Tủ điện nhà xưởng là gì? Hướng dẫn thiết kế, thi công tủ điện nhà xưởng

11 Tháng Mười Một, 2020|Quản trị viên

Phân xưởng, nhà máy là những nơi có số lượng tiêu thụ điện năng khá cao, hiện tượng nguồn điện không ổn định sẽ thường xuyên diễn ra. Vì thế, nhà xưởng cần dùng tủ điện để  giữ cho nguồn điện ổn định, không xảy ra sự cố. Vậy tủ điện nhà xưởng là gì? Có những loại tủ điện nào trên thị trường hiện nay? Sumitech sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết ngay sau đây.

1. Tủ điện nhà xưởng là gì? Tại sao cần tủ điện nhà xưởng?

Tủ điện nhà xưởng là nơi chứa/đựng các thiết bị điện ở các công trình, nhà máy, nhà xưởng. Tủ điện thường được làm từ chất liệu kim loại hoặc nhựa Composit với sơn chống điện. Bên trong tủ bao gồm biến thế, biến áp, cầu dao, công tắc… được sắp xếp và bố trí hợp lý theo trình tự nhất định.

Tủ điện là một bộ phân không thể thiếu trong hệ thống điện nhà xưởng
Tủ điện là một bộ phân không thể thiếu trong hệ thống điện nhà xưởng

Tủ điện nhà xưởng có kích thước đa dạng theo hình vuông hoặc hình chữ nhật, được thiết kế dựa theo vị trí lắp đặt và mục đích sử dụng.

Hệ thống điện trong nhà xưởng thường khá phức tạp do sử dụng nhiều thiết bị với công suất khác nhau như máy móc sản xuất, thiết bị thông gió/điều hòa, hệ thống chiếu sáng… gây ra tình trạng quá tải do nhu cầu sử dụng vượt mức. Bên cạnh đó, hệ thống điện lưới quốc gia còn gặp nhiều vấn đề có thể ảnh hưởng đến các thiết bị điện. Chính vì thế, tủ điện là vật dụng không thể thiếu với hoạt động sản xuất.

Tủ điện đảm bảo hệ thống máy móc hoạt động xuyên suốt, không bị gián đoạn
Tủ điện đảm bảo hệ thống máy móc hoạt động xuyên suốt, không bị gián đoạn

Tủ điện có vai trò lắp đặt, bảo vệ cho các thiết bị đóng cắt, điều khiển của toàn bộ hệ thống đèn, làm mát, máy móc… Là đầu nối phân phối điện cho công trình, đảm bảo cách ly những thiết bị mang điện với người lao động trong quá trình vận hành. Từ đó giúp hệ thống máy móc làm việc trơn tru, hiệu quả. Bảo vệ nhà xưởng an toàn, tránh tối đa các sự cố về điện.

2. Những loại tủ điện nhà xưởng đang có trên thị trường hiện nay

Hiện nay có nhiều loại tủ điện sử dụng tại nhà xưởng khác nhau, sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau, nhiều kích cỡ khác nhau. Phân loại theo chức năng và công dụng có thể chia làm 4 loại sau:

2.1. Tủ điện phân phối

Tủ điện phân phối là một trong các loại tủ điện nhà xưởng, dùng để phân phối điện cho các phụ tải công suất lớn. Đây là loại tủ có kích thước khá lớn do phải chứa nhiều thiết bị điện bên trong.

Tủ điện được thiết kế theo kiểu modul bao gồm ngăn lộ vào, ngăn phân đoạn, ngăn phân phối và chúng được đặt cạnh nhau. Vỏ tủ điện được làm từ thép mạ kẽm sơn tĩnh điện. Nắp tủ điện, mặt hông và mặt sau có thể tháo lắp dễ dàng. Tủ có vai trò như một hệ thống phân phối điện nhỏ, dùng để đóng/cắt/cấp nguồn điện cho một khu vực.

Mẫu tủ điện phân phối điện nhà xưởng MSB
Mẫu tủ điện phân phối điện nhà xưởng MSB

Tủ điện phân phối gồm có 2 loại chính:

  • Tủ điện phân phối tổng (MSB) được sử dụng trong các mạng điện hạ thế, lắp đặt tại phòng kỹ thuật điện tổng của nhà máy, nhà xưởng, cơ sở sản xuất hoặc chế biến, cảng, sân bay…
  • Tủ điện phân phối (DB) được sử dụng trong các mạng điện hạ thế, lắp đặt tại phòng vận hành của nhà máy, nhà xưởng, xí nghiệp.

2.2. Tủ điện điều khiển

Tủ điện điều khiển là loại tủ dùng để khởi động, điều khiển tốc độ hay chiều quay và bảo vệ các động cơ điện, máy móc công suất lớn. Kích thước nhỏ hơn tủ điện phân phối.

Thành phần cơ bản bao gồm Bộ điều khiển PLC, rơle thời gian, rơle trung gian … Vỏ tủ điện sử dụng tôn tấm mạ kẽm hoặc tôn sơn tĩnh điện. Ngoài chức năng điều khiển, tủ còn bảo vệ các phụ tải trong trường hợp bị mất pha, ngắn mạch, quá tải.

Tủ điện điều khiển có tác dụng để khởi động, điều chỉnh tốc độ, bảo vệ máy móc đang hoạt động
Tủ điện điều khiển có tác dụng để khởi động, điều chỉnh tốc độ, bảo vệ máy móc đang hoạt động

Tủ điện điều khiển có nhiều loại khác nhau, phổ biến đó là:

  • Tủ điện điều khiển động cơ khởi động trực tiếp, khởi động sao tam giác: Sử dụng để điều khiển tải bơm, quạt, máy nghiền, máy cắt…
  • Tủ điện  điều khiển động cơ sử dụng biến tần, khởi động mềm: Sử dụng cho các tải công suất lớn, băng tải sản xuất…
  • Tủ điện điều khiển hệ thống bằng PLC: Sử dụng cho hệ thống điện thông minh, cần độ chính xác cao.
  • Tủ điện  điều khiển cảm biến nhiệt độ áp suất, và cài đặt thời gian: Dùng trong hệ thống thông gió, hút mùi, phòng sấy, quạt thông gió tầng hầm…

2.3. Tủ điện ATS (tủ chuyển mạch)

Tủ điện ATS (tủ chuyển mạch) là hệ thống chuyển đổi nguồn tự động. Khi điện lưới mất thì tủ điện chuyển tải sang nguồn điện dự phòng (thường là máy phát điện) và đóng điện cho hệ thống. Khi nguồn điện lưới phục hồi thì hệ thống tự chuyển nguồn trở lại và tự động tắt. Đây là một bộ phận không thể thiếu của hệ thống điện công nghiệp, giúp toàn bộ hệ thống hoạt động trơn tru và hiệu quả nhất.

Tủ chuyển mạch trong nhà xưởng sẽ đảm bảo cho các thiết bị hoạt động trơn tru, hiệu quả nhất
Tủ chuyển mạch trong nhà xưởng sẽ đảm bảo cho các thiết bị hoạt động trơn tru, hiệu quả nhất

Ngoài chức năng trên, tủ điện ATS còn có nhiệm vụ bảo vệ khi điện lưới và máy phát điện khi gặp sự cố như: quá áp, sụt áp, mất pha, mất trung tính… Bởi công năng hữu dụng, tủ điện ATS được sử dụng phổ biến ở nhà xưởng, sân bay, bệnh viện… Tủ điện chuyển mạch có nhiều loại công suất khác nhau: 100A, 200A, 250A, 400A… Doanh nghiệp có thể chọn lựa loại tủ tùy theo nhu cầu sử dụng.

2.4. Tủ điện bù công suất (tụ bù)

Tủ điện bù công suất là loại tủ chứa các tụ bù điện mắc song song với tải. Đây là loại tủ thường được sử dụng cho các hệ thống điện có phụ tải tính kháng cảm cao. Tủ điện bù công suất có tác dụng tác dụng tích và phóng điện ở trong mạch điện, làm tăng hệ số công suất (cos phi). Nhờ vậy có thể bù công suất cho các phụ tải trong phân xưởng sản xuất.

Tủ điện bù công suất sẽ giúp tăng hệ số công suất trong mạng điện nhà xưởng
Tủ điện bù công suất sẽ giúp tăng hệ số công suất trong mạng điện nhà xưởng

Tủ bù điện có nhiều loại dung lượng khác nhau, từ 5 – 50 kVAr. Tuy nhiên nếu như chia theo loại tủ thì sẽ có 2 loại chính là tủ bù điện tụ dầu và tủ bù điện tụ khô. Các loại tủ này sẽ được lắp đặt chủ yếu tại các phòng kỹ thuật điện, trạm biến áp… của nhà xưởng, xí nghiệp.

Ngoài 4 loại tủ điện chính kể trên, hiện nay còn có một số loại tủ điện cho các hạng mục riêng biệt như: tủ điện điều khiển chiếu sáng nhà xưởng, tủ điện phòng cháy chữa cháy nhà xưởng, tủ điện hệ thống thông gió nhà xưởng… Tùy theo công trình, tính chất nhà xưởng sẽ kết hợp nhiều loại tủ đặt ở từng khu vực tương ứng hoặc sử dụng 1 loại tủ phù hợp nhất.

3. Các bước để có thiết kế, thi công lắp đặt tủ điện nhà xưởng chuẩn nhất

Để có tủ điện nhà xưởng đáp ứng nhu cầu, chức năng sử dụng, khi thiết kế hoặc lắp đặt, doanh nghiệp nên thực hiện theo trình tự các bước sau:

3.1. Tính toán về số lượng thiết bị sẽ sử dụng trong tủ điện

Cần tính toán về số lượng thiết bị sẽ sử dụng trong tủ điện để đảm bảo hiệu quả và không bị lãng phí
Cần tính toán về số lượng thiết bị sẽ sử dụng trong tủ điện để đảm bảo hiệu quả và không bị lãng phí

Bước cần làm đầu tiên khi thiết kế tủ điện chính là tính toán ra số lượng trang thiết bị cần thiết. Việc tính toán chính xác không chỉ giúp sử dụng đúng chi phí bỏ ra mà còn tiết kiệm thời gian chuẩn bị.

Kỹ sư thực hiện tính toán dựa trên hệ thống điện, trang thiết bị, máy móc của nhà xưởng. Xác định cần những thiết bị gì để bảo vệ an toàn, vận hành hệ thống trơn tru, hiệu quả và liền mạch nhất. Sau đó, lên số lượng và ước tính chi phí cần bỏ ra.

3.2. Lên bản thiết kế về bố trí thiết bị trong tủ

Từ hệ thống thiết bị trên, kỹ sư thực hiện lên bản thiết kế chi tiết việc bố trí thiết bị trong tủ. Bản vẽ càng chi tiết, rõ ràng càng giúp cho người thực thi lắp đặt đúng và nhanh nhất.

Bản vẽ tủ điện nhà xưởng càng chi tiết thì sẽ càng dễ dàng trong việc lắp đặt
Bản vẽ tủ điện nhà xưởng càng chi tiết thì sẽ càng dễ dàng trong việc lắp đặt

Bản thiết kế phải đảm bảo tính hợp lý (khoảng cách giữa các thiết bị, cách đi dây điện…) để kỹ sư dễ dàng thi công cũng như dễ dàng trong việc quản lý, vận hành sau này. Khi cần bảo hành, sửa chữa, kỹ sư dựa trên bản vẽ để thực hiện đúng và chính xác.

3.3. Chọn lựa vỏ tủ điện phù hợp

Vỏ tủ điện có nhiều kích thước loại đa dạng, kiểu tủ nổi hoặc tủ chìm. Kỹ sư có thể lựa chọn các vỏ tủ có sẵn, kích thước 50x70x20; 60x80x20; 600x800x300… Hoặc thiết kế vỏ tủ để phù hợp hơn với mục đích sử dụng. Kích thước lớn chứa được nhiều hơn, phù hợp với hệ thống hơn…

Doanh nghiệp có thể mua các vỏ tủ điện có sẵn hoặc tự thiết kế để đảm bảo công năng tối ưu nhất
Doanh nghiệp có thể mua các vỏ tủ điện có sẵn hoặc tự thiết kế để đảm bảo công năng tối ưu nhất

Chọn lựa vỏ phù hợp với các thiết bị đã tính toán ở trên sẽ đảm bảo an toàn cho các thiết bị quan trọng và bộ điều khiển. Đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ và chuyên nghiệp của nhà xưởng. Ngoài vỏ tủ, các loại nút bên ngoài, đèn báo cũng cần lưu ý. Sử dụng các loại nút cần thiết và phù hợp với nhu cầu sử dụng.

3.4. Lắp ráp các thiết bị vào tủ điện theo thiết kế

Bước thứ 4 sau khi chuẩn bị đầy đủ chính là lắp ráp các thiết bị đã dự tính đúng theo thiết kế bên trên. Quá trình này đòi hỏi sự cẩn thận, tỉ mỉ của người lắp đặt để đảm bảo đúng chiều điện, kết nối đúng thiết bị và dây dẫn. Bên cạnh đó, việc lắp ráp cần đảm bảo tính thẩm mỹ cũng như thuận tiện trong việc sửa chữa, thay thế thiết bị.

Khi lắp đặt tủ điện nhà xưởng cần đúng theo bản thiết kế cũng như đảm bảo được mức độ an toàn khi sử dụng
Khi lắp đặt tủ điện nhà xưởng cần đúng theo bản thiết kế cũng như đảm bảo được mức độ an toàn khi sử dụng

Một số cách lắp đặt thiết bị tủ điện doanh nghiệp có thể tham khảo:

  • Aptomat tổng đặt trên cùng góc trái.
  • Đèn báo pha, đồng hồ đo dòng điện, đồng hồ chỉ thị, chuyển mạch đặt ở vị trí trên cao.
  • Cầu chì, bộ nguồn, bộ bảo vệ pha lắp ở góc phải trên cùng.
  • Át nhánh đặt hàng cuối cùng.
  • Tiếp đến là bộ điều khiển, rơ le trung gian, contactor, rơ le nhiệt.
  • Các thiết bị điều khiển: nút nhấn, công tắc.
  • Cầu đấu đặt dưới cùng.

3.5. Gia công, lắp thanh cái đồng

Đây là hạng mục cần lắp đặt nếu tủ điện có điện áp tổng từ 100A trở lên. Bởi thanh đồng sẽ giúp cho tủ điện không bị sự cố nếu quá tải hoặc ngắt điện bất ngờ.

Các thanh đồng là một thành phần không thể thiếu của tủ điện phân phối
Các thanh đồng là một thành phần không thể thiếu của tủ điện phân phối

Tham khảo các bước lắp đặt dưới đây:

  • Cắt phôi đồng đúng kích thước và chiều dài.
  • Đột lỗ theo bản vẽ.
  • Uốn thanh cái đồng.
  • Mạ thanh cái đồng bằng thiếc hoặc niken.
  • Bọc co nhiệt PVC hoặc sơn epoxy để phân biệt màu.
  • Lắp đặt các thanh chính trước.
  • Siết chặt các bulông và ecu.
  • Kiểm tra lại các điểm siết ốc và đánh dấu đã kiểm tra.
  • Cắt mica và lắp để che các thanh đồng.

3.6. Đấu nối dây dẫn điện vào tủ điện nhà xưởng

Cần chọn đúng tiết diện dây để sử dụng trong hệ thống điện công nghiệp
Cần chọn đúng tiết diện dây để sử dụng trong hệ thống điện công nghiệp

Tiếp đến là bước đấu nối dây dẫn điện vào tủ điện. Kỹ sư thực hiện cần đảm bảo các yếu tố sau:

  • Đấu nối chính xác và khoa học.
  • Phân biệt rõ ràng màu các phase, có đầu số ghi cầu đấu chi tiết.
  • Mạch điều khiển và mạch động lực cần đặt xa nhau để tránh bị nhiễu tín hiệu với các con sensor hoặc cảm biến.
  • Đấu nối các dây nối tín hiệu.
  • Đấu nối tuần tự các mạch động lực rồi đến mạch điều khiển.

3.7. Kiểm tra tính an toàn của tủ điện với người sử dụng

Kết thúc đấu nối dây dẫn, kỹ sư tiến hành kiểm tra lại toàn bộ trong và ngoài tủ điện. Kiểm tra các thiết bị đã đặt đúng vị trí, đấu nối phù hợp chưa, có đảm bảo an toàn khi vận hành. Đây là khâu đặc biệt cần chú ý. Nếu thấy có vấn đề về mất an toàn điện, mất an toàn khi sử dụng cần xử lý ngay. Xem lại bản vẽ và cách bố trí để điều chỉnh thích hợp.

3.8. Kiểm tra, chạy thử tủ điện nhà xưởng

Kỹ sư tiến hành kiểm tra lại tủ điện, đếm số lượng thiết bị và đối chiếu với bản vẽ. Xem xét về những yếu tố kỹ thuật, đường đi của dòng điện, đấu nối giữa các thiết bị, để đảm bảo tủ điện hoạt động trơn tru.

Cần chạy thử tủ điện nhà xưởng trước khi đưa vào vận hành để đảm bảo hiệu suất và an toàn
Cần chạy thử tủ điện nhà xưởng trước khi đưa vào vận hành để đảm bảo hiệu suất và an toàn

Bên cạnh đó, kỹ sư kiểm tra xem tủ điện đáp ứng các tiêu chuẩn của nhà nước hay không. Loại bỏ các chi tiết thừa thãi, không cần thiết để đảm bảo tủ điện gọn gàng, lúc sử dụng không bị cản trở, đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ.

Tiến hành vệ sinh tủ điện sạch sẽ, loại bỏ bụi bẩn. Sau đó, kỹ sư cho chạy thử với tải nhỏ, đo lường và xem tủ điện hoạt động thế nào. Nếu không đúng theo dự tính thì cần ngắt điện, kiểm tra và đấu nối lại.

3.9. Đưa tủ điện vào hoạt động

Bước cuối cùng trong lắp đặt tủ điện là đưa vào hoạt động. Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, chạy thử đạt đúng với công suất, kỹ sư cho tủ điện hoạt động toàn phần, hòa vào điện lưới nhà xưởng.

Làm chân tủ, bố trí tủ điện trong nhà xưởng ở khu vực thích hợp. Thiết lập hàng rào bảo vệ hoặc biển cảnh báo và đưa vào vận hành.

4. Một số lưu ý đối với tủ điện nhà xưởng

Với vai trò đảm bảo an toàn điện cho nhà xưởng hoạt động xuyên suốt, kỹ sư nên lưu ý một số điều sau để tủ điện vận hành tốt nhất:

  • Luôn đặt tiêu chí an toàn điện lên hàng đầu: An toàn với người lao động, người lắp đặt và an toàn cho máy móc thiết bị nhà xưởng là tiêu chí không thể bỏ qua. Kỹ sư cần áp dụng ngay từ lúc tính toán thiết bị cho đến khi vận hành. Để làm điều đó, nhà xưởng luôn phải có hệ thống ngắt điện khẩn cấp.
  • Ngắt điện trước khi thi công, vận hành: Bất cứ khi nào cần can thiệp vào thiết bị tủ điện, người thực hiện phải ngắt điện và kiểm tra kỹ lưỡng. Phải chắc chắn tủ điện đã ngắt hoàn toàn thì mới tiến hành thi công hoặc sửa chữa.
  • Cần bảo trì, vệ sinh tủ điện định kỳ và thường xuyên: Ngoài đảm bảo sạch sẽ, tránh các dị vật mắc vào tủ điện, việc vệ sinh còn giúp phát hiện vấn đề sớm để có phương án xử lý ngay. Như vậy sẽ tránh việc làm mất an toàn điện cũng như hệ thống hoạt động kém hiệu quả.

Tủ điện nhà xưởng là thiết bị cực kỳ quan trọng, do đó, mọi bước thực hiện phải đúng trình tự và đúng chuẩn. Nếu doanh nghiệp chưa có nhân sự chuyên môn về điện thì hãy liên hệ với các đơn vị uy tín như Sumitech để được các kỹ sư tư vấn và hỗ trợ.

  • Email: info.sumitechvn@gmail.com
  • Điện thoại: 024 7108 8838 – 099 3366 686
Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *