Cách tính toán chọn dây dẫn và aptomat trong hệ thống điện

Việc lựa chọn aptomat và dây dẫn điện phù hợp với hệ thống điện nhà máy hay gia đình không chỉ đảm bảo hiệu quả việc truyền tải điện năng mà còn giúp hoạt động của các thiết bị điện diễn ra an toàn cũng như tối giản chi phí đầu tư hệ thống. Trong hướng dẫn sau đây, BTB Electric sẽ chia sẻ tới bạn cách tính công suất hệ thống điện, từ đó lựa chọn được dây dẫn và chia aptomat phù hợp.

Mục lục

Cách tính công suất từng phòng và chọn aptomat tương ứng

Một hệ thống điện hoàn chỉnh thường bố trí CB tổng và các aptomat nhánh về các phòng, các thiết bị quan trọng. Tính toán công suất sử dụng của thiết bị và từng phòng là cơ sở để tính toán công suất CB tổng.

=>> Trước khi vào tính toán, bạn nên: Tìm hiểu ký hiệu và thông số trên CB – aptomat

Cách tính công suất từng thiết bị

Khi biết được công suất sử dụng của thiết bị sẽ tính được cường độ dòng điện sử dụng tương ứng:

I = P / (U x cosφ)

Trong đó:

I: Cường độ dòng điện của thiết bị.
P: Công suất của thiết bị.
U: Điện áp hệ thống (1 pha – 220V hoặc 3 pha – 380V).
Cosφ: Hệ số công suất, thông thường là 0.8.

Lưu ý khi xác định công suất aptomat tương ứng thiết bị:

Aptomat nhánh lắp riêng cho từng thiết bị nên chọn công suất càng sát với thiết bị càng tốt, chỉ nên cao hơn tối đa 10%.
Lưu ý trường hợp tăng công suất đột ngột khi thiết bị khởi động cũng cần tính toán để chọn aptomat đủ tải. Ví dụ dùng CB cho máy bơm sẽ cần gấp đôi công suất thiết kế của máy.
Hệ thống đèn chiếu sáng xung quanh nhà nên nhóm lại và sử dụng 1 aptomat.
Công suất máy điều hòa quy đổi 1Hp = 9000BTU và 1000BTU = 293W.

Cách tính công suất từng phòng

Để tính được công suất điện cho từng phòng cần liệt kê đầy đủ các thiết bị điện trong phòng, tính tổng công suất, cộng thêm 10 – 20% là ra công suất CB phòng. Trong phần này chúng tôi sẽ lấy ví dụ về 1 tầng trong gia đình với 2 phòng ngủ, 1 phòng sinh hoạt chung và 2 phòng vệ sinh.

Trong sơ đồ trên, mỗi vị trí CB nhánh sẽ chịu tải các thiết bị sau:

Aptomat 1 phòng ngủ: 6 – 10 ổ cắm, điều hòa 9000BTU – 12000BTU, đèn,..
Aptomat 1 phòng vệ sinh: 1 – 2 ổ cắm, đèn sưởi, thông gió, đèn,….
Aptomat 1 bình nóng lạnh: công suất khoảng 1500W – 2500W.
Hệ thống ổ cắm, công tắc, đèn bên ngoài có thể sử dụng aptomat phòng ngủ.

Cách tính toán chọn CB tổng

Aptomat tổng có công suất nhỉnh hơn tổng công suất của các thiết bị điện sử dụng trong hệ thống. Hệ thống điện công nghiệp nên dùng loại MCCB 3 pha 4 cực. Hệ thống điện gia đình nên chọn MCB 2 pha 2 cực. Để an toàn hơn, nên chọn loại RCBO hoặc ELCB có thêm chức năng chống rò rỉ điện. Trường hợp có nhu cầu chống sét, aptomat chống sét được lắp nối tiếp trước aptomat tổng.

Bạn nên chọn aptomat chất lượng cao từ các thương hiệu uy tín trên thị trường, tiêu biểu là BTB Electric. Với các sản phẩm MCB, MCCB, RCBO mang tiêu chuẩn chất lượng hàng đầu từ châu Âu, BTB Electric sẽ là bạn đồng hành đáng tin cậy, bảo vệ an toàn cho hệ thống điện của bạn.

=>> Mời bạn tham khảo giải pháp từ BTB Electric cho cách chọn aptomat cho trạm biến áp

Cách tính toán tiết diện dây dẫn phù hợp

Có 3 cách để tính toán chọn tiết diện dây dẫn phù hợp là dùng công thức, dựa trên tiêu chuẩn quy định (ví dụ IEC) và chọn theo kinh nghiệm.

Chọn dây dẫn theo công thức

Công thức tính toán gần đúng cho tiết diện dây dẫn dựa theo cường độ dòng điện:

S = I / J

Trong đó:

S: Tiết diện dây dẫn (mm2)
I: Cường độ dòng điện (A)
J: Mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)

Giá trị I – cường độ dòng điện được tính toán theo bảng công thức sau:

Thông số cần tính	Thông số có sẵn	Điện 1 chiều	Điện xoay chiều 1 pha	Điện xoay chiều 3 pha
Cường độ dòng điện (A)	kW	A=1000kWV	A=1000kWVpf	A=1000kW1.73Vpf
Cường độ dòng điện (A)	kVA		A=1000kVAV	A=1000kVA1.73V
Cường độ dòng điện (A)	HP	A=746HPVeff	A=746HPVeffpf	A=746HP1.73Veffpf
Công suất (W)	VA	kW=AV1000	kW=AVpf1000	kW=1.73AVpf1000
Công suất biểu kiến (kVA)	VA		kVA=AV1000	kVA=1.73AV1000

Trong đó:

pf: là hệ số công suất của thiết bị
eff: là hiệu suất của motor hay máy điện
V: là điện áp lưới

Chọn dây dẫn dựa vào tiêu chuẩn

Dựa theo tiêu chuẩn IEC 60439, cách chọn dòng điện và dây dẫn như sau:

Với dòng định mức tới 400A:

Phạm vi dòng thử nghiệm (A)		Kích thước dây dẫn (mm2)
0	8	1
8	12	1.5
12	15	2.5
15	20	4
20	25	4
25	32	6
32	50	10
50	65	16
65	85	20
85	100	25
100	115	35
115	130	50
130	150	63
150	175	70
175	200	95
200	225	100
225	250	120
250	275	150
275	300	185
300	350	200
350	400	240

Với dòng định mức 400A – 3150A:

Giá trị dòng đánh giá	Phạm vi dòng đánh giá	Dây cáp		Thanh cái đồng
A	A	Số lượng	Diện tích mặt cắt ngang (mm2)	Số lượng	Kích thước (mm)
500	400 ~ 500	2	150	2	30 x 5
630	500 ~ 630	2	185	2	40 x 5
800	630 ~ 800	2	240	2	50 x 50
1000	800 ~ 1000			2	60 x 5
1250	1000 ~ 1250			2	80 x 5
1600	1250 ~ 1600			2	100 x 5
2000	1600 ~ 2000			3	100 x 5
2500	2000 ~ 2500			4	100 x 5
3150	2500 ~ 3150			3	100 x 10

=>> Xem thêm: Lựa chọn MCB và dây dẫn theo tiêu chuẩn IEC

Chọn dây dẫn theo kinh nghiệm

Tùy theo công suất chịu tải của từng nhánh trong sơ đồ điện, của từng thiết bị mà có thể kết hợp sử dụng nhiều loại dây, cho từng nhánh. Bạn có thể tham khảo bảng chọn tiết diện dây dẫn sau đây:

Tiết diện dây dẫn (mm2)	Thiết bị nối	Công suất tối đa	Chọn aptomat
1.5	Đèn, thiết bị ít tổn hao điện	< 2300W	10A
2.5	Ổ cắm đa năng, ổ cắm chuyên dụng	< 360W	16A – 20A
4	Thiết bị	< 5700W	25A
6	Thiết bị điện công suất cao	< 7300W	32A
10	Kết nối giữa aptomat tổng và aptomat nhánh	6000W – 12000W	25A – 50A
16 – 25	Điện nguồn về aptomat tổng	< 60000W	63A

Trên đây là những cách tính toán công suất để chọn dây dẫn và aptomat phù hợp cho hệ thống điện. BTB Electric không chỉ cung cấp các thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao, chúng tôi còn là đơn vị tư vấn lắp đặt hệ thống điện hoàn chỉnh cho nhà máy, nhà xưởng, trạm điện đến tòa nhà lớn, nhà ở hộ gia đình,...