Tủ điện là một trong những phần quan trọng của hệ thống điện nhà xưởng. Bên trong tủ không chỉ có một thiết bị đóng cắt mà thường có nhiều thiết bị khác nhau, mỗi thiết bị đảm nhận một nhiệm vụ riêng.
Tùy vào quy mô nhà xưởng, công suất máy móc và mục đích sử dụng, cấu hình của từng tủ điện sẽ khác nhau.
Vậy tủ điện nhà xưởng thường gồm những thiết bị gì và mỗi thiết bị dùng để làm gì?
I. Tủ điện nhà xưởng thường gồm những thiết bị nào?
Một tủ điện nhà xưởng có thể bao gồm nhiều thiết bị như:
- CB/MCCB
- Contactor
- Relay bảo vệ
- Thiết bị chống rò
- Thanh cái đồng
- Thiết bị đo điện
- Đèn báo
- Nút nhấn
- Thiết bị điều khiển
- Biến tần hoặc thiết bị khởi động động cơ
- Cầu đấu và các thiết bị phụ trợ khác
Không phải tủ điện nào cũng cần đầy đủ các thiết bị trên.
Việc lựa chọn thiết bị phải dựa vào chức năng của tủ, công suất tải và yêu cầu vận hành thực tế.
II. CB và MCCB dùng để làm gì?
CB là thiết bị đóng cắt và bảo vệ thường gặp trong tủ điện.
Khi xảy ra các tình trạng như quá tải hoặc ngắn mạch, thiết bị có thể ngắt nguồn để bảo vệ đường dây và thiết bị phía sau.
Trong nhà xưởng, tùy dòng điện và vị trí sử dụng có thể gặp nhiều loại CB khác nhau.
1. CB
CB thường được sử dụng cho các mạch điện và phụ tải có quy mô phù hợp.
Ví dụ có thể dùng để bảo vệ:
- Mạch chiếu sáng
- Ổ cắm
- Thiết bị công suất nhỏ
- Các nhánh điện trong tủ phân phối
2. MCCB
MCCB thường được sử dụng cho các nhánh có dòng điện lớn hơn, chẳng hạn như tủ điện tổng hoặc các đường cấp điện cho phụ tải công suất lớn.
Việc chọn CB hay MCCB không nên dựa đơn giản vào kích thước tủ mà cần căn cứ vào dòng tải và yêu cầu bảo vệ của hệ thống.
III. Contactor có nhiệm vụ gì?
Contactor là thiết bị đóng cắt thường được sử dụng để điều khiển các phụ tải, đặc biệt là động cơ và máy móc trong nhà xưởng.
Thay vì người vận hành phải trực tiếp đóng cắt dòng điện lớn bằng tay, contactor cho phép điều khiển đóng/ngắt thông qua mạch điều khiển.
Contactor thường xuất hiện trong các tủ điều khiển máy, tủ động lực và các hệ thống điều khiển động cơ.
IV. Relay bảo vệ dùng để làm gì?
Relay có nhiều loại và mỗi loại có chức năng khác nhau.
Trong tủ điện nhà xưởng, relay có thể được sử dụng để theo dõi và bảo vệ hệ thống trước một số tình trạng bất thường.
Tùy hệ thống có thể sử dụng relay:
- Bảo vệ quá tải
- Bảo vệ mất pha
- Bảo vệ ngược pha
- Bảo vệ quá áp hoặc thấp áp
- Bảo vệ động cơ
Không phải nhà xưởng nào cũng cần sử dụng tất cả các loại relay. Thiết bị được lựa chọn dựa trên đặc điểm của phụ tải và yêu cầu bảo vệ.
V. Thiết bị chống rò có cần thiết trong tủ điện không?
Thiết bị chống rò giúp phát hiện dòng điện rò và ngắt nguồn khi dòng rò vượt quá mức cài đặt.
Thiết bị này đặc biệt có ý nghĩa đối với những mạch điện mà vấn đề an toàn cho con người và thiết bị được đặt lên cao.
Tùy vị trí và thiết kế hệ thống, có thể sử dụng thiết bị chống rò ở tủ tổng hoặc các nhánh điện phù hợp.
VI. Thanh cái đồng trong tủ điện dùng để làm gì?
Thanh cái là phần dẫn điện được sử dụng để kết nối và phân phối nguồn điện bên trong tủ.
Với các tủ điện có dòng tải lớn, thanh cái giúp việc phân phối điện đến các nhánh được bố trí gọn gàng hơn.
Kích thước và cách bố trí thanh cái cần được tính toán phù hợp với dòng điện và kết cấu của tủ.
VII. Thiết bị đo điện trong tủ có tác dụng gì?
Một số tủ điện nhà xưởng được trang bị thiết bị đo để người vận hành dễ theo dõi tình trạng sử dụng điện.
Có thể theo dõi các thông số như:
- Điện áp
- Dòng điện
- Công suất
- Điện năng tiêu thụ
- Tần số
- Một số thông số khác tùy thiết bị
Nhờ đó, người vận hành có thể phát hiện sớm những dấu hiệu bất thường thay vì chỉ xử lý khi máy móc đã gặp sự cố.
VIII. Đèn báo và nút nhấn dùng để làm gì?
Đây là những thiết bị nhỏ nhưng khá phổ biến trong tủ điều khiển.
Đèn báo giúp người vận hành nhận biết trạng thái của hệ thống, chẳng hạn như đang có điện, đang chạy hoặc đang xảy ra cảnh báo.
Nút nhấn được sử dụng để thực hiện các thao tác điều khiển như:
- Bật máy
- Tắt máy
- Khởi động
- Dừng thiết bị
- Reset khi cần thiết
Cách bố trí và chức năng cụ thể sẽ tùy vào từng hệ thống máy móc.
IX. Biến tần có phải tủ điện nào cũng cần không?
Không.
Biến tần thường được sử dụng khi hệ thống cần điều khiển tốc độ động cơ hoặc cần một phương án điều khiển phù hợp với đặc tính vận hành của máy.
Ví dụ có thể gặp biến tần trong:
- Máy bơm
- Quạt công nghiệp
- Băng tải
- Một số máy sản xuất
- Hệ thống cần thay đổi tốc độ động cơ
Nếu thiết bị không có nhu cầu sử dụng biến tần thì không nhất thiết phải lắp.
Đây cũng là lý do không nên áp dụng một cấu hình tủ điện giống nhau cho mọi nhà xưởng.
X. Làm sao biết tủ điện cần những thiết bị nào?
Đây là phần quan trọng nhất.
Không nên bắt đầu bằng câu hỏi “tủ điện cần mua những thiết bị gì?” mà nên bắt đầu bằng câu hỏi “tủ điện này dùng để làm gì và đang cấp cho những tải nào?”
Thông thường cần xác định:
1. Tủ điện cấp cho thiết bị nào?
Xác định tủ dùng cho máy móc, chiếu sáng, ổ cắm hay một khu vực cụ thể.
2. Công suất và dòng điện của tải
Đây là cơ sở để lựa chọn CB, MCCB, contactor, dây dẫn và các thiết bị bảo vệ.
3. Thiết bị hoạt động như thế nào?
Máy chạy liên tục, chạy theo chu kỳ hay thường xuyên khởi động/dừng sẽ có yêu cầu khác nhau.
4. Có cần mở rộng sau này không?
Nếu nhà xưởng dự kiến lắp thêm máy, nên tính trước phần dự phòng để hạn chế phải thay đổi tủ hoặc cải tạo hệ thống sau này.
XI. Tủ điện nhiều thiết bị có phải là tủ tốt hơn không?
Không phải.
Một tủ điện tốt không nằm ở việc bên trong có thật nhiều thiết bị.
Quan trọng là các thiết bị được lựa chọn đúng chức năng, đúng thông số và phối hợp phù hợp với nhau.
Một tủ điện có cấu hình đơn giản nhưng được tính toán đúng vẫn có thể hoạt động tốt hơn một tủ sử dụng rất nhiều thiết bị nhưng không phù hợp với tải thực tế.
Ngoài thiết bị bên trong, chất lượng đấu nối, bố trí dây, đánh số dây, khoảng cách giữa các thiết bị và khả năng tản nhiệt cũng cần được quan tâm.
XII. Khi thi công tủ điện nhà xưởng cần lưu ý gì?
Tủ điện cần được thiết kế đồng bộ với toàn bộ hệ thống điện của nhà xưởng.
Cần tính toán từ nguồn điện, tủ điện tổng, tủ phân phối, đường cáp cho đến từng nhóm máy móc.
Việc tính toán từ đầu sẽ giúp:
- Hạn chế quá tải
- Dễ kiểm tra và bảo trì
- Dễ xử lý khi có sự cố
- Phân phối điện hợp lý
- Thuận tiện khi mở rộng nhà xưởng
Đặc biệt, vị trí đặt tủ cũng cần được tính toán trước để thuận tiện cho việc đi cáp và vận hành.
XIII. Thiên Bách Electric thi công tủ điện nhà xưởng
Thiên Bách Electric nhận khảo sát, thiết kế, lắp đặt và thi công tủ điện cho nhà xưởng theo nhu cầu sử dụng thực tế.
Tùy từng công trình, chúng tôi tính toán cấu hình tủ, thiết bị bảo vệ, thiết bị đóng cắt và phương án phân phối điện phù hợp với công suất máy móc cũng như mặt bằng nhà xưởng.
Nếu nhà xưởng đang chuẩn bị xây dựng hoặc cần cải tạo hệ thống điện, nên tính toán tủ điện ngay từ đầu để hạn chế phát sinh trong quá trình thi công và vận hành.
XIV. Câu hỏi thường gặp
1. Tủ điện nhà xưởng có bắt buộc phải có đầy đủ các thiết bị trên không?
Không. Mỗi tủ có chức năng khác nhau nên cấu hình thiết bị cũng khác nhau.
2. Tủ điện tổng và tủ điện điều khiển có giống nhau không?
Không. Tủ điện tổng chủ yếu đảm nhiệm việc tiếp nhận và phân phối nguồn điện, trong khi tủ điều khiển tập trung nhiều hơn vào việc điều khiển máy móc hoặc thiết bị.
3. Có thể tự mua thiết bị rồi thuê đơn vị đấu tủ điện không?
Có thể, nhưng cần xác định đúng thông số và khả năng phối hợp giữa các thiết bị. Nếu chọn sai thiết bị, việc lắp đặt sau đó có thể phát sinh nhiều vấn đề.
4. Tủ điện nhà xưởng có cần chừa vị trí để mở rộng không?
Nên có nếu nhà xưởng dự kiến tăng thêm máy móc hoặc mở rộng sản xuất. Tính trước phần dự phòng thường thuận tiện hơn việc cải tạo tủ sau này.