Tủ điện ngoài trời

Tủ điện ngoài trời là loại tủ điện được thiết kế đặc biệt để chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt như mưa, nắng, bụi bẩn, độ ẩm cao, nhiệt độ thay đổi… Thường được sử dụng trong các công trình công nghiệp, dân dụng, hệ thống điện mặt trời, trạm biến áp, chiếu sáng đô thị…

1. Đặc điểm nổi bật và Vai trò

• Chịu được môi trường khắc nghiệt: Đây là đặc điểm quan trọng nhất. Tủ điện ngoài trời phải có khả năng chống chịu mưa, nắng (tia UV), gió, bụi bẩn, độ ẩm cao, nhiệt độ thay đổi thất thường, thậm chí là các tác động cơ học nhẹ.
• Bảo vệ thiết bị điện: Chức năng chính là bảo vệ các thiết bị đóng cắt, điều khiển, đo lường, phân phối điện bên trong khỏi sự xâm nhập của nước, bụi bẩn, côn trùng, và các yếu tố môi trường khác, từ đó đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
• Đảm bảo an toàn: Cách ly các bộ phận mang điện với môi trường bên ngoài và con người, ngăn ngừa nguy cơ rò rỉ điện, chập cháy, giật điện, tăng cường an toàn cho người sử dụng và hệ thống.
• Phân phối và điều khiển điện: Giống như các loại tủ điện khác, tủ điện ngoài trời cũng thực hiện chức năng phân phối nguồn điện và điều khiển hoạt động của các thiết bị, hệ thống điện lớn trong các công trình ngoài trời.
• Tính thẩm mỹ: Một số tủ điện ngoài trời được thiết kế với kiểu dáng hiện đại, phù hợp với cảnh quan xung quanh.

2. Cấu tạo và Thiết kế đặc trưng

Để đáp ứng được yêu cầu về môi trường, tủ điện ngoài trời có những đặc điểm cấu tạo và thiết kế khác biệt:

• Vỏ tủ:
  • Vật liệu: Thường được làm từ thép mạ kẽm sơn tĩnh điện, inox (SUS304, SUS316) hoặc vật liệu composite (FRP).
    • Thép sơn tĩnh điện: Chống gỉ sét, chịu lực tốt, được sơn lớp sơn tĩnh điện chất lượng cao (có thể chống tia UV, chống bong tróc) để tăng cường độ bền và tính thẩm mỹ.
    • Inox: Khả năng chống ăn mòn vượt trội, đặc biệt phù hợp cho môi trường gần biển hoặc có hóa chất.
    • Composite: Nhẹ, bền, kín nước và không bị ăn mòn, thường dùng cho tủ phân phối điện dân cư, viễn thông.
  • Độ dày vật liệu: Thường dày hơn tủ trong nhà, từ 1.2mm đến 2mm để tăng độ bền và khả năng chịu va đập.
  • Thiết kế mái che: Hầu hết tủ điện ngoài trời đều có phần mái che dốc (kiểu mái chóp) để chống đọng nước, giúp nước mưa chảy xuống dễ dàng, bảo vệ thân tủ và cửa tủ.
  • Cửa tủ: Có thể là 1 cánh hoặc 2 cánh, có gioăng cao su chất lượng cao (ron chống thấm) xung quanh viền cửa để đảm bảo độ kín khít tuyệt đối, ngăn nước và bụi xâm nhập. Các khóa, bản lề cũng được thiết kế đặc biệt để tăng khả năng kín nước.
  • Đế cao / Tai treo: Tủ thường có đế cao đặt trên nền hoặc tai treo để lắp đặt trên cột, tránh tiếp xúc trực tiếp với mặt đất ẩm ướt hoặc ngập nước.
• Hệ thống thông gió và tản nhiệt: Để tránh quá nhiệt bên trong do ánh nắng mặt trời và nhiệt lượng tỏa ra từ thiết bị, tủ điện ngoài trời thường tích hợp:
  • Lỗ thông gió / chớp sườn tản nhiệt: Được thiết kế có lưới lọc và màng chống nước.
  • Quạt làm mát: Có thể là quạt cưỡng bức, được thiết kế chống nước.
• Hệ thống tiếp địa: Luôn được trang bị hệ thống tiếp địa an toàn.
• Bên trong tủ: Tương tự tủ điện công nghiệp thông thường, bao gồm các thiết bị như: Aptomat (MCB, MCCB, ACB), Contactor, Relay, Bộ chống sét lan truyền (SPD), đồng hồ đo, nút nhấn, đèn báo, hệ thống thanh cái, cầu đấu, v.v.

3. Tiêu chuẩn bảo vệ IP (Ingress Protection)

Tiêu chuẩn IP là yếu tố quan trọng nhất để đánh giá khả năng bảo vệ của vỏ tủ điện ngoài trời. Mã IP gồm hai chữ số:

• Chữ số thứ nhất (x): Khả năng chống lại sự xâm nhập của vật thể rắn (bụi). Từ 0 (không bảo vệ) đến 6 (chống bụi hoàn toàn).
• Chữ số thứ hai (y): Khả năng chống lại sự xâm nhập của nước. Từ 0 (không bảo vệ) đến 8 (ngâm liên tục trong nước).

Đối với tủ điện ngoài trời, các cấp bảo vệ IP phổ biến thường là:

• IP54: Chống bụi bám vào và chống nước bắn từ mọi hướng. Phù hợp cho các hệ thống tủ điện ngoài trời, tủ điện hạ tầng các khu công nghiệp, trạm kiosk.
• IP55: Tương tự IP54 nhưng khả năng chống nước tốt hơn (chống nước phun từ vòi).
• IP65: Được sử dụng rất phổ biến cho tủ điện ngoài trời. Chống bụi hoàn toàn và chống nước phun mạnh từ mọi hướng. Thường dùng trong công nghiệp hóa chất, tàu thủy, khu vực mưa lớn.
• IP66: Chống bụi hoàn toàn và chống nước từ vòi phun áp lực mạnh. Lý tưởng cho khu vực mưa lớn hoặc môi trường cảng biển.
• IP67: Chống bụi hoàn toàn và chống ngâm nước tạm thời (thời gian ngắn). Phù hợp cho các công trình đặc thù như trạm bơm hoặc khu vực có nguy cơ ngập lụt.

4. Ứng dụng của Tủ điện ngoài trời

Tủ điện ngoài trời được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Hệ thống chiếu sáng công cộng: Tủ điều khiển chiếu sáng đường phố, công viên, khu đô thị, quảng trường.
• Hệ thống cấp thoát nước: Tủ điều khiển bơm nước sinh hoạt, bơm nước thải, hệ thống tưới tiêu.
• Trạm biến áp, trạm phân phối điện: Nơi đặt các thiết bị bảo vệ, đo lường và đóng cắt của lưới điện.
• Trạm viễn thông: Chứa thiết bị điều khiển và nguồn điện cho các trạm BTS, trạm thu phát sóng.
• Khu công nghiệp, nhà máy: Tủ phân phối, tủ điều khiển cho các thiết bị, máy móc đặt ngoài trời.
• Hệ thống năng lượng mặt trời: Tủ điện kết nối, bảo vệ và điều khiển hệ thống pin mặt trời.
• Hệ thống camera an ninh, giám sát: Tủ chứa nguồn và thiết bị điều khiển cho camera.
• Quảng cáo, biển hiệu lớn: Cung cấp và điều khiển nguồn điện cho các biển quảng cáo ngoài trời.

Việc lựa chọn tủ điện ngoài trời cần dựa trên môi trường lắp đặt cụ thể, công suất và loại thiết bị bên trong để đảm bảo cấp độ bảo vệ IP phù hợp, độ bền vật liệu và thiết kế tối ưu, giúp hệ thống hoạt động ổn định và an toàn trong mọi điều kiện thời tiết.