Tủ Điện Hạ Thế

Tủ Điện Hạ Thế Là Gì?

1.1. Định nghĩa

Tủ hạ thế (tên gọi khác là tủ điện hạ thế, tủ điện phân phối) là một loại tủ điện được thiết kế và chế tạo để hoạt động ở dải điện áp thấp, cụ thể là dưới 1000V (thường là 400V/220V ở Việt Nam). Chức năng chính của nó là nhận điện từ trạm biến áp, xử lý và phân phối đến các mạch nhánh và cuối cùng là các thiết bị sử dụng điện.

Vai trò của tủ hạ thế không chỉ đơn thuần là phân phối, mà còn là bảo vệ, kiểm soát và đo lường. Nó đảm bảo rằng dòng điện được cung cấp ổn định, an toàn và hiệu quả, ngăn ngừa các sự cố nguy hiểm như quá tải, ngắn mạch hay rò rỉ điện có thể gây cháy nổ hoặc hư hỏng thiết bị.

1.2. Cấu tạo chi tiết

Cấu tạo của tủ hạ thế bao gồm nhiều thành phần được lắp đặt bên trong một khung kim loại vững chắc, được thiết kế theo các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt.

• Vỏ tủ (Enclosure):

  • Làm từ thép tấm hoặc inox, được sơn tĩnh điện để chống ăn mòn và gỉ sét.

  • Vỏ tủ có chức năng bảo vệ các thiết bị bên trong khỏi tác động của môi trường như bụi bẩn, độ ẩm và đặc biệt là cách ly các bộ phận mang điện với môi trường bên ngoài, đảm bảo an toàn cho người vận hành.

  • Độ bền của vỏ tủ được đánh giá bằng chỉ số IP (Ingress Protection), ví dụ IP54 (chống bụi và nước), IP65 (chống bụi và nước mạnh).

• Thanh cái (Busbar):

  • Hệ thống các thanh dẫn điện bằng đồng hoặc nhôm, có tiết diện lớn để truyền tải dòng điện chính.

  • Thanh cái là "trục xương sống" của tủ điện, kết nối từ nguồn cấp chính đến các thiết bị đóng cắt và phân phối dòng điện.

• Thiết bị Đóng cắt (Switchgear):

  • Đây là các thiết bị cốt lõi có chức năng đóng, ngắt dòng điện để bảo vệ hệ thống.

  • Máy cắt không khí (ACB - Air Circuit Breaker): Là máy cắt tổng, có khả năng chịu dòng điện rất lớn, thường được đặt ở vị trí đầu vào của tủ điện tổng (MSB).

  • Áp-tô-mát khối (MCCB - Molded Case Circuit Breaker): Dùng để bảo vệ các mạch nhánh có dòng điện trung bình, phổ biến trong các tủ điện nhánh (DB).

  • Áp-tô-mát tép (MCB - Miniature Circuit Breaker): Dùng cho các nhánh tải nhỏ như ổ cắm, chiếu sáng, điều hòa.

  • Aptomat chống rò (ELCB/RCCB): Bảo vệ an toàn cho con người bằng cách ngắt mạch khi phát hiện dòng điện rò rỉ.

  • Công tắc tơ (Contactor): Dùng để điều khiển các thiết bị có công suất lớn như động cơ, máy bơm.

• Thiết bị Bảo vệ và Điều khiển:

• Rơ-le (Relay): Các loại rơ-le nhiệt, rơ-le bảo vệ quá tải, quá áp, bảo vệ mất pha, đảm bảo an toàn cho động cơ và thiết bị.

• Đồng hồ đo (Meters): Đo lường các thông số điện như điện áp (V), dòng điện (A), tần số (Hz), công suất (kW), điện năng tiêu thụ (kWh).

• Đèn báo: Hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị và mạch điện.

Phân loại Tủ Hạ Thế

Tủ điện hạ thế được phân loại dựa trên chức năng và vị trí lắp đặt:

• Tủ điện tổng (MSB - Main Switchboard): Nhận nguồn từ trạm biến áp và phân phối đến các tủ nhánh hoặc tủ điều khiển. Là điểm khởi đầu của toàn bộ hệ thống điện hạ thế.

• Tủ điện phân phối nhánh (DB - Distribution Board): Nhận nguồn từ tủ tổng và phân phối đến các tầng, khu vực hoặc một nhóm tải cụ thể.

• Tủ điều khiển động cơ (MCC - Motor Control Center): Chuyên dụng để điều khiển, khởi động, và bảo vệ các động cơ trong nhà máy, xưởng sản xuất.

• Tủ điện chiếu sáng: Dùng để điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng hoặc trong các tòa nhà.

Ứng dụng Rộng Rãi của Tủ Điện Hạ Thế

Nhờ vai trò và cấu tạo của mình, tủ điện hạ thế có mặt ở hầu hết các lĩnh vực.

• Công trình Dân dụng và Thương mại:

  • Chung cư và Tòa nhà: Tủ MSB nhận điện tổng, sau đó phân phối đến từng tầng hoặc từng căn hộ qua các tủ DB. Trong mỗi căn hộ, tủ điện con sẽ phân phối cho các thiết bị như máy lạnh, bình nóng lạnh, ổ cắm, và hệ thống chiếu sáng.

  • Trung tâm thương mại, Văn phòng: Đảm bảo nguồn điện liên tục cho thang máy, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống máy tính và các thiết bị văn phòng khác.

• Khu Công nghiệp và Nhà máy:

  • Đây là môi trường ứng dụng quan trọng nhất. Tủ điện phân phối và tủ MCC cung cấp nguồn điện an toàn và chính xác cho các dây chuyền sản xuất, máy móc, động cơ, hệ thống máy nén khí, bơm nước.

  • Tủ điện bảo vệ các thiết bị đắt tiền khỏi sự cố điện, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tổn thất sản xuất.

• Cơ sở Hạ tầng Công cộng:

  • Bệnh viện, Sân bay, Nhà ga: Tủ điện được thiết kế với tiêu chuẩn cao, có hệ thống dự phòng (nguồn điện từ máy phát), đảm bảo nguồn điện không bị gián đoạn, đặc biệt quan trọng cho các thiết bị y tế hoặc hệ thống an ninh.

  • Hệ thống chiếu sáng đường phố: Tủ điện được sử dụng để điều khiển hệ thống đèn đường, bật/tắt theo giờ lập trình sẵn hoặc theo cảm biến ánh sáng.

• Lĩnh vực Năng lượng:

• Nhà máy Điện mặt trời, điện gió: Tủ điện đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập, chuyển đổi và phân phối nguồn điện từ các tấm pin mặt trời hoặc tuabin gió vào lưới điện quốc gia hoặc hệ thống lưu trữ.

Các Thương hiệu Tủ Điện Nổi tiếng

Thị trường tủ điện hạ thế rất sôi động với nhiều nhà sản xuất uy tín, từ các tập đoàn toàn cầu đến các công ty trong nước.

Thương hiệu Quốc tế:

• Schneider Electric: Một trong những nhà sản xuất thiết bị điện hàng đầu thế giới. Các dòng tủ điện của Schneider được đánh giá cao về chất lượng, độ an toàn và công nghệ tiên tiến, với các dòng sản phẩm nổi bật như PrismaPlus, Okken.

• Siemens: Tập đoàn công nghệ hàng đầu của Đức, nổi tiếng với các thiết bị đóng cắt và hệ thống tủ điện đáng tin cậy. Dòng tủ Sivacon của Siemens được tin dùng trong nhiều dự án lớn trên toàn cầu.

• ABB: Một công ty đa quốc gia trong lĩnh vực điện và tự động hóa. ABB cung cấp các giải pháp tủ điện toàn diện cho mọi ứng dụng, với các dòng sản phẩm như System pro E power.

• VERTIV: Một tập đoàn quản lý năng lượng toàn cầu, cung cấp các giải pháp tủ điện hạ thế với độ an toàn và hiệu suất cao.

• Thương hiệu Việt Nam:

  • Thị trường Việt Nam có nhiều nhà sản xuất tủ điện uy tín, cạnh tranh tốt về giá cả và khả năng tùy chỉnh. Các công ty này thường sản xuất tủ dựa trên tiêu chuẩn quốc tế và sử dụng thiết bị của các hãng nổi tiếng như Schneider, Siemens, ABB.

  • Một số cái tên nổi bật: ANPECO, HAWEE, VASCO, Viễn Thông A... Các công ty này có ưu điểm là hiểu rõ thị trường trong nước, khả năng tùy chỉnh linh hoạt và dịch vụ hậu mãi nhanh chóng.

Kết luận

Tủ điện hạ thế không chỉ là một chiếc hộp kim loại mà là một phần cốt lõi của bất kỳ hạ tầng điện nào. Nó đảm bảo sự an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy cho toàn bộ hệ thống. Với sự đa dạng về ứng dụng và các nhà cung cấp uy tín, tủ hạ thế là một khoản đầu tư chiến lược để bảo vệ tài sản, tính mạng con người và đảm bảo sự liên tục trong mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh.