơ cấu chuyển mạch 2 có vai trò chuyển đổi nguồn

cung cấp khi xẩy ra sự cố trên một trong hai tuyến cáp vào. Trên bảng
điện có bố trí aptomat tổng 3, aptomat này cũng có thể thay thế bằng cầu
chảy bảo vệ.
Từ tủ phân phối đầu vào điện năng được phân phối đến các đơn
nguyên và được dẫn đến các căn hộ bởi đường dây 4, phụ tải động lực 5;
đường dây 6 cung cấp điện cho mạch tự động điều khiển, chiếu sáng cầu
thang, còn đường dây 7 cung cấp cho mạch chiếu sáng bên ngoài. Đường
dây 8 dùng để cấp điện cho chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho,
đường dây 9 cung cấp cho các thang máy. Công tơ 10 dùng để đo đếm
tổng điện năng tiêu thụ của tòa nhà, còn điện năng của các nhòm tải thì
được đo bởi các công tơ 15. Mạch chiếu sáng chung cần được đấu vào
bảng điện cung cấp cho các căn hộ, còn chiếu sáng sự cố 11 thì đấu vào
bảng điện thứ hai, nơi cung cấp cho các thiết bị động lực (lưu ý không
được phép đấu chung hai mạch chiếu sáng vào cùng một bảng điện) Thiết
bị chiếu sáng sự cố cần được lắp đặt ở các buồng cầu thang và các vị trí
phù hợp như bảng điện, thang máy, bơm nước v.v. Các ổ căm ở cầu thang
dùng cho việc làm vệ sinh, hút bụi … được đấu vào mạch động lực.

a)

b)

c)

d)

Hình 5.8. Sơ đồ các đường dây lên tầng:
a)
Sơ
đồ

một
trục
đứng; b) Sơ139đồ hai trục đứng cung cấp điện cho các căn
Ch.5. CCĐ Nhà ở
hộ qua tầng; c) Sơ đồ hai trục đứng trục thứ nhất cung cấp điện cho số ít căn
hộ ở các tầng trên, trục thứ hai cung cấp cho số lớn căn hộ ở các tầng dưới;
d) Sơ đồ hai trục đứng, mỗi trục cung cấp cho một nửa số căn hộ ở mỗi tầng.


Tầng 1

20

Tầng 2 ÷12

Ch.5. CCĐ Nhà ở

140

3

17

10

11

1

2


24

19

3

4

5

18

20

13

14

7

9

16

12

15

6


22

8

1P

TPPĐN

1P

1P

2P

23

21

3P


Công
tơ điện trong tòa nhà 12 tầng
Hình 5.9. Sơ
đồ mạng
1 - Cáp vào nhà, dự phòng tương hỗ cho nhau; 2 –điện
cơ cấu chuyển mạch; 3 – aptomat tổng;
4 -đường dây cung cấp điện cho các căn hộ; 5 – điểm đấu của các thiết bị dịch vụ chung;
6 – đường dây cung cấp cho các thiết bị tự động và chiếu sáng cầu thang; 7 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng bên

ngoài; 8 – đường dây cung cấp cho mạng chiếu sáng kỹ thuật tầng hầm, nhà kho;
9 – đường dây cung cấp cho các thiết bị động lực, thang máy; 10 – công tơ điện năng tác dụng; 11 – cung cấp điện cho mạng
chiếu sáng sự cố ; 12 – tủ phân phối tầng; 13 – đường trục đứng; 14 – cầu dao (hoặc aptomat); 15 – công tơ; 16 – aptomat
mạch điện căn hộ; 17 – aptomat đường
trục đứng; 18 – đèn hiệu;
tổngphối tầng 12 với các
Chống
Đường
trục20đứng
dẫn
điệnđiện
đến
cácAptomat
tủsáng
phân
19 – cơ cấu
chuyển mạch;
– tụ chống13
nhiều;
21 - mạng
điều khiển
ánh
cầu thang;
22 – tế bào quang điện; 23 –
sét
rơle thời
gian;
24 – công
bảng điệntơ
chiếu15

sáng.và aptomat mạch điện căn hộ 16. Ngay tại xuất
cầu
dao
14,
Đầu nối đất

dây 10 mm2

PE

N

tuyến của đường trục ở tầng một, bố trí aptomat 17 để tiện điều khiển hệ
thống điện trong nhà. Hệ thống điện chiếu sáng cầu thang được điều
khiển bởi mạch 21. Vai trò chủ yếu của tụ 20 là chống nhiễu.
Aptomat
5.3.3. Sơ đồ mạng điện căn hộ
chống
Sơ đồ mạng điện căndòng
hộròđược thể hiện trên hình 5.10. Một aptomat
Aptomat
tổng hai cực được lắp đặt tại bảng điện đầu vào,
công tơ điện có thể lắp ở
nhánh
tủ phân phối tầng hoặc ở bảng điện căn hộ. Các mạch điện cho chiếu
sáng, ổ cắm, bếp điện và nhà tắm được thiết kế độc lập với nhau. Mỗi
mạch điện được bảo vệ bởi aptomat nhánh và aptomat chống dòng rò
(RCD – Residual Current Device).

Ổ cắm

Ch.5. CCĐ Nhà ở

Rửa bát

Ổ cắm

Điều hòa

Máy giặt

Quạt

141 sáng
Chiếu

Nước nóng

Tủ lạnh

Hình 5.10. Sơ đồ mạng điện căn hộ

Điều hòa

Thiết bị
truyền thông


Hiện nay sơ đồ TN-C-S được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực cung
cấp điện sinh hoạt. Sơ đồ này làm việc theo nguyên lý nối vỏ của thiết bị
với dây trung tính qua dây bảo vệ PE (Protection Earth). Ở sơ đồ này các

mạch điện cung cấp cho chiếu sáng, ổ cắm, nhà bếp, buồng tắm đều phải
xây dựng với ba dây dẫn, tức là ngoài dây pha L, dây trung tính làm việc
N, còn phải có dây bảo vệ PE. Các dây trung tính và dây bảo vệ không
được phép nối chung vào cực tiếp điểm. Dòng điện đặt của RCD cho các
mạch ổ cắm, bếp là I∆ = 30 mA, còn đối với mạch điện của buồng tắm – là
10 mA.

Ch.5. CCĐ Nhà ở

142


5.4. Tính toán mạng điện trong nhà
5.4.1 Những vấn đề chung
Việc tính toán mạng điện trong nhà là để xác định tiết diện các
đoạn dây, chọn các thiết bị bảo vệ và các tham số của chúng. Việc lựa chọn
tiết diện dây dẫn và thiết bị nhất thiết phải tuân theo quy trình quy phạm hiện hành. Các dây
dẫn cung cấp điện cho các thiết bị một pha (dây pha và dây trung tính) phải có tiết diện bằng
nhau. Tiết diện dây bảo vệ PE không được nhỏ hơn tiết dây dây trung tính. Trong trường hợp
chung có thể tham khảo cách chọn tiết diện dây dẫn cung cấp cho các thiết bị gia dụng theo
quy định của IEC như bảng 5.1. Các số liệu trên sơ đồ cho biết tiết diện dây dẫn và dòng điện
bảo vệ của các đoạn dây và thiết bị tương ứng. Trên sơ đồ nối các thiết bị mạng điện căn hộ
(hình 5.10) có biểu thị các tham số của các thiết bị bảo vệ và tiết diện tối thiểu của dây dẫn
của ở các đoạn tương ứng.
Việc chọn dây cáp và bảo vệ phải thỏa mãn một số điều kiện đảm bảo an toàn cho
thiết bị và người sử dụng. Dây dẫn phải:
- Có khả năng làm việc bình thường với phụ tải cực đại và có khả năng chịu quá tải
trong khoảng thời gian xác định;
- Không gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc bình thường của các thiết bị khi có
sự dao động điện ngắn hạn, ví dụ khi mở máy động cơ, sự đóng cắt các mạch điện v.v.

Các thiết bị bảo vệ (aptomat, cầu chảy) phải:
- Bảo vệ an toàn cho mạch điện (dây cáp, thanh cái v.v.) chống quá dòng điện (quá tải
hoặc ngắn mạch);
- Bảo đảm an toàn cho người sử dụng trong các tình huống tiếp xúc trực tiếp hoặc tiếp xúc
Công suất
Công suất
gián tiếp.
cung cấp Spt
ngắn mạch Sk
5.4.2. Chọn dây dẫn
Dây dẫn được chọn sao cho mạng điện có thể làm việc bình thường mà không gây sự
Dòng
Dòng
ngắnmạch không được vượt
quá nhiệt, muốn vậy giá trị dòng điện
cựclàm
đạiviệc
có thể xuất hiện
trong
cực đại IM
mạch
Ik(3) (logigram) lựa chọn tiết
quá giá trị dòng điện cho phép đối với từng loại dây dẫn. Sơ đồ khối
diện dây dẫn và thiết bị bảo vệ mạng điện trong nhà được thể hiện trên hình 5.11. Dòng điện
cho phép là giá trị lớn nhất mà dây dẫn
cóđịnh
thể tải vô hạn định
màđiện
không
Dòng

