Mã số N2027: Giải pháp đấu nối an toàn kín nước cho hệ thống điện ngoài trời — Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Hệ thống chiếu sáng công cộng trải qua quá trình phát triển về công nghệ và thiết bị nhanh chóng và mạnh mẽ nhằm nâng cao chất lượng chiếu sáng, giảm chi phí điện năng, tăng tính an toàn và thẩm mỹ.

Có thể chia thiết bị của hệ thống chiếu sáng ra làm các thành phần sau:

- Bóng đèn, Chóa đèn.

- Cột đèn, dây cáp và ống dẫn.

- Đấu nối, điều khiển.

Bóng đèn : từ những ngày đầu khi hệ thống chiếu sáng được thực hiện lần đầu tại Thành phố Paris nước pháp bằng hàng ngàn bóng đèn được thắp sáng biến thủ đô nước pháp thành kinh đô Ánh sáng. Bóng đèn đã trải qua quá trình phát triển nhanh chóng nhằm tăng tuổi thọ, giảm chi phí vận hành và tăng hiệu suất chiếu sang. Ở VN hệ thống chiếu sáng chuyển đổi từ dùng bóng sợi đốt cho đến nay đã áp dụng dùng chiếu sáng bằng đèn Led trở nên phổ biến.

Trong quá trình thay đổi này, hiệu suất chiếu sáng, tuổi thọ của bóng tăng cao hàng chục lần.

Song song với việc đổi mới bóng đèn, công nghệ làm chóa đèn cũng có sự phát triển tương ứng nhằm đáp ứng yêu cầu sáng hơn và tiết kiệm hơn.

Trong quá trình thay đổi này, hiệu suất chiếu sáng, tuổi thọ của chóa tăng cao hàng nhiều lần và giá cả cũng tăng cao nhiều lần.

Ngoài ra, kiểu dáng và phương pháp đi dây cũng có sự thay đổi để phù hợp hơn và thẩm mỹ hơn.

Hệ thống điều khiển cũng đi từ điều khiển toàn tuyến bằng tay sang tự động, rồi điều khiển 2 cấp công suất, điều khiển tập chung qua hệ thống trung tâm...

Cho đến nay sau nhiều năm đổi mới và hiện đại hóa, yếu tố thiếu an toàn nhất của hệ thống là phần đấu nối tại chân trụ đèn của hệ thống ngầm. Sau đây là hiện trạng thực tế của hệ thống chiếu sáng công cộng tại Việt nam.

Các thiết bị rất mau hư hỏng (ELCB), gỉ sét (đầu cosse, Domino, ốc vít).
Toàn bộ các mối nối và thiết bị để để hở rất dễ gây tai nạn rò điện hay nguy cơ va chạm vô ý của con người vào thiết bị khi các nắp bảo vệ bị mất.
Tổn hao điện năng rất lớn do điện trở tiếp xúc lớn làm phát sinh nhiệt tại điểm đấu nối và suốt toàn tuyến cáp gây lãng phí lớn về điện năng. Đã có những ghi nhận dòng thực tế có thể cao hơn tới 20% so với dòng tính toán do tổn hao này.
Có thể thấy, thực tế có nhiều cách đấu dây như dùng bang keo, domino, CB, Cầu Chì, ELCB nhưng hoàn thoàn là đấu nối hở. Bộ phận dây dẫn mang điện nguy hiểm được cho tiếp xúc trực tiếp với môi trường nên dễ mục vỏ cách điện, gỉ sét cộng với việc mất nắp cửa trụ dẫn đến mất an toàn điện cho toàn hệ thống.

Do vậy, giải pháp băng keo điện vẫn được sử dụng khá phổ biến trong hệ thống chiếu sáng công cộng ở việt nam.

YÊU CẦU NHIỆM VỤ :

Với nhiệm vụ đặt ra cho hệ thống chiếu sáng đô thị tiên tiến, ngoài việc chiếu sáng đủ độ sáng và thẩm mỹ. Hệ thống còn phải đạt các yêu cầu sau:

Tăng cường độ an toàn : giúp người dân an tâm thụ hưởng thành quả chiếu sáng.
Tăng cường tính ổn định.
Giảm chi phí vận hành và sửa chữa.
Giảm tổn hao điện năng, tiết kiệm điện.

