Tủ điện nhà xưởng là gì? Phân loại và lưu ý khi lựa chọn

Tủ điện nhà xưởng đóng vai trò "bộ não" trong hệ thống điện công nghiệp, quyết định hiệu suất và an toàn vận hành. Bài viết dưới đây của Sài Gòn Sinco sẽ giúp bạn hiểu rõ về tủ điện nhà xưởng, các loại tủ phổ biến cùng những lưu ý quan trọng khi lựa chọn thiết bị này.

Tủ điện nhà xưởng là gì?

Tủ điện nhà xưởng (hay còn gọi là tủ điện công nghiệp) là hệ thống thiết bị điện được thiết kế đặc biệt, có chức năng phân phối, điều khiển và bảo vệ cho mạng lưới điện trong các nhà máy, xưởng sản xuất và các công trình công nghiệp.

Tủ điện nhà xưởng thường được chế tạo từ vật liệu kim loại chắc chắn như thép, có khả năng chống bụi, chống nước, chịu được tác động của môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Bên trong tủ điện là hệ thống các thiết bị đóng cắt, bảo vệ và điều khiển như: MCCB (Molded Case Circuit Breaker), MCB (Miniature Circuit Breaker), contactor, relay, thiết bị đo lường, đèn báo và các hệ thống điều khiển tự động.

Tủ điện nhà xưởng có vai trò quan trọng trong:

• Phân phối điện năng đến các khu vực, thiết bị trong nhà xưởng.

• Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố như quá tải, ngắn mạch, rò điện.

• Điều khiển vận hành các máy móc, dây chuyền sản xuất.

• Giám sát các thông số điện và vận hành của hệ thống.

• Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị.

Tủ điện nhà xưởng là gì

Các loại tủ điện nhà xưởng phổ biến hiện nay

Trong môi trường công nghiệp, nhu cầu sử dụng điện rất đa dạng, từ việc cấp nguồn đơn thuần đến điều khiển các quy trình phức tạp. Do đó, tủ điện nhà xưởng cũng được phân thành nhiều loại khác nhau, mỗi loại đảm nhận một chức năng chuyên biệt. Dưới đây là những loại tủ điện nhà xưởng phổ biến nhất mà bạn thường gặp:

Tủ điện phân phối

Đây là loại tủ điện cơ bản và quan trọng nhất, có mặt trong hầu hết mọi nhà xưởng. Chức năng chính của nó là nhận nguồn điện tổng từ lưới hoặc máy biến áp và phân chia thành các mạch nhỏ hơn để cấp nguồn cho từng khu vực, từng dây chuyền máy móc hoặc các tủ điện cấp thấp hơn.

• Thành phần chính: Thường chứa aptomat tổng (MCCB hoặc ACB), các aptomat nhánh (MCB, MCCB), hệ thống thanh cái (busbar) để phân phối dòng điện, và đôi khi có thêm các đồng hồ đo lường (Volt, Ampe), đèn báo pha.

• Phân loại nhỏ hơn: Có thể bao gồm Tủ điện phân phối tổng (MSB - Main Switchboard) và các Tủ điện phân phối nhánh (DB - Distribution Board) nhỏ hơn đặt tại các khu vực.

Tủ điện điều khiển

Loại tủ này đóng vai trò "bộ não" điều khiển hoạt động của các máy móc, thiết bị hoặc cả một dây chuyền sản xuất tự động. Nó nhận tín hiệu từ các cảm biến, nút nhấn, xử lý thông tin và gửi tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành như động cơ, van, xi lanh...

• Thành phần chính: Thường chứa bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller), biến tần (VFD - Variable Frequency Drive) để điều khiển tốc độ động cơ, các rơ le (relay), contactor, nút nhấn, màn hình HMI (Human Machine Interface) để giao tiếp với người vận hành, và các bộ nguồn chuyên dụng.

• Ứng dụng: Điều khiển máy công cụ CNC, hệ thống băng tải, robot công nghiệp, hệ thống bơm, quạt, máy nén khí...

Tủ điện ATS (Tủ chuyển mạch tự động)

Tủ ATS (Automatic Transfer Switch) là giải pháp đảm bảo nguồn điện liên tục cho các phụ tải quan trọng trong nhà xưởng, đặc biệt là khi xảy ra sự cố mất điện lưới. Chức năng chính của nó là tự động chuyển đổi nguồn điện cung cấp từ nguồn chính (thường là điện lưới) sang nguồn dự phòng (thường là máy phát điện) khi nguồn chính gặp sự cố và ngược lại khi nguồn chính có điện trở lại.

• Thành phần chính: Bộ chuyển mạch tự động ATS (có thể là loại dùng Contactor, MCCB hoặc ACB có liên động cơ điện), bộ điều khiển ATS, các rơ le giám sát điện áp, đèn báo trạng thái nguồn.

• Ứng dụng: Cấp nguồn cho các hệ thống quan trọng như hệ thống an ninh, phòng cháy chữa cháy, trung tâm dữ liệu nhỏ, các dây chuyền sản xuất không được phép gián đoạn.

Tủ điện bù công suất (Tủ tụ bù)

Tủ tụ bù, hay tủ điện bù công suất phản kháng, được sử dụng để cải thiện hệ số công suất cosφ (cos phi) của hệ thống điện nhà xưởng. Việc này giúp giảm tổn thất điện năng trên đường dây, giảm tiền phạt do mua công suất phản kháng từ điện lực (đối với các khách hàng lớn) và tăng khả năng mang tải của hệ thống.

• Thành phần chính: Các tụ bù công suất được chia thành nhiều cấp, bộ điều khiển tụ bù tự động (đo lường hệ số công suất và đóng cắt các cấp tụ cho phù hợp), các contactor chuyên dụng cho tụ bù hoặc thyristor, và các thiết bị bảo vệ (cầu chì hoặc MCB).

• Lợi ích: Giảm chi phí tiền điện, tăng hiệu quả sử dụng điện, giảm sụt áp.

Tủ điện điều khiển chiếu sáng

Đúng như tên gọi, loại tủ này chuyên dùng để quản lý và điều khiển hệ thống chiếu sáng trong nhà xưởng. Mức độ phức tạp của tủ phụ thuộc vào quy mô và yêu cầu của hệ thống chiếu sáng.

• Thành phần chính: Có thể bao gồm các aptomat (MCB) bảo vệ cho từng khu vực chiếu sáng, contactor để đóng cắt các nhóm đèn công suất lớn, timer (bộ hẹn giờ) để bật/tắt đèn theo lịch trình, hoặc các bộ điều khiển thông minh hơn cho phép điều chỉnh độ sáng (dimming), điều khiển theo cảm biến hiện diện hoặc ánh sáng tự nhiên.

• Mục đích: Tiết kiệm năng lượng, tăng sự tiện nghi và linh hoạt trong việc quản lý chiếu sáng nhà xưởng.

Ngoài các loại phổ biến trên, tùy thuộc vào đặc thù sản xuất, nhà xưởng có thể cần thêm các loại tủ điện chuyên dụng khác như tủ điều khiển bơm PCCC, tủ điều khiển hệ thống xử lý nước thải...

Các loại tủ điện nhà xưởng phổ biến hiện nay

Lưu ý khi lựa chọn tủ điện công nghiệp

Để lựa chọn được tủ điện phù hợp với nhu cầu của nhà xưởng, bạn cần quan tâm đến các yếu tố sau:

• Xác định rõ nhu cầu sử dụng: Bạn cần tủ điện cho mục đích gì? Phân phối điện tổng, điều khiển một máy cụ thể, hay chuyển nguồn tự động? Công suất yêu cầu là bao nhiêu? Việc xác định rõ chức năng sẽ giúp chọn đúng loại tủ và các thiết bị bên trong.

• Tính toán công suất và dự phòng: Lựa chọn kích thước tủ và các thiết bị đóng cắt (aptomat, contactor) có công suất phù hợp với tổng tải hiện tại và phải có dự phòng cho việc mở rộng hoặc nâng cấp trong tương lai (thường nên dự phòng khoảng 20-30%). Chọn tủ quá nhỏ sẽ gây khó khăn khi lắp đặt, tản nhiệt kém và không thể mở rộng.

• Môi trường lắp đặt: Tủ điện sẽ được đặt trong nhà hay ngoài trời? Môi trường có nhiều bụi bẩn, ẩm ướt, hóa chất hay nhiệt độ cao không? Yếu tố này quyết định đến vật liệu làm vỏ tủ (thép sơn tĩnh điện, inox, composite) và cấp bảo vệ IP (Ingress Protection) cần thiết để chống bụi và nước.

• Tiêu chuẩn kỹ thuật: Đảm bảo tủ điện và các thiết bị bên trong tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật điện hiện hành của Việt Nam (TCVN) và quốc tế (IEC) để đảm bảo an toàn và chất lượng.

• Không gian lắp đặt: Đo đạc vị trí dự kiến lắp đặt tủ để chọn kích thước (cao, rộng, sâu) phù hợp, đảm bảo đủ không gian thao tác phía trước và xung quanh tủ.

• Thương hiệu và nhà cung cấp: Ưu tiên lựa chọn các thiết bị đóng cắt, bảo vệ từ các thương hiệu uy tín và chọn nhà cung cấp, lắp đặt tủ điện có kinh nghiệm, năng lực và chế độ bảo hành tốt như Sài Gòn Sinco.

• Ngân sách: Cân đối giữa chi phí đầu tư và chất lượng, hiệu quả mang lại. Không nên ham rẻ mà chọn các sản phẩm kém chất lượng, tiềm ẩn rủi ro mất an toàn.

Lưu ý khi lựa chọn tủ điện công nghiệp

Quy trình thiết kế và lắp đặt của tủ điện công nghiệp

Để đảm bảo một tủ điện nhà xưởng (hay tủ điện công nghiệp) vận hành hiệu quả, an toàn và đáp ứng đúng nhu cầu, quy trình từ khâu lên ý tưởng đến khi bàn giao cần được thực hiện một cách bài bản, chuyên nghiệp. Tại Sài Gòn Sinco, chúng tôi tuân thủ quy trình chuẩn gồm các bước sau:

Bước 1: Khảo sát và Thu thập yêu cầu Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ trực tiếp đến địa điểm nhà xưởng để khảo sát thực tế. Đồng thời, chúng tôi sẽ trao đổi kỹ lưỡng với khách hàng để nắm bắt chi tiết các yêu cầu về chức năng, công suất tải dự kiến, môi trường vận hành, các tiêu chuẩn kỹ thuật cần tuân thủ và bất kỳ mong muốn đặc biệt nào khác.

Bước 2: Thiết kế bản vẽ Kỹ thuật Dựa trên thông tin đã thu thập, các kỹ sư thiết kế sẽ tiến hành xây dựng bộ bản vẽ kỹ thuật hoàn chỉnh. Bộ bản vẽ này bao gồm sơ đồ nguyên lý hoạt động chi tiết của mạch điện, bản vẽ bố trí (layout) sắp xếp các thiết bị bên trong tủ một cách khoa học và bản vẽ cơ khí cho vỏ tủ với kích thước chính xác.

Bước 3: Lựa chọn Vật tư Thiết bị Căn cứ vào bản vẽ thiết kế và yêu cầu của khách hàng, chúng tôi sẽ lựa chọn các loại vật tư, thiết bị điện cụ thể như aptomat, contactor, relay, PLC, biến tần, dây dẫn, đầu cốt... Đảm bảo các thiết bị này phù hợp về thông số kỹ thuật, công suất, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng và đến từ các thương hiệu uy tín đã được thống nhất.

Bước 4: Gia công Vỏ tủ và Lắp ráp Thiết bị Vỏ tủ điện sẽ được gia công chính xác theo bản vẽ cơ khí đã duyệt. Tiếp theo, các thiết bị điện đã lựa chọn sẽ được lắp đặt cẩn thận lên tấm panel (mặt lắp thiết bị) và các vị trí khác bên trong tủ. Quá trình đi dây kết nối giữa các thiết bị được thực hiện tỉ mỉ, gọn gàng theo đúng sơ đồ nguyên lý.

Bước 5: Kiểm tra và Thử nghiệm tại Xưởng (FAT) Trước khi xuất xưởng, mỗi tủ điện đều phải trải qua quá trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt (FAT - Factory Acceptance Test). Các hạng mục kiểm tra bao gồm kiểm tra ngoại quan, độ chắc chắn cơ khí, kiểm tra sự chính xác của việc đấu nối, đo điện trở cách điện, kiểm tra các mạch điều khiển và thực hiện các thử nghiệm chức năng cần thiết (vận hành không tải, mô phỏng tín hiệu...).

Bước 6: Vận chuyển và Lắp đặt tại Công trình Sau khi đạt yêu cầu FAT, tủ điện sẽ được đóng gói cẩn thận và vận chuyển an toàn đến địa điểm nhà xưởng của khách hàng. Đội ngũ kỹ thuật sẽ tiến hành lắp đặt tủ vào vị trí đã chuẩn bị và thực hiện đấu nối cáp điện động lực và cáp tín hiệu điều khiển từ tủ đến hệ thống máy móc, thiết bị liên quan.

Bước 7: Kiểm tra và Vận hành thử (Commissioning) Khi việc lắp đặt hoàn tất, chúng tôi sẽ tiến hành kiểm tra lại toàn bộ hệ thống một lần nữa tại công trường. Sau đó, cấp nguồn và thực hiện vận hành thử nghiệm tủ điện cùng các thiết bị liên quan dưới sự giám sát chặt chẽ, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, chính xác theo đúng thiết kế và yêu cầu vận hành.

Bước 8: Nghiệm thu và Bàn giao Sau khi hệ thống vận hành thử thành công và đáp ứng mọi yêu cầu, hai bên sẽ tiến hành nghiệm thu. Sài Gòn Sinco sẽ bàn giao tủ điện cùng bộ hồ sơ kỹ thuật đầy đủ (bản vẽ hoàn công, tài liệu hướng dẫn vận hành, phiếu bảo hành...) cho khách hàng.

Quy trình thiết kế và lắp đặt của tủ điện công nghiệp

Ứng dụng của tủ điện công nghiệp

Bất cứ nơi nào cần sử dụng điện năng với công suất lớn, cần phân phối, điều khiển và bảo vệ thiết bị, nơi đó đều cần đến sự hiện diện của tủ điện nhà xưởng.

Một số ví dụ điển hình về ứng dụng bao gồm:

• Nhà máy sản xuất: Trong mọi ngành từ cơ khí chế tạo, dệt may, da giày, điện tử, chế biến gỗ, thực phẩm, dược phẩm...

• Xưởng gia công, cơ khí: Cung cấp nguồn và điều khiển cho các máy công cụ, máy hàn, máy cắt...

• Kho bãi, nhà kho: Cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng, hệ thống nâng hạ, thông gió.

• Trang trại chăn nuôi, nhà kính nông nghiệp công nghệ cao: Điều khiển hệ thống chiếu sáng, thông gió, tưới tiêu, cho ăn tự động.

• Các tòa nhà thương mại lớn, khu công nghiệp: Tủ điện phân phối tổng và nhánh đóng vai trò trung tâm.

• Trạm xử lý nước thải, nước cấp: Điều khiển hệ thống bơm, máy khuấy, van...

Sự đa dạng trong ứng dụng cho thấy tầm quan trọng và tính thiết yếu của tủ điện nhà xưởng trong hạ tầng kỹ thuật hiện đại.

Ứng dụng của tủ điện công nghiệp

Qua bài viết này, Sài Gòn Sinco hy vọng đã giúp bạn hiểu rõ hơn tủ điện nhà xưởng là gì, các loại tủ phổ biến với chức năng riêng biệt và những yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn. Tủ điện nhà xưởng không chỉ là nơi chứa thiết bị mà còn là trung tâm đảm bảo an toàn, hiệu quả và ổn định cho toàn bộ hệ thống điện sản xuất.

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: