Mục Tiêu

Sau khi hoàn thành chương này, người học có thể:

• Trình bày được các bước và nguyên tắc cơ bản để tính chọn công suất và thông số của các thiết bị bảo vệ (CB, cầu chì, Rơ le nhiệt) và thiết bị điều khiển (Contactor, dây dẫn) cho máy nén và tải phụ trợ.

• Áp dụng các tiêu chuẩn an toàn điện cơ bản trong quá trình lắp đặt và vận hành hệ thống lạnh.

• Nhận diện và áp dụng các biện pháp phòng ngừa để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.

4.1. Tính Chọn Thiết Bị Điện

Việc tính chọn thiết bị điện phải dựa trên thông số kỹ thuật của máy nén và các tải tiêu thụ khác để đảm bảo thiết bị hoạt động tin cậy và được bảo vệ hiệu quả.

4.1.1. Tính Chọn Máy Biến Áp (Nếu cần) và Dây Dẫn

1. Tính Công suất Điện (P): Xác định công suất tổng của hệ thống lạnh, bao gồm máy nén, quạt, và các thiết bị phụ trợ (ví dụ: $P_{tổng} = P_{máy nén} + P_{quạt} + P_{sấy}$).

2. Tính Dòng điện Định mức (I_đm):

   $$I_{đm} = \frac{P_{tổng}}{\sqrt{3} \times U \times \cos \phi}$$

   (Đối với tải 3 pha) hoặc $I_{đm} = P_{tổng} / (U \times \cos \phi)$ (Đối với tải 1 pha).

3. Tính Chọn Dây Dẫn: Tiết diện dây dẫn ($S$) phải được chọn sao cho dòng điện làm việc lâu dài ($I_{lv}$) nhỏ hơn khả năng chịu tải cho phép ($I_{cp}$) của dây, đồng thời hạn chế sụt áp.

   $$I_{lv} \le I_{cp}$$

   Phải tham khảo các bảng tiêu chuẩn về khả năng mang tải của dây dẫn theo loại vật liệu (Đồng/Nhôm), cách lắp đặt và nhiệt độ môi trường.

4.1.2. Tính Chọn Áptômát (CB)

• Chức năng: Bảo vệ ngắn mạch và quá tải.

• Nguyên tắc chọn: Dòng điện định mức của CB ($I_{CB}$) phải lớn hơn dòng điện định mức của tải ($I_{đm}$) nhưng nhỏ hơn khả năng chịu tải của dây dẫn ($I_{cp}$).

  $$1.25 \times I_{đm} \le I_{CB} \le I_{cp}$$

  Trong đó, hệ số 1.25 là hệ số an toàn thông thường cho động cơ.

• Lưu ý: Đối với động cơ máy nén, cần chọn CB có khả năng chịu đựng dòng khởi động cao (dòng khởi động có thể gấp 5-7 lần $I_{đm}$) mà không bị ngắt ngay lập tức.

4.1.3. Tính Chọn Công Tắc Tơ (Contactor)

• Chức năng: Đóng ngắt mạch động lực.

• Nguyên tắc chọn: Dòng điện định mức của Contactor ($I_{CT}$) phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện định mức của tải ($I_{đm}$).

  $$I_{CT} \ge I_{đm}$$

  Cần lưu ý đến tiêu chuẩn sử dụng (ví dụ: AC-3 cho động cơ) vì dòng khởi động lớn của máy nén sẽ làm giảm tuổi thọ tiếp điểm nếu Contactor không đủ công suất.

4.1.4. Tính Chọn Rơ Le Nhiệt (Thermal Overload Relay)

• Chức năng: Bảo vệ quá tải nhiệt kéo dài.

• Nguyên tắc chọn: Dòng điện cài đặt của Rơ le nhiệt ($I_{rln}$) phải được điều chỉnh bằng hoặc lớn hơn một chút so với dòng điện định mức của máy nén.

  $$I_{rln} = (1.0 \sim 1.1) \times I_{đm}$$

  Rơ le nhiệt cần được chọn để phù hợp lắp đặt với Contactor tương ứng.

4.2. Sử Dụng Thiết Bị Điện An Toàn

Việc sử dụng thiết bị điện an toàn không chỉ là lắp đặt đúng mà còn là tuân thủ các quy tắc vận hành và bảo trì.

4.2.1. Quy tắc Lắp đặt Cơ bản

1. Nối đất (Grounding): Bắt buộc phải nối đất vỏ kim loại của tất cả các thiết bị điện (máy nén, tủ điện, động cơ quạt) về hệ thống nối đất chung của công trình. Đây là biện pháp bảo vệ quan trọng nhất chống điện giật.

2. Cách điện và Vị trí:

   • Đảm bảo cách điện tốt cho tất cả các mối nối và đầu cốt.

   • Lắp đặt thiết bị điện ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm ướt và rung động mạnh.

3. Tủ điện: Sử dụng tủ điện tiêu chuẩn (có cấp bảo vệ IP phù hợp) để bảo vệ thiết bị khỏi bụi bẩn, độ ẩm và côn trùng.

4.2.2. Biện pháp Bảo vệ Cá nhân (PPE)

Người vận hành và kỹ thuật viên phải luôn tuân thủ các quy tắc an toàn lao động:

• Sử dụng găng tay cách điện, giày bảo hộ cách điện, và kính bảo hộ khi làm việc với các mạch điện hở hoặc điện áp cao.

• Khóa/Thẻ treo (Lockout/Tagout - LOTO): Bắt buộc phải ngắt điện và khóa CB/Cầu dao chính, treo biển cảnh báo trước khi tiến hành sửa chữa hoặc bảo trì bất kỳ bộ phận nào của hệ thống.

4.2.3. Quy tắc Vận hành và Bảo trì

1. Kiểm tra Định kỳ: Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ hoạt động của Contactor, CB (không được quá nóng), độ chặt của các mối nối dây dẫn và tình trạng cách điện.

2. Đo đạc: Sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng (đồng hồ vạn năng, ampe kìm) để kiểm tra điện áp, dòng điện làm việc thực tế, đảm bảo không vượt quá giới hạn thiết kế.

3. Khắc phục sự cố: Khi thiết bị bảo vệ (CB, Rơ le nhiệt) tác động, không được tự ý tăng thông số cài đặt mà phải tìm ra nguyên nhân gốc rễ (quá tải cơ, thiếu môi chất, lỗi quạt) trước khi reset hoặc khởi động lại.