Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Trong mỗi gia đình hiện đại, hệ thống điện đóng vai trò vô cùng quan trọng, cung cấp năng lượng cho các thiết bị sinh hoạt hàng ngày. Hệ thống điện trong gia đình bao gồm nhiều thành phần khác nhau như: thiết bị đóng – cắt, thiết bị đo lường điện, dây dẫn điện, các tủ điện… Tất cả đều được kết nối thành một hệ thống thống nhất để phân phối điện năng an toàn và hiệu quả.
I. Lý thuyết trọng tâm
1. Cấu trúc chung của hệ thống điện trong gia đình
a) Nhiệm vụ
Hệ thống điện trong gia đình có nhiệm vụ phân phối điện năng từ mạng điện hạ áp cho các tải tiêu thụ là các thiết bị sử dụng điện trong gia đình.
b) Các thành phần cấu trúc
Cấu trúc của hệ thống điện trong gia đình bao gồm các thành phần chính sau:
- Thiết bị đóng – cắt và đo lường điện
- Tủ điện tổng
- Các tủ điện nhánh
- Công tắc và thiết bị lấy điện
- Dây dẫn điện
c) Vai trò của từng thành phần
Thiết bị đóng – cắt và đo lường điện
| Đặc điểm | Mô tả |
|---|---|
| Nhiệm vụ | Bảo vệ chống quá tải và đóng hoặc cắt nguồn điện từ lưới hạ áp cấp cho hệ thống điện qua thiết bị đo lường điện |
| Thiết bị đo lường | Công tơ điện dùng để đo lượng điện năng tiêu thụ trong hệ thống điện |
| Vị trí đặt | Thiết bị đóng – cắt nguồn và công tơ điện được đặt trong tủ điện ngoài trời |
Tủ điện tổng
| Đặc điểm | Mô tả |
|---|---|
| Vị trí đặt | Được đặt trong nhà |
| Thành phần bên trong | Chứa các thiết bị đóng – cắt điện |
| Nhiệm vụ | Bảo vệ chống quá tải và đóng – cắt nguồn điện từ công tơ cấp cho hệ thống điện và các mạch nhánh |
Các tủ điện nhánh
| Đặc điểm | Mô tả |
|---|---|
| Vị trí đặt | Được đặt trong các phòng hoặc tầng nhà |
| Thành phần bên trong | Chứa các thiết bị đóng – cắt điện |
| Nhiệm vụ | Bảo vệ chống quá tải và đóng – cắt nguồn điện mạch nhánh cấp cho hệ thống chiếu sáng, điều hòa nhiệt độ, ổ cắm điện… |
Công tắc và thiết bị lấy điện
| Thành phần | Nhiệm vụ | Ví dụ tải tiêu thụ |
|---|---|---|
| Công tắc | Đóng – cắt nguồn điện từ tủ điện nhánh cấp cho tải | Đèn chiếu sáng, bình nóng lạnh… |
| Thiết bị lấy điện (ổ cắm và phích cắm điện) | Lấy điện từ hệ thống điện cấp cho tải | Quạt, tủ lạnh… |
Dây dẫn điện
| Đặc điểm | Mô tả |
|---|---|
| Nhiệm vụ | Kết nối các thành phần, thiết bị trong lưới điện và truyền tải điện năng từ nguồn đến tải tiêu thụ |
| Cách đi dây | Đường dây có thể đi nổi hoặc ngầm trong tường |
d) Bảng tổng hợp các thành phần hệ thống điện gia đình
| Thành phần | Vị trí đặt | Nhiệm vụ chính |
|---|---|---|
| Thiết bị đóng – cắt và đo lường | Tủ điện ngoài trời | Chống quá tải, đo điện năng tiêu thụ |
| Tủ điện tổng | Trong nhà | Phân phối điện cho các mạch nhánh |
| Tủ điện nhánh | Các phòng/tầng | Cấp điện cho chiếu sáng, điều hòa, ổ cắm |
| Công tắc | Trong các phòng | Đóng – cắt nguồn cho đèn, bình nóng lạnh |
| Ổ cắm, phích cắm | Trong các phòng | Lấy điện cho quạt, tủ lạnh, TV… |
| Dây dẫn điện | Toàn bộ hệ thống | Kết nối và truyền tải điện năng |
2. Sơ đồ hệ thống điện trong gia đình
a) Sơ đồ nguyên lý
Khái niệm:
Sơ đồ nguyên lý thể hiện hoạt động và kết nối giữa các thiết bị trong hệ thống điện, không chỉ rõ vị trí lắp đặt cụ thể và khoảng cách đường dây nối giữa chúng.
Bảng ký hiệu thông dụng trong sơ đồ hệ thống điện gia đình:
Theo quy ước TCVN 1615-75 và TCVN 1623-75, một số ký hiệu thông dụng trong sơ đồ hệ thống điện gia đình như sau:
Quy trình vẽ sơ đồ nguyên lý:
| Bước | Nội dung thực hiện |
|---|---|
| Bước 1 | Xác định mục đích và yêu cầu của mạch điện, từ đó xác định các phần tử của mạch điện và ký hiệu của các phần tử đó (tham khảo Bảng 8.1) |
| Bước 2 | Phân tích mối liên hệ điện của các phần tử trong hệ thống điện |
| Bước 3 | Vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điện |
Ví dụ minh họa – Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện trong gia đình có một phòng (Hình 8.3):
Sơ đồ được mô tả như sau:
- Nguồn điện 220 V từ lưới hạ áp được nối vào dây pha (L) và dây trung tính (N) của mạng điện, sau đó được nối vào tủ điện ngoài trời, lần lượt qua aptomat nguồn và công tơ điện.
- Aptomat tổng lấy điện từ công tơ điện cấp cho 2 aptomat nhánh tương ứng với 2 phòng.
- Aptomat nhánh cấp điện cho các thiết bị điện trong phòng như: đèn chiếu sáng, điều hoà nhiệt độ, ổ cắm…
b) Sơ đồ lắp đặt
Khái niệm:
Sơ đồ lắp đặt là sơ đồ thể hiện vị trí kết nối các thiết bị trong hệ thống điện.
Công dụng:
- Dùng để dự trù nguyên vật liệu
- Dùng để thi công lắp đặt
- Dùng để xử lý, khắc phục sự cố điện
Quy trình vẽ sơ đồ lắp đặt:
| Bước | Nội dung thực hiện |
|---|---|
| Bước 1 | – Dựa vào sơ đồ nguyên lý và vị trí các thiết bị điện trong hệ thống điện, thống kê số lượng các thiết bị điện, phần tử đóng cắt, bảo vệ và cấp nguồn |
| – Ký hiệu các thiết bị, phần tử điện trong sơ đồ hệ thống điện | |
| Bước 2 | – Xác định vị trí của các tải tiêu thụ trong gia đình, đảm bảo phù hợp công năng sử dụng |
| – Xác định vị trí lắp đặt của các tủ điện tổng, tủ điện nhánh và tủ điện trong các phòng | |
| – Xác định vị trí các bảng điện, công tắc, thiết bị điều khiển trong hệ thống điện | |
| Bước 3 | – Vẽ đường dây nguồn |
| – Vẽ đường dây dẫn kết nối các thiết bị và phần tử mạch điện với nguồn điện | |
| – Đảm bảo nối đúng, an toàn, đồng thời giữ cho sơ đồ gọn gàng và dễ đọc |
Ví dụ minh họa – Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện gia đình cho phòng khách (Hình 8.4):
Hình 8.4 minh họa sơ đồ lắp đặt cho sơ đồ nguyên lý hệ thống điện trong gia đình của Hình 8.3, thể hiện:
- Vị trí tủ điện ngoài trời (gần cửa ra vào)
- Vị trí tủ điện tổng (trong nhà)
- Vị trí tủ điện nhánh 1 và aptomat cho tủ điện nhánh 2
- Vị trí các công tắc, ổ cắm, đèn chiếu sáng, quạt trần
- Đường đi của dây dẫn điện
II. Bảng tóm tắt so sánh sơ đồ nguyên lý và sơ đồ lắp đặt
| Tiêu chí | Sơ đồ nguyên lý | Sơ đồ lắp đặt |
|---|---|---|
| Nội dung thể hiện | Hoạt động và kết nối giữa các thiết bị | Vị trí kết nối các thiết bị |
| Vị trí lắp đặt | Không thể hiện | Thể hiện rõ ràng |
| Khoảng cách đường dây | Không thể hiện | Thể hiện theo tỷ lệ thực tế |
| Công dụng chính | Hiểu nguyên lý hoạt động của mạch điện | Dự trù vật liệu, thi công lắp đặt, xử lý sự cố |
| Thứ tự thực hiện | Vẽ trước | Vẽ sau, dựa trên sơ đồ nguyên lý |
ThS. Hồ Thị Thư
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám