Các loại form tủ điện công nghiệp theo tiêu chuẩn IEC 61439

Đảm bảo an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện công nghiệp luôn là ưu tiên hàng đầu. Tiêu chuẩn quốc tế IEC 61439 đóng vai trò thiết yếu trong việc phân loại các loại form tủ điện công nghiệp từ Form 1 đến Form 4 dựa trên cấu trúc vách ngăn. Trong bài viết này, Saigon Sinco sẽ giải mã chi tiết sự khác biệt của từng form tủ điện, từ đó giúp bạn hiểu rõ lợi ích của việc ngăn cách đối với an toàn vận hành, tính liên tục của nguồn điện và bảo trì để đưa ra lựa chọn tối ưu nhất cho dự án của bạn!

Form tủ điện là gì: Giới thiệu tiêu chuẩn IEC 61439

Form tủ điện là gì: Giới thiệu tiêu chuẩn IEC 61439

Form tủ điện là thuật ngữ được sử dụng để chỉ mức độ ngăn cách (segregation) vật lý giữa các bộ phận chức năng khác nhau bên trong tủ điện hạ thế. Các bộ phận này bao gồm thanh cái, khối chức năng (thiết bị đóng cắt, điều khiển) và các đầu nối. Nói cách khác, Form tủ điện mô tả cấu trúc vật lý của tủ điện và cách các thành phần mang điện được tách biệt khỏi nhau bằng vách ngăn hoặc tấm che.

Tiêu chuẩn IEC 61439 là bộ quy tắc hàng đầu áp dụng cho các cụm thiết bị đóng cắt và điều khiển điện áp thấp. Tiêu chuẩn IEC 61439 không chỉ quy định về cấu tạo vật lý mà còn kiểm soát các khía cạnh về thử nghiệm thiết kế và hiệu suất hoạt động của tủ điện. Việc áp dụng IEC 61439 là bằng chứng cho chất lượng và độ tin cậy của tủ điện, giúp giảm thiểu rủi ro sự cố và thiệt hại.

Giải thích chi tiết các loại form tủ điện

Một trong những nội dung cốt lõi và quan trọng nhất của tiêu chuẩn IEC 61439 chính là việc phân loại tủ điện theo cấu trúc bên trong, hay còn gọi là các loại form tủ điện công nghiệp. Sự phân loại này liên quan trực tiếp đến mức độ ngăn cách (segregation) giữa các thành phần khác nhau bên trong tủ.

Việc hiểu rõ ý nghĩa và cấu trúc của từng form tủ điện là điều kiện tiên quyết để lựa chọn thiết bị phù hợp với yêu cầu an toàn, vận hành và bảo trì của từng dự án cụ thể. Cấp độ form càng cao, mức độ ngăn cách càng chi tiết, mang lại những lợi ích đáng kể về an toàn và độ tin cậy. Dưới đây là giải thích chi tiết về từng cấp độ form tủ điện theo tiêu chuẩn này

Form 1 (Không có vách ngăn)

Form 1 (Không có vách ngăn)

Form 1 là cấp độ cơ bản nhất trong việc phân loại tủ điện theo IEC 61439, đặc trưng bởi việc không có bất kỳ vách ngăn nào bên trong. Trong cấu trúc này, tất cả các thành phần chức năng, bao gồm thanh cái (busbars), thiết bị đóng cắt và các đầu nối, đều nằm chung trong một khoang duy nhất.

Do không có vách ngăn, Form 1 có chi phí sản xuất thấp nhất và là lựa chọn cho các ứng dụng đơn giản, nơi yêu cầu an toàn vận hành không quá khắt khe. Tuy nhiên, nếu có sự cố xảy ra tại bất kỳ điểm nào, nguy cơ lan truyền sự cố và gây nguy hiểm cho người vận hành khi mở cửa tủ là rất cao. Form 1 chỉ được sử dụng trong các điều kiện vận hành tương đối nhẹ nhàng và không yêu cầu tính liên tục cao của nguồn điện.

Form 2a & 2b (Ngăn cách khối chức năng với thanh cái)

Form 2a & 2b (Ngăn cách khối chức năng với thanh cái)

Khi yêu cầu về an toàn và tính liên tục bắt đầu tăng lên, Form 2 là cấp độ đầu tiên áp dụng sự ngăn cách vật lý. Trong Form 2, mục tiêu chính là ngăn cách các khối chức năng (Functional Units – các thiết bị đóng cắt, bảo vệ) với thanh cái (Busbars – đường dẫn điện chính) thông qua vách ngăn hoặc tấm che.

Sự khác biệt giữa Form 2a và Form 2b nằm ở vị trí của đầu nối ra. Form 2a là cấu hình cơ bản, trong khi Form 2b có thêm sự ngăn cách đối với đầu nối ra (outgoing terminals) của khối chức năng. Tức là, ở Form 2b, đầu nối ra cũng được tách biệt khỏi thanh cái chính. Sự ngăn cách này giúp bảo vệ người vận hành khỏi thanh cái đang có điện khi thực hiện bảo trì hoặc thay thế một khối chức năng, đồng thời giảm thiểu nguy cơ hồ quang điện lan rộng.

Form 3a & 3b (Ngăn cách các khối chức năng với nhau)

Form 3a & 3b (Ngăn cách các khối chức năng với nhau)

Tiếp tục phát triển từ Form 2, Form 3 tập trung vào việc ngăn cách từng khối chức năng riêng lẻ (ví dụ: Ngăn cách giữa một bộ khởi động motor này với một bộ khởi động motor khác). Điều này đạt được bằng cách sử dụng các vách ngăn kim loại hoặc phi kim loại.

Trong Form 3a, sự ngăn cách được thực hiện giữa các khối chức năng. Form 3b tiến thêm một bước: Ngoài việc ngăn cách các khối chức năng với nhau, nó còn ngăn cách các đầu nối ra (outgoing terminals) của các khối chức năng đó. Mục tiêu chính của Form 3 là cho phép cô lập và bảo trì một khối chức năng riêng biệt mà không làm gián đoạn hoặc gây nguy hiểm cho các khối chức năng lân cận và thanh cái. Đây là giải pháp lý tưởng cho các hệ thống đòi hỏi độ tin cậy và khả năng bảo trì cao.

Form 4a & 4b (Ngăn cách cả các điểm đấu nối đầu ra)

Form 4a & 4b (Ngăn cách cả các điểm đấu nối đầu ra)

Form 4 là cấp độ ngăn cách cao nhất và hoàn chỉnh nhất theo tiêu chuẩn IEC 61439. Cấu trúc này không chỉ ngăn cách tất cả các thành phần như Form 3 mà còn đặc biệt chú trọng đến việc ngăn cách hoàn toàn cả các điểm đấu nối đầu ra (outgoing terminal connections).

Cấu trúc của Form 4a bao gồm việc ngăn cách tất cả: Thanh cái, khối chức năng và khoang đầu nối đầu ra với các khối chức năng khác. Form 4b đạt được mức độ ngăn cách cao nhất, tất cả các thành phần chính (thanh cái, khối chức năng và khoang đầu nối đầu ra) đều được ngăn cách với nhau. Điều này cho phép thực hiện bảo trì, thay thế thiết bị hoặc kiểm tra tại bất kỳ điểm nào trong tủ mà không cần ngắt điện toàn bộ hệ thống hoặc gây nguy hiểm cho các phần còn lại.

Vì sao cần phân loại Form tủ điện: Lợi ích của việc ngăn cách

Việc phân loại chi tiết các loại form tủ điện công nghiệp theo tiêu chuẩn IEC 61439 không phải là một yêu cầu hành chính phức tạp, mà là một yếu tố kỹ thuật cốt lõi mang lại những lợi ích thiết thực trong vận hành và quản lý rủi ro. Sự khác biệt mấu chốt giữa các form chính là mức độ ngăn cách vật lý bên trong.

Sự ngăn cách (segregation) bên trong tủ điện là biện pháp bảo vệ đầu tiên và quan trọng nhất. Nó giúp khoanh vùng rủi ro, kiểm soát hồ quang điện và đảm bảo rằng sự cố xảy ra ở một khu vực sẽ không lan sang các khu vực khác. Hiểu rõ form tủ điện là hiểu rõ mức độ an toàn và khả năng phục hồi của hệ thống.

Tăng cường an toàn cho người vận hành

Tăng cường an toàn cho người vận hành

Lợi ích rõ ràng nhất của việc ngăn cách là tăng cường an toàn cho nhân viên bảo trì và vận hành. Trong các tủ điện có form cao (Form 3, Form 4), các vách ngăn vật lý đảm bảo rằng khi kỹ sư mở một khoang để bảo trì hoặc thay thế một khối chức năng, họ sẽ không tiếp xúc với thanh cái hoặc các mạch điện đang có điện ở các khoang bên cạnh.

Điều này làm giảm đáng kể nguy cơ xảy ra tai nạn điện giật hoặc phơi nhiễm với hồ quang điện – một hiện tượng cực kỳ nguy hiểm có thể gây bỏng nặng và tử vong. Sự ngăn cách giúp cô lập môi trường làm việc, biến một phần tủ điện thành vùng an toàn khi các phần khác vẫn đang hoạt động.

Đảm bảo tính liên tục của hệ thống điện

Đảm bảo tính liên tục của hệ thống điện

Trong môi trường sản xuất công nghiệp, trung tâm dữ liệu hoặc bệnh viện, tính liên tục của nguồn điện là yếu tố sống còn. Tủ điện có form ngăn cách cao đóng vai trò then chốt trong việc duy trì hoạt động không gián đoạn.

Khi sự cố ngắn mạch hoặc hồ quang điện xảy ra ở một khối chức năng, các vách ngăn sẽ ngăn chặn sự lan truyền của lửa, khói và thiệt hại vật lý sang các khoang lân cận. Nhờ đó, chỉ phần thiết bị bị lỗi mới cần ngắt điện, trong khi phần còn lại của hệ thống vẫn có thể tiếp tục hoạt động. Điều này giúp giảm thiểu đáng kể thời gian dừng máy và tổn thất sản xuất.

Thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa

Thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa

Cấu trúc form cao giúp việc bảo trì và sửa chữa trở nên an toàn, nhanh chóng và hiệu quả hơn rất nhiều. Với Form 3 và Form 4, nhân viên kỹ thuật có thể xác định chính xác vị trí lỗi và cô lập khu vực đó mà không cần phải tắt toàn bộ tủ điện.

Mỗi khối chức năng được ngăn cách giúp việc tháo lắp, thay thế thiết bị hoặc kiểm tra diễn ra dễ dàng hơn, giảm thời gian cần thiết để đưa thiết bị trở lại hoạt động. Việc này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu rủi ro lỗi người vận hành trong quá trình thao tác.

Làm sao để lựa chọn Form tủ điện phù hợp

Việc lựa chọn các loại form tủ điện công nghiệp phù hợp là một quyết định kỹ thuật quan trọng, cần phải được cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Quyết định sai lầm có thể dẫn đến rủi ro an toàn không cần thiết hoặc lãng phí chi phí.

Một tủ điện form cao (ví dụ: Form 4b) sẽ luôn an toàn và linh hoạt hơn, nhưng chi phí chế tạo cũng cao hơn đáng kể so với Form 1 hoặc Form 2. Do đó, cần có sự đánh giá khách quan về môi trường vận hành, yêu cầu về độ tin cậy và ngân sách đầu tư.

Đánh giá mức độ rủi ro và yêu cầu an toàn

Đánh giá mức độ rủi ro và yêu cầu an toàn

Yếu tố tiên quyết là môi trường lắp đặt và mức độ rủi ro của ứng dụng. Đối với các cơ sở hạ tầng quan trọng (bệnh viện, trung tâm dữ liệu, nhà máy thép, sản xuất liên tục) nơi việc gián đoạn điện có thể gây hậu quả nghiêm trọng về người hoặc tài sản, Form 4b gần như là yêu cầu bắt buộc.

Ngược lại, đối với các ứng dụng công nghiệp nhẹ hoặc các tủ phân phối phụ không thiết yếu, Form 2b có thể là một lựa chọn cân bằng giữa chi phí và an toàn. Việc này cần được xác định ngay từ giai đoạn thiết kế dự án.

Cân nhắc khả năng bảo trì và mở rộng

Nếu hệ thống của bạn dự kiến sẽ cần bảo trì thường xuyên hoặc có kế hoạch mở rộng công suất trong tương lai, việc đầu tư vào Form 3 hoặc Form 4 là cần thiết. Khả năng cô lập từng khối chức năng sẽ giúp việc bảo trì trở nên đơn giản, không làm ảnh hưởng đến các phần khác của hệ thống.

Nếu tủ điện có khả năng phải lắp đặt thêm các module trong quá trình vận hành, cấu trúc ngăn cách rõ ràng của các form cao sẽ hỗ trợ việc tích hợp thiết bị mới một cách an toàn nhất.

Tính toán chi phí đầu tư ban đầu

Tính toán chi phí đầu tư ban đầu

Mặc dù Form 4 mang lại nhiều lợi ích nhất, nhưng cần phải cân nhắc chi phí đầu tư ban đầu. Tủ Form 4 đòi hỏi nhiều vật liệu, thời gian chế tạo và sự phức tạp hơn trong thiết kế so với Form 1 hoặc Form 2.

Đôi khi, việc lựa chọn Form 3b có thể là một giải pháp tối ưu: Vẫn đảm bảo an toàn và tính liên tục ở mức cao mà chi phí lại hợp lý hơn so với Form 4b. Hãy luôn tìm kiếm sự tư vấn từ các chuyên gia sản xuất tủ điện uy tín để có được sự lựa chọn cân bằng và hiệu quả nhất.

Việc lựa chọn đúng các loại form tủ điện công nghiệp theo tiêu chuẩn IEC 61439 là yếu tố then chốt quyết định an toàn, tính liên tục và dễ dàng bảo trì cho tủ điện của doanh nghiệp. Mỗi form tủ điện từ 1 đến 4b đều thể hiện một mức độ ngăn cách vật lý khác nhau, giúp cô lập rủi ro và đảm bảo an toàn. Nếu bạn còn thắc mắc về lựa chọn form nào để được tối ưu, cân bằng giữa an toàn, độ tin cậy và chi phí cho dự án của bạn, hãy liên hệ ngay với Saigon Sinco ngay hôm nay để được tư vấn chuyên sâu nhất.

CTY TNHH TM XÂY LẮP CÔNG NGHIỆP SÀI GÒN (SINCO ENGINEERING): 

Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Công Nghiệp SÀI GÒN Sinco - nhà sản xuất và phân phối thiết bị điện hàng đầu tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp tủ điện, máy biến áp và nhiều sản phẩm chất lượng khác.

• Địa chỉ: 489/9 Mã Lò, Khu phố 1, Phường Bình Hưng Hòa A, Bình Tân, Hồ Chí Minh
• Hotline: 0946556058 - 0914510058
• Email: saigonsinco@gmail.com
• Website: https://www.saigonsinco.com

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: