Ứng dụng revit thiết kế tủ điện phòng kỹ thuật điện

Nội dung thực hiện đề tài:  Đọc hiểu và phân tích bản vẽ hệ thống điện  Tìm hiểu đối tượng trong hệ thống điện Electrical Family  Xây dựng và thực hiện tạo một Family Tủ điện hạ thế v

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ÐIỆN TỬ

ỨNG DỤNG REVIT THIẾT KẾ TỦ ÐIỆN

PHÒNG KỸ THUẬT ÐIỆN

GVHD: ThS LÊ TRỌNG NGHĨA

S K L 0 0 5 2 7 6

SVTH : NGUYỄN VĂN TÌNH MSSV: 14142327

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG REVIT THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN

PHÒNG KỸ THUẬT ĐIỆN

SVTH : NGUYỄN VĂN TÌNH MSSV : 14142327

Khóa : 2014 Ngành : CNKT ĐIỆN- ĐIỆN TỬ GVHD : TH.S LÊ TRỌNG NGHĨA

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Giảng viên hướng dẫn: TH.S LÊ TRỌNG NGHĨA ĐT: 01273310460

Ngày nhận đề tài: 12/03/2018 Ngày nộp đề tài: 20/07/2018

1 Tên đề tài:

ỨNG DỤNG REVIT THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN - PHÒNG KỸ THUẬT ĐIỆN

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

3 Nội dung thực hiện đề tài:

 Đọc hiểu và phân tích bản vẽ hệ thống điện

 Tìm hiểu đối tượng trong hệ thống điện (Electrical Family)

 Xây dựng và thực hiện tạo một Family Tủ điện hạ thế và trung thế

 Tạo hệ thống Busway có thể tùy biến

 Tạo hệ thống thang máng cáp theo thiết kế nhà sản xuất

4 Sản phẩm:

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên: NGUYỄN VĂN TÌNH MSSV: 14142327

Ngành: CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Tên đề tài: ỨNG DỤNG REVIT THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN - PHÒNG KỸ THUẬT ĐIỆN

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TH.S LÊ TRỌNG NGHĨA

NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Giáo viên hướng dẫn

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên: NGUYỄN VĂN TÌNH MSSV: 14142327

Ngành: CNKT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Tên đề tài: ỨNG DỤNG REVIT THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN - PHÒNG KỸ THUẬT ĐIỆN

Họ và tên giáo viên phản biện:

NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Giáo viên phản biện

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp đánh dấu việc hoàn thành bốn năm cố gắng học tập và nghiên cứu cũng là đồ án cuối cùng trong quá trình học đại học Để có được thành quả như ngày hôm nay, chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đối với nhà trường, thầy

cô, gia đình và bạn bè, những người luôn cố gắng tạo mọi điều kiện để chúng em có được những kết quả tốt nhất trong học tập

Riêng đối với đồ án này, nhóm em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy

Lê Trọng Nghĩa giáo viên giảng dạy và hướng dẫn Thầy đã tận tình giảng dạy chỉ bảo và hướng dẫn cho em, cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp chúng em vượt qua được rất nhiều vướng mắc và khó khăn trong quá trình thực hiện đồ án

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã giúp đỡ em trong suốt khóa học và thời gian thực hiện đồ án

Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Tình

2.4 Các tiêu chuẩn về tủ điện phân phối 6

3.2 Một số khái niệm thường dùng trong việc tạo Family 15

3.3 Các giai đoạn thực hiện thiết kế Family tủ điện EMSB 19

3.4.3 Sơ đồ nguyên lý tủ điện Error! Bookmark not defined.

3.4.4 Xác định thời gian thực hiện 213.5 Thống kê thiết bị trong tủ điện 213.6 Tạo Family tủ điện EMSB bằng phần mềm RevitError! Bookmark not defined.

3.6.1 Cấu tạo của một Family Tủ điện Error! Bookmark not defined.

3.6.2 Quy trình chung tạo một Family trên Revit Error! Bookmark not defined.

3.6.3 Tạo Family cấp 1 Error! Bookmark not defined.

Family Bản lề Error! Bookmark not defined.

Family khóa tủ Error! Bookmark not defined.

Family tay cầm Error! Bookmark not defined.

Family khóa vặn Error! Bookmark not defined.

Family cầu chì 1 Pha Error! Bookmark not defined.

Family cầu chì 3 Pha Error! Bookmark not defined.

Family Domino Error! Bookmark not defined.

Family hộp cáp Error! Bookmark not defined.

Family thanh ray Error! Bookmark not defined.

Family ACB Error! Bookmark not defined.

Tạo Family gá đỡ loại 1 Error! Bookmark not defined.

Tạo Family gá đỡ loại 2 Error! Bookmark not defined.

Tạo Family gá đỡ loại 3 Error! Bookmark not defined.

Một số Family cấp 1 còn lại Error! Bookmark not defined.

3.6.4 Tạo Family cấp 2 Error! Bookmark not defined.

Xây dựng Family mặt trước tủ phân phối EMSB – Front Error! Bookmark not defined.

Xây dựng Family mặt bên tủ phân phối EMSB – SideError! Bookmark not defined.

Xây dựng Family mặt lưng tủ phân phối EMSB – Back Error! Bookmark not defined.

Xây dựng Family ACB tủ phân phối EMSB – ACBError! Bookmark not defined.

Xây dựng Family thanh cái tủ phân phối EMSB – Busbar Error! Bookmark not defined.

Xây dựng Family khoang điều khiển tủ phân phối EMSB – LV Error! Bookmark not defined.

Xây dựng Family đỉnh tủ phân phối EMSB – TopError! Bookmark not defined.

3.6.5 Tạo Family cấp 3 Error! Bookmark not defined.

3.6.6 Phân lớp và tạo kết nối điện Error! Bookmark not defined.

3.8 Kiểm tra Error! Bookmark not defined.

4.1.2 Mô tả các phòng kỹ thuật điện tầng hầm 234.1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện 234.2 Phòng tủ điện trung thế Error! Bookmark not defined.

4.2.1 Sơ đồ bố trí tủ điện trung thế Error! Bookmark not defined.

4.2.2 Tủ trung thế lộ vào (Incoming) Error! Bookmark not defined.

4.2.3 Tủ trung thế lộ ra (Outgoing) Error! Bookmark not defined.

4.2.4 Hộp cáp (Trunking), dây dẫn (Cable) và phụ kiện (Support) Error! Bookmark not defined.

4.4.1 Tủ điện hạ thế MSB, MDB Error! Bookmark not defined.

4.4.2 Sơ đồ nguyên lý của tủ điện MSB Error! Bookmark not defined.

4.4.3 Thang cáp, busway và phụ kiện Error! Bookmark not defined.

5.1.3 Thêm các Family thiết bị điện vào dự án 325.1.4 Thiết lập thông số, dựng và bố trí phòng điện trung thế 345.1.5 Thiết lập thông số, dựng và bố trí phòng máy biến áp 375.1.6 Thiết lập thông số, dựng và bố trí phòng điện hạ thế MSB, MDB 415.1.7 Thiết lập thông số, dựng và bố trí tủ phòng điện tầng hầm 1 455.1.8 Thiết lập thông số, dựng và bố trí hệ thống Busway 475.1.9 Thiết lập thông số, dựng và bố trí hộp cáp, thang cáp 495.2 Thống kê danh sách tủ điện và thiết bị 51

Chương 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57

6.1 Kết luận và thành quả đạt được 57

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MEP : Mechanical Electrical & Plumbing

MCB : Miniature Circuit Breaker

ACB : Air Circuit Breaker

MCCB : Moulded Case Circuit Breaker

BIM : Building Information Modeling

M&E : Mechanical and Electrical

IEC : International Electrotechnical Commission

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật chung của tủ phân phối điện 10

Bảng 3.1: Một số định dạng Family mẫu đơn vị hệ Meter 15

Bảng 3.2: Biểu tượng mặt phẳng tham chiếu 17

Bảng 3.3: Ký hiệu bản vẽ trong tủ điện Error! Bookmark not defined Bảng 3.4: Giai đoạn thực hiện Family tủ điện 21

Bảng 3.5: Thống kê thiết bị trong tủ điện 21

Bảng 3.6: Cấu tạo của Family tủ điện trên phần mềm RevitError! Bookmark not defined.

Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật Tủ trung thế lộ vào Incoming, dao cắt tải – Khí SF6

Error! Bookmark not defined Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật Tủ Outgoing, máy cắt – Khí SF6, dao cách ly Error! Bookmark not defined.

Bảng 4.3: Thông số máng cáp và phụ kiện Error! Bookmark not defined Bảng 4.4: Thông số máy biến áp khô 2500kVA 24

Bảng 4.5: Hộp cáp và phụ kiện phòng máy biến áp 24

Bảng 4.6: Thang máng cáp, busway và phụ kiện phòng điện hạ thế Error! Bookmark not defined.

Bảng 4.7: Danh sách tủ điện trong phòng kỹ thuật điện tầng hầm 1 tháp A 25

Bảng 4.8: Thang máng cáp, busway và phụ kiện phòng điện tầng hầm 1 25

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Ví dụ tủ phân điện phân phối 3

Hình 2.3: Cấu tạo tủ phân phối điện chính 5

Hình 3.7: Giai đoạn thực hiện Family tủ điện 19

Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý tủ EMSB Error! Bookmark not defined Hình 3.9: Quy trình chung tạo một Family trên RevitError! Bookmark not defined.

Hình 3.10: Lựa chọn Family Template Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Mở chế độ 3D View Error! Bookmark not defined Hình 3.12: Tìm kiếm Mô hình 3D Bản lề Error! Bookmark not defined Hình 3.13: Giải nén file và đưa vào mô hình Error! Bookmark not defined Hình 3.14: Mở khóa đối tượng Error! Bookmark not defined Hình 3.15: Bung file đối tượng Error! Bookmark not defined Hình 3.16: Chọn vật liệu và màu sắc cho Family Error! Bookmark not defined Hình 3.17: Tạo một vật liệu mới cho Family Error! Bookmark not defined Hình 3.18: Tạo vật liệu mới Error! Bookmark not defined Hình 3.19: Thay đổi màu sắc và vật liệu Error! Bookmark not defined Hình 3.20: Chọn cách đặt vào Family khác cũng như dự án mớiError! Bookmark not defined.

Hình 3.21: Lưu trữ Family cấp 1 Error! Bookmark not defined Hình 3.22: Family Khóa tủ Error! Bookmark not defined Hình 3.23: Family tay cầm cửa sau Error! Bookmark not defined Hình 3.24: Family Khóa vặn Error! Bookmark not defined Hình 3.25: Family Cầu chì 1 Pha Error! Bookmark not defined.

Hình 3.26: Family cầu chì 3 pha Error! Bookmark not defined Hình 3.27: Family đô mi no Error! Bookmark not defined Hình 3.28: Family hộp cáp tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.29: Family Thanh ray Error! Bookmark not defined Hình 3.30: Family ACB 3P Error! Bookmark not defined Hình 3.31: Chi tiết kích thước từ file CAD Error! Bookmark not defined Hình 3.32: Import CAD đẻ dựng Family Error! Bookmark not defined Hình 3.33: So sánh hình ảnh 2D và 3D Family gá đỡ loại 1Error! Bookmark not defined.

Hình 3.34: Chi tiết kích thước gá đỡ loại 2 từ file CADError! Bookmark not defined.

Hình 3.35: Import CAD đẻ dựng Family gá đỡ loại 2Error! Bookmark not defined.

Hình 3.36: So sánh hình ảnh 2D và 3D Family gá đỡ loại 2Error! Bookmark not defined.

Hình 3.37: Chi tiết kích thước gá đỡ loại 3 từ file CADError! Bookmark not defined.

Hình 3.38: Import CAD đẻ dựng Family gá đỡ loại 3Error! Bookmark not defined.

Hình 3.39: So sánh hình ảnh 2D và 3D Family gá đỡ loại 3Error! Bookmark not defined.

Hình 3.40: Kích thước Ốc M6 Error! Bookmark not defined Hình 3.41: Hình ảnh Family 2D và 3D Family Ốc M6Error! Bookmark not defined.

Hình 3.42: Family Đèn báo pha Error! Bookmark not defined Hình 3.43: Family Khóa chuyển Error! Bookmark not defined Hình 3.44: Family Đồng hồ Ampere, Volt Error! Bookmark not defined Hình 3.45: Family Móc treo Error! Bookmark not defined Hình 3.46: Family Cảnh báo nguy hiểm Error! Bookmark not defined Hình 3.47: Family Feed Unit Error! Bookmark not defined Hình 3.48: Hình ảnh kích thước của mặt trước tủ điệnError! Bookmark not defined.

Hình 3.49: Tạo Reference plan mặt bằng Error! Bookmark not defined Hình 3.50: Tạo Reference plan mặt trước Error! Bookmark not defined Hình 3.51: Thêm các Family cấp 1 vào Family hiện tạiError! Bookmark not defined.

Hình 3.52: Import CAD vào phần mềm Revit Error! Bookmark not defined Hình 3.53: Vẽ kính và vỏ tủ Error! Bookmark not defined Hình 3.54: Thay đổi vật liệu cho vỏ tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.55: Lưu trữ Family EMSB - Front Error! Bookmark not defined Hình 3.56: Hình ảnh Family cửa trước Error! Bookmark not defined Hình 3.57: Hình ảnh chi tiết mặt bên Error! Bookmark not defined Hình 3.58: Family EMSB - Side Error! Bookmark not defined Hình 3.59: Family mặt bên tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.60: Hình ảnh chi tiết mặt lưng tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.61: Import CAD mặt lưng Error! Bookmark not defined Hình 3.62: Family EMSB - Back Error! Bookmark not defined Hình 3.63: Family mặt lưng tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.64: Chi tiết vị trí đặt ACB, các thiết bị điều khiển và đènError! Bookmark not defined.

Hình 3.65: Import CAD mặt cắt chi tiết Error! Bookmark not defined Hình 3.66: Đặt Family ACB Error! Bookmark not defined Hình 3.67: Family EMSB - ACB Error! Bookmark not defined Hình 3.68: Mặt cắt chi tiết Error! Bookmark not defined Hình 3.69: Import CAD mặt cắt chi tiết Error! Bookmark not defined Hình 3.70: Đặt các Family cấp 1 vào vị trí Error! Bookmark not defined Hình 3.71: Dựng busbar chi tiết Error! Bookmark not defined Hình 3.72: Family Busbar tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.73: Bản vẽ chi tiết khoan điêu khiển Error! Bookmark not defined Hình 3.74: Import CAD khoan điều khiển Error! Bookmark not defined Hình 3.75: Family EMSB - LV Error! Bookmark not defined Hình 3.76: Chi tết mặt trên của tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.77: Family EMSB - Top Error! Bookmark not defined Hình 3.78: Reference plan trong môi trường FamilyError! Bookmark not defined.

Hình 3.79: Kiểm tra các Family sử dụng Error! Bookmark not defined Hình 3.80: Chia Form tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.81: Mô hình Family tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.82: Đặt Family ở trung tâm mô hình Error! Bookmark not defined Hình 3.83: Family Tủ điện phân phối mô hình 3D Error! Bookmark not defined Hình 3.84: Cách thiết lập về thông số tủ điện Error! Bookmark not defined Hình 3.85: Thông số Family tủ điện phân phối số 1 Error! Bookmark not defined.

Hình 3.86: Thông số Family tủ điện phân phối 2 Error! Bookmark not defined Hình 3.87: Tạo kết nối điện Error! Bookmark not defined Hình 3.88: Chọn mặt (Face) đặt kết nối điện Error! Bookmark not defined Hình 3.89: Thiết lập thông số điện cho tủ điện Error! Bookmark not defined.

Hình 5.8: Bảng cài đặt điện áp Voltage Definitions 31

Hình 5.9: Bảng cài đặt cấu hình lưới Distribution Systems 31

Hình 5.11: Thêm thư viện thiết bị điện vào file Revit 33

Hình 5.17: Thư viện 2D máy biến thế khô 2500 KVA 38

Hình 5.18: Thư viện 3D máy biến thế khô 2500 KVA 38

Hình 5.19: Tạo kết nối điện cho máy biến áp 39

Hình 5.20: Nhập thông số máy biến áp 40

Hình 5.21: Bố trí máy biến áp trong phòng biến thế 41

Hình 5.22: Tủ điện phân phối chính MSB 42

Hình 5.23: Tủ điện phân phối công cộng MDB 42

Hình 5.24: Thông số tủ điện phân phối chính 43

Hình 5.26: Đặt và bố trí tủ điện phòng điện hạ thế 44

Hình 5.28: Thiết lập thông số tủ điện DB 46

Hình 5.32: Hệ thống Busway tầng hầm 1 49

Hình 5.34: Hệ thống Busway, thang máng cáp tầng hầm 1 50

Hình 5.36: Lựa chọn đối tượng cần thống kê 51

Hình 5.37: Danh sách lựa chọn lọc và sắp xếp nội dung 52

Hình 5.39: Bảng thống kê phụ kiện vật tư máng cáp 53

Hình 5.40: Thông kê chiều dài của Busway 4000A 54

Hình 5.41: Danh sách thống kê bảng tủ điện 54

Hình 5.43: Đặt view vào trong bản vẽ 56

Hình 5.44: Cách in bản vẽ trong Revit 56

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1 Nội dung đề tài

 Tìm hiểu và phân tích Tủ điện phân phối, phòng kỹ thuật điện tòa nhà

 Ứng dụng Revit thiết kế và lắp đặt tủ điện phân phối

 Ứng dụng Revit thiết kế các phòng kỹ thuật và hệ thống máng cáp, thanh dẫn điện

1.2 Lý do chọn đề tài

Lý do chuyên môn:

 Tủ điện, phòng kỹ thuật điện là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện của mỗi công trình, tòa nhà, xí nghiệp

 Chuyên ngành đang theo học là Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện tử

 Đã từng học qua các môn: Cung cấp điện, an toàn điện, hệ thống điện, và một số môn cơ sở liên quan đến lĩnh vực Cơ điện

 Được trực tiếp thực hành và tìm hiểu về thiết bị điện công nghiệp như: VCB, ACB, MCCB…

 Được gợi ý và trao đổi cũng như hướng dẫn của thầy Lê Trọng Nghĩa về đề tài ứng dụng Revit thiết kế tủ điện công nghiệp

 Thực tập tại công ty MEPAC

 Hơn 1 năm tiếp xúc học tập và sử dụng phần mềm Revit để dựng hình, thiết kế

và trình bày bản vẽ

Lý do cá nhân:

 Có sở thích ngắm nhìn các công trình xây dựng, tòa nhà cao ốc, tòa tháp đẹp

 Yêu thích và tìm hiểu về các hệ thống cơ điện trong tòa nhà đặc biệt là hệ thống điện của các công trình

Lý do đáp ứng nhu cầu doanh nghiệp:

 Nhu cầu của doanh nghiệp về ứng viên biết sử dụng phần mềm Revit ngày càng tăng

 Từ năm 2018-2020: Thực hiện áp dụng thí điểm BIM trong thiết kế, thi công, quản lý dự án theo quyết định số 2500/QĐ-TTg “ Phê duyệt Đề án áp dụng mô

hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành

công trình”

1.3 Mục tiêu đề tài

 Đọc hiểu và phân tích bản vẽ tủ điện phân phối

 Đọc hiểu và phân tích sơ đồ nguyên lý và vận hành phòng kỹ thuật điện trong hệ thống điện tòa nhà

 Tìm hiểu đối tượng trong hệ thống điện (Electrical Family)

 Xây dựng và thực hiện tạo Family tủ điện hạ thế

 Xây dựng kết nối điện trong hệ thống điện trên phần mềm Revit

1.4 Giới hạn đề tài

Phần mềm Revit là một phần mềm ứng dụng và đáp ứng cho mô hình gán thông tin (BIM) là một mảng kiến thức rất rộng và phức tạp vì thế đồ án sẽ chủ yếu tập trung việc xây dựng thiết lập đối tượng điện trong hệ thống điện trên phần mềm Revit

1.5 Phương pháp nghiên cứu

 Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu (Có tham khảo thêm các tài liệu của nước ngoài, trong nước và của các thầy cô hướng dẫn trong phần M&E)

 Phân tích, tổng hợp đánh giá các kết quả nhận được

 Tra cứu các catalogue của các nhà sản xuất

 Trao đổi trực tiếp và lắng nghe nhận xét, phản hồi từ giáo viên hướng dẫn

 Trao đổi qua buổi báo cáo của các doanh nghiệp như công ty Sunlight Electrical

 Thực nghiệm trên mô hình

1.6 Nội dung của đồ án

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Tủ điện phân phối

Chương 4: Phiết kế Family tủ điện trong Revit

Chương 3: Phòng kỹ thuật điện

Chương 5: Phiết kế phòng kỹ thuật điện trong Revit

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương 7: Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Chương 2

TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI

2.1 Tổng quan tủ điện phân phối

Tủ phân phối là một trong những phần tử quan trọng của hệ thống điện với thiết kế

và cấu trúc tuân theo các tiêu chuẩn rõ ràng Tủ phân phối là nơi nguồn cung cấp đi vào được chia ra thành các mạch nhánh, mỗi mạch được điều khiển và bảo vệ bởi cầu chì hoặc máy cắt Điện nguồn được nối vào thanh cái qua một thiết bị đóng cắt chính (CB hoặc bộ cầu dao – cầu chì) [1]

Hình 2.1: Ví dụ tủ phân điện phân phối

Tủ điện phân phối được sử dụng trong các mạng điện hạ thế, được lắp đặt tại phòng kỹ thuật điện của các công trình công nghiệp như nhà máy, xưởng công nghiệp, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng, chung cư, bệnh viện, trường học, cảng biển, sân bay, …

2.2 Phân loại tủ điện phân phối

Các yêu cầu tải sẽ quyết định loại tủ phân phối được dùng Hiện nay, tủ điện phân phối được thiết kế theo các loại như sau:

 Tủ đóng cắt chính (EMSB): Thường lắp đặt ngay phía hạ áp của trạm biến áp phân phối và cấp điện cho tủ phân phối chính

 Tủ phân phối chính (MSB hoặc MDB): Nhận điện từ tủ đóng cắt chính và phân phối cho các tủ phân phối phụ Các tủ điện tủ điện phân phối chính thường là tủ điện phân xưởng, tủ điện tòa nhà,

 Tủ phân phối (DB): Được sử dụng trong các mạng điện hạ thế có nhiệm vụ trung gian nhận điện từ tủ điện phân phối chính và cấp điện trực tiếp cho các phụ tải Đây là loại tủ thường được dùng cho những ứng dụng đặc thù như: Tủ điều khiển động cơ, tủ chiếu sáng,… [2]

Hình 2.2: Sơ đồ phân loại tủ điện

2.3 Cấu tạo của tủ điện phân phối

Tủ điện phân phối được sản xuất dựa trên sản xuất các module hóa gồm nhiều ngăn

và mỗi ngăn theo một chức năng riêng như: ngăn chứa ACB hoặc MCCB tổng, ngăn chứa MCCB phụ tải, ngăn chứa thanh đồng, ngăn đo lường, ngăn tủ bù,…

Cấu tạo của tụ điện phân phối chính được mô tả như hình dưới đây

1 Mặt sau, 2 Mặt hông, 3 Mặt trên, 4 Cửa phần dành cho thanh góp/cái, 5 Cửa trong suốt, 6 Đế, 7 Giá đỡ phía trên, 8 Khay

đế, 9 Ngăn thiết bị, 10 Giá gá lắp và nắp che, 11 Nắp che, 12 Giá đỡ gá lắp thanh góp, 14 Hệ thống thanh thẳng đứng, 15 Thanh ngang để giá thiết bị kiểu hai hàng, 16 Thanh ngang để gá thiết bị kiểu một hàng, 17 Thanh đỡ, 18 CB

Hình 2.3: Cấu tạo tủ phân phối điện chính [3]

2.4 Các tiêu chuẩn về tủ điện phân phối

Việc tuân theo các tiêu chuẩn là cần thiết để đảm bảo mức độ an toàn cho thao tác Tiêu chuẩn IEC-61439 (Tủ điện đóng cắt hạ áp và các bộ điều khiển): được phát hành nhằm cung cấp cho người sử dụng có thể đánh giá và hiểu mức độ tin cậy về an toàn và khả năng cung cấp điện

Các khía cạnh an toàn bao gồm:

 Sự an toàn cho người (Nguy cơ điện giật),

 Nguy cơ cháy hỏa hoạn,

 Nguy cơ nổ

Về khía cạnh khả năng cung cấp điện, do sự quan trọng trong việc liên tục cấp điện đối với nhiều lĩnh vực sản xuất, nên việc gián đoạn cung cấp điện lâu dài gây ra hậu quả về kinh tế lớn Vì thế tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu thiết kế và xác minh để đảm bảo rằng không có sự cố lỗi Việc tuân thủ các tiêu chuẩn phải đảm bảo rằng tủ điện sẽ hoạt động ổn định không chỉ trong điều kiện bình thường, mà còn trong điều kiện khắc nghiệt

Tiêu chuẩn IEC 61439-1 : Quy định chung

Tiêu chuẩn IEC 61439-2 : Các thiết bị được thí nghiệm quy định các tập hợp thiết bị

đóng cắt và điều khiển được sản xuất và thử nghiệm toàn bộ như các đơn vị hoàn chỉnh

Tiêu chuẩn IEC 61439-6 : Các yêu càu riêng đối với hệ thống thanh dẫn đi trong máng

(Kiểu thanh dẫn)

Tiêu chuẩn IEC 61439-3 : Các yêu cầu riêng đối với tủ đóng cắt hạ thế và các bộ phận điều khiển được lắp đặt nơi có những người không có kỹ

năng về điện có thể thao tác với tủ phân phối [4]

2.4.1 Việc phân cách cho phép

 Bảo vệ chống tiếp xúc với phần có điện của bộ phân chức năng gần nhau,

 Giới hạn khả năng phóng hồ quang điện,

 Bảo vệ chống sự xâm nhập của các ngoại vật từ ngăn này sang ngăn khác

Sau đây là các dạng ngăn cách tiêu biểu bằng lưới chắn hay vách ngăn:

Hình 2.4: Các định dạng form tủ điện [5]

Dạng 1: Không ngăn cách

Dạng 2: Ngăn cách thanh cái với các đơn vị (Khối)

Dạng 3: Ngăn cách thanh cái với các đơn vị và ngăn cách với tất cả các đơn vị với nhau ngoại trừ đầu ra của chúng

Dạng 4: Giống dạng 3 nhưng bao gồm cả các đầu ra của các đơn vị

Chức năng của form tủ điện:

 Chức năng đảm bảo an toàn cho người vận hành và tài sản

o Cấp độ form tủ điện càng cao thì mức độ bảo vệ an toàn càng lớn

o Bảo vệ tuyệt đối an toàn cho người vận hành trước hiện tượng phóng điện

hồ quang

o Bảo vệ tốt cho sự hư hại của thiết bị trong tủ và các thiết bị bên ngoài tủ trước những rủi ro cháy nổ

 Chức năng đảm bảo tính liên tục trong quá trình vận hành

o Cấp độ form tủ càng cao thì tính linh hoạt trong quá trình thay thế và sửa chữa càng nhanh.[6]

2.4.2 Chỉ số IP

Trong thiết kế và sản xuất tủ bảng điện có rất nhiều thông số, trong đó là chỉ số

IP (Ingress Protection) là chỉ số cấp bảo vệ, chống xâm nhập của thiết bị

Cấp độ IP thông thường có 2 hoặc 3 chữ số đi kèm sau:

Chữ số thứ nhất: Bảo vệ thiết bị khỏi các vật liệu, đối tượng rắn

Chữ số thứ hai : Bảo vệ khỏi tác động của các chất lỏng

Chữ số thứ ba : Bảo vệ khỏi các tác động cơ khí

Ví dụ: Với tủ điện có IP54, ta có thể hiểu như sau:

5 là chỉ số thứ nhất đặc trưng cho bảo vệ khỏi các vật liệu rắn

4 là chỉ số thứ 2 đặc trưng cho việc bảo vệ khỏi các chất lỏng

Điều đó dẫn đến, chỉ số bảo vệ IP càng cao thì tủ càng kín

Chữ số thứ hai

Chống xâm nhập của nước

0 Không được bảo vệ 0 Không được bảo vệ

1 Đường kính ≥ 50mm 1 Bảo vệ chống lại các giọt nước rơi

thẳng đứng

2 Đường kính ≥ 12.5mm 2 Bảo vệ chống nước phun trước tiếp

với góc lên tới 15 độ

3 Đường kính ≥ 2.5mm 3 Bảo vệ chống nước phun trước tiếp

với góc lên tới 60độ

4 Đường kính ≥ 1mm 4 Bảo vệ chống nước phun từ mọi

hướng, trong giới hạn cho phép

5 Bảo vệ ngăn bụi xâm

2.5 Thông số kỹ thuật tủ điện phân phối

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật chung của tủ phân phối điện

STT Danh mục Thông số kỹ thuật cơ bản

1 Tiêu chuẩn IEC 60439-1, IEC 60529

2 Điện áp định mức 220-230/ 380- 415 VAC

3 Dòng cắt 6kA - 65kA

4 Tần số 50Hz – 60Hz

5 Dòng điện tối đa 6300A

6 Form tủ Form 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b

7 Cấp bảo vệ IP IP 43- IP55

8 Độ tăng nhiệt tối đa 50°C

9 Vật liệu Tôn tấm nhập khẩu đảm bảo tiêu chuẩn công nghiệp JIS

G3302 (Nhật bản), En101142 (Châu âu) và ASTM A654/A653-08 (USA)

10 Bề mặt Mạ kẽm hoặc sơn tĩnh điện RAL 7035, RAL 7033 và các

màu khác theo yêu cầu khách hàng

11 Kết cấu Cánh tủ: 01 lớp cánh hoặc 2 lớp cánh theo yêu cầu kỹ

2.6 Máy cắt hạ áp

Máy cắt hạ áp (CB- Circuit Breaker) là loại khí cụ điện điều khiển bằng tay nhưng

có khả năng tự động cắt mạnh khi mạng điện bị ngắn mạch, quá tải hoặc sụt áp v v… Hiện nay, máy cắt hạ áp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện hạ áp thuộc lĩnh vục công nghiệp, dân dụng… và đang được thay thế dần cầu chì [9]

2.6.1 Loại máy cắt MCB

MCB (Miniature Circuit Breaker – CB tép) thường được sử dụng trong công nghiệp thương mại, thiết bị trong nhà và trong dân dụng Do đó, MCB có kích thước cũng như đòng định mức nhỏ, nên có phù hợp cho việc bảo vệ cáp, bảo vệ thiết bị chiếu sáng cũng như điều khiển và bảo vệ các động cơ có công suất nhỏ

 Tiêu chuẩn: IEC 60989

 Dòng điện định mức (A): 6÷63A

 Dòng điện ngắn mạch định mức (kA): 4; 5; 6;10;15

 Số cực: 1P; 2P hoặc 3P

 Phần tử bảo vệ: Cơ cấu cắt dạng từ nhiệt

 Lắp đặt: Thường được lắp trên thanh ray [10]

Hình 2.5: CB tép - MCB

2.6.2 Loại máy cắt MCCB

Về cơ bản giống với như MCB (Moulded Case Circuit Breaker – CB vỏ đúc) nhưng

có một số khác biệt sau:

 Tiêu chuẩn: IEC 60947-2

 Dòng điện định mức (A): 100 ÷ 1000A

2.6.3 Loại máy cắt ACB

ACB (Air Circuit Breaker – Máy cắt không khí)

 Tiêu chuẩn: IEC 60947-2 (Công nghiệp)

 Dòng điện định mức (A): 1000 ÷ 5000A

Hình 2.7: Máy cắt không khí - ACB

2.7 Hệ thống thanh dẫn điện

Hệ thống thanh dẫn, dây hoặc cáp điện được làm từ đồng hoặc nhôm tùy vào nhu cầu của khách hành có chức năng truyền tải điện từ nơi cấp điện đến nơi tiêu thụ điện Đối với tủ điện, hệ thống thanh dẫn điện và cáp điện là một phần quan trọng trong truyền tải điện Và đặc biệt việc lựa chọn thanh cái là kích thước chuẩn của thanh cái đồng (Busbar) dùng để làm tủ điện

Công việc thiết kế, thi công tủ điện công nghiệp cần phải biết kích thước của thanh đồng để lập bảng kê vật tư và vẽ sơ đồ bố trí thiết bị trong tủ cho chính xác Kích thước thanh cái đồng thường được tra bảng dựa theo tiêu chuẩn TCVN 7994-1 : 2008

hoặc IEC 61439 – 2

Hình 2.8: Thanh dẫn đồng

Trong bộ sản phẩm Revit, ngoài Revit Architecture phục vụ cho thiết kế kiến trúc,

Revit Structure phục vụ cho thiết kế kết cấu, thì Revit MEP là công cụ phục vụ cho việc thiết kế hệ thống cơ điện trong công trình Đây là một giải pháp thiết kế sáng tạo

của Autodesk nhằm bổ sung đáp ứng nhu cầu thiết kế, xây dựng và quản lý công trình một cách toàn diện

Những ưu điểm khi sử dụng Revit bao gồm các tiêu chí:

 Tiết kiệm thời gian triển khai thiết kế, triển khai bản vẽ do có khả năng triển khai 3D và mặt cắt tự động chỉ cần một thao tác chúng ta đã có được mặt cắt trong khi phần mềm AutoCAD thì khá vất vả thậm trí thời gian vẽ mặt cắt gấp 2- 3 lần thời gian vẽ thiết kế

 Công nghệ 3D giúp chúng ta phản ánh chi tiết nhất và đầy đủ nhất cho người dùng có thể hình dung rõ nét kể cả những người có chuyên môn kỹ thuật và không có chuyên môn kỹ thuật

 Việc xung đột giữa các hệ thống từ xây dựng đến cơ điện là việc không thể tránh khỏi khi triển khai thi công, với công nghệ 3D chúng ta có thể nhìn thấy trước những va chạm và đưa ra phương áp thi công hiệu quả

 Trong một công trình việc kiểm soát khối lượng đặc biệt là vật tư phụ và phụ kiện giữ một vai trò quan trọng có được khối lượng chuẩn mới đáp ứng được tiến độ mới kiểm soát được chi phí Revit giúp việc tự động thống kê một cách chuẩn xác

mà không mất quá nhiều công sức

3.2 Một số khái niệm thường dùng trong việc tạo Family

3.2.1 Family

Family là một tên gọi được sử dụng trong phần mềm Revit nhằm để chỉ đến các đối tượng như tủ điện, bóng đèn, ổ cắm, động cơ máy bơm,… để tạo nên mô hình trong Revit

3.2.2 Revit Family Template

Revit Family Template là một Family mẫu (RFT) được thiết lập từ trước, nhằm đáp ứng những yêu cầu cơ bản đối với mỗi đối tượng được tạo

Bảng 3.1: Một số định dạng Family mẫu đơn vị hệ Meter

Metric Lighting Fixture ceiling based.rft Tạo thiết bị đèn trần làm chủ thể

Metric Lighting Fixture wall based.rft Tạo thiết bị đèn tường làm chủ thể

Metric Generic Model ceiling based.rft Tạo cấu kiện dùng trần làm chủ thể

Metric Generic Model face based.rft Tạo cấu kiện dùng bề mặt làm chủ thể Metric Generic Model floor based.rft Tạo cấu kiện dùng sàn làm chủ thể

Metric Generic Model wall based.rft Tạo cấu kiện dùng tường làm chủ thể Metric Generic Model.rft Tạo cấu kiện không có chủ thể (No host)

Đối với việc tạo Family tủ điện sẽ lựa chọn Family mẫu là Metric Generic Model.rft

Vì những lý do sau:

 Không có chủ thể lắp đặt (No host)

 Thông tin cơ bản Family chưa được thiết lập

3.2.3 Parameter

Parameter là các thông tin chứa trong từng đối tượng của Family hoặc Project, nó

có thể là thông tin dưới dạng chữ, kích thước hoặc bất kì đặc tính nào cho đối tượng Ở hình bên dưới, Parameter của trường trong bảng Properties

Hình 3.1: Parameter trong Family

3.2.4 Family/ Type/ Instance

Family là một dạng file bên ngoài được đưa vào dự án, ví dụ một Family tủ điện Type được tạo bởi Family, ví dụ EMSB Panel 1800 x 900 x 1600mm, DP Panel

600x 400 x 1200mm

Instance là từng đơn vị của loại tủ xuất hiện trong project, ví dụ tủ EMSB Panel

800x900x1600mm, 600x800x1200mm, 1000x1200x1800mm

Hình 3.2: Family/ Type/ Instance 3.2.5 Reference planes

Reference planes (RP) là một công cụ để vẽ các mặt phẳng tham chiếu trong việc điều hướng trong thiết kế Family Các mặt phẳng tham chiếu là một phần không thể thiếu trong việc tạo và thiết kế ra các Family Các mặt phẳng tham chiếu hiện thị trong mỗi giao diện hay góc nhìn mà mô hình được tạo là Reference lines

Bảng 3.2: Biểu tượng mặt phẳng tham chiếu

3.2.6 Các lệnh vẽ cơ bản

 Extrusion: Tạo một vật thể 3D dựng thẳng dựa trên một mặt 2D của chúng

Hình 3.3: Lệnh vẽ Extrusion

 Blend: Tạo một vật thể 3D dựa trên việc tạo 2 mặt phẳng khác cao độ

3.3 Các giai đoạn thực hiện thiết kế Family tủ điện EMSB

Hình 3.7: Giai đoạn thực hiện Family tủ điện

Xác định yêu cầu thiết kế

Thống kê thiết bị trong tủ điện

Tạo Family tủ điện EMSB

Hoàn chỉnh tủ điện

Kiểm tra

3.4 Xác định yêu cầu thiết kế

Là công tác chuẩn bị về thiết kế sơ đồ án nhằm xác định và đáp ứng những nhu cầu của khách hàng để đưa ra những giải pháp thiết kế, yêu cầu kỹ thuật, tiến độ thực hiện của sản phẩm

 Thời gian dự kiến hoàn thành: 20/07/2018

3.4.2 Yêu cầu kỹ thuật tủ điện

Khung tủ và vỏ tủ:

Tên tủ điện : EMSB

Chiều dài tủ điện tổng : 750 mm

Chiều sâu rộng tủ điện : 950 mm

Chiều cao tủ điện : 2200 mm

Sơn tĩnh điện : RAL 7035 (Màu be)

 INDOOR (Bên trong)  OUTDOOR(Bên ngoài)  Smooth (Sơn mịn)  Texture (Kết cấu) Hoàn thiện : Sơn tĩnh điện

Độ dày : Tối thiểu 30 micron

Thiết bị đóng cắt và thanh đồng:

Máy cắt không khí (ACB) : 3200AF/3200AT - 3P- 65kA

Thanh đồng dẫn điện : Đầu vào ACB - 3200A : 4 x 1 x 80 x 10 mm2

Từ ACB ra thanh cái chính: 4 x 1 x 80 x 10 mm2 Nối đất : 40 x 10 mm2

Mức độ chi tiết (LOD) : LOD 400

3.4.3 Xác định thời gian thực hiện

Bảng 3.3: Giai đoạn thực hiện Family tủ điện

Giai đoạn Nội dung Thời gian

3.5 Thống kê thiết bị trong tủ điện

Bảng 3.4: Thống kê thiết bị trong tủ điện

lượng Loại/Model Nhà sản xuất

1 Độ đèn báo pha- LED (Đỏ, vàng,

xanh) bảo vệ bằng cầu chì 2 -

SCHNEIDER, MIRO

2 ACB 3P 3200A, 65kA 1 NW32H13D2 SCHNEIDER

3 OPENING RELEASE FOR ACB

DRAWOUT NW 220 VAC/VDC 1 48494 SCHNEIDER

4 MOTOR MECHANISM FOR

ACB DRAWOUT NW 220 VAC 1 48527 SCHNEIDER

5 C.T 3200/5A, CLASS 5P10,

6 C.T 3200/5A, CLASS 1, 20VA 3 - HOBUT

7 VOLT METER (0 – 500VAC) +

CP96V +CV34 MUNHEAN

8 AMPERE METER (0 – 3200A) + 1 CP96V MUNHEAN