Những hệ thống tủ điện hạ thế sừng sững trong các trạm biến áp, trong các trạm kỹ thuật ở các khu công nghiệp hay trong nhà máy sản xuất. Có bao giờ bạn thắc mắc rằng chúng đóng vai trò gì trong hệ thống? Và có bao nhiêu loại tủ điện được đặt tên dưới hệ thống tủ điện hạ thế không?
Bài viết này sẽ đem đến cho bạn câu trả lời! Cùng xem nhé!
Tủ điện là gì
Khi nói đến tủ điện là gì? Thì chắc hẳn ai ai cũng hình dung ra được. Nhưng để định nghĩa được thì không phải ai cũng nêu ra được. Vậy tủ điện được định nghĩa như thế nào?
Định nghĩa: Tủ điện giống như căn nhà, là nơi chứa các thiết bị, bảo vệ các thiết bị khỏi tác động của môi trường như: Mưa nắng, gió bụi, nhiệt độ, độ ẩm…Ngoài ra, tủ điện là nơi để cố định các thiết bị điện như: công tắc, nút nhấn, aptomat, dây điện,… một cách ngăn nắp, cứng cáp, tiện lợi cho quản lý, bảo trì hay sửa chữa thay thế.
Với các nhu cầu dân dụng, có thể không cần thiết phải sử dụng tủ điện. Nhưng ngược lại, với các công trình, nhà máy sản xuất công nghiệp,…dù nhỏ hay lớn đều phải có ít nhất một tủ điện theo quy chuẩn.
Khác với các loại tủ điện dân dụng, tủ điện công nghiệp được phân chia làm nhiều loại và được thiết kế với kích thước và độ dày khác nhau tùy vào yêu cầu của hệ thống và ý đồ của người thiết kế. Hiện nay, các tủ điện dùng 2 chất liệu chính là tấm tôn hoặc nhựa composit để gia công.
Tủ điện tiếng Anh là gì
Tủ điện là một thiết bị vô cùng phổ biến. Vậy có khi nào bạn thắ mắc rằng, ở nước ngoài, nhất là tiếng Anh, thì người ta gọi tủ điện là gì?
Trong tiếng Anh, từ “tủ điện” được dịch ra là Electrical Cabinet. Chữ “electrical” là điện thì ai cũng biết rồi. Còn “cabinet” có nghĩa là tủ, buồng loại có ngăn kéo hoặc nắp đậy. Vậy nên khi gọi “Electrical Cabinet” thì chúng ta hiểu là tủ điện.
Ví dụ như: Low-voltage electrical cabinets: Tủ điện hạ thế
Ký hiệu tủ điện
Tủ điện tuỳ theo chức năng của chúng mà được ký hiệu theo từng ký tự khác nhau. Ví dụ như:
- Tủ DB thì ngoài tủ có dán nhãn ký hiệu DB
- Tủ phân phối tổng thì dán nhãn ký hiệu MSB
- Tủ chiếu sáng thì được dán nhãn LP…
Trong mạch điện, bản vẽ thì tủ điện, bảng điện hay được ký hiệu là hình chữ nhật theo TCVN.
Chức năng của hệ thống tủ điện
Tủ điện là một bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ công trình công nghiệp hay dân dụng nào, từ nhà máy điện đến các trạm biến áp, hệ thống truyền tải phân phối đến các hộ tiêu thụ điện. Nó được dùng làm nơi để lắp đặt và bảo vệ cho các thiết bị đóng cắt điện và thiết bị điều khiển, và là nơi đấu nối, phân phối điện cho công trình, đảm bảo cách ly những thiết bị mang điện với người sử dụng điện trong quá trình vận hành.
Tủ điện có thể được làm từ tấm kim loại hoặc composit với kích thước và độ dày khác nhau tùy theo nhu cầu sử dụng. Trong các ứng dụng thông thường, tủ điện thường được sơn tĩnh điện trơn hoặc nhăn với các màu sắc khác nhu tùy theo lĩnh vực sử dụng hoặc yêu cầu của thiết kế.
Tủ điện hạ thế
Tủ điện hạ thế đóng vai trò quan trọng trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Tủ điện hạ thế thường được đặt sau các máy biến áp hoặc trạm hạ thế. Tủ điện hạ thế có chức năng chính là đóng ngắt, bảo vệ an toàn cho các phụ tải bên dưới nó.
Từ các đường dây cao thế, trung thế sau đó qua các trạm hạ thế để biến đổi thành nguồn điện dân dụng 220V sử dụng cho các hộ gia đình, hay 380V phục vụ cho sản xuất công nghiệp. Trong hệ thống cấp điện này, tủ điện hạ thế được sử dụng để cân bằng, điều chỉnh nguồn điện thành nguồn điện chuẩn (1 pha 220V, 3 pha 380V).
Tất cả các loại tủ điện được lắp đặt trong dân dụng cũng như trong công nghiệp ở sau trạm đều được gọi là tủ điện hạ thế.
Cấu tạo tủ điện hạ thế
Các loại tủ điện hạ thế thường có cấu tạo chung, khá tương đồng với nhau. Bao gồm: Phần khung vỏ và phần bảng để lắp các thiết bị điện.
Phần vỏ tủ điện hạ thế được sản xuất từ tấm tôn sơn tĩnh điện hoặc mạ kẽm. Tuỳ theo yêu cầu mà chúng có kích thước và độ dày khác nhau. Và chúng đều có quy chuẩn thiết kế cho từng loại tủ.
Phần bảng điện bên trong thường là một tấm tôn liền khối, hoặc là dạng ghép module… đã được dập khuôn theo sơ đồ lắp đặt cho từng hệ thống. Các thiết bị điện được lắp đặt và đấu dây theo bảng vẽ sơ đồ vị trí định trước. Ngoài ra, một vài mẫu tủ có các thiết bị điện được lắp đặt ngay trên cánh cửa tủ, tiện cho việc giám sát điều khiển. Cụ thể như thế nào? Chúng ta cùng đi phân loại tủ hạ thế ở nội dung ngay dưới đây!
Phân loại tủ điện hạ thế
Trong mục này mình sẽ phân loại các tủ điện hạ thế, đồng thời sẽ giới thiệu qua chức năng cũng như tên gọi, tên tiếng Anh của từng loại tủ luôn. Trong kỹ thuật điện, các anh chị có nhiều cách phân loại tủ khác nhau, ví dụ như:
- Gọi tên tủ điện dựa trên tính năng của chúng
- Dựa vào nguồn cấp
- Dựa vào ứng dụng của tủ điện trong hệ thống,…
Trong phần này, mình sẽ phân loại theo nhóm chức năng của tủ điện hạ thế, cụ thể như sau:
Các tủ điện phân phối hạ thế
Chức năng chính của các tủ điện phân phối hạ thế là: phân phối điện, đóng cắt, chuyển mạch, bảo vệ an toàn cho hệ thống phụ tải hoạt động bên dưới. Trong nhóm tủ điện phân phối hạ thế thì người ta chia ra các loại như sau:
Tủ điện phân phối tổng MSB
Tên gọi MSB là từ viết tắt của Main Distribution Board hoặc Main Switch Board. Như tên gọi, các tủ điện MSB là thành phần trong hệ thống tủ điện hạ thế và là nhân tố quan trọng trong mạng phân phối điện. Vị trí thường thấy của tủ MSB là bên dưới trạm điện hạ thế, đằng trước các tủ điện phân phối DB.
Tủ điện MSB thường được thiết kế kiểu lắp ráp module, gồm có module nguồn vào, module phân đoạn, module phân phối. Chúng thường được đặt trong các phòng kỹ thuật của nhà máy. Nhiệm vụ của tủ điện MSB là phân phối điện cho hệ thống điện của công ty, nhà máy, xưởng sản xuất, chung cư, bệnh viện, cao ốc,…
Tủ điện phân phối hạ thế DB
Tên gọi DB là từ viết tắt của Distribution Board. Hiểu theo nghĩa kỹ thuật điện Việt Nam là tủ điện phân phối DB hay tủ điện hạ thế DB.
Tủ điện phân phối DB đảm nhận chức năng phân phối điện cho các bảng điện khác trong từng khu vực hoặc trực tiếp cung cấp năng lượng cho tải. Các tủ DB thường được cấp nguồn từ đầu ra của tủ điện MSB.
Chức năng bảo vệ của tủ điện phân phối hạ thế DB được điều chỉnh cao hơn một cấp so với tủ điện phân phối MSB. Mục đích chính là để đảm bảo an toàn cho khu vực cấp nguồn mà không ảnh hưởng đến các khu vực khác.
Tủ điện DB này thường được đặt gần các phụ tải, bên trong tủ chỉ bao gồm MCB/RCCB, đèn báo pha, cầu chì. Một số tủ đặc biệt có gắn đồng hồ đo kWh, Amper kế, Volt kế, bảo vệ mất pha, tụ bù… lắp tại các phòng vận hành của các khu công nghiệp, các nhà xưởng, các cao ốc….
Tủ điện chuyển mạch ATS
Tủ điện chuyển mạch ATS là tên gọi viết tắt của Automatic Transfer Switches. Được hiểu là một thiết bị khớp nối của một máy phát điện và hệ thống điện của tòa nhà.
Các tủ điện chuyển mạch ATS đảm nhận chức năng tự động chuyển nguồn điện chính sang nguồn máy phát, trong trường hợp mất điện hoặc sự cố của nguồn điện chính. Và sẽ tự động chuyển trở lại nguồn điện chính khi nó trở lại bình thường. Tủ điện ATS được sử dụng rộng rãi ở những nơi đòi hỏi nguồn điện liên tục hoặc các khu vực hay bị mất điện lưới đột ngột như nhà hàng, khách sạn, bệnh viện, xưởng sản xuất …
Tủ điện bù công suất cosφ
Power factor correction panel hay còn gọi là tủ điện bù hệ số công suất là một thành phần trong hệ thống tủ điện hạ thế.
Tủ điện bù công suất phản kháng được sử dụng cho các hệ thống điện có các phụ tải có tính cảm kháng cao.
Các tủ điện bù hệ số công suất cos phi đảm nhận chức năng bù công suất bậc hai, tăng hệ số công suất, giảm tổn thất điện năng và tăng độ ổn định cho hệ thống điện. Bộ điều chỉnh hệ số công suất tự động theo dõi hệ thống điện, điều khiển các bước mở và đóng của tụ điện để phù hợp với tải đang sử dụng, hệ số công suất thực tế của hệ thống luôn được đảm bảo so với giá trị định mức.
Các tủ điện này thường được lắp đặt tại tại các khu vực trạm máy biến áp, tại vị trí của các thiết bị cần ổn định hệ số công suất và các công trình công nghiệp khác.
Tủ điện hòa đồng bộ
Cũng là một thành phần trong hệ thống tủ điện hạ thế. Tủ điện hòa đồng bộ thực hiện các công việc đồng bộ các máy phát điện hay các nguồn điện độc lập hoà vào với nhau. Đây là giải pháp kỹ thuật trong việc tiết kiệm nhiên liệu. Tối ưu hoá, nâng cao độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện.
Tủ điện hoà đồng bộ đảm nhận các chức năng đồng bộ hóa hai hoặc nhiều máy phát với nhau vì công suất của một máy phát không thể cung cấp đủ năng lượng cho tải. Bảng mạch sử dụng bộ điều khiển logic lập trình tự động (PLC) để giám sát các máy phát tải và điều khiển để khởi động hoặc dừng tùy thuộc vào nhu cầu năng lượng của tải, tránh lãng phí không cần thiết.
Khi nguồn điện chính gặp sự cố thì ngay lập tức các máy phát điện dự phòng sẽ tự động khởi động, tự hòa đồng bộ và chia tải với nhau.
Các tủ điện điều khiển
Khác với các tủ điện phân phối, các tủ điện điều khiển hạ thế có chức năng chính là điều khiển các phụ tải theo chương trình đã được cài đặt trước. Các tủ điện điều khiển thường kết nối với các tủ điện động lực.
Tủ điện điều khiển động cơ MCC
Motor Control Centers hay còn gọi là tủ điện điều khiển động cơ.
Tủ điện điều khiển động cơ MCC đảm nhận chức năng điều khiển và bảo vệ động cơ, nhận tín hiệu phản hồi từ hệ thống điều khiển một cách chính xác và hiệu quả. Ví dụ như: để khởi động, điều khiển tốc độ hoặc chiều quay của các động cơ có công suất lớn trong các nhà máy, các xưởng sản xuất, các trạm bơm….
Các tủ điện MCC được thiết kế dưới dạng các module riêng biệt bao gồm các phân vùng cố định hoặc có thể rút để bảo hành và sửa chữa mà không tắt nguồn, đảm bảo hoạt động bình thường của nó mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác.
Tủ điện điều khiển chiếu sáng LP
Từ LP là từ viết tắt của Lighting Panel nghĩa là tủ điện chiếu sáng.
Tủ điện điều khiển chiếu sáng lấy nguồn điện từ bảng phân phối và cung cấp năng lượng cho đèn hoặc ổ cắm. Bộ hẹn giờ hoặc PLC thường được sử dụng trong bảng điều khiển và chế độ đóng / mở tự động được đặt sẵn theo thời gian mà không cần thao tác của con người để vận hành.
Nơi dễ bắt gặp các tủ điện điều khiển chiếu sáng LP nhất là ở các khu vực công cộng như: đường phố, các chung cư, công viên,… hay trong các khu thương mại, các tòa cao ốc, bệnh viện, trường học….
Tủ điện phòng cháy chữa cháy
Tủ điện phòng cháy chữa cháy là dạng tủ bảo đảm an toàn điện. Chúng luôn được đặt ở chế độ tự động, hoạt động theo một chương trình đã cài đặt trước.
Các chức năng của tủ phòng cháy chữa cháy như: Tự động vận hành bơm bù áp khi hệ thống phòng cháy chữa cháy bị rò rỉ nước. Tự động vận hành bơm nước khi vòi cứu hỏa được mở…và một số tính năng khẩn cấp khác luôn được dự phòng khi tình huống xấu xảy ra.
Tủ điện RMU
RMU là chữ viết tắt của Ring Main Unit. Là một tủ điện đóng cắt nhỏ gọn hoàn toàn cách nhiệt bằng khí. Các thiết bị chuyển mạch chính có thể là bộ ngắt công tắc hoặc bộ ngắt công tắc hợp nhất hoặc bộ ngắt mạch.
Tủ điện động lực
Đây là một nhóm thiết bị điện đóng cắt. Chức năng chính của tủ điện này là đóng cắt các phụ tải có công suất lớn, nó thường được sử dụng chung với các tủ điện điều khiển.
Bài viết đã mang đến cho bạn những thông tin cơ bản nhất của các loại tủ điện trong hệ thống tủ điện hạ thế.
Hy vọng qua bài viết này, các bạn sẽ nắm được như thế nào là tủ MSB, tủ DB, hay tủ RMU…
Các bạn hãy giúp mình chia sẻ bài viết này rộng rãi trên mạng xã hội nhé! Cảm ơn!
