ĐẶT VẤN ĐỀ - SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG: Theo quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa nước nhà, thì ngành công nghiệp điện lực giữ một vị trí then chốt trong nền ki
Trang 1PHẦN MỞ ĐẦU
I ĐẶT VẤN ĐỀ - SỰ CẦN THIẾT PHẢI THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU
SÁNG:
Theo quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa nước nhà, thì ngành công nghiệp điện lực giữ một vị trí then chốt trong nền kinh tế, cũng như trong đời sống cộng đồng
Khi xây dựng bất cứ nhà máy, công trình giao thông, nhà ở,… thì việc đầu tiên luôn là thiết kế hệ thống chiếu sáng để phục vụ cho nhu cầu đi lại, sinh hoạt và sản xuất của nhân dân Điều đó cho thấy việc chiếu sáng là hết sức quan trọng
Trong đó,việc chiếu sáng đường giao thông công cộng là một trong những phần chính của ngành
II NHẬN XÉT ĐỊA ĐIỂM CHIẾU SÁNG:
Tuyến đường TRẦN HƯƠNG ĐẠO nằm trên quốc lộ 1A là đường huyết mạch
từ TP.Cần Thơ đi Sóc Trăng,Hậu Giang, Cà Mau và Bạc Liêu hiện đã được nâng cấp mở rộng theo xu thế phát triển chung toàn diện về cơ sở hạ tầng và kinh tế xã hội của TP.Cần Thơ
Tuyến đường có tổng chiều dài 1000 m từ Ngã Tư Mậu Thân đến Cầu NHỊ KIỀU
Hiện tại đang có hệ thống chiếu sáng: có đèn chiếu sáng mắc trên cột điện Về nguồn điện được sử dụng từ nguôn của điện lực cần thơ
Địa hình: Tuyến đuờng trần hương đạo nhìn chung khi xây dựng hệ thống đèn
chiếu sáng mới trụ sẽ được lắp trên hai bên vỉa hè , và được lắp so le với nhau phù hợp theo tiêu chuẩn chuyên ngành, chiếu sáng và đạt mức thẩm mỹ, đạt yêu cầu về chiếu sáng
Cơ sở pháp lý: Căn cứ vào kết quả đo đạt thực địa để phân bổ đèn và nguồn
điện
theo các đoạn sóng lươn đã xây dựng mới
- Tiêu chuẩn kỹ thuật lưới điện hạ thế TCHT/ĐL2 do Cty điện lực 2 ban hành tháng 5/94
- Tiêu chuẩn chiếu sáng hiện hành
- Tham khảo các tài liệu cơ sở của các hệ thống chiếu sáng công cộng hiện có trên địa bàn
TP Cân Thơ
- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam
- Những tài liệu kỹ thuật thiết bị kỹ thuật của các nhà chế tạo
Trang 2
CHƯƠNG I TÍNH TỐN CỤ THỂ
YÊU CẦU:
Cần thiết kế chiếu sáng cho một đoạn đường Trần Hưng Đạo cĩ tổng chiều dài là: 1000
m, chiều rộng 18m , đương hai chiều khơng cĩ dãy phân cách ở giữa, hai bên cĩ vỉa hè rộng 3m
Lớp phủ mặt đường cĩ độ sáng trung bình, khơng khí khơng ơ nhiễm, đèn
được đặt trong hộp kín
Mặt đường hiện trạng là bêtơng nhựa
Cơng trình dân dụng hai bên tuyến: Hai bên tuyến là các cửa hàng, dãy nhà
kiên cố và bán kiên cố đã được xây dựng tương đối ổn định
1 THIẾT KẾ CHỌN ĐÈN, CHỌN CỘT VÀ KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC ĐÈN: Giải pháp kiến nghị:
Ta dùng phương pháp tỉ số R để tính toán nên phải bảo đảm các yêu cầu sau:
Sự đồng đều của độ rọi ngang được đảm bảo thì giá trị của chiều cao của cột đèn là h ≥ 0.5l (0.5*16=8) với l là chiều rộng lịng đường với giá trị này ta cĩ thể chọn cột cao8, 10 hoặc 12m
Hai bên đối diện : đối với các đường rất rộng hoặc khi cần độ cao nhất định của đèn
(hình 4) Sự đồng đều của độ chĩi ngang cần thiết cĩ h > 0.5l.(do h/l = 0.5)
Thành phố hoặc đường cĩ ít người đi bộ, chọn cấp chiếu sáng là C
Độ chĩi trung bình Ltb = 2 cd/m2
Độ đồng đều nĩi chung min 0 , 4
tb
L
L U
Độ đồng đều chiều dọc 1 min 0 , 7
mã
l
L U
Chỉ số tiện nghi G=6
Cột đèn cao 10m ,cĩ hình bát giác, cĩ tầm nhơ ra 1.5m
Chọn bộ đèn NANO cĩ kiểu chụp vừa
Hình 4
Trang 3Khoảng cách cực đại giữa hai cột đèn: 3 , 5
h e
Đối với cột h = 8 m thì emax = 3.5 * 8 = 28m
Đối với cột h = 10 m thì emax = 3.5 * 10 = 35m
Đối với cột h = 12 m thì emax = 3.5 * 12 = 42m
Cột đèn đặt sát mép vỉa hè
Theo phương phap tỷ sốR : R=14
1. Ch n h s già hĩa:ọn hệ số già hĩa: ệ số già hĩa: ố già hĩa:
Trang 4Tuổi thọ bóng đèn 3000h
Chọn đèn Natri cao áp
Bộ đèn có loe (Bảo vệ bóng đèn)
Khí quyển không ô nhiễm
95 , 0
1
V
95 , 0
1
V
Hệ số suy giảm quang thông: V=0,95 * 0,95=0,9
2 Xác định hệ số sử dụng: f U
2
1 f
f
Đối với đèn cao 8m
Tính f1: 1 , 8 0 , 42
8
5 14
1
f h
a l
Tính f4: Cạnh sau: 0 , 18 0 , 06
8
5 1
2
h a
fU=f1+f2=0,42+0,06=0,48
Do đó quang thông ban đầu của bộ đèn:
) ( 21777 48
, 0
* 9 , 0
14
* 5 1 8
* 5 , 3
* 16
*
*
*
*
lm f
V
R L
e
l
U
TB
Ta chọn loại đèn SON-T 150: 150W-14500lm.(son 150w E)
Kiểm tra chỉ số tiện nghi G (Glare index)
G = ISL + 0,97 log (Ltb) + 4,41 log (h,) - 1,46 log (p)
ISL= 3,8
14
* 8
* 5 , 3
* 16
48 , 0
* 9 , 0
* 14500
*
*
*
*
m cd R
e l
f V
Khoảng cách giữa các đèn: e = 3,5*8 = 28m
Cột đèn bố trí đặt sát mép đường
F1 : tra đồ thị phần L h a
F2 : tra đồ thị phần h
a
Đồ thị tra hệ số sử dụng của
Bộ đèn NANO
Trang 5Độ cao của đèn đến tầm mắt: h’=h-1.5=8-1.5=6.5m
Số lượng bộ đèn trên 1Km đường là:
7 36 1 28
1000 1
1000
e
1 5 ) 37 log(
46 , 1 ) 5 6 log(
41 , 4 ) 1 log(
97 , 0 8
,
Giá trị G này chấp nhận được đối với cấp chiếu sáng yêu cầu
Nhận xét , so sánh và kết luận:
- Chọn đèn Natri cao áp có P = 150W , = 14500lm
- Độ chói trung bình là: Ltb=1 cd/m2
- Chỉ số tiện nghi G =5.18
- Cột đèn có chiều cao h = 8m tầm nhô ra 1.5m
- Khoảng cách giữa các cột là 28m
- Số cột sử dụng là 37*2=74
Đối với đèn cao 10m
Tính f1: 1 , 45 0 , 4
10
5 14
1
f h
a l
Tính f2: 0 , 15 0 , 04
10
5 1
2
h a
fU=f1+f2=0,4+0,04=0,44
Do đó quang thông ban đầu của bộ đèn:
) ( 29696 44
, 0
* 9 , 0
14
* 5 1 10
* 5 , 3
* 16
*
*
*
*
lm f
V
R L
e
l
U
TB
Ta chọn loại đèn SON-T 250: 250W-28000lm.(son 250w E)
Kiểm tra chỉ số tiện nghi G (Glare index)
G = ISL + 0,97 log (Ltb) + 4,41 log (h,) - 1,46 log (p)
ISL= 3,8
14
* 10
* 5 , 3
* 16
44 , 0
* 9 , 0
* 28000
*
*
*
*
m cd R
e l
f V
Khoảng cách giữa các đèn: e = 3,5*10 = 35m
Độ cao của đèn đến tầm mắt: h’=h-1.5=10-1.5=8.5m
Số lượng bộ đèn trên 1Km đường là:
Đồ thị tra hệ số sử dụng của
Bộ đèn NANO
Trang 66 29 1 35
1000 1
1000
e
8 5 ) 30 log(
46 , 1 ) 5 8 log(
41 , 4 ) 4 1 log(
97 , 0 8
,
Giá trị G này chấp nhận được đối với cấp chiếu sáng yêu cầu
Nhận xét , so sánh và kết luận:
- Chọn đèn Natri cao áp có P = 250W , = 28000lm
- Độ chói trung bình là: Ltb=1.4 cd/m2
- Chỉ số tiện nghi G =5.88
- Cột đèn có chiều cao h = 10m tầm nhô ra 1.5m
- Khoảng cách giữa các cột là 35m
- Số cột sử dụng là 30*2=60
Đối với đèn cao 12m
Tính f1: 1 , 21 0 , 36
12
5 14
1
f h
a l
Tính f4: Cạnh sau: 0 , 125 0 , 04
12
5 1
2
h a
fU=f1+f2=0,36+0,04=0,4
Do đó quang thông ban đầu của bộ đèn:
) ( 39200 4
, 0
* 9 , 0
14
* 5 1 12
* 5 , 3
* 16
*
*
*
*
lm f
V
R L
e
l
U
TB
Ta chọn loại đèn SON-t 400: 400W-48000lm.(son 400w E)
Kiểm tra chỉ số tiện nghi G (Glare index)
G = ISL + 0,97 log (Ltb) + 4,41 log (h,) - 1,46 log (p)
ISL= 3,8
14
* 12
* 5 , 3
* 16
4 , 0
* 9 , 0
* 48000
*
*
*
*
m cd R
e l
f V
Khoảng cách giữa các đèn: e = 3,5*12 = 42m
Độ cao của đèn đến tầm mắt: h’=h-1.5=12-1.5=10.5m
Số lượng bộ đèn trên 1Km đường là:
25 1 42
1000 1
1000
e
Đồ thị tra hệ số sử dụng của
Bộ đèn NANO
Trang 75 , 6 ) 25 log(
46 , 1 ) 5 10 log(
41 , 4 ) 84 1 log(
97 , 0 8
,
G
Giá trị G này chấp nhận được đối với cấp chiếu sáng yêu cầu
Nhận xét , so sánh và kết luận:
- Chọn đèn Natri cao áp có P = 400W , = 48000lm
- Độ chói trung bình là: Ltb=1.84 cd/m2
- Chỉ số tiện nghi G =6,5
- Cột đèn có chiều cao h = 12m tầm nhô ra 1.5m
- Khoảng cách giữa các cột là 42m
- Số cột sử dụng là 25*2=50
So sánh
- So sánh phương án h =12m với h =10m và h =8m, ta thấy phương án h = 10m có quang thông lớn hơn phương án h =10.ngoài ra h=10 có độ chói nhỏ hơn h=12 và chỉ số tiện nghi đạt sấp xỉ yêu cầu Mặt khác khi sử dụng h = 10m thì số lượng bóng và cột ít hơn do đó đảm bảo kinh tế hơn so với h = 8m Vì thế ta lựa chọn phương án h = 10m
Theo phương án h =10m ta có :
- Chọn đèn Natri cao áp có P = 250W , = 28000lm
- Độ chói trung bình là: Ltb=1.4 cd/m2
- Chỉ số tiện nghi G =5.8
- Cột đèn có chiều cao h = 10m tầm nhô ra 1,5m
- Khoảng cách giữa các cột là 35m
- Số cột sử dụng là 60
5 Chọn cột đèn
5.1.Bóng đèn
Trang 85.2 Trụ đèn.
Lắp mới 54 trụ đèn trụ đèn bát giác côn, cao h = 12 m, dày 4 mm; loại trụ gia công nhúng kẻm nóng và sơn màu xanh dương sậm của hãng sơn Dulux (2 thành phần), đường kính ngoài Þ = 191mm và ngoại tiếp đỉnh Þ = 84 mm, ký hiệu BG-9G-08; sản xuất theo tiêu chuẩn ngành, đăng ký chất lượng ISO 9001 Trụ đèn được dựng giữa tâm phân cách, khoảng cách bình quân 42 m/trụ
Trang 95.3 Cần đèn
Gia công uốn nguội công bát giác nhúng kẽm đồng bộ với trụ đèn, sơn màu trắng của hảng sơn Dulux, (2 thành phần) có bán kính và góc gọi phù hợp = 15 - 200
5.4. Tiếp Địa:
Dùng ty mạ đồng có Þ = 16 mm dài 2,4m đóng tiếp địa và nối vào than trụ bảo vệ an toàn cho con người trong quá trình sử dụng.Đối với tiếp địa nối vào dây trung tính, sẽ nối
vào dây trung tính nguồn chiếu sáng tại các điểm của cột
5.5 Móng trụ.
Đào và thực hiện móng theo quy cách: móng bêtông mác 200, đá 1x2 theo kích thước (0,6 *
0,6 * 1,1) + (0,5 * 0,5 * 0,5), phần trụ thêm là cao độ Cos = 0,05 tính từ nền đường (Cos
= 0) để chống độ ẩm chân trụ
6 Xác định tiết diện dây dẫn và CB:
Trang 106.1 Xác định tiết diện dây dẫn:
Ta có: Pden= 250W , có 60+2=62 đèn cho toàn tuyến (hai đèn chỗ ngã ba Lý Tự Trọng), vậy:
P = 250x62 = 15500W=15.5 kW
Cos = 0,8 đối với đèn Natri cao áp
Mạng điện có U=220V
Ta có : P=UI Cos Vậy suy ra I = P/Ucos
= 88 ( )
8 0
* 220
15500
A
Hệ số hiệu chỉnh :( tra bảng )
K1=0.76 do dây đặt ngoài không khí ở 370C
Cách điện
nhiệt độ
đất
PVC XLPE,EPR Cách điện nhiệt
độ đất
PVC XLPE,EPR
10
15
20
25
30
35
1.1 1.05 1 0.95 0.89 0.84
1.07 1.04 1 0.96 0.93 0.89
40 45 50 55 60
0.77 0.71 0.63 0.55 0.45
0.85 0.8 0.75 0.71 0.65
K2=0,92 do đặt 2 cáp cách nhau 200mm
Khoảng cách
trông thấy
được mm
Số cáp
200 1 0.92 0.87 0.84 0.82 0.81
300 1 0.93 0.85 0.86 0.85 0.85
Vậy : K= K1xK2=0.76*0.92=0.7
Do đó : Icp=Imax/K=123 /0.7 = 176(A)
Tra bảng ta chọn cáp hạ áp hai lõi đồng cách điện PVC, nửa mền CVV (Cadivi): 132A-35mm2 (tra bảng PL21 sách cung cấp điện )
Trang 11Mã hiệu Tiết diện
(mm2)
Icp
(A)
r0
(/km) PVC - CVV 35 100 0.524
6.2 Xác định CB:
Tra bảng (PL 14 sách cung cấp điện) ta có loại CB sau:
6.3 Xác định ống bảo vệ:
Đoạn ống dọc tuyến: Dùng ống PVC ø 49, đi cặp sát border giãi phân cách, và ở độ sâu 0.5
m Luồn dây điện bên trong và các phụ kiện khép kín chống nước trên toàn tuyến, riêng với đoạn ống cáp dưới lòng đường còn bảo vệ thêm bên ngoài bằng loại ống sắt có tráng kẻm ø 76 và các phụ kiện