Dòng
cắt làm ảnh hưởng đến
mức của thiết
tuổi thọ.
của thiết bị
bị bảo vệ In

bảo vệ Icắt
Chọn Aptomat hoặc
cầu chảy

Điều kiện
cách điện

Chọn dây dẫn
của mạch điện

Kiểm tra hao
tổn điện áp
Sơ đồ TT
Ch.5. CCĐ Nhà ở

Hình 5.11. Sơ đồ thuật toán
lựa chọn dây dẫn và thiết bị
bảo vệ mạch điện trong nhà

143

Kiểm tra chế độ
ổn định nhiệt


Sơ đồ IT hoặc TN

Kiểm tra LMax
của mạch bảo vệ

Khẳng định tiết diện dây dẫn


kc

Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số sau:
- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v.v.; số
dây dẫn hoạt động);
- Nhiệt độ môi trường xung quanh;
- Phương thức lắp đặt dây dẫn;
- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận.
Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc
dây cách điện. Tiết diện dây dẫn được lựa chọn theo dòng điện cho phép:
IM ≤ Icp;

(5.10)

Trong đó:
IM – giá trị dòng điện làm việc cực đại chạy trên dây dẫn, được xác định theo
biểu thức:
ntbi

I M = k đt ∑ I lv.i


(5.11)

i =1

Trong đó:
Ilv.i – dòng điện làm việc của thiết bị thứ i;
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào công suất và số lượng thiết bị điện được cung cấp;
ntbi – số lượng thiết bị được cung cấp bởi đoạn dây xét.

Ch.5. CCĐ Nhà ở

144


Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại của dây dẫn chọn.
Bảng 5.1. Số liệu về tiết diện dây dẫn và dòng điện bảo vệ cho các
thiết bị gia dụng

Tiết diện
dây dẫn

Loại thiết bị

Công suất
cực đại

Dòng điện
bảo vệ

Ổ cắm


Áptomat
Cầu chảy
Áptomat
Cầu chảy

Bình nóng
lạnh

Áptomat
Cầu chảy

Máy rửa
bát đĩa

Áptomat
Cầu chảy

Đèn

Áptomat
Cầu chảy

Máy giặt

Bếp điện

Áptomat
Cầu chảy


Lò nướng

Áptomat
Cầu chảy

Ghi chú: Tiết diện dây dẫn trong bảng ứng với dây đồng, nếu là dây nhôm là lấy số liệu
trong ngoặc.
Giá trị dòng phụ tải cho phép của dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Icp = khc. Icp.n
(5.12)
Trong đó:
Icp - dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng cho
phép của chúng;
Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn trong điều kiện bình thường;
khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế:
khc= k1k2.k3
(5.13)
k1 – hệ số phụ thuộc vào phương thức lắp đặt dây dẫn (xem bảng 15.pl)
k2 – hệ số phụ thuộc vào số lượng dây cáp đặt chung trong hào cáp (bảng 16.pl).
k3 - hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế tại nơi lắp đặt, có thể xác định
theo bảng 17.pl.

Ch.5. CCĐ Nhà ở

145


Bảng 5.2. Phương thức lắp đặt và loại dây dẫn được thể hiện thông qua mã chữ cái
Loại dây dẫn
Phương thức lắp đặt

Mã chữ
Dây cách điện hoặc cáp
Lắp đặt trong đường dẫn gắn trên tường cách nhiệt
A1, A2
Lắp đặt trong đường dẫn gắn trên tường gỗ
B1, B2
đa lõi
Dây đơn hoặc cáp đa lõi Khung treo có bề mặt tiếp xúc với tường hoặc trần,
C
trên khay đục lỗ,
Trong môi trường mở (thang cáp, dây treo cáp)
E, F, G
Nếu cáp không mang đầy tải thì cho phép nó quá tải trong thời gian nhất định. Ví dụ
cáp mang 80% phụ tải thì cho phép quá tải 30% trong thời gian không quá 5 ngày đêm. Theo
phương pháp này tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện: IM ≤ Icp.
Giá trị dòng điện làm việc được xác định phụ thuộc vào loại mạng điện như sau:
Mạng điện một pha
Mạng điện 2 pha mắc theo đIện áp pha
mạng điện 3 pha
I lv =

S
,A
U ph

I lv =

S
,A
2.U ph


I lv =

S
,A
3.U n

S – công suất truyền tải trên đường dây, kVA;
Un, Uph – điện áp dây và điện áp pha, kV.
Cáp sau khi chọn được kiểm tra:
* Theo điều kiện hao tổn điện áp: Hao tổn điện áp thực tế trên đường dây không được vượt
quá giá trị cho phép:
P.r0 + Q.x 0
∆U =
l ≤ ∆U cP ;
(5.15)
Un
P, Q - công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn cáp, kW và kVAr;
r0 , x0 - suất điện trở tác dụng và phản kháng của đoạn cáp, Ω/km;
l - chiều dài đoạn cáp, km;
Un – điện áp định mức của đường dây, kV;
∆Ucp – hao tổn điện áp cho phép trên đoạn cáp, giá trị hao tổn điện áp cho phép trong mạng
hạ áp từ thanh cái trạm biến áp phân phối đến đầu vào thiết bị là ∆Ucp = 5% đối với phụ tải
chiếu sáng và ∆Ucp=7,5% đối với các phụ tải khác.
* Kiểm tra chế độ ổn định nhiệt: Để đảm bảo chế độ ổn định nhiệt khi có dòng ngắn mạch
chạy qua tiết diện của cáp phải lớn hơn giá trị tối thiểu xác định theo biểu thức:

Fmin =

I k tk

;
Ct

Trong đó:
Ik – giá trị dòng điện ngắn mạch ba pha chạy qua thiết bị, A;
tk – thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch, s;

Ch.5. CCĐ Nhà ở

146

(5.16)


Ct – hệ số đặc trưng của dây cách điện, phụ thuộc vào vật liệu dẫn điện cho trong 25.pl. Trong
trường hợp thiếu thông tin có thể lấy giá trị trung bình theo bảng 5.3.
Bảng 5.3. Bảng giá trị hệ số Ct
Cách điện
Dân đồng
Dây nhôm
PVC (Polychlorure vinyle)
115
76
PR (Polyethylene reticulé)
143
94
5.4.3. Chọn thiết bị bảo vệ
5.4.3.1. Cơ sở lý thuyết
Các thiết bị bảo vệ được đặt tại đầu tuyến dây, chúng sẽ cắt dòng điện trong khoảng
thời gian nhỏ hơn giá trị theo đường đặc tuyến quá nhiệt I 2.t của dây cáp (hình 5.12). Sau khi

xẩy ra ngắn mạch trong vòng 5 giây, các đặc tuyến của dây dẫn cách điện có thể được xác
định gần đúng theo biểu thức:

I k2 .t k = Ct2 F 2 ;

(5.17)

Trong đó:
Ik – giá trị dòng ngắn mạch chạy qua dây dẫn, A;
tk – thời gian dòng ngắn mạch đi qua, s; tk ≤ 5s;
F – tiết diện dây dẫn cách điện, mm2.
Trên hình 5.12 biểu thị đặc tuyến của các thiết bị bảo vệ: aptomat và cầu chảy. Như
biểu thị trên hình 5.12, thiết bị bảo vệ cho phép dây cáp tải dòng làm việc cực đại vô thời hạn,
khi bị quá tải, thiết bị bảo vệ sẽ cắt mạch sau khoảng thời gian xác định theo đoạn đặc tuyến
chống quá tải, trong trường hợp xẩy ra sự cố ngắn mạch, thiết bị sẽ tác động trong khoảng
thời gian xác định theo đoạn đặc tuyến bảo vệ chống ngắn mạch. Ứng với tiết diện dây dẫn
xác định, giá trị dòng điện cho phép Icp sẽ thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của môi
trường xung quanh, (nếu nhiệt độ trung bình cao thì giá trị Icp sẽ giảm). Trên hình 5.13 biểu
thị sơ đồ các mức dòng xác định đặc tính bảo vệ của aptomat hoặc cầu chảy.
Điều kiện để các thiết bị bảo vệ tác động chính xác là:
- Dòng định mức của thiết bị I n bảo vệ lớn hơn dòng làm việc cực đại, nhưng nhỏ hơn
dòng cho phép của dây dẫn, tức là: IM ≤ In ≤ Icp, (vùng a hình 5.13);
- Dòng khởi động của bảo vệ Ikđ phải nhỏ hơn 1,45 lần dòng cho phép: Ikđ < 1,45 Icp, (vùng b hình
5.13);
- Dòng cắt cho phép lớn nhất của thiết bị phải lớn hơn dòng sự cố (dòng ngắn mạch ba pha) lớn nhất
tại điểm đặt thiết bị bảo vệ: Icắt > ISC, (vùng c hình 5.13). (ISC=Ik(3)).

t
Dòng tải
cực đại

Quá tải
tạm thời

t

Đặc tuyến I2t
của dây cáp

Dòng
tải cực
đại

Bảo vệ
chống quá tải
Bảo vệ chống
ngắn mạch

Ch.5. CCĐ Nhà ở

a)

Đặc tuyến I2t
của dây cáp
Đặc tuyến
bảo vệ của
cầu chảy

Quá tải
tạm thời


147

b)
IM In Icp

Icắt

I

IM In Icp

I


Hình 5.12. Đặc tuyến bảo vệ của thiết bị bảo vệ: a) Aptomat; b) Cầu chảy
IM – dòng làm việc cực đại; In – dòng định mức có thể điều chỉnh của thiết bị bảo vệ;
Icp – dòng điện cho phép; Icắt – dòng cắt định mức của thiết bị bảo vệ.

