Tin tức

Thiết Kế và thi công hệ thống chiếu sáng cao áp

THUYẾT MINH BẢN VẼ THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG

Các tiêu chuẩn thiết kế áp dụng.

-        Tiêu chuẩn thiết kế “Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và kỹ thuật hạ tầng đô thị – tiêu chuẩn thiết kế” TCXDVN 333:2005 ngày 04/04/2005.

-        Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kỹ thuật điện, QCVN: QTĐ-7:2008/BCT.

-        Tiêu chuẩn thiết kế “Chiếu sáng nhân tạo đường phố, quảng trường đô thị”  TCXDVN 259-2001.

-        Quy phạm trang bị điện 11-TCN-18-2006 đến 11-TCN-21-2006.

-        Tiêu chuẩn nối đất và nối không thiết bị điện – TCVN 4756-1989.

 I. Phương án thiết kế hệ thống chiếu sáng.

         - Lắp đặt tủ điều khiển chiếu sáng ngoài trời 500V-50A để điều khiển toàn bộ hệ thống đèn chiếu sáng công cộng trong khu chung cư.

-       Nguồn điện cấp cho tủ điều khiển chiếu sáng được lấy từ tủ điện trạm hiện có (đấu nguồn phía sau sau Aptômát tổng của tủ điện trạm). Cáp đấu nguồn dùng cáp đồng ngầm Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC 3x10+1x6mm2, Cáp cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng là cáp đồng ngầm Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC 3x4+1x2,5mm2.

-       Toàn bộ hệ thống chiếu sáng được cấp điện bằng cáp 3 pha 4 dây có trung tính nối đất.

-       Hệ thống chiếu sáng chia làm 3 tuyến, mỗi tuyến cấp điện cho hệ thống chiếu sáng của một block chung cư.

-       Dây lên đèn sử dụng cáp đồng Cu/PVC/PVC 0,6-1 kV có tiết diện 2x2,5 mm2.

II. Thiết kế lắp đặt tuyến cáp chiếu sáng.

1.  Các đèn chiếu sáng.

Hệ thống chiếu sáng bao gồm: Cột đèn cao áp H=7m cần đơn lắp bóng 250W:

Quy cách chôn cáp chiếu sáng:

- Cáp chiếu sáng được chôn trực tiếp trong đất ở độ sâu 0,7m, phía trên cáp 0,2m lót một lớp gạch thẻ để cảnh báo và bảo vệ cáp và lấp đất tự nhiên. Trên bề mặt khoảng cách 10m lót một viên gạch block chỉ hướng cáp ngầm.

- Tuyến cáp ngầm đi phía trong mương thoát nước mặt, cách mép trong mương thoát nước 0,2m. Móng cột dựng áp sát mép mương thoát nước. Cốt mặt trên của móng cao hơn cốt nền sân đường nội bộ là 0,1m tránh ngập nước. Dọc tuyến cáp phải làm dấu hướng cáp ngầm trên nền vỉa hè.

- Cáp ngầm được đi trong ống nhựa xoắn HDPE D65/50 với cáp đấu nguồn và D40/30 với cáp xuất tuyến để bảo vệ cáp

2.  Thiết kế lắp đặt cột, đèn chiếu sáng.

3.1 Giải pháp bố trí chiếu sáng.

-  Bố trí chiếu sáng từ phía nhà ra sân, đường bằng cột thép mạ kẽm nhúng nóng 6m-9m, lắp bóng 100W.

3.2 Dây cáp chiếu sáng và đấu nối.

          Dây cáp cấp điện từ đường trục tới đèn dùng dây Cu/PVC/PVC 2x2,5mm2. Để đấu nối từ tuyến cáp trục lên đèn:

-       Trên mỗi cột đèn chiếu sáng lắp 01 bảng điện bằng Bakelite để ta tiến hành đấu nối.

-       Các bảng điện được đặt chìm trong cột tại vị trí cửa cột và được đậy bằng cánh cửa cột, các đầu cáp được sử lý bằng đầu cốt đồng, sau khi đấu nối xong được băng bằng băng cách điện.

3.3   Đánh số trụ.

+ Tất cả các vị trí trụ đều phải đánh số trụ để quản lý. Quy cách đánh số trụ áp dụng theo Quyết định số 16/2012/QĐ-UBND ngày 12/4/2012 của UBND thành phố cụ thể như sau:

+ Chữ, số trong biển số trụ lắp đèn chiếu sáng:

-       Chữ, số có chiều cao 60mm; chiều ngang chữ, số tuỳ theo kích thước, tiết diện của trụ lắp đèn để chọn phong chữ cho phù hợp và được bố trí như sau:

-       Hàng thứ nhất (trên cùng): Là chữ CS (viết tắt của chữ chiếu sáng) nhằm phân biệt với các trụ của viễn thông hay điện lực.

-       Hàng thứ 2: Là các chữ số thể hiện vị trí trụ lắp đèn thuộc tuyến chiếu sáng chính;

-       Hàng thữ 3: Là các chữ số thể hiện vị trí trụ lắp đèn thuộc tuyến chiêu sáng nhánh rẽ (nếu có).

-       Hàng thứ 4: Là ký hiệu tủ điều khiển trên tuyến chiếu sáng, gồm các chữ, số:

+ Chữ: Được viết tắt bằng chữ cái đầu (chữ in hoa) của tên tuyến chiếu sáng;

+ Số: Thể hiện vị trí của tủ điều khiển trên tuyến chiếu sáng.

+ Nền của biển số trụ lắp đèn được sơn ít nhất là 2 lớp màu trắng

+ Màu của chữ và số trong biển số trụ lắp đèn được sơn ít nhất là 2 lớp:

-       Màu xanh dương: Trong trường hợp trụ lắp đèn được kết hợp với trụ của điện lực;

-       Màu đen: Trong trường hợp trụ lắp đèn chiếu sáng riêng biệt.

+ Cao độ của biển số trụ lắp đèn:

-       Cao độ của biển số trụ lắp đèn được tính từ mặt đất (có cao độ = 0) đến cạnh trên cùng của biển từ 1m đến 1,5m.

-       Biển số trụ lắp đèn được thể hiện ở vị trí dể nhìn thấy nhất.

+ Đối với các trụ lắp đèn chiếu sáng có tiết diện nhỏ, biển số trụ không thể hiện được hết nội dung như trên thì cho phép sử dụng vật liệu khác để làm biển số trụ, nhưng nội dung biển phải đảm bảo các yêu cầu trên.

4. Thông số kỹ thuật cột và đèn chiếu sáng:

4.1         Cột đèn tròn hoặc bát giác côn cao 6m - 9m:

-  Cột đèn hình tròn hoặc bát giác bằng thép mạ kẽm nhúng nóng, cao 6m - 9m.

-  Đáy cột f150, f191 ngọn f60,f78.Dày 2mm-3mm

-  Cần đèn đơn cao 2m, vươn xa 1,2m, thép dày 2,0mm.

-   Cột và cần đèn sau khi gia công được mạ kẽm nhúng nóng.

-  Cửa cột được thiết kế có vít thuận tiện cho việc đấu nối điện và bảo dưỡng, cao độ cửa cột cách mặt bích 0,9m, tránh nước ngập vào cửa cột, gây mất an toàn.

4.2  Đèn chiếu sáng:

-  Yêu cầu chung:

-  Bộ đèn sử dụng phải đạt tiêu chuẩn sản phẩm tiết kiệm năng lượng theo tiêu chuẩn quốc gia.

-  Thân đèn bằng nhôm đúc áp lực cao, bề mặt sơn tĩnh điện, phải có nguồn gốc xuất sứ rõ ràng, công nghệ đúc hiện đại, sử dụng khuôn đúc bằng kim loại, đúc áp lực cao bằng máy. Ngăn linh kiện có độ kín là IP54, khối quang học là IP66. Choá phản quang chế tạo từ nhôm nguyên chất, bề mặt được đánh bóng điện hoá và anốt hoá đảm bảo phân bố ánh sáng tốt. Kính đèn đảm bảo chịu va đập và chịu nhiệt cao. Bộ đèn phải có cấp bảo vệ chống tác động cơ học.

-          Tiêu chuẩn chế tạo: IEC60598-1-2-3.

-          Công suất: 250W

-          Điện áp: 220V

-          Quang thông: 13000lm

-          Nhiệt độ màu: 1950 độ K

-          Là loại đèn phóng điện trong hơi Natri, áp suất cao. ở chế độ hồ quang (đèn hoạt động), các bứt xạ phát ra ánh sáng màu vàng cam.

-          Đui đèn E40

4.3             Tính toán phần chiếu sáng.

Ta chọn chiều cao treo đèn là H=6m-9m( bao gồm cần đèn), bố trí một dãy, hình chiếu đèn cách mép đường a=0,7m. Ta sử dụng đèn Natri cao áp

Với đặc tính của đường như đã cho, theo tiêu chuẩn EIC chỉ số R = 14.

Tỷ số kl/H =3.

Độ rọi trung bình cần thiết theo

biểu thức:

Etb=R.Ltc,= 14x2 = 28 lx;

Độ chói tiêu chuẩn Ltc=2.

Khoảng cách trung bình giữa các đèn:

l=k(l/h).H= 3x9 = 27m;

- Xác định hệ số suy giảm quang thông:

Hệ số suy giảm do già hóa của đèn Natri cao áp kgh=0,95 và

hệ số suy giảm do bụi bẩn ứng với đèn chụp hở ở khu vực ít bụi là kbb=0,9.

Như vậy hệ số suy giảm quang thông:

ksg = kgh.kbb = 0,95x0,9 = 0,855;

- Xác định hệ số lợi dụng quang thông:

   theo biểu đồ ứng với giá trị 1,14 ta tìm được kld.t= 0,52;

 theo biểu đồ ứng với giá trị 0,077 ta tìm được kld.t= 0,062;

Như vậy hệ số lợi dụng quang thông tổng sẽ là:

kld = kld.t+kld.s = 0,52 + 0,062 = 0,582;

Quang thông cần thiết của đèn xác định theo biểu thức:

Trong số các loại đèn Natri cao áp ta chọn loại có Fc = 13000 lm, công suất Pđ = 100W

Khoảng cách tính toán giữa các đèn được xác định theo biểu thức:

Số lượng đèn của 1 km chiều dài:        

 Biểu đồ xác định hệ số lợi dụng quang thông kld=f()

5.  Tiếp địa hệ thống chiếu sáng

5.1 Tiếp địa an toàn

Mỗi vị trí cột cuối hệ thống chiếu sáng được đóng 01 hệ thống tiếp địa bằng thép góc mạ kẽm nhúng nóng L63x63x6 dài 2,5m làm tiếp địa an toàn, đóng sâu dưới mặt đất tự nhiên 0,1m. Dây tiếp đất dùng thép-F10 hàn nối giữa các cọc tiếp địa với đế cột chiếu sáng. Sau khi thi công xong nếu điện trở tiếp địa đo được không đảm bảo trị số điện trở tiếp địa RZ £ 30W phải báo đơn vị thiết kế, để thiết kế bổ sung.

5.2          Tiếp địa tủ chiếu sáng.

Tủ điện điều khiển chiếu sáng và các cột đèn được nối đất bằng dây đồng M10.

Sau khi thi công xong nếu điện trở tiếp địa đo được không đảm bảo trị số điện trở tiếp địa RZ £ 30W phải báo đơn vị thiết kế, để thiết kế bổ sung.

III. Tính dòng phát nóng cho phép và tính tổn hao điện áp

Kiểm tra độ sụt áp:

Tiêu chuẩn: DUmax≤5%

Các điều kiện tính toán giả định.

-   Chế độ vận hành buổi tối: Thông thường từ 8h đến 23h- có thể điều chỉnh thời gian thích hợp theo mùa.

-   Trong chế độ vận hành buổi tối: Bật sáng toàn bộ các đèn trên tuyến.

-   Các đèn được đấu vào cả 3 pha, phân bố đều, coi như phụ tải ba pha cân bằng.

Tính kiểm tra

Ta phân bố phụ tải như sau:

Pha A: 04 bóng 100W

Pha B: 05 bóng 100W

Pha C: 05 bóng 100W

Vậy công suất 1 pha lớn nhất là:

Ptt(1 pha)=5x100=500W=0,5kW

Vì tất cả đèn 1 pha và được đấu vào điện áp pha của mạng điện nên ta phải qui đổi về công suất 3 pha.

Công suất 3 pha của mạng điện là:

Ptt(3 pha)=3x Ptt(1 pha)=1,5kW

Hệ số cosj=0,8

Vì cáp được chôn trong đất nên sẽ có thêm hệ số hiệu chỉnh K

K=K4xK5xK6xK7

Trong đó:

K4=0,8: (K4 thể hiện ảnh hưởng của cách lắp đặt, cáp được chôn trong mương cáp)

K5=0,65: (K5 thể hiện ảnh hưởng số dây đặt kề nhau, cáp có 4 sợi)

K6=0,86: (K6 thể hiện ảnh hưởng của đất chôn cáp, đất rất kho)

K7=1: (K4 thể hiện ảnh hưởng nhiệt độ của đất, nhiệt độ đất là 20oC)

"K=0,8x0,65x0,86x1=0,4472

Dòng làm việc 3p lớn nhất của phụ tải:

Ptt(3 pha)=√3xUxIxcosj"I=P/(√3xUxcosj)=1,5/(√3x0,38x0,8)=5(A) vì có sự tổn hao 10% nên I=5,5(A)

Ta chọn cáp cho tuyến 01 là loại cáp đồng ngầm Cu/ XLPE/ PVC/ DSTA/ PVC 3x4+1x2,5mm2

Tính toán tổn thất điện áp.

Sơ đồ thay thế tương đương(sơ đồ tính toán)

Công suất (cả tổn hao 10%)  1,5kW     Phụ tải tương đương

Chiều dài tuyến cáp 01: 200m

Moment phụ tải: M=P*Ltt=100*1,5 = 150 (kWm)

 Tổn thất điện áp: DU=M/(C*S*Cosj)=150/(83*4*0.8)=0.56 <DUmax(5%)

 -      P: Tổng công suất tuyến đèn(kW), P=1,5(kW)

-      Ltt: Chiều dài tính toán theo sơ đồ tương đương, Ltt=L/2=100m

-      S: Tiết diện 1 lõi cáp(mm2), S=4mm2

-      C: Hệ số, tra bảng: Với cáp lõi đồng, cấp điện áp 380/220, phụ tải 3 pha cân bằng, hệ số C=83.

-      Cosj: Hệ số, với tuyến đèn có lắp tụ bù theo Catalo của nhà sản xuất, Cosj=0,8

Kết luận: Qua tính toán trên ta thấy tiết diện cáp chọn như trên là đảm bảo.

 IV: Biện pháp thi công và lưu ý khi thi công.

1. Vận chuyển

- Chuẩn bị phương tiện, thiết bị, vật tư chiếu sáng và các thiết bị khác đến vị trí tập kết xây dựng.

- Quá trình vận chuyển không làm hỏng, bẹp các thiết bị như cột, đèn chiếu sáng và không làm xước, đứt dây cáp cấp điện.

2. Đào hố móng

- Đào hố móng đúng vị trí xác định trên mặt bằng, đào đúng kích thước, độ sâu, bề rộng theo thiết kế. Chú ý kiểm tra các công trình ngầm nếu có để tránh làm hư hỏng.

- Dọn sạch đất thừa, làm phẳng đáy mỏng và đầm kỹ.

3. Công tác bê tông

- Bê tông móng cột, móng tủ được đổ tại chỗ bao gồm xi măng, cát vàng, đá, nước.

- Đổ bê tông đúng khối lượng theo thiết kế với từng loại móng đạt đến cốt mặt quy định, để bê tông đông cứng đủ 72 tiếng trở lên mới được lắp đặt các thiết bị khác lên trên.

4. Dựng cột, lắp chùm

- Dựng cột bằng máy kết hợp với thủ công trên khung móng đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng phương pháp lắp dựng.

- Kiểm tra độ thẳng đứng của cột đèn. Yên cầu cột không nghiêng, không lệch.

- Chùm đèn được lắp khớp vào thân cột đảm bảo không bị xoay, bị nghiêng khi có lực khác tác động vào, đúng hướng.

5. Lắp đèn

- Sử dụng máy thi công lắp đặt đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, bộ điện và các thiết bị khác lên cột đèn, siết chặt các bu lông hãm vào cần đèn, thiết bị gá lắp.

- Bảo đảm đèn không bị xoay, quay hướng khi có lực khác tác động lên.

6. Rải cáp ngầm, dây tiếp địa

- Cáp ngầm được chôn trực tiếp trong đất đặt dưới rãnh cáp.  Chú ý tránh đứt, xước cáp. Không được cắt cáp, đấu nối cáp giữa hai khoảng cột.

- Lấp đất rãnh cáp bằng cát đen theo đúng khối lượng và độ chặt yêu cầu. Đầm chặt và hoàn trả mặt bằng theo hiện trạng.

- Đầu nối đầu cáp vào cửa cột, luồn dây lên đèn. Lưu ý không làm xước cáp tránh chạm chập khi vận hành.

7. Lắp đặt tiếp địa

- Mỗi vị trí cuối cột thép bố trí 1 bộ tiếp địa. Tại các vị trí có tiếp địa lặp lại phải đóng đủ số cọc theo thiết kế.

- Cọc tiếp địa được chôn sâu dưới đất theo thiết kế.

- Hàn nối cọc tiếp địa với dây thép tròn (hoặc thép dẹt) phải đảm bảo chiều dài mối hàn, mối hàn ngấu, chắc, không có sỉ hàn (nếu lắp ghép bằng bulông thì phải dùng bulông M