Phần dây ống đến trụ đèn: Ống bảo vệ đến trụ đèn không băng ngang, mà dung đầu nối PVC ø 49 nối kết lại với bộ co lợi thứ 1 đặt sẵn trong khối bêtông móng, sau đó luồn dây kéo cáp lên xuyên qua bộ co lơi thứ 2 để dẫn dâ qua trụ liền kề, không cắt rời dây để đảm bảo dây liền mạch, giới hạn tối đa các mối nối chỉ được thực hiện khi cần thiết và phải sử
lý ốc xiết cáp kẹp chặt bảo đảm cấp điện tốt
7 Thiết kế mạch điều khiển cho hệ thống chiếu sáng :
Ta dùng hai công tắc tơ và 3 rờ le thời gian để thiết kế mạch điều khiển
Mạch điều khiển hệ thống đèn hoạt động như sau : 18h30 đèn mở toàn bộ → 22h30 đèn tắt một nửa xen kẻ nhau → 5h30 sáng đèn tắt toàn bộ → 18h30 chiều đèn tiếp tục mở lại toàn bộ ,quá trính cứ lập lại theo chu kì một ngày
Mạch điều khiển
Ø
OFF ON
RL
T21 K1
OLR
T1
T1
T
220V AC
K2 T
11
T31 T
2
T22
Ø
Trang 12
Đặt t1= 4h, t2 = 12h, t3 = 12h
Bố trí K1, K2 cấp nguồn cho mỗi hệ thống
Nguyên lý hoạt động:
Khi ấn nút ON có dòng qua các tiếp điểm thường đóng T21,T11và T31làm cho công tắc tơ
K1,K2 và rơ le thời gian T1, T2 được cấp nguồn → làm cho toàn bộ hệ thống đèn sáng và các rơ le thời gian bắt đầu điếm giờ Sau khoảng thời gian t1 = 4h tiếp điểm thường đóng
T11 hở làm cho công tắc tơ K2 hở → hệ thống đèn tắt một nửa Sau khoảng thời giant2 = 7h tiếp điểm thường đóng T21 hở → K1 mất nguồn ,làm cho nửa hệ thống còn lại tắt, đồng thời lúc đó tiếp điểm thường hở T22 đóng → rơ le thời gian T3 bắt đầu điếm thời gian, Sau khoảng thời gian t3 = 12h tiếp điểm thường đóng T31 hở dẫn đến rơ le thời gian
T2 mất nguồn → làm cho các tiếp điểm T21và T22 trở lại trạng thái ban đầu và T3 hở→ đèn sáng lại toàn bộ Quá trình trên cứ lặp lại theo chu kì
CHƯƠNG II THIẾT KẾ THI CÔNG
I TỦ CUNG CẤP ĐIỆN
Trang 14CHƯƠNG III : BẢN VẼ AUTOCARD
1.5
10
Sơ đồ mặt chiếu đứng đướng Trần Hương Đạo
Sơ đồ mặt băng đường
Trần Hưng Đạo
1.5 16
3
35
Trang 15PHẦN MỞ ĐẦU
I Đặt vấn đề - sự cần thiết phải thiết kế hệ thống chiếu sang
II Nhận xét địa điểm chiếu sáng
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CỤ THỂ
1 Thiết kế chọn đèn chọn cột và khoảng cách giữa các đèn
2 Chọn cột đèn
a) Trụ đèn
b) Móng trụ
c) Cần đèn
3 Dây cáp và ống bảo vệ
4 Thiết kế mạch điều khiển cho hệ thống chiếu sáng
SO SÁNH VỚI THIẾT KẾ HIỆN CÓ
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ THI CÔNG
I Tủ cung cấp điện
II Cột đèn
CHƯƠNG 3 : BẢN VẼ AUTOCARD
PHỤ LỤC : TÀI LIỂU THAM KHẢO