5.4.3.2. Chọn cầu chảy
Yêu cầu khi chọn dây chảy là:
- Ở điều kiện làm việc bình thường phải đảm bảo dẫn điện liên tục và an toàn.
- Lúc sự cố phải lập tức cắt điện và chỉ cắt mạch nơi có sự cố.
- Bảo đảm tính chọn lọc: khi sự cố, đường dây nhánh phía sau phải được cắt trước đường dây
chính.
Đường cáp

Phụ tải

INCLUDEPICTURE " \* M


1,45Icp

Icp

IM
In
Vùng a

Ikđ
Vùng b
Thiết bị bảo vệ

Hình 5.13. Các mức dòng xác định đặc tính bảo vệ của aptomat hoặc cầu chảy
* Đối với phụ tải không có dòng điện nhảy vọt
Điều kiện chọn cầu chảy:
- Dòng định mức của cầu chảy được xác định trong khoảng:

IM ≤ In ≤
và dòng cắt:

I cp

(5.18)

kc

Icắt ≥ ISC;

(5.19)


Trong đó:
kc – hệ số phụ thuộc vào loại cầu chảy,

Ch.5. CCĐ Nhà ở

148

Ik
Icắt
Vùng c


Bảng 5.4.
Tham số
In, A
kc

10
1,31

Giá trị của hệ số kc đối với loại GL
10÷ 25
1,21

> 25
1,1

Dòng khởi động của dây chảy Idc có thể được xác định theo biểu thức:
Idc = k2c.In;
(5.21)

Trong đó:
k2c – hệ số phụ thuộc vào loại cầu chảy, có giá trị trong khoảng 1,6÷1,9.
* Đối với phụ tải có dòng điện nhảy vọt dây chảy phải được chọn sao cho không bị chảy
trong thời gian khởi động (khoảng 10 s). Điều kiện chọn dây chảy phụ thuộc vào chế độ khởi
động động cơ:

I mm
≤ I dc ≤ 1,45.I cp
αm

(5.22)

Imm – dòng mở máy động cơ: Imm= kmmIn.đc;
kmm – hệ số mở máy động cơ;
In.đc – dòng định mức của động cơ.
αm - là hệ số phụ thuộc vào điều kiện khởi động, cho trong bảng 5.9.
Bảng 5.5. Giá trị của hệ số αm
Đặc điểm khởi động
Giá trị của αm

Nặng nề
1,6

Ngắn hạn
2

Nhẹ
2,5

* Đối với cầu chảy bảo vệ đường dây chính, trên đó có các động cơ điện dây chảy chọn giá

trị lớn nhất của một trong 2 điều kiện sau:
n

I dc ≥ k đt ∑ I n

(5.23)

1

I dc ≥

n −1

I mm.Max
+ k đt ∑ I n
αm
1
;

(5.24)

kđt - hệ số đồng thời;
n

∑In

- tổng các dòng điện định mức của cả nhóm;
ImmMax - dòng điện khởi động lớn nhất của một động cơ;
1


n−1

∑In

- tổng các dòng điện định mức trừ động cơ lớn nhất.
Giá trị lớn trong 2 điều kiện trên sẽ được chọn làm dòng khởi động của dây chảy theo
giá trị gần nhất về phía trên của thang dây chảy.
1

Ch.5. CCĐ Nhà ở

149


* Cầu chảy bảo vệ nhánh dây các thiết bị làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại như máy
biến áp hàn:
Dòng khởi động của dây chảy được xác định theo điều kiện:

ε

Idc ≥ 1,2 In.tb n ,
(5.25)
In.tb - dòng điện định mức của thiết bị;
εn - hệ số tiếp điện định mức.
Các tham số kỹ thuật của cầu chảy được biểu thị trong bảng 19.pl.
5.4.3.3. Chọn Aptomat
Aptomat có hai phần tử bảo vệ là cuộn điện từ và rơle nhiệt. Cuộn điện từ dùng để
bảo vệ chống dòng điện ngắn mạch, còn rơle nhiệt dùng để bảo vệ chống quá tải. Đặc tính
bảo vệ của aptomat cũng tương tự như đặc tính bảo vệ của cầu chảy. Dòng khởi động của
phần tử nhiệt aptomat cũng được chọn giống như đối với cầu chảy theo biểu thức (5.23 và

5.24). Dòng định mức của áptômát phải thoả mãn điều kiện (5.18).
Dòng khởi động cắt nhanh của cuộn điện từ của áptômát phải thoả mản điều kiện:
IkđCN ≥ (1,25 ÷ 1,5) Imm
(5.26)
Sự phù hợp giữa dòng khởi động của thiết bị bảo vệ và dòng cho phép của dây dẫn
cũng có thể được kiểm tra theo điều kiện sau:
khcIcp ≥ kbvIkđ
(5.27)
Icp - dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn ở điều kiện lắp đặt bình thường;
khc - hệ số hiệu chỉnh tính đến sự thay đổi của điều kiện lắp đặt, (khc=k1.k2.k3);
kbv - bội số dòng điện cho phép, phụ thuộc vào mạng điện và điều kiện bảo vệ cho trong bảng
5.6 sau.
Bảng 5.6. Giá trị của bội số dòng điện cho phép kbv
Mạng điện cần bảo vệ quá tải
không
Dây cách điện cao su
cáp
Giá trị dòng điện khởi động của thiết
cần
Nơi
đặt
có
nguy
cơ
Nơi
đặt
cách
bị bảo vệ
bảo vệ
hoả

hoạn
b.thường
điện
Ikđ
qúa tải
Dòng định mức dây chảy
1,25
1
1
0,3
Dòng kđ của Apt. chỉ có bộ phân tác
1,25
1
1
0,22
động nhanh
Dòng đ.mức của móc bảo vệ không
1
1
1
1
điều chỉnh
In của móc bảo vệ có điều chỉnh phụ
1,0
1,0
0,8
0,66
thuộc ngược
5.5. Tự động hóa mạng điện trong nhà
5.5.1. Sơ đồ điều khiển hệ thống chiếu sáng nhà ở


Ch.5. CCĐ Nhà ở

150


F1

F1

F1

F1

Điều khiển mạch chiếu sáng trong nhà ở là vấn đề quan trọng,
không chỉ cho bảo đảm tiện nghi sinh hoạt, mà còn cho phép tiết kiệm
điện một cách tối đa. Dưới đây sẽ trình bày chi tiết một số sơ đồ điều
khiển mạch chiếu sáng thông dụng nhất.
5.5.1.1. Điều khiển mạch chiếu sáng từ nhiều vị trí
Đóng cắt mạng điện chiếu sáng bằng công tắc nhiều vị trí. Việc điều
khiển mạch chiếu sáng từ nhiều vị trí được thực hiện theo sơ đồ “va et
vien” (đi và đến). Trên hình 5.14 biểu thị một số đại diện của sơ đồ này.

S1

S1

S1
S1


S2

S2

S2

S3

E
1

E
1

S2
S3

F1

S4

E1

F1
a)
F1

E1

Hình 5.14. Các đại diện của sơ đồ điều

khiển mạch chiếu sáng:
b)
a) Sơ đồ điều khiển hai vị trí;
b) Sơ đồ điều khiển ba vị trí;
Sơ đồ 5.14a
điều khiểncác
bốn bóng
vị trí; đèn được điều khiển c)
Ởc)hình
từ hai vị trí, bóng đèn
F1

E1 có thể được bật/tắt bởi công tắc bất kỳ trong số các công tắc S1 và S2.
Sơ đồ này thường được áp dụng cho chiếu sáng cầu thang. Sơ đồ điều
khiển mạch chiếu sáng ba vị trí (hình 5.14b) và bốn vị trí (hình 5.14c)
thường được áp dụng cho mạch chiếu sáng hành lang của các tòa nhà
chung cơ hoặc khách sạn.
5.5.1.2. Điều khiển mạch chiếu sáng từ xa
Sơ đồ điều khiển mạch chiếu sáng từ xa được thực hiện với sự tham gia của cơ cấu
đóng từ xa Kt (hình 5.15). Ấn bất kỳ nút bấm Si nào được trang bị ở các vị trí khác nhau
trong tòa nhà, cuộn dây của cơ cấu Kt sẽ được cấp điện, nó lập tức đóng tiếp điểm của mình

Ch.5. CCĐ Nhà ở

151


để cấp điện cho hệ thống chiếu sáng. Sau một khoảng thời gian xác định, đủ để ta ra khỏi cầu
thang, cơ cấu Kt sẽ trở về trạng thái ban đầu và các bóng đèn sẽ được tắt tự động. Thời gian
có thể điều chỉnh trong khoảng từ vài giây đến 10 h.


F1

Chốt cơ khí

TB bảo
vệ

E2

A2

E1

Kt

A
1

S1

2

S2

1

Kt

nút bấm


P
N

cắt từ xa

F1
a)

b)
Hình 5.15. Sơ đồ điều khiển mạch chiếu sáng từ xa
a) Sơ đồ nguyên lý; b) Sơ đồ lắp ráp

Ch.5. CCĐ Nhà ở

min

E2

E1

min

K

S2
K

S1


F1

5.5.1.3. Điều khiển mạch chiếu sáng bằng rơle thời gian
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ điều khiển chiếu sáng với sự tham gia của rơle thời
gian cũng tương tự như sơ đồ điều khiển từ xa. Điểm khác nhau cơ bản của hai cơ cấu này là
cơ cấu điều chỉnh thời gian. Nếu ở sơ đồ điều khiển chiếu sáng từ xa sự điều chỉnh thời gian
được thực hiện bởi bô bin điện từ với chốt cơ khí, thì ở sơ đồ điều khiển chiếu sáng bằng rơle
thời gian việc định thời được thực hiện bởi cơ cấu làm trễ của rơle (hình 5.16). Thời gian
điều chỉnh trong khoảng 2 giây đến 10h.
Mạch chiếu sáng có thể được xây dựng với sơ đồ 4 dây (hình 5.17a) hoặc sơ đồ 3 dây
(hình 5.17b). Các sơ đồ này có thể điều khiển chiếu sáng tự động hoặc bằng tay qua cơ cấu
chuyển mạch A.

152

F1

a)

b)
Hình 5.16. Sơ đồ điều khiển mạch chiếu
sáng với sự tham gia của rơle thời gian
a) Sơ đồ nguyên lý; b) Rơle thời gian


L N

L N
3


4

3

A

A

A

4

3

3

4

4

3
3

a)

-3 -4

S1

4


E1

-4-

N

-3

S1

E1

4

P

4

b)

Hình 5.17. Sơ đồ điều khiển mạch chiếu sáng với sự tham gia của rơle thời gian
a) Sơ đồ 4 dây; b) Sơ đồ 3 dây
5.5.2. Thiết bị điều khiển từ xa
Để thuận tiện cho việc điều khiển các hoạt động của các thiết bị điện gia dụng người
ta đã áp dụng các cơ cấu điều khiển từ xa. Với sự hỗ trợ của các cơ cấu này có thể đóng cắt
mạch điện, điều khiển độ sáng của đèn, đóng mở cửa ra vào v.v.
Phân biệt hai loại cơ cấu điều khiển từ xa là cơ cấu điều khiển bằng tia hồng ngoại và
cơ cấu điều khiển bằng sóng radio.
* Cơ cấu điều khiển bằng tia hồng ngoại cho phép điều khiển ở khoảng cách đến

15m và chỉ có thể thực hiện trong giới hạn tầm nhìn thẳng. Cơ cấu này có thể thay thế lẫn
nhau cho các thiết bị tương tự.

Ch.5. CCĐ Nhà ở

153


* Cơ cấu điều khiển bằng sóng radio có thể hoạt động với bán kính đến 150m, thêm
vào đó nó có thể điều khiển “từ góc nhà”, tức là không phụ thuộc vào tầm nhìn. Loại cơ cấu
này chỉ chế tạo riêng cho thiết bị mà nó điều khiển vì vậy nó sẽ không thể dùng để điều khiển
thiết bị tương tự khác. Nếu nhà hàng xóm của bạn cũng sắm một thiết bị mở cổng garage điều
khiển bằng sóng radio như nhà bạn thì cũng không ngại gì, vì họ sẽ không thể mở được cổng
nhà bạn.
5.5.3. Hệ thống tự động hóa trong “Ngôi nhà thông minh”
Hiện nay có nhiều dự án “ngôi nhà thông minh” đã được đưa vào sử
dụng. Khái niệm “Ngôi nhà thông minh” được hiểu là ngôi nhà được trang
bị các thiết bị tự động hóa để có thể thực hiện một cách tự động các chức
năng hết sức phong phú tùy theo nhu cầu của chủ nhà như điều khiển hệ
thống chiếu sáng, hệ thống TV, radio, điều hòa nhiệt độ, đun nước, tưới
cây v.v.
Để điều khiển các hoạt động trong gia đình người ta sản xuất nhiều thiết bị tự động
ứng dụng công nghệ mới. Hiện nay có rất nhiều sơ đồ tự động hóa nhà ở được áp dụng trong
thực tế, dưới đây giới thiệu một vài sơ đồ đặc trưng:
5.5.3.1. Hệ thống LonWorks
Hệ thống LonWorks là một trong những sơ đồ hiện đại, cho phép tự động hóa các hệ
thống kỹ thuật trong nhà ở. Phần tử cơ bản của hệ thống là thiết bị điều khiển Embedded-PC
CX1000 kết nối Internet với modem LON KL6401. Trên hình 5.18 biểu thị sơ đồ đại diện của
hệ thống tự động điều khiển nhà ở. Sơ đồ bao gồm các phần tử cơ bản sau: Thiết bị điều
khiển CX1000, modem LON KL6401,

khối
MAC-399IF-E,
Ngôi
nhà
thông minh khối thoát sóng, máng LMAP02E, các panel điều khiển v.v.
Việc áp dụng các phần tử điều khiển của cho phép gần như tự động hóa toàn bộ các
hoạt động trong ngôi nhà ví dụ như:
- Tự động điều khiển mạch chiếu sáng;
- Kiểm tra hệ thống cung cấp năng lượng; Các phần tử điều khiển
- Điều khiển thông thoáng và điều hòa nhiệt độ;
- Tự động cung cấp nhiệt, lạnh;
- Cảnh báo hỏa hoạn;
Khối MAC-399IF-E
- Cảnh báo trộm;
- Tự động bơm nước; Tự động chăm sóc vườn và thú nuôi v.v.
Panel điều khiển
Khối thoát sóng

Panel điều
khiển Lon

Ch.5. CCĐ Nhà ở

Máng LMAP-02E
đến 50 thiết bị

154


Hình 5.18. Sơ đồ hệ thống tự động điều khiển ngôi nhà tông minh

5.5.3.2. Sơ đồ Axiophone
Mô hình tự động hóa nhà ở đơn giản hơn được thực hiện với sự trợ giúp của thiết bị
có tên là Axiophone với chức năng điều khiển sự hoạt động của các thiết bị điện trong gia
đình (hình 5.19.a). Các tham số của thiết bị: Điện áp 230V, Tần số 50 Hz; Công suất tiêu thụ
2VA. Axiphone có thể điều khiển chung, điều khiển từng phần, hoặc điều khiển cục bộ riêng
từng lĩnh vực hoạt2 động. Sơ đồ lắp ráp thiết bị Axiphone trong mạng điện căn hộ được thể
1 5.19.b. 3 4
Axiophone
hiện trên hình
5

14
13

6

12
11
10

7
9

Điều khiển
cục bộ

8

Đế
n

Thiết bị điều
khiển chung
Ch.5. CCĐ Nhà ở

155


a)

b)
Hình 5.19. Sơ đồ mạng điện căn hộ với thiết bị tự động điều khiển Axiophone.
a) Sơ đồ cấu tạo Axiophone - thiết bị điều khiển mạng điện trong nhà của
1- Dây pha ; 2 - Đầu vào tín hiệu kiểm tra kênh 1 ; 3 - Cực kênh 1 ; 4 - Đầu ra kênh 1 ; 5
- Tín hiệu về trạng thái đầu vào (đèn xanh nếu xuất hiện điện áp 230V ở cực R1) ; 6 Tín hiệu về trạng thái đầu ra S2 ; 7 - Cực nối đất ; 8 - Nối với télécom RJ 11 ; 9 - Đầu ra
của kênh 2 ; 10 - Đầu ra của kênh 2 ; 11 - Điều khiển bằng tay kênh 1 và 2 (bằng nút
bấm) ; 12 - Chỉ tín hiệu ; 13 - Chuyển mạch ; 14 - Trung tính nguồn
5.6. Ví dụ và bài tập
Ví dụ 5.1. Hãy tính toán phụ tải của khu chung cư, xây dựng ở nội thành trong thành phố rất
lớn với các dữ kiện: Chung cư hai đơn nguyên 19 tầng: Mỗi đơn nguyên gồm: số căn hộ mỗi
tầng nht= 5 (trong đó 3 căn hộ 70 m2, một căn hộ 85 và một căn hộ 100 m2; Các căn hộ sử
dụng bếp gas; hai thang máy công suất: P ct1= 7 và Pct2= 4,5 kW, hệ số tiếp điện ε =0,7; hai
máy bơm công suất mỗi máy 4,5 kW;
Giải:
Tổng số căn hộ: NHộ= ntầng.nh.t.nđn = 19.5.2= 190 hộ;
Theo bảng 10.pl ứng với nội thành thành phố rất lớn, suất tiêu thụ trung bình của hộ gia đình
sử dụng bếp gas là P0 = 1,83 kW/hộ;
Xác định phụ tải sinh hoạt của tòa nhà chung cư:
N

Psh = k cc k đt P0 ∑ ni k hi =kcckđt.P0(n1kh1+n2kh1+n3kh3)

i =1

=1,05.0,312.1,83.(114+34.1,15+34.1,3)=124,16kW;
Ứng với số hộ NHộ = 190, hệ số kđt=0,312 (bảng 1.pl);
n1- số căn hộ 70m2 là 19.3.2=114 hộ;
n2- số căn hộ 75m2 là 19.1.2=38 hộ;
n3- số căn hộ 100m2 là 19.1.2=38 hộ;

Ch.5. CCĐ Nhà ở

156