Việc lựa chọn dây dẫn điện và aptomat phù hợp với công suất thiết bị điện sử dụng trong gia đình, nhà máy, nhà xưởng không chỉ đảm bảo cho việc truyền tải điện năng tốt nhất, mà còn giúp tiết kiệm được chi phí đầu tư, chi phí sử dụng điện. Hôm nay, Thuận Phú Group xin chia sẻ đến các bạn một số thông tin cần biết để tính toán, thiết kế và lựa chọn tiết diện dây dẫn và aptomat theo dòng điện đúng với mật độ dòng điện cho phép từng loại dây dẫn.
Trước khi đi vào bài viết, bạn hãy đọc thêm bài viết: Aptomat là gì để hiểu rõ hơn về thiết bị này.
Cách chọn tiết diện dây dẫn
Có rất nhiều phương pháp để chọn tiết diện dây dẫn điện phù hợp, tuy nhiên có 3 phương pháp chính:
- Chọn tiết diện dây dẫn dựa theo công thức
- Chọn tiết diện dây dẫn dựa theo tiêu chuẩn quy định
- Chọn tiết diện dây dẫn dựa theo kinh nghiệm
Cách tính lựa chọn dây dẫn theo công thức
Để chọn được dây dẫn điện theo công thức, bạn cần phải biết dòng điện tải sử dụng, cùng với mật độ dòng điện cho phép của từng loại dây dẫn.
Công thức để tính toán gần đúng: S = I / J
Trong đó:
- S: là tiết diện dây dẫn, tính bằng mm2
- I: là dòng điện chạy qua mặt cắt vuông, đơn vị tính Ampere (A)
- J: là mật độ dòng điện cho phép, đơn vị tính A/mm2
Ví dụ:
- Cường độ dòng điện tổng là: I = P / U = 10000 / 380 = 26.3 A
- Tiết diện dây dẫn là S = 26.3 / 6 = 4.4 mm2
Vậy ta cần chọn dây dẫn có tiết diện là 5mm2
Giá trị cường độ dòng điện được tính theo công thức dưới đây:
|
Thông số cần tính |
Thông số đã biết | Điện áp một chiều | Điện áp xoay chiều 1 pha |
Điện áp xoay chiều 3 pha |
| Cường độ dòng điện (A) | kW | A = (1000 * kW) / V | A = (1000 * kW) / (V * pf) | A = (1000 * kW) / (1.73 * V * pf) |
| Ường độ dòng điện (A) | kVA | A = (1000 * kVA) / V | A = (1000 * kVA) / (1.73 * V) | |
| Cường độ dòng điện (A) | HP | A = (746 * HP) / (V x eff) | A = (746 * HP) / (V * eff * pf) | A = (746 * HP) / (1.73 * V * eff * pf) |
| Công suất (W) | VA | kW = (A * V) / 1000 | kW= (A * V * pf) / 1000 | kW = (1.73 * A * V * pf) / 1000 |
| Công suất biểu kiến (kVA) | VA | kVA = (A * V) / 1000 | kVA = (1.73 * A * V) / 1000 |
Trong đó:
- pf: là hệ số công suất của thiết bị hay hệ thống đang xem xét
- eff: là hiệu suất của mô tơ máy bơm nước Pentax hay máy điện
- V: là điện áp lưới
Cách chọn tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn
Đây là cách chọn phổ biến nhất hiện nay, việc chọn lựa tiết diện dây dẫn theo bảng tiêu chuẩn sẽ giúp cho việc thiết kế, thi công công trình dễ dàng hơn rất nhiều.
Dựa theo tiêu chuẩn IEC 60439, dòng điện và tiết diện dây dẫn đến 400A được chọn trong các bảng 8 IEC60439-1:
|
Phạm vi dòng thử nghiệm (Range of test curents) |
Kích thước dây dẫn (Conductor Cross-sectional area) |
|
| 0 | 8 | 1 |
| 8 | 12 | 1.5 |
| 12 | 15 | 2.5 |
| 15 | 20 | 2.5 |
| 20 | 25 | 4 |
| 25 | 32 | 6 |
| 32 | 50 | 10 |
| 50 | 65 | 16 |
| 65 | 85 | 25 |
| 85 | 100 | 35 |
| 100 | 115 | 35 |
| 115 | 130 | 50 |
| 130 | 150 | 50 |
| 150 | 175 | 70 |
| 175 | 200 | 95 |
| 200 | 225 | 95 |
| 225 | 250 | 120 |
| 250 | 275 | 150 |
| 275 | 300 | 185 |
| 300 | 350 | 185 |
| 350 | 400 | 240 |
Bảng 8: Thử nghiệm dây dẫn đồng đến 400A
Dòng điện và tiết diện dây dẫn, thanh cái tử 400A đén 3150A được chọn trong bảng 9 IEC 60439 – 1:
|
Giá trị dòng đánh giá |
Phạm vi dòng đánh giá | Dây cáp |
Thanh cái đồng |
||
|
A |
A | Số lượng | Diện tích mặt cắt ngang (mm2) | Số lượng |
Kích thước (mm) |
| 500 | 400 ~ 500 | 2 | 150 | 2 | 30 x 5 |
| 630 | 500 ~ 630 | 2 | 185 | 2 | 40 x 5 |
| 800 | 630 ~ 800 | 2 | 240 | 2 | 50 x 50 |