Từ năm 2011, công ty chiếu sáng công cộng TP. HCM (sapulico) đã áp dụng thử nghiệm thiết bị chuyên dùng cho đấu nối chân trụ đèn chiếu sáng nhâp khẩu từ Hàn quốc đạt chuẩn IP67 nhằm giải quyết vấn đề của hệ thống chiếu sáng.

Cách ly toàn bộ hệ thống khỏi môi trường bên ngoài nhờ đưa toàn bộ hệ thống đóng cắt và đấu nối vào hộp chuyên dùng với chỉ số kín nước đạt IP66-67.
Cô lập các sự cố có thể xảy ra gói gọn bên trong của hệ thống.
Nâng cao tuổi thọ thiết bị do không bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài.
Duy trì độ ổn định của các mối nối do đó góp phần giảm tổn hao điện năng.
Giảm dòng tải tổng trên hệ thống giúp giảm nhiệt năng phát sinh trên dây dẫn gián tiếp làm tăng tuổi thọ của dây và cách điện.

Tuy nhiên, sau 1 thời gian sử dụng, các thiết bị nhập khẩu bộc lộ khá nhiều khiếm khuyết như sau:

Thiết kế chỉ đạt IP67 chỉ có khả năng kháng nước trong 30 phút trong khi đó ở VN với điều kiện bán thủy triều nếu xảy ra ngập thì ít nhất trong 2h mới hết.
Sản phẩm được thiết kế sử dụng cho khí hậu ôn đới nên khi sang khí hậu nhiệt đới, các chi tiết nhựa dễ bị nứt vỡ và hư hỏng.
Các chi tiết dẫn điện và đấu nối được làm bằng sắt nên sau 1 thời gian bị gỉ sét làm tăng điện trở tiếp xúc, gây nóng, chảy, trương nở và nứt vỡ.
Không có chức năng bảo vệ quá áp, sét lan truyền nên dễ bị hư hỏng chóa đèn LED đắt tiền phía tải.
Mẫu mã không đa dạng, không phù hợp với điều kiện việt nam đa dạng về sơ đồ và kiểu thiết kế nên không thể xây dựng hệ thống hoàn chỉnh.
Để khắc phục các khuyết điểm của hàng nhập khẩu, kế thừa các ưu điểm của nó. Từ năm 2015, công ty chúng tôi đã nghiên cứu, sản xuất các thiết bị dùng cho đấu nối chiếu sáng ngoài trời với độ an toàn và tin cậy cao hơn.

Yêu cầu đặt ra là tạo ra sản phẩm có tính năng tương đương hàng nhập khẩu, đồng bộ và phù hợp hơn với đặc hữu của Việt nam thay thế hàng nhập khẩu.

QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM.

Từ năm 2015, nắm bắt được nhu cầu của thị trường chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu phát triển các sản phẩm mới phù hợp với thị hiếu của thị trường Việt nam nhằm thay thế hàng nhập khẩu.

Thiết kế khuôn mẫu.
Thử nghiệm tính năng.
Sản xuất thử nghiệm.
Đăng ký sở hữu trí tuệ cho sản phẩm.
Đăng ký chứng nhận DN KHCN.
Được cấp giấy CN DN Khoa Học Công Nghệ và sản phẩm KHCN của TP. HCM số 68/ĐK-DNKHCN ngày 21/8/2018.

Công ty tiến hành hàng loạt các hoạt động để quảng bá mở rộng thị trường hướng tới xuất khẩu như:

Sản xuất sản phẩm thương mại trong năm 2018.
Sản phẩm được bình chọn là sản phẩm tiêu biểu năm 2019 của hội doanh nghiệp TP. HCM do UBND TP. HCM chủ trì.
Tham gia hội chợ triển lãm tại Lào, Singapore dưới sự tài trợ của Bộ KHCN.
Tham gia hội chợ triển lãm thiết bị điện lớn nhất thế giới ELECRAMA 2020 do bộ ngoại giao, đại sứ quán VN tại Ấn độ tài trợ.

Các sản phẩm đa dạng về chủng loại và đặc tính kỹ thuật nhằm đáp ứng ở mức cao nhất các yêu cầu của nhà thiết kế và khách hàng.

Sản phẩm của công ty chúng tôi với các đặc điểm chính sau:

Là sản phẩm chuyên dụng đa dạng về mẫu mã và chủng loại cung cấp giải pháp đồng bộ và trọn vẹn cho hệ thống.
Được thiết kế để đáp ứng được tất cả các sơ đồ đấu dây hay các yêu cầu chuyên biệt của nhà thiết kế, chủ đầu tư.
Thay thế các sản phẩm nhập khẩu cùng loại do các sản phẩm đó không đáp ứng được do chúng được thiết kế để phù hợp với yêu cầu của chính nước đó. Do vậy, khi áp dụng vào thì trường Việt nam, sản phẩm nhập khẩu không có khả năng cung cấp giải pháp trọn bộ cho tất cả các yêu cầu của 1 dự án mà thường phải vay mượn các giải pháp khác không đảm bảo yêu cầu về độ an toàn cho toàn dự án.
Đây cũng là giải pháp đầu tiên trên thế giới áp dụng tiêu chuẩn bảo vệ nghiêm ngặt nhất là IP.68 với điều kiện thử nghiệm khó khăn nhất (ngâm dưới 1 mét nước trong 4 ~ 24h).
Hoàn toàn do đội ngũ kỹ sư Việt nam – nghiên cứu – chế tạo và làm chủ hoàn toàn công nghệ.

Hình ảnh thực tế khi lắp sản phẩm lên trụ:

Các sản phẩm được sản xuất đa dạng về chủng loại và đặc tính kỹ thuật nhằm đáp ứng ở mức cao nhất các yêu cầu của nhà thiết kế và khách hàng.

TangentMTC-TR-3S : dùng cho trụ đèn đơn.

TangentMTC-TR-B1:đấu nối liên thông 1 dây.

TangentMTC-TR-B2 : đấu nối liên thông 2 dây.

TangentMTC-TR-B3:đấu nối chia lộ tại ngã 4.

TangentMTC-TR-3SD : dủng cho trụ đèn đôi.

TangentMTC-TR-3ST : cho yêu cầu trụ đơn có tiếp đất lập lại.

TangentMTC-TR-3SDT : Cho trụ đèn đôi có yêu cầu tiếp đất lập lại.

TangentMTC-TR-2S : cho yêu cầu đơn giản không dùng ELCB.

TangentMTC-TR-2SF : cho yêu cầu đơn giản dùng cầu chì giá thành hạ.

So sánh giải pháp cũ và mới bằng hình ảnh.

Hệ thống kín toàn bộ từ cáp nguồn tới thiết bị đóng cắt và ra đèn, nước không xâm nhập được vào bên trong nên không làm hư hỏng cable và thiết bị đóng cắt, không gây rò điện nguy hiểm

Các mối nối và thiết bị hở hoàn toàn, tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài nên bị xâm thực làm nứt vỡ vỏ cách điện, hư hỏng thiết bị gây nguy cơ tai nạn điện rất lớn nhất là ở các vị trí cột bị mất nắp bảo vệ.

1. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D DÙNG ĐÈN ĐƠN không TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

PA1 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3S ,MTC-TR-B2)

PA2 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3S ,MTC-TR-B1)

2. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D DÙNG ĐÈN ĐƠN có TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

PA1 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3S , MTC-TR-3ST,MTC-TR-B2)

PA2 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3S , MTC-TR-3ST, MTC-TR-B1)

3. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D DÙNG ĐÈN ĐÔI không TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

PA1 : Các thiết bị sử dụng bao gồm :

TANGENT(MTC-TR-3SD ,MTC-TR-B2)

PA2 : Các thiết bị sử dụng bao gồm :

TANGENT(MTC-TR-3SD ,MTC-TR-B1)

4. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D DÙNG ĐÈN ĐÔICÓTIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

PA1 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3SD , MTC-TR-3SDT,MTC-TR-B2)

PA2 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3SD , MTC-TR-3SDT,MTC-TR-B1)

5. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D TRỤ HỖN HỢP không TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

PA1 : Các thiết bị sử dụng bao gồm:

TANGENT(MTC-TR-3SD, MTC-TR-3S,MTC-TR-B2, MTC-TR-B1)

6. SƠ ĐỒ MẠNG 3P 4D TRỤ HỖN HỢPCÓTIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENT(MTC-TR-3SD , MTC-TR-3S,MTC-TR-B1, MTC-TR-B2)

7. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ ĐƠN KHÔNG TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENTMTC-TR-3S

8. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ ĐƠN CÓ TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENT MTC-TR-3ST

9. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ ĐÔI KHÔNG TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENTMTC-TR-3SD

10. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ ĐÔI CÓ TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENTMTC-TR-3SDT

11. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ HỖN HỢP CÓ TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENTMTC-TR-3S,MTC-TR-3ST, MTC-TR-3SD.

12. SƠ ĐỒ MẠNG 1P 2D TRỤ HỖN HỢP KHÔNG TIẾP ĐẤT LẬP LẠI.

TANGENTMTC-TR-3S, MTC-TR-3SD.

13. SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI CHIA LỘ TẠI NGÃ 4

TANGENT MTC-TR-B3,MTC-TR-3S (hoặc MTC-TR-3SD).

TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG TRONG SẢN XUẤT.

Các tiêu chuẩn áp dụng :

– Do tính chất địa lý bán thủy triều nên khi ngập nước thường kéo dài hơn 2h do vậy chỉ tiêu kín nước phải đạt IP68 với chỉ tiêu kiểm nghiệm : ngâm dưới 1 mét nước trong ít nhất 4 giờ (chuẩn IEC 60529:2001).

– Dùng RCBO 6A cho đèn đôi và RCBO 10A cho đèn đơn (chỉ tiêu 8.2, 8.3 IEC 60947-2:2009) : quá tải , ngắn mạnh, dòng rò.

– Chức năng bảo vệ điện áp : Quá áp (sét lan truyền) bằng MOV + cầu chì.

– Chống mất trung tính bằng tiếp đất lập lại.

Kết quả đạt được.

Kể từ năm 2016 sản phẩm được chính thức đưa ra thị trường đã được các đơn vị ủng hộ và chấp nhận thông qua doanh số tăng 2 chữ số theo từng năm như sau:

Ngoài thành công về mặt kinh doanh,giải pháp mới đã đặt nền móng mới cho tiêu chuẩn an toàn cho hệ thống chiếu sáng và điện ngoài trời. Cho đến nay việc áp dụng giải pháp này đã được sử dụng trong hầu hết các dự án mới đang được triển khai trên toàn quốc.

Các thành tựu đạt được.

Trong quá trình sản xuất kinh doanh, với giải pháp đấu nối an toàn điện đã được các cấp thẩm quyền cấp các bằng khen và giấy chứng nhận sau:

– Giấy chứng nhận doanh nghiệp KHCN TP. HCM số 62/DK-DNKHCN ngày 21/8/2018 do sở KHCN TP. HCM cấp.

– Bằng khen sản phẩm dịch vụ tiêu biểu của TP. HCM năm 2019 do Hiệp hội DN TP. HCM tặng.

– Cúp doanh nhân tiêu biểu năm 2019 do Hiệp hội DN TP. HCM tặng.

– Huy chương đổi mới sáng tạo năm 2019 do Hiệp hội DN TP. HCM tặng.

– Giấy chứng nhận Sản phẩm công nghiệp và công nghiệp phụ trợ năm 2020 – 2021 do UBND TP. HCM trao tặng.

– Bằng chứng nhận doanh nhân tiêu biểu năm 2020 do UBND TP. HCM trao tặng.

– Cúp sản phẩm công nghiệp hỗ trợ tiêu biểu TP. HCM do sở Công nghiệp TP. HCM trao tặng 2020.

– Hiện tai doanh nghiệp sở hữu lượng lớn bằng sở hữu công nghiệp như hơn 20 bằng độc quyền kiểu dáng công nghiệp, 4 thương hiệu độc quyền.

KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN.

Doanh nghiệp hiện nay đang không ngừng thực hiện đổi mới sản phẩm, nghiên cứu phát triển sản phẩm mới đáp ứng cao hơn yêu cầu của khách hàng trong nước và tìm kiếm tiềm năng phát triển ra thị trường nước ngoài. Các sản phẩm đang phát triển như sau :

– Nâng cấp giải pháp hiện nay để nâng cao chất lượng tiến tới xuất khẩu.

– Áp dụng tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO.

– Nghiên cứu phát triển sản phẩm mới trong ngành điện ngoài trời nhằm nâng cao độ an toàn cho hệ thống phân phối điện năng.