Vỏ tủ điện hay tủ điện công nghiệp là thành phần không thể thiếu trong bất kể hệ thống điện hay máy móc nào có sử dụng điện làm nguồn năng lượng. Nhưng tủ điện công nghiệp là gì? Tủ điện công nghiệp sẽ được sử dụng để làm gì? Tủ điện công nghiệp gồm những loại nào?
KIẾN THỨC CHUNG VỀ TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Tủ điện công nghiệp là gi?
Tủ điện công nghiệp ( ELECTRICAL CABINET ) là thiết bị được chế tạo từ nhựa, thép, composite, vật liệu kim loại… là nơi chứa các bảng mạch, khí cụ điện ( cầu dao, MCB, MCCB… ) hoặc các thiết bị điện tử khác để các thiết bị đó được an toàn trước các yếu tố từ bên ngoài tác động, đảm bảo các thiết bị bên trong nó hoạt động an toàn, ổn định, nâng cao tuổi thọ, đồng thời cũng bảo vệ con người làm việc vận hành tránh được những nguy hiểm do các thiết bị điện mang điện khi làm việc gây ra.
Tủ điện công nghiệp về cơ bản cũng giống như các tủ điện gia đình nhưng với quy mô công nghiệp thì tủ được thiết kế với kích thước lớn, kèm theo các phụ kiện gá lắp để có thể lắp và chứa được các khí cụ điện, các thiết bị điện tử điều khiển bên trong nó. Tủ điện công nghiệp được sản xuất với vật liệu chắc chắn và tiêu chuẩn cao nhằm đạt được các tiêu chuẩn của môi trường điện công nghiệp nói chung.
Ngày nay do đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa, ngoài chứa các khí cụ đóng cắt thông thường, tủ điện còn chưa các loại bảng mạch chuyên dụng, các bộ lập trình logic ( PLC ) nhằm đáp ứng yêu cầu tự động hóa cao trong điều khiển.
Tủ điện công nghiệp dùng để làm gì?
Như đã trình bày ở trên, tủ điện là một thành phần không thể thiếu tham gia vào quá trình vận hành điện ở bất kỳ khu vực nào có sử dụng điện, cũng như trong điều khiển các thiết bị nói chung. Đặc biệt là trong môi trường công nghiệp.
• Tủ điện dùng để điều khiển các thiết bị trực tiếp sử dụng điện cũng như điều phối hệ thống điện cho các khu vực có sử dụng điện.
• Tủ điên giúp đảm bảo các yêu cầu an toàn về điện cho người sử dụng, vận hành và hệ thống nên còn có chức năng đảm bảo an toàn trong sản xuất.
• Bảo vệ thiết bị. Cung cấp điện năng và các tín hiệu liên tục cho quá trình máy móc sản xuất
• Chống được tín hiệu nhiễu, cũng như giảm được nhiễu, các hiện tượng phóng điện trong không khí trong quá trình đóng cắt. Đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người khi sử dụng, vận hành.
• Nâng cao tính chuyên nghiệp và tính thẩm mỹ của hệ thống điện.
CẤU TẠO CỦA TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
Tủ điện nói chung được cấu tạo bởi hai phần gồm vỏ tủ và các thiết bị chứa bên trong nó. Tùy vào yêu cầu hoạt động và tính chất sử dụng, tủ điện sẽ được thiết kế với các hình thức khác nhau để phát huy được tốt nhất công dụng cũng như tính thẩm mỹ.
Phần vỏ tủ điện
Phần vỏ tủ điện là phần bên ngoài, được chế tạo từ nhựa, kim loại, thép không gỉ, nhôm, composite…
Vỏ tủ điện là phần bảo vệ, che chắn cho các khí cụ điện và các thiết bị điều khiển ở bên trong nó như: PLC, MCB, MCCB, ….
Vỏ tủ điện được sản xuất theo các kích thước tiêu chuẩn phổ biến hoặc đươch thiết kế tùy chỉnh tùy theo thiết bị được chứa và bố trí bên trong nó
Vỏ tủ điện dù được sản xuất, thiết kế theo kích thước như thế nào đều phải đảm bảo tiêu chuẩn và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật như tiêu chuẩn NEC, tiêu chuẩn NEPA 79, tiêu chuẩn NEPA 70, tiêu chuẩn UL 60947. Đây là những tiêu chuẩn dùng riêng cho tủ điện mà nhà sản xuất phải tuân thủ và đảm bảo các tham số về tủ điện công nghiệp.
Kích thước tủ điện thường găp:
- Độ dày của vỏ tủ: 1.0mm, 1.2mm, 1.5mm, 1.8mm …
- Độ rộng tủ từ: 150mm đến 8000mm hoặc dài hơn
- Chiều cao tủ điện từ: 150mm đến 2500mm
- Độ sâu từ: 150mm đến 1000mm hoặc sâu hơn
Kích thước tủ điện ngoài trời:
Tùy vào nhu cầu doanh nghiệp mà sẽ có những sản phẩm có kích thước tiêu chuẩn hoặc sản xuất riêng theo kích thước đặt. Tủ tiêu chuẩn thường sử dụng khóa bật hoặc khóa. Tùy thuộc vào tính chất nơi sản phẩm được lắp đặt và sử dụng tủ sẽ được thiết kế lắp thêm giăng cao su chống bụi, hèm chống nước, quạt giải nhiệt, mặt nạ lọc bụi.
Kích thước chân tủ:
Kích thước chân tủ tiêu chuẩn cao từ 100 đến 150mm. Ngoài ra chiều cao chân tủ điện có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu của khách hàng. Với các tủ sản xuất riêng theo đơn đặt hàng, kích thước chân tủ và các kích thước khác sẽ được trao đổi trực tiếp với khách hàng.
Phần bên trong tủ điện
Ngày nay do sự phát triển của kỹ thuật truyền tải, đóng cắt và điều khiển, bên trong tủ điện công nghiệp có thể chứa rất nhiều thiết bị bên trong được các kỹ sư thiết kế tính toán gọn gàng, khoa học. Thuận tiện trong quá trình vận hành, điều khiển. Tuy vậy, nhìn chung các tủ điện thường luôn được trang bị các loại thiết bị như sau.
Thiết bị Aptomat:
- Aptomat hay thường được gọi là CB (Circuit Breaker), là một thiết bị dử dụng để đóng cắt nguồn và bảo vệ nguồn, thiết bị điện một cách tự, thiết bị này còn có một tên gọi khác là cầu dao tự. Đây gần như là thiết bị thiết yêu phải có hệ thống sử dụng. Thiết bị này sẽ tự động đóng cắt khi có sự cố về như chập điện, tiếp xúc kém.
Thiết bị nút nhấn:
- Nút nhấn là thành phần khí cụ không thể thiếu với các tủ có phần điều khiển. Nút nhấn được thiết kế dạng tròn hoặc và được bố trí ở mặt trước tủ giúp người vận hành thao tác và điều khiển hệ.
- Ngoài chức năng điều khiển, nút ấn còn sử dụng để đóng cắt mạch trong trường hợp xảy ra sự cố, đảm bảo an toàn cho con người, máy móc và nhà xưởng khi xảy ra sự cố. Đảm bảo cho hệ thống được làm việc an toàn
Thiết bị Relay trung gian:
- Relay là thiết bị sử dụng để điều khiển, chia tín hiệu đến các thiết bị sử dụng trong tủ
- Relay là phần không thể thiếu trong các tủ điện điều
Contactor ( Công tắc tơ )
- Công tắc tơ ( Contactor ) hay còn được gọi là khởi động từ là một khí cụ điện sử dụng cho mạng điện hạ áp. Thường được sử để đóng cắt nguồn, phụ trong mạch động lực. Ngày nay công tắc cơ là khí cụ điện không thể thiếu ở mạch động lực trong tủ điện điện điều khiển gián tiếp.
Các thiết bị khác:
Ngoài các khí cụ được giới thiệu ở trên, trong tủ điện cộng nghiệp còn có một số thiết bị mang tính hỗ trợ xuất hiện rất thường xuyên trên các tủ điện ngày nay như:
- Đồng hồ đo Volt; đồng hồ đo Ampe; đồng hồ đo công suất tiêu thụ tức thời; đồng hồ đo công suất phản kháng
- Quạt, lọc bụi để lọc bụi thông gió cho tủ điện
- Relay nhiệt để bảo vệ động cơ trong hệ thống điện
- Các loại Relay giữ vai trò bảo vệ đặc tính ổn định của các thông số cơ bản như: Relay bảo vệ điện áp thấp; Relay bảo vệ điện áp cao; Relay bảo vệ quá dòng; Relay bảo vệ chống mất đảo pha; Relay bảo vệ tần số.
CÁC LOẠI TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP HIỆN NAY
TỦ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM
Tủ điều khiển trung tâm hay được gọi là tủ MCC ( Motor Control Center) là loại tủ mà chức năng chính của nó là điều khiển và bảo vệ động, van điều khiển chạy bằng điện, van khí nén, các loại mô tơ ( motor ) có công suất. Các tủ này có thể được trang bị cả bộ khởi động, biến tần, bộ khởi động trực tiếp, khởi động sao – tam giác, bộ bảo vệ, các bộ điều khiển khả trinh ( PLC ), hiển thị
Hiện nay các tủ điều khiển được lắp đặt thêm bộ điều khiển lập trình ( PLC ), bảng mạch vi điều khiển, màn hình giao tiếp người dùng ( HMI ) nhằm thuận tiện hơn trong quá trình điều khiển và giám sát hệ thống. Tích hợp được mức độ điều khiển tự động ở cấp độ cao.
TỦ ĐIỆN PHÂN PHỐI
Tủ điện phân phối được chia làm hai loại là tủ tủ phân phối tổng MSB và tủ phân phối DB
- Tủ điện phân phối tổng:
Tủ điện tổng hay còn được gọi là tủ ( Main Distribution Switchboard ) là loại tủ điện được lắp đặt ở các trạm hạ. Đây là tủ điện rất quan trọng giữ vai trò phân phối về các tủ phân phối DB. Đóng cắt các nguồn cho các tủ DB hoặc phụ tải ở phía sau.
Đây là tủ được lắp đặt ngay sau trạm hạ thế ( từ 15kV xuống 380V ), chức năng tính của tủ MSB là đóng cắt đảm bảo an toàn cho phụ tải. Tránh cho trạm biến áp hư hỏng do làm việc quá tải. Dòng điện trên tủ MSB có thể lên tới 6300A.
Tủ MSB được lắp đặt trong phòng kỹ thuật chính của nhà máy, công trinh. Tủ được lắp đặt phía sau trạm hạ thế và phía trước các tủ phân phối DB. Là thành phần đặc biệt quan trọng trong hệ thống phân phối điện hạ áp.
- Tủ điện phân phối DB
Tủ điện phân phối DB (Distribution Board) là một loại tủ điện được sử dụng trong mạng điện hạ thế. Được bố trí sau tủ MSB. Dong điện định mức trên tủ có thể lên tới 1000A, cung cấp điện và bảo vệ cho một nhóm thiết bị phụ tải. Đây là loại tủ điện nhỏ nhất, được đặt gần với phụ tải. Tủ DB thường được lắp đặt ở gần phòng kỹ thuật của các khu vực sản xuất nhằm cấp nguồn và bảo vệ riêng rẽ cho các máy móc phụ tải ở khu vực sản xuất.