| 1000 | 800 ~ 1000 | 2 | 60 x 5 | ||
| 1250 | 1000 ~ 1250 | 2 | 80 x 5 | ||
| 1600 | 1250 ~ 1600 | 2 | 100 x 5 | ||
| 2000 | 1600 ~ 2000 | 3 | 100 x 5 | ||
| 2500 | 2000 ~ 2500 | 4 | 100 x 5 | ||
| 3150 | 2500 ~ 3150 | 3 | 100 x 10 | ||
Bảng 9: Tiết diện thanh cái tương ứng với dòng điện đánh giá
Cách chọn dây dẫn điện theo kinh nghiệm
Để chọn dây dẫn điện, cáp điện phù hợp dựa theo kinh nghiệm và sao cho chính xác nhất, bạn cần có những kiến thức nhất định sau đây:
- Xác định nguồn điện sẽ dùng: Để biết được nguồn điện mình nên dùng trong tương lai sắp tới, người dùng buộc phải dựa trên thiết bị điện trong nhà mà họ sẽ dùng là thiết bị 1 pha hay 3 pha, đồng thời cũng phải dựa vào nguồn cung cấp của điện lực tại nơi mình ở có những loại nguồn điện nào. Hiện nay, phần lớn nguồn điện dùng cho hộ gia đình ở Việt Nam là nguồn 1 pha 2 dây.
- Tính tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện: Các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà ở là những thiết bị tiêu tốn năng lượng điện như: đèn, quạt, nồi cơm điện, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, điều hòa nhiệt độ, máy bơm nước…
- Trên các thiết bị tiêu thụ điện, đều có ghi trị số công suất, có đơn vị là W (Woat) hoặc kW (Kilô-Woat) hoặc HP (Horse Power- Sức ngựa). Một cách gần đúng, có thể xem tất cả các trị số công suất ghi trên các thiết bị máy bơm nước Ebara là công suất tiêu thụ điện. Vì vậy, tổng công suất thiết bị tiêu thụ điện là tổng của tất cả trị số công suất của các thiết bị tiêu thụ điện trong nhà.
- Khi gặp các đơn vị công suất khác nhau thì quy đổi sang cùng một đơn vị như sau:
1kW = 1.000W
1HP = 750W
- Lựa chọn dây dẫn cho từng phần của nhà ở: Tùy theo công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ điện, người dùng có thể chọn nhiều loại dây, cỡ dây khác nhau cho từng phần nhà ở của mình.
- Lựa chọn dây dẫn cho từng phần của nhà ở, bao gồm ba bước nhỏ:
+ Lựa chọn đọan dây ngoài trời
+ Lựa chọn đọan cáp điện kế
+ Lựa chọn dây cho từng nhánh và dây đến từng thiết bị tiêu thụ điện.
Cách tính toán chọn Aptomat (CB)
Lưu ý khi chọn Aptomat (CB)
Aptomat là thiết bị giúp bảo vệ thiết bị trong trường hợp quá tải, chập điện. Việc lựa chọn Aptomat phù hợp là rất quan trọng, bởi không chỉ bảo vệ thiết bị mà còn bảo vệ cho con người. Vậy khi lựa chọn Aptomat cần chú ý những điều gì?
- Cần dựa vào dòng điện chạy qua
- Có rất nhiều loại Aptomat, do đó cần xác định rõ điện lưới đang sử dụng là 3 pha (380V, 400V, 440V, 500V, 600V, 690V), hay 1 pha (220V, 240V, 250V).
- Xác định dòng điện chạy qua Aptomat (CB) bình thường là bao nhiêu, trường hợp dòng điện quá tải (nếu có), dòng điện ngắn mạch trên hệ thống.
- Khả năng cắt dòng ngắn mạch.
- Chọn những hãng sản xuất Aptomat (CB) uy tín, thương hiệu lớn mạnh trên thị trường như: Mitsubishi, LS (LG), Merlin Gerin, Clipsal, Siemen, Panasonic,…
Cách lựa chọn Aptomat (CB) phù hợp
- U đmCB > U đmLĐ (luôn được sản xuất với điện áp lớn hơn điện áp nhà máy).
- I đmCB >= I tính toán (lựa chọn giống như tính kích thước dây điện, tức chọn I đmCB >= 1,4 I tt).
- I cđmCB >= I ngắn mạch (Tính từ điểm ngắn mạch trở về nguồn).
Công thức như: I ngắn mạch = Utb/v3xZn. Dòng ngắn mạch đi từ điểm ngắn mạch đến nguồn điện.
Bạn muốn tính ngắn mạch thì bạn phải có thông số:
- Ngắn mạch đường dây: loại dây, kích cỡ dây, chiều dài để tra ra thông số dây Z = r + jx. Và chỉ rỏ ngắn mạch từ điểm nào trên đường dây.
- Nếu ngắn mạch trong động cơ máy bơm nước thì phải có tổng trở động cơ Zđộng cơ = r + jx
