16 căn hộ tính phụ tải thế nào để không chọn sai feeder và CB?

Không thể chọn feeder hoặc CB tổng của 16 căn hộ chỉ từ một dòng điện “trung bình ba pha”. Muốn lập Load Schedule có thể kiểm tra được, kỹ sư phải tách ít nhất ba lớp: phụ tải yêu cầu của từng căn hộ; phụ tải đồng thời của nhóm căn hộ; và dòng lớn nhất thực tế trên từng pha sau khi phân pha. Sau đó mới chuyển sang bài toán bảo vệ, cáp, sụt áp, ngắn mạch và chống điện giật.

Bài viết này dùng một tình huống căn hộ giả định để minh họa phương pháp và chỉ ra sai lầm thường gặp. Số liệu giả định không phải hồ sơ thiết kế, không dùng trực tiếp để chọn CB/cáp cho công trình. Việc áp dụng tiêu chuẩn phải được xác nhận theo phạm vi công trình, phiên bản hồ sơ được phê duyệt và bản tiêu chuẩn hợp pháp mà dự án sử dụng.

1. Ba lớp tính toán không được trộn

Một bảng phụ tải tốt phải cho người kiểm tra biết mỗi con số đang thuộc lớp nào. Nếu không, cùng một hệ số có thể bị áp dụng hai lần hoặc một dòng điện “bình quân” bị dùng như dòng lớn nhất trên dây pha.

Cũng phải tách tải căn hộ khỏi tải dùng chung của tầng hoặc tòa nhà: chiếu sáng hành lang, quạt tăng áp/hút khói, thang máy, bơm cấp nước, bơm thoát nước, hệ thống báo cháy, phòng kỹ thuật, HVAC khu vực chung và tải dự phòng. Những tải này có chế độ vận hành và yêu cầu cấp điện khác nhau; không nên gộp vào một hệ số “kinh nghiệm” duy nhất.

2. QCVN 12, TCVN 9206 và TCVN 7447 dùng ở đâu?

QCVN 12:2014/BXD là quy chuẩn về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng trong phạm vi của quy chuẩn. Đây là trục bắt buộc cần kiểm tra về an toàn, trong đó có bảo vệ chống điện giật, nối đất/PE, liên kết đẳng thế và bảo vệ bổ sung bằng RCD theo điều kiện áp dụng. QCVN 12 không phải bảng duy nhất để lấy hệ số đồng thời cho mọi nhóm căn hộ.

TCVN 9206:2012 “Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng” có metadata công khai tại cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn quốc gia. Bản công khai được dùng ở đây chỉ để xác nhận số hiệu, tên và trạng thái; bài viết không trích trị số hoặc điều khoản có bản quyền từ bản chép thứ cấp. Hệ số nhu cầu/đồng thời của hồ sơ thật phải được người thiết kế đối chiếu trong bản tiêu chuẩn hợp pháp mà dự án chấp thuận, đồng thời chứng minh loại căn hộ, mức trang bị và chế độ sử dụng.

Trong ví dụ độc lập bên dưới, dải 0,50–0,65 và hệ số nhóm 0,53 được khai báo là giả định độ nhạy, không phải trị số được bài này quy cho TCVN. Mục tiêu là cho thấy kết quả feeder thay đổi thế nào khi giả định diversity thay đổi. Trước khi phát hành thiết kế, phải thay các giá trị minh họa bằng cơ sở đã được duyệt và cộng riêng tải dùng chung, tải động lực, tải an toàn cùng các chế độ vận hành liên quan.

Ở bước sàng lọc bảo vệ quá tải, kỹ sư thường kiểm tra các quan hệ giữa dòng thiết kế, dòng định mức/chỉnh định của thiết bị bảo vệ và khả năng tải dòng đã hiệu chỉnh của dây dẫn:

I_b ≤ I_n ≤ I_z
I_2 ≤ 1,45 × I_z

Trong đó I_b là dòng thiết kế của mạch, I_n là dòng định mức hoặc dòng chỉnh định của thiết bị bảo vệ, I_z là khả năng tải dòng liên tục của dây dẫn sau các hiệu chỉnh thích hợp, còn I₂ liên quan dòng tác động quy ước của thiết bị bảo vệ. Đây là kiểm tra kỹ thuật khái quát; hồ sơ thật phải đối chiếu đúng tiêu chuẩn/phiên bản hợp pháp mà dự án áp dụng. Hai bất đẳng thức không thay thế kiểm tra khả năng cắt ngắn mạch, sụt áp, tự động cắt nguồn khi chạm vỏ, phối hợp chọn lọc hay đặc tính khởi động.

IEC 60364 là họ tiêu chuẩn quốc tế về hệ thống lắp đặt điện hạ áp. Nó hữu ích khi được lựa chọn trong hồ sơ dự án, nhưng không phải nguồn để tự đặt một hệ số 0,55 cho 16 căn hộ và cũng không tự ưu tiên hơn QCVN bắt buộc tại Việt Nam. Cần ghi đúng phần, phiên bản và cơ sở áp dụng.

3. Load Schedule căn hộ cần những cột gì?

Mỗi dòng nên đại diện một circuit hoặc một nhóm tải có cùng đặc tính vận hành. Tối thiểu cần có:

• Mã tải/circuit, mô tả và khu vực phục vụ.
• Số lượng, công suất điện đầu vào của một thiết bị và tổng công suất lắp đặt.
• Nguồn số liệu: nameplate, catalogue đúng model, bản vẽ thiết bị, approved material submittal hoặc dữ liệu giả định.
• Điện áp, một pha/ba pha, pha dự kiến và hệ số công suất.
• Chế độ làm việc: liên tục, gián đoạn, standby, duty/assist/standby hoặc liên động.
• Hệ số sử dụng/nhu cầu và cơ sở: điều khoản tiêu chuẩn, hồ sơ dự án, dữ liệu đo hoặc giả định.
• P, Q, S và dòng tính toán; không chỉ một cột kW.
• Dòng khởi động/inrush nếu ảnh hưởng CB, sụt áp hoặc nguồn dự phòng.
• Loại tải phi tuyến, dữ liệu sóng hài hoặc yêu cầu kiểm tra trung tính.
• Nhóm nguồn: thường, máy phát, UPS hoặc nguồn an toàn cháy nếu hồ sơ yêu cầu.
• Thiết bị bảo vệ, cáp, phương pháp lắp đặt, hệ số hiệu chỉnh và trạng thái kiểm tra.

Điều hòa phải dùng công suất điện vào theo điều kiện vận hành, không dùng kW lạnh hoặc HP lạnh như kW điện. Bếp từ, bộ nguồn điện tử, máy giặt biến tần và thiết bị IT có thể làm PF thực và sóng hài khác với mô hình hình sin đơn giản. Nếu chưa có catalogue đúng model, bảng phải ghi “chờ dữ liệu” thay vì điền một PF mặc định rồi coi là đã thiết kế.

4. Ví dụ 16 căn hộ: chỉ minh họa phép tính, không chọn CB

Giả sử có 16 căn hộ cùng loại. Tổng công suất yêu cầu của thiết bị trong mỗi căn được đặt giả định là 13,80 kW. Đây là dữ liệu loại E – giả định giảng giải, không phải công suất đã được duyệt.

Để kiểm tra độ nhạy, ví dụ giả định hệ số bên trong căn hộ thay đổi từ 0,50 đến 0,65. Đây không phải trị số thiết kế hay trích dẫn tiêu chuẩn. Kết quả được trình bày thành dải:

P_căn,min = 13,80 × 0,50 = 6,90 kW
P_căn,max = 13,80 × 0,65 = 8,97 kW

Tiếp tục đặt giả định độc lập hệ số nhóm bằng 0,53 để minh họa phép tính sàng lọc tổng công suất tác dụng đồng thời:

P_nhóm,min = 16 × 6,90 × 0,53 = 58,512 kW
P_nhóm,max = 16 × 8,97 × 0,53 = 76,0656 kW

Nếu tiếp tục giả định nguồn 400 V ba pha, PF tổng hợp 0,95 và cân bằng hoàn hảo, dòng trung bình ba pha tương ứng là:

I_tb,min = 58.512 W / (√3 × 400 V × 0,95) = 88,90 A
I_tb,max = 76.065,6 W / (√3 × 400 V × 0,95) = 115,57 A

Hai kết quả trên chỉ cho thấy độ nhạy đối với việc chọn hệ số bên trong căn hộ. Chúng không phải dải chọn CB, vì PF 0,95, sự giống nhau của 16 căn, trạng thái cân bằng và cách phân pha đều là giả định chưa được chứng minh. Nếu 13,80 kW đã là công suất sau một bước diversity khác thì áp dụng thêm hệ số bên trong căn hộ có thể làm giảm tải hai lần.

Kiểm tra độc lập theo công suất biểu kiến: với trường hợp trên, S_min = 58,512/0,95 = 61,5916 kVA và S_max = 76,0656/0,95 = 80,0691 kVA. Chia cho √3 × 0,4 kV cho cùng các dòng 88,90 A và 115,57 A, sai khác chỉ do làm tròn.

5. Vì sao dòng cân bằng chưa phải dòng chọn feeder?

Một ví dụ cũ từng dùng P_căn = 8,285 kW mà không ghi rõ cơ sở diversity; ví dụ đó đã được rút lại. Chỉ để phân tích ảnh hưởng mất cân bằng pha, ta giữ P_căn và hệ số nhóm 0,53 dưới dạng hai giả định công khai:

P_nhóm = 16 × 8,285 × 0,53 = 70,2568 kW
I_cân_bằng = 70.256,8 / (√3 × 400 × 0,95) = 106,74 A

Phép toán 106,74 A là đúng về số học trong mô hình cân bằng, nhưng vẫn không phải thiết kế đạt chuẩn. Có ba vấn đề:

1. P_căn = 8,285 kW ban đầu được tạo từ các hệ số thiết bị giả định, chưa được xác nhận từ hồ sơ thiết bị, dữ liệu đo hoặc design basis đã duyệt.
2. Mười sáu căn hộ một pha không thể chia đều thành ba số nguyên bằng nhau. Bố trí thường phải có dạng 6–5–5 hoặc tương đương, rồi kiểm tra lại theo từng loại căn và vị trí pha.
3. Hệ số nhóm cho tổng feeder không tự chứng minh tải đồng thời phân bố giống nhau trên từng pha; tải phi tuyến còn có thể làm dòng trung tính đáng kể.

Chỉ để thấy rủi ro của cách lấy dòng trung bình, nếu tạm phân chia công suất đồng thời theo số căn 6–5–5 và tiếp tục giữ mọi giả định khác, pha có sáu căn sẽ xấp xỉ 120,09 A, cao hơn 106,74 A khoảng 12,5%. Đây vẫn là phép minh họa, không phải dòng chốt thiết bị. Hồ sơ thật phải lập bảng căn–pha, loại căn, tải đặc biệt và kiểm tra độ lệch pha ở các trạng thái vận hành.

Kiểm ngược: 26,3463 + 21,95525 + 21,95525 = 70,2568 kW. Dòng từng pha được tính từ P pha chia cho U pha × PF; không chia tiếp cho √3 lần thứ hai. Trong mô hình hình sin có cùng góc PF trên ba pha, tổng vector dòng cơ bản cho I_N,1 = |120,0872 − 100,0727| ≈ 20,0145 A, làm tròn 20,01 A. Có thể kiểm riêng bằng tổng ba vector lệch nhau 120°. Đây không phải dòng dùng chọn trung tính: chưa xét sóng hài bội ba, phân bố tải thật, PF khác nhau hay hệ số đồng thời theo từng pha. Mô hình chỉ làm rõ vì sao lấy 106,74 A trung bình rồi bỏ qua phân pha là chưa đủ.

6. Trước khi chọn CB và cáp phải kiểm tra gì?

Sau khi có I_b đáng tin cậy cho pha lớn nhất, kỹ sư mới chuyển sang thiết bị bảo vệ và dây dẫn. Checklist tối thiểu gồm:

• I_b theo pha, dòng trung tính và dòng trong chế độ bình thường, chuyển nguồn, bảo trì hoặc sự cố liên quan.
• I_z của cáp theo tiết diện, vật liệu, cách điện, phương pháp lắp, nhiệt độ môi trường, số mạch gom nhóm và điều kiện tản nhiệt.
• Quan hệ I_b ≤ I_n ≤ I_z và I₂ ≤ 1,45 I_z theo đúng loại thiết bị.
• Dòng ngắn mạch lớn nhất để kiểm tra Icu/Ics hoặc khả năng cắt; dòng sự cố nhỏ nhất để kiểm tra thời gian cắt và bảo vệ cuối tuyến.
• Sụt áp từ nguồn đến tải trong vận hành thường và khi khởi động tải lớn.
• Sơ đồ nối đất TN/TT/IT, PE, liên kết đẳng thế, trở kháng vòng sự cố và phối hợp RCD/RCBO.
• Đặc tính tải: inrush, motor starting, bếp từ, nguồn xung, điều hòa inverter, sóng hài và nhiệt độ tủ.
• Chọn lọc/backup protection với CB cấp trên và khả năng chịu ngắn hạn của thanh cái.

RCBO 30 mA là bảo vệ bổ sung trong phạm vi áp dụng, không thay thế PE và biện pháp bảo vệ cơ bản. Vỏ kim loại phải được nối với dây bảo vệ theo sơ đồ hệ thống và hồ sơ thiết kế. QCVN 25:2025/BCT chủ yếu điều chỉnh an toàn trong xây dựng, vận hành, kiểm tra và công việc điện; không nên dùng nó như văn bản duy nhất để thiết kế PE–RCD của căn hộ.

7. Load Schedule phải nhận dữ liệu từ HVAC, nước, PCCC và ELV

Điện không thể tự hoàn thành Load Schedule nếu các bộ môn khác chưa khóa duty và sequence. Một bơm tăng áp có thể được bố trí duty/assist/standby; không được cộng toàn bộ công suất như chạy đồng thời nếu control sequence không cho phép, nhưng cũng không được bỏ qua trạng thái hai bơm cùng chạy khi áp lực tụt nếu đó là chế độ thật. Điều hòa cần công suất điện đầu vào của dàn nóng/dàn lạnh, heater, bơm nước ngưng và thông gió liên quan. Hệ thống hút khói, tăng áp và bơm chữa cháy phải được tách theo chiến lược an toàn cháy, nguồn dự phòng và cause-and-effect được duyệt.

Phối hợp BIM giúp gắn mã thiết bị với panel/circuit và phát hiện thiết bị đã đổi model nhưng Load Schedule chưa cập nhật. Tuy vậy, BIM không tự xác nhận kW/PF; mỗi thuộc tính vẫn cần nguồn dữ liệu và người chịu trách nhiệm. Xem thêm khung phạm vi gói MEP và hồ sơ phối hợp, giao diện điện–HVAC trong hệ thống MEP và cách đưa biểu đồ tải vào quyết định nguồn cấp.

8. QA/ITP và kiểm chứng bằng đo lường

Thiết bị ghi dữ liệu điện năng có thể giúp kiểm tra dòng đỉnh, PF, mất cân bằng và sóng hài theo thời gian. Kìm đo dòng chỉ cho một ảnh chụp tức thời; không đủ chứng minh peak demand nếu tải thay đổi theo giờ. Khi đo trong tủ đang mang điện, phải tuân thủ phân quyền, đánh giá rủi ro, PPE, khoảng cách an toàn và quy trình đã được phê duyệt; không mở tủ chỉ để “lấy số liệu” khi điều kiện an toàn không bảo đảm.

9. Checklist phát hành Load Schedule

1. Đã phân biệt công suất lắp đặt, công suất yêu cầu và công suất đồng thời chưa?
2. Mỗi hệ số có số hiệu tài liệu, điều khoản/bảng, phạm vi và người phê duyệt chưa?
3. Có áp dụng diversity hai lần lên cùng một giá trị không?
4. Đã xác định công suất điện đầu vào của điều hòa và thiết bị MEP chưa?
5. Đã lập bảng căn hộ–pha và kiểm tra pha lớn nhất chưa?
6. Đã xét tải chung, tải khẩn cấp, duty/standby và interlock chưa?
7. PF và sóng hài đến từ catalogue/đo lường hay chỉ là giả định?
8. I_z đã hiệu chỉnh theo phương pháp lắp, nhiệt độ và grouping chưa?
9. Đã kiểm tra ngắn mạch max/min, sụt áp và phối hợp bảo vệ chưa?
10. PE, RCD/RCBO và sơ đồ nối đất đã được kiểm tra như một hệ thống chưa?
11. Load Schedule, SLD, panel schedule, BIM và BOQ có cùng revision không?
12. Có kế hoạch đo kiểm sau đóng điện để hiệu chỉnh mô hình và cân pha không?

10. Nguồn và giới hạn sử dụng

• Cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn quốc gia – TCVN 9206:2012. Chỉ dùng để xác nhận metadata/trạng thái; bài không suy trị số thiết kế từ trang metadata này.
• Cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn quốc gia – TCVN 7447-4-43:2010. Chỉ dùng để xác nhận metadata; quan hệ và điều kiện thiết kế phải được kiểm tra lại trong bản hợp pháp mà dự án áp dụng.
• QCVN 12:2014/BXD trong cơ sở dữ liệu văn bản pháp luật. Cần kiểm tra phạm vi và điều khoản bảo vệ chống điện giật theo hồ sơ dự án.
• Thông tư 41/2025/TT-BCT và QCVN 25:2025/BCT. Không dùng thay cho bộ yêu cầu thiết kế lắp đặt điện căn hộ.

Ghi chú nguồn: trang metadata tiêu chuẩn quốc gia chỉ xác nhận số hiệu/tình trạng. Bài không dùng bản chép thứ cấp để khẳng định trị số hay điều khoản TCVN; mọi hệ số số học trong ví dụ đều được gắn nhãn giả định và phải thay bằng cơ sở đã được phê duyệt trước khi thiết kế.

Kết luận: hệ số đồng thời là một mắt xích trong chuỗi tính toán, không phải “con số chọn CB”. Với 16 căn hộ, hệ số nhóm 0,53 trong ví dụ chỉ là giả định phân tích độ nhạy; hồ sơ thật vẫn phải chứng minh P của từng căn, cơ sở hệ số, phân pha, PF/sóng hài, tải chung và điều kiện bảo vệ. Nếu thiếu các dữ liệu đó, kết luận đúng về chuyên môn là chưa đủ cơ sở chọn feeder/CB/cáp.