Tìm hiểu về tủ điện

Tủ điện là nơi lắp đặt, bảo vệ và tổ chức các thiết bị điện như công tắc, aptomat (CB), rơ-le, biến áp, bộ điều khiển và dây dẫn. Tủ điện giúp hệ thống vận hành an toàn – ổn định – có trật tự trong nhà ở, tòa nhà thương mại, nhà máy, trung tâm dữ liệu… Hình dạng thường là chữ nhật hoặc vuông tùy vị trí và mục đích sử dụng.

Chức năng của tủ điện

Tủ điện là “điểm trung tâm” trong mọi công trình công nghiệp và dân dụng: từ nhà máy điện, trạm biến áp, hệ thống truyền tải đến tủ phân phối cho người dùng cuối. Tủ dùng để lắp và bảo vệ thiết bị đóng cắt – điều khiển, đồng thời là nơi kết nối – phân phối điện đến các khu vực, đảm bảo cách ly an toàn giữa thiết bị điện và người vận hành.

Tủ có thể làm từ kim loại hoặc composite với nhiều kích thước/độ dày khác nhau. Bề mặt thường được sơn tĩnh điện (hoặc vân nhăn) với màu sắc tùy lĩnh vực và yêu cầu thiết kế.

Vật liệu phổ biến

• Thép sơn tĩnh điện: bền, chịu lực tốt, phù hợp môi trường công nghiệp.
• Nhựa/sợi thủy tinh (fiberglass): nhẹ, chống gỉ, dùng cho ngoài trời hoặc gần biển.
• Inox: phù hợp thực phẩm/y tế nơi yêu cầu vệ sinh cao.

Tủ điện thường có khóa cửa, gioăng cao su chống nước/bụi và được tiếp địa để đảm bảo an toàn.

Phân loại tủ điện thường gặp

1) Tủ phân phối tổng MSB (Main Switchboard)

Tủ phân phối chính dùng cho cấp điện tổng, phân phối cho các nhánh tải công suất lớn. Kết cấu dạng modular, có thể ghép bệ – khoang để tạo thành hệ thống phân phối. Vật liệu kim loại sơn tĩnh điện; nắp hông/lưng tháo rời thuận tiện lắp đặt – bảo trì.

2) Tủ điều khiển trung tâm (MCC/Control Cabinet)

• Dạng cố định hoặc khay kéo (withdrawable) tùy nhu cầu.
• Thiết bị thường dùng: soft starter, biến tần, khởi động trực tiếp/đổi nối sao–tam giác, thiết bị bảo vệ – lập trình – hiển thị.
• Vỏ thép mạ/sơn tĩnh điện; phù hợp điều khiển động cơ công nghiệp/thuỷ lợi; hỗ trợ vận hành tại chỗ/remote, đảo chiều, thay đổi tốc độ.

Tham khảo linh kiện: contactor Schneider 🔗 / contactor LS 🔗, rơ-le nhiệt Schneider 🔗 / rơ-le nhiệt LS 🔗.

3) Tủ chuyển nguồn ATS

Dùng cho tải yêu cầu cấp điện liên tục – tự động chuyển nguồn từ lưới sang máy phát khi sự cố và ngược lại. Điện áp danh định thường 380/415V; dòng định mức có thể tới 1600A – 6300A; thời gian chuyển ước 5–10s (phụ thuộc cấu hình).

4) Tủ phân phối tầng/nhà xưởng (DB)

Tủ gọn, thẩm mỹ, an toàn, thuận tiện thao tác; phân phối điện cho từng tầng/khu vực/xưởng. Có thể đánh dấu màu pha (đỏ – vàng – xanh) để dễ lắp đặt và bảo trì.

5) Tủ PCCC (tủ bơm chữa cháy)

Tối ưu an toàn phòng cháy: chế độ tự động theo quy trình – bù áp khi rò rỉ, chạy bơm điện khi có tín hiệu cháy, tự động chạy bơm diesel khi mất điện; sạc ắc quy và báo trạng thái. Thường yêu cầu hiển thị mất pha, đo dòng/áp, mức bảo vệ IP phù hợp môi trường.

6) Tủ điều khiển chiếu sáng

Dùng cho đường phố, khu đô thị, công viên, cầu… hoặc trung tâm thương mại, văn phòng, bệnh viện, trường học, cảng, sân bay, sân vận động. Có thể kết hợp rơ-le thời gian để bật/tắt theo lịch trình.

7) Tủ bù công suất (Capacitor Bank)

Bù công suất phản kháng cho xưởng/dây chuyền, dung lượng có thể tới hàng trăm kVAr. Phương thức điều khiển – bảo vệ được thiết kế theo tải và yêu cầu vận hành.

8) Tủ rack/mạng (Rack Cabinet)

Tủ chuyên dụng chứa thiết bị mạng như router, switch, server… giúp bảo vệ thiết bị khỏi tác động môi trường. Vật liệu tôn/thép; độ dày phổ biến 1.2–1.5mm (loại kém chỉ 0.8–1.0mm).

9) Tủ công tơ (Công tơ 1P/3P, trực tiếp/gián tiếp)

Dùng đo điện kỹ thuật hoặc thương mại tại trạm, nhà máy, văn phòng, chung cư… Tùy tải: 3P lớn dùng công tơ gián tiếp qua biến dòng 1A/5A; 3P nhỏ và 1P dùng công tơ trực tiếp các dải dòng phù hợp.

10) Tủ điều khiển động cơ

Hiện diện ở hầu hết công trình: bơm, băng tải, khí nén… Các phương pháp điều khiển: khởi động trực tiếp, sao–tam giác, soft starter, biến tần. Xem MCCB Schneider 🔗 / MCCB LS 🔗, MCB Schneider 🔗.

11) Tủ hòa đồng bộ (Synchronous Cabinet)

Hòa đồng bộ nhiều máy phát/nguồn độc lập để nâng độ tin cậy cấp điện và tối ưu nhiên liệu. Khi mất điện lưới, máy phát dự phòng tự khởi động – tự hòa đồng bộ – chia tải – điều khiển số lượng máy chạy theo phụ tải.

12) Tủ RMU (Ring Main Unit – trung thế)

RMU là tủ trung thế kiểu vỏ kim loại, cách điện khí SF₆ cho lưới phân phối đến ~36kV/630A. Kín hoàn toàn, phần đóng cắt nằm trong bình khí SF₆ bằng inox → an toàn, chống ẩm/bụi tốt; kết nối qua ngăn cáp, dùng máy cắt hoặc tải cắt kèm cầu chì bảo vệ. Có loại mở rộng (Extensible) và compact. Tuổi thọ thiết bị có thể >20 năm; vận hành ổn định trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Các kiểu lắp đặt theo vị trí

• Trong nhà: phòng kỹ thuật, phân xưởng, văn phòng - tham khảo vỏ tủ trong nhà🔗
• Ngoài trời: ưu tiên độ kín & mái che – tham khảo vỏ tủ ngoài trời 🔗.
• Treo tường: gọn, dễ bảo trì – xem vỏ tủ Tam Anh 🔗.
• Đứng sàn: kích thước lớn, chứa nhiều thiết bị – đặt gia công theo yêu cầu 🔗.

Tiêu chí lựa chọn tủ điện

• Vật liệu: thép, inox, nhựa… theo môi trường sử dụng.
• Mức bảo vệ (IP/NEMA): bụi/nước/va đập theo điều kiện làm việc.
• Kích thước & dự phòng: đủ không gian dây dẫn – thiết bị – mở rộng.
• Thông gió & tản nhiệt: quạt/lưới/khe thở, bố trí theo khuyến nghị NSX.
• Khóa an toàn & tiếp địa: bảo vệ người vận hành.
• Phụ kiện đi dây: máng – thanh DIN – cầu đấu đồng bộ để tủ “sạch”, dễ bảo trì. Tham khảo máng Salzer 🔗, terminal blocks 🔗.

Lợi ích khi thiết kế tủ điện theo yêu cầu (Custom)

• Tối ưu không gian bố trí – đường dây gọn.
• Tăng độ tin cậy nhờ vật liệu/phụ kiện “đúng nơi – đúng chỗ”.
• Giảm chi phí bảo trì: dễ tháo lắp, truy vết.
• Đáp ứng yêu cầu riêng: điều khiển nhiệt độ, PLC, truyền thông.
• Thẩm mỹ & đồng bộ thương hiệu.