TỦ CHUYỂN MẠCH
Tủ chuyển mạch hay còn gọi là tủ ATS (Automatic Transfer Switches), tủ chuyển nguồn tự động. Đây là loại tủ có chức năng đảm bảo vận hành hệ thống khi xảy ra các tình huống mất nguồn điện hoặc nguồn điện chập chờn.
Tủ điện chuyển mạch giúp chuyển đổi nguồn lưới chính sang các nguồn phụ nhằm duy trì nguồn điện cho quá trình sản xuất. Việc chuyển nguồn sẽ được thực hiên thông qua việc chuyển nguồn lưới ( nguồn chính ) sang một nguồn lưới khác ( nguồn dự phòng ) hoặc máy phát điện ( nguồn dự phòng ). Thông thường khi có sự cố trên trên nguồn cấp như mất mất điện, quá áp, thấp áp, mất pha …
Trên thực tế, tủ ATS sẽ được đấu nối tín hiệu với hêj thống kích mở của máy phát để kích hoạt máy phát. Sau khi máy phát chạy ổn định. Hệ thống điều khiển sẽ tự động điều khiển phần động chuyển sang sử dụng nguồn máy phát. Khi điện lưới có trở lại và ở trạng thái ổn định, tủ ATS sẽ chuyển nguồn từ nguồn dự phòng máy phát sang nguồn chính là nguồn lưới và tiến hành tắt máy phát điện.
TỦ ĐIỀU KHIỂN CHIẾU SÁNG
Tủ điều khiển chiếu sáng là loại tủ được sử dụng để điều khiển hệ thống chiếu sáng ở khu vực công cộng, đường xá, trung tâm thương mại… để điều khiển đóng ngắt nhanh chóng.
Tủ chiếu sáng hiện nay có các loại cơ bản như:
- Tủ điện chiếu sáng điều khiển bằng PLC: Tủ có chế độ cài đặt tự động, chiếu sáng theo lịch biểu thời gian tùy mùa, có thế điều khiển tùy ý từng cụm hoặc toàn bộ một cách dễ dàng.
- Tủ điều khiển chiếu sáng bằng Timer: Là loại tủ điện có chi phí thiết kế, sản xuất thấp, vốn đầu tư không cao. Lắp đặt và vận hành tương đối đơn giản.
- Tủ chiếu sáng truyền thông: Tủ chiếu sáng loại này dùng PLC làm bộ điều khiển trung tâm, có tích hợp modunle truyền thông, phần mềm giám sát điều hành tại phòng điều khiển trung tâm và giám sát từ xa. Tủ loại này thường được sử dụng ở các trung tâm lớn, hiện đại.
TỦ ĐIỆN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY
Đây là loại tủ được sử dụng trong các hệ thống phòng cháy chữa cháy ( PCCC ) trong các tòa nhà, xưởng sản xuất, nhà máy xí nghiệp với chức năng chính là là điều khiển hệ thống bơm chữa cháy và hệ thống báo cháy, đèn chỉ dẫn thoát hiểm.
Tủ này có chức năng chính như sau:
- Điều khiển bơm chính
- Điều khiển bơm bù áp
- Bơm dự phòng Diezen
Các bạn thân mến, ở trên ASCTECHCOM.COM đã giới thiệu sơ qua về tủ điện công nghiệp để các bạn có cái nhìn tổng quan. Cùng với đó chúng tôi cũng giới thiệu tới các bạn các loại tủ điện công nghiệp thường gặp trong các tủ điện phổ biến hiện nay
Cảm ơn các bạn đã quan tâm, dành sự ủng hộ cho chúng tôi trong thời gian qua. Mọi ý kiến đóng góp và chia sẻ mong các bạn bớt chút thời gian gửi về cho chúng tôi qua địa chỉ email, chúng tôi sẽ cố gắng phản hồi và trả lời trong thời gian sớm nhất. Xin chân trọng cảm ơn!
