Trong thiết kế và thi công, tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo máy móc vận hành an toàn và ổn định trong quá trình sản xuất. Vậy làm thế nào để đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn? Hãy cùng Du Long cập nhật và tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
1. Cơ sở pháp lý về tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn về thiết kế điện nhà xưởng được dựa trên các văn bản pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật, nhằm đảm bảo an toàn, hiệu quả khi lắp đặt và vận hành hệ thống điện. Dưới đây là các cơ sở pháp lý về tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng:
- QCVN 12:2014 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và công trình
- QCVN QTĐ-08:2010/BCT Quy chuẩn kỹ thuật điện hạ áp để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng
- TCVN 9206:2012 Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9207:2012 Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9208:2012 Lắp đặt cáp và dây dẫn điện trong các công trình công nghiệp
- TCVN 394: 2007 Tiêu chuẩn thiết kế lắp đặt trang thiết bị điện trong các công trình xây dựng, phần an toàn điện.
2. 4 tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng mà chủ đầu tư cần biết
Đối với các chủ đầu tư, các khu công nghiệp và cơ sở sản xuất bắt buộc phải tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành và sản xuất. Dưới đây là 4 tiêu chuẩn thiết kế mà các chủ đầu tư cần nắm rõ.
2.1. Tiêu chuẩn chung về an toàn kỹ thuật điện
Tiêu chuẩn chung về an toàn kỹ thuật điện được quy định trong kỹ thuật Quốc gia QCVN QTĐ 8:2010/BCT về kỹ thuật điện do Bộ Công thương ban hành kèm theo Thông tư 04/2011/TT-BCT. Quy chuẩn đưa ra các yêu cầu chi tiết như sau:
- Tiêu chuẩn chung: Hệ thống điện bắt buộc phải tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn cho tất cả dây dẫn điện, thực hiện kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ các thiết bị bảo vệ điện như cầu chì, aptomat để phát hiện các sự cố kịp thời. Điều này nhằm đảm bảo an toàn cho người lao động, vật nuôi, tài sản, hạn chế các mối nguy hiểm và hư hỏng trong quá trình sử dụng hệ thống điện.
- Bảo vệ điện chống giật: Hệ thống điện phải chống được các mối nguy hiểm khi tiếp xúc trực tiếp với các phần mang điện và bảo vệ người dùng khi tiếp xúc gián tiếp với các vỏ thiết bị khi bị hư hỏng.
- Bảo vệ điện chống các tác động nhiệt: Các thiết bị điện phải được bố trí sao cho hạn chế tối đa mọi nguy cơ bốc cháy do công suất nhiệt độ cao hoặc do các tia lửa điện gây ra.
- Bảo vệ chống quá dòng điện: Các thiết bị như cầu dao tự động, aptomat chống quá tải cần được lắp đặt để bảo vệ hệ thống điện khỏi tình trạng dòng điện vượt quá mức cho phép.
- Bảo vệ chống các dòng điện sự cố: Dây dẫn điện, dây mang điện hoặc các bộ phận dẫn điện khác hạn chế đạt đến nhiệt độ cao nhất sẽ gây cháy nổ ảnh hưởng đến người lao động.
- Bảo vệ chống quá điện áp: Là những thiết bị bảo vệ điện và ngắt tải tự động khi điện áp vượt quá mức quy định. Từ đó, sẽ giúp hạn chế các tai nạn như điện giật, cháy nổ, máy móc hư hỏng,…do điện áp khí quyển hoặc các điện áp quá thao tác gây ra.
Bên cạnh việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật điện, hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) trong nhà xưởng cũng là yếu tố quan trọng để bảo vệ tài sản và tính mạng người lao động. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm các quy định về “PCCC nhà xưởng” để đảm bảo an toàn toàn diện cho cơ sở sản xuất.
2.2. Tiêu chuẩn thiết kế bản vẽ điện nhà xưởng
Tiêu chuẩn thiết kế bản vẽ điện nhà xưởng là quy định về hình thức trình bày, kí hiệu và bố trí hệ thống điện trong nhà xưởng. Bản vẽ đảm bảo phải tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật về thiết kế, lắp đặt hệ thống điện và các tiêu chí như sau:
Dễ đọc, dễ hiểu: Bản vẽ điện nhà xưởng bắt buộc phải sử dụng đúng ngôn ngữ, các ký hiệu kỹ thuật theo quy chuẩn và thể hiện tỉ lệ thực tế của các chi tiết khi lắp đặt. Điều này giúp đội ngũ thi công dễ dàng hiểu và thực hiện chính xác theo thiết kế, đẩy nhanh tiến độ và hạn chế sai sót trong quá trình lắp đặt.
Đáp ứng tiêu chuẩn quy định về thiết kế: Bản vẽ điện nhà xưởng bắt buộc phải đáp ứng được các tiêu chuẩn về thiết kế sau:
- TCVN 5699-1: 2010: Tiêu chuẩn về thiết bị gia dụng an toàn.
- TCVN 8241-4-2: 2009: Tiêu chuẩn tương thích điện từ EMC, đảm bảo miễn nhiễm với phóng điện bằng phương pháp đo và thử. Tuân theo tiêu chuẩn IEC 61000-4-2: 2001 trong bản vẽ thiết kế cửa hàng.
- TCVN 7922: 2008: Quy chuẩn về ký hiệu dùng trong bản vẽ, tương đương với IEC 60617: 2002 – Quy định ký hiệu dùng trong bản vẽ hệ thống điện nhà xưởng.
- TCXDVN 319: 2004: Tiêu chuẩn xây dựng lắp đặt hệ thống thiết bị tiếp địa cho nhà xưởng công nghiệp.
- TCVN 3715: 82: Trạm biến áp trọn bộ công suất 1000kVA, điện áp 20kV.
Ngoài các tiêu chuẩn về thiết kế hệ thống điện, lối thoát hiểm cũng cần được bố trí hợp lý để đảm bảo an toàn cho người lao động trong trường hợp khẩn cấp. Bạn đọc có thể tham khảo thêm về “quy định lối thoát hiểm trong nhà xưởng” để hiểu rõ các yêu cầu cụ thể khi thiết kế.
Tính toán và mức độ hiệu quả: Dựa vào bản vẽ, các kỹ sư sẽ tính toán được mức độ hiệu quả hoạt động của hệ thống điện và đảm bảo máy móc, hệ thống đèn chiếu sáng, quạt thông gió,….hoạt động ổn định, liên tục và trùng khớp với các thông số ban đầu.
Tính an toàn: Trong quá trình thi công, các kỹ sư đảm bảo an toàn cho người lao động bằng cách chuẩn bị trang thiết bị bảo hộ và tính toán cẩn thận chỉ số và đường dẫn phụ tải điện để tránh chập điện.
Khối lượng điện năng sử dụng: Bản thiết kế cần có chính xác khối lượng điện năng sử dụng cho khu công nghiệp và cơ sở sản xuất, các phương án tối ưu hóa chi phí tiêu thụ điện, nhằm đảm bảo hiệu quả sử dụng và tiết kiệm chi phí.
→ Để biết thêm thông tin về các giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay, bạn đọc có thể tham khảo tại bài viết “tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp”.
2.3. Tiêu chuẩn lắp đặt tủ điện nhà xưởng
Tủ điện nhà xưởng là nơi chứa đựng đầy đủ các thiết bị điện ở các công trình, khu công nghiệp và xưởng sản xuất. Để bảo vệ hệ thống điện và đảm bảo an toàn cho người lao động, thiết kế tủ điện nhà xưởng cần tuân thủ một số tiêu chuẩn cụ thể như sau:
- Vật liệu sử dụng: Tủ điện hạ thế bắt buộc phải có 1 hoặc 2 lớp cửa làm bằng chất liệu inox và được phủ lớp sơn tĩnh điện.
- Nguồn điện vào: Nguồn điện đi vào bắt buộc phải là nguồn điện 1 pha (220VAC) hoặc 3 pha (380VAC). Dòng điện định mức là 10 ~ 6300A, dòng cắt là 5 ~ 100kA thuộc tần số 50/60Hz.
- Tiêu chuẩn lắp đặt tủ: Các đơn vị thi công bắt buộc phải tuân thủ nghiêm các quy chuẩn về lắp ráp tủ ( IEC 60439-1), quy định về đóng cắt hạ thế (IEC 60947-2), tiêu chuẩn ngăn ngừa sự cố hồ quang (IEC 61641), tiêu chuẩn về cấp bảo vệ (IEC 61641).
- Kích thước tủ: Tủ điện phải đảm bảo đủ các kích thước cao từ 1 – 2m, rộng từ 0,5 – 1,8m, dày 0,3 – 0,8m.
2.4. Tiêu chuẩn về định mức lắp đặt thang máng cáp điện chi tiết nhất
Định mức lắp đặt thang máng cáp điện là quá trình xác định số lượng và kích thước của các loại thang máng và cáp điện trong các công trình điện. Việc xác định đúng tiêu chuẩn định mức giúp các đơn vị thi công hạn chế các phát sinh ngoài ý muốn và đảm bảo tính chính xác trong quá trình lên kế hoạch và thiết kế.
Để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành và sử dụng, các đơn vị, doanh nghiệp cần tuân thủ các tiêu chuẩn về thiết kế của quy định lắp đặt thang máng cáp điện như sau:
- Vật liệu sử dụng: Các vật liệu như thép mạ kẽm, inox 304 và nhôm có độ bền cao, chống gỉ nên được ưa chuộng trong xây dựng.
- Độ dày của thang máy cáp: Độ dày phải được cân nhắc và tính toán trên dây cáp điện và đảm bảo chịu được trọng tải lớn, thông thường máng cáp sẽ có có độ dày từ 1 – 2.5mm.
- Tải trọng: Độ vòng từ 2 điểm gối đỡ của thang máng cáp phải nhỏ hơn 1/300 nhịp.
- Khoảng cách giữa các giá đỡ: Tiêu chuẩn khoảng cách các giá đỡ phổ biến từ 1,2m đến 2m.
- Bán kính cong của thang máng cáp: Kích thước bán kính phải được điều chỉnh phù hợp với kích thước thiết bị lắp đặt. Nếu đường kính ngoài nhỏ hơn 100mm, R = 400mm hoặc nếu đường kính ngoài lớn hơn 100mm nhỏ hơn 160mm, R = 600mm (R là ký hiệu của bán kính).
Bên cạnh tuân thủ các tiêu chuẩn về thiết kế, các đơn vị thi công cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn TCVN 9208:2012 về việc lắp đặt thang máng cáp, bao gồm:
- Sử dụng thang máng cáp khi có nhu cầu đi dây điện và tín hiệu bảo vệ, sắp xếp dây cáp gọn gàng.
- Hoàn thiện thi công hệ thống, trước khi bắt đầu đi dây để bảo vệ thang máng cáp.
- Để bảo vệ thang máng cáp, bạn cần phải có các phụ kiện như cút nối, tê, khâu chữ thập và nắp đậy ở các vị trí đặc biệt.
- Trong quá trình lắp đặt, các đơn vị thi công cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn về khoảng cách, cố định hệ thống bằng giá đỡ và quang treo để đảm bảo sự ổn định và an toàn.
- Hệ thống thang máng cáp phải được thiết kế lắp đặt và tháo lắp dễ dàng nhằm mục đích thuận tiện cho việc bảo trì, kiểm tra và sửa chữa, đồng thời đảm bảo hiệu suất hoạt động lâu dài của hệ thống.
3. Quy trình thiết kế điện nhà xưởng đúng tiêu chuẩn
Quy trình thiết kế điện nhà xưởng đúng tiêu chuẩn là bước quan trọng để hệ thống hoạt động an toàn, hiệu quả và đáp ứng nhu cầu sản xuất của đơn vị. Quy trình thiết kế gồm 5 bước cụ thể như sau.
3.1. Bước 1: Thiết kế phụ tải tính toán
Thiết kế phụ tải tính toán đóng vai trò giúp xác định nhu cầu điện năng của toàn bộ hệ thống điện (máy biến áp, thiết bị đóng dẫn điện, dây dẫn,….) trong cùng một thời điểm. Đồng thời, phụ tải tính toán cho biết người dùng phải tổn thất bao nhiêu điện năng, điện áp và lựa chọn công suất bù phản kháng phù hợp.
Trong trường hợp phụ tải nhỏ hơn hoặc lớn hơn phụ tải thực tế có thể gây ra sự cố chập điện, giảm tuổi thọ thiết bị và lãng phí năng lượng. Vì thế, việc xác định phụ tải tính sẽ có lợi trong việc thiết kế công suất và giúp các đơn vị tính toán được lượng điện mà thiết bị nên dùng.
3.2. Bước 2: Thiết kế mạng điện cao áp cho nhà xưởng
Mạng cao áp cho nhà xưởng có trách nhiệm cung cấp nguồn điện từ nguồn điện quốc gia đến các trạm cao áp cho nhà xưởng. Các đơn vị thi công sẽ dựa vào yêu cầu và phạm vị hoạt động của doanh nghiệp để xác định điện cao áp cho xưởng sản xuất. Điện cao áp sử dụng phổ biến trong các nhà xưởng thường là 35kV, 110kV, 220kV hoặc 500kV.
Cột điện cao áp thường có chiều cao hơn 18m và được làm từ cột bê tông ly, cột tháp sắt hoặc cột gỗ thông, đảm bảo khả năng chịu lực tốt và độ bền cao, đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ và ổn định hệ thống truyền tải điện.
3.3. Bước 3: Thiết kế mạng điện hạ áp cho nhà xưởng
Mạng điện hạ áp là hệ thống điện cấp điện áp danh định từ 0kV đến 1kV và điện áp từ 220V-380V. Mạng điện áp được sử dụng bằng dây cáp xoắn tiêu chuẩn bọc kín bằng một lớp cách điện và được gắn trên cột điện thông qua kẹp treo hoặc sứ.
Khi thiết kế mạng điện hạ áp cho nhà xưởng, đơn vị thiết kế cần xác định vị trí của các tủ điện điều khiển hệ thống thiết bị và máy móc hoạt động hiệu quả. Việc này bao gồm việc lập kế hoạch, cách đi dây và xác định các vị trí lắp đặt mạng điện hạ áp ở các khu vực sử dụng, nhằm đảm bảo sự phân phối điện ổn định và dễ bảo trì trong quá trình sử dụng.
3.4. Bước 4: Thiết kế điện chiếu sáng nhà xưởng
Việc tính toán cường độ ánh sáng cho từng khu vực, lựa chọn loại đèn và vị trí lắp đặt phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng, đồng thời giảm thiểu năng lượng tiêu thụ và chi phí vận hành của doanh nghiệp.
3.5. Bước 5: Thiết kế bù công suất
Thiết kế bù công suất đóng vai trò giúp ổn định của điện áp. Bù công suất phân bổ công suất điện năng chiếu sáng và tránh tình trạng quá tải cho hệ thống điện, đặc biệt khi nhà xưởng sử dụng nhiều thiết bị công suất lớn.
Quá trình thiết kế bù công suất bao gồm việc tính toán nhu cầu công suất phản kháng, lựa chọn tủ bù công suất cho từng động cơ. Vị trí lắp đặt tủ sao cho tối ưu hóa hiệu quả năng lượng, đồng thời đảm bảo hoạt động ổn định cho toàn bộ hệ thống điện.
Trên đây, Du Long đã chia sẻ tất các những thông tin liên quan đến tiêu chuẩn thiết kế điện nhà xưởng chuẩn nhất. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã nắm rõ các yêu cầu cần thiết để đảm bảo hệ thống điện nhà xưởng hoạt động hiệu quả, an toàn và tuân thủ đúng các quy định kỹ thuật. Đừng quên theo dõi Du Long để cập nhật thêm những thông tin bổ ích bạn nhé!
