Tủ điện là gì? Ứng dụng, cấu tạo, và các loại phổ biến

Tủ điện là một trong những thành phần không thể thiếu của hệ thống điện hiện đại, giúp quản lý, phân phối và bảo vệ các thiết bị điện trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Hiểu rõ về cấu tạo và ứng dụng của thiết bị này sẽ giúp người dùng lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất cho nhu cầu của mình. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về tủ điện, cấu tạo và các loại tủ điện phổ biến trên thị trường hiện nay.

1. Khái niệm về tủ điện và ứng dụng của chúng

Tủ điện là một thiết bị chứa và bảo vệ các thiết bị điện tử, có chức năng chính là điều khiển, phân phối và bảo vệ các hệ thống điện. Với cấu tạo dạng hộp kín, tủ điện giúp bảo vệ các thiết bị bên trong khỏi những yếu tố gây hại từ môi trường bên ngoài như bụi, nước, và các yếu tố cơ học khác. Bên cạnh đó, tủ điện còn đảm bảo việc quản lý dòng điện một cách an toàn, ngăn ngừa các rủi ro liên quan đến cháy nổ, ngắn mạch hoặc quá tải.

Tủ điện được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện công trình bao gồm cả dân dụng lẫn công nghiệp. Chúng xuất hiện trong các tòa nhà, nhà máy sản xuất, trung tâm dữ liệu, và nhà dân. Tùy thuộc vào mức độ của từng công trình mà tủ điện sẽ có kích thước lớn nhỏ và công dụng khác nhau.

Xem thêm: Hệ thống điện công trình là gì? Các thành phần và cách lắp đặt

2. Cấu tạo của tủ điện

Tủ điện được thiết kế với nhiều thành phần quan trọng, mỗi thành phần đảm nhiệm một chức năng riêng biệt để đảm bảo hệ thống điện hoạt động hiệu quả và an toàn. Các thành phần chính bao gồm:

Vỏ tủ điện: Thường được làm từ thép mạ kẽm hoặc nhôm, phủ sơn tĩnh điện để bảo vệ thiết bị bên trong khỏi bụi bẩn và độ ẩm. Vỏ tủ giúp bảo vệ các thiết bị điện khỏi các yếu tố tác động từ môi trường​.

Thiết bị đóng cắt: Các thiết bị đóng cắt trong tủ điện bao gồm cầu dao, Aptomat (MCB, MCCB) và contactor, có chức năng kiểm soát dòng điện và ngắt kết nối khi xảy ra sự cố như ngắn mạch hoặc quá tải.

Thiết bị bảo vệ: Rơ le và biến tần được sử dụng để giám sát và tự động ngắt mạch khi xảy ra các sự cố điện, đảm bảo sự an toàn cho toàn hệ thống.

Thanh cái busbar: Được làm từ đồng hoặc nhôm, busbar giúp truyền tải dòng điện từ nguồn cấp chính đến các thiết bị khác trong hệ thống, đảm bảo dòng điện ổn định và an toàn.

Đồng hồ đo điện: Dùng để theo dõi các thông số như điện áp và dòng điện, giúp kiểm soát và giám sát hệ thống một cách chính xác​.

Bộ lọc và thiết bị bảo vệ quá áp: giúp ngăn chặn các hiện tượng tăng áp đột ngột, bảo vệ thiết bị và hệ thống khỏi hư hỏng do sự cố điện áp không ổn định.

Dây dẫn điện và đầu nối: Các dây dẫn và đầu nối trong tủ điện giúp truyền tải điện năng giữa các thiết bị một cách an toàn và ổn định. Chúng đảm bảo rằng dòng điện được phân phối một cách hiệu quả đến các bộ phận khác nhau trong hệ thống.

Quạt tản nhiệt: Đối với các tủ điện có khối lượng công việc lớn hoặc hoạt động liên tục, quạt tản nhiệt được tích hợp để làm mát hệ thống, giúp các thiết bị không bị quá nhiệt và giữ cho hệ thống hoạt động ổn định​.

3. Các loại tủ điện phổ biến hiện nay

3.1 Tủ điện tổng (MSB)

Tủ điện tổng (Main Switchboard – MSB) là tủ trung tâm phân phối điện cho các hệ thống lớn. Tủ MSB thường được sử dụng trong các tòa nhà cao tầng, nhà máy công nghiệp, hoặc các khu vực đòi hỏi công suất điện lớn.

Chức năng chính của tủ là nhận nguồn điện từ trạm biến áp hoặc các nguồn chính khác và phân phối đến các hệ thống nhỏ hơn như tủ phân phối (DB), tủ điều khiển trung tâm (MCC), hoặc các phụ tải khác.

Tủ MSB thường được trang bị các thiết bị như cầu dao tự động (ACB, MCCB) và các thiết bị bảo vệ khác để đảm bảo hệ thống điện hoạt động an toàn, ổn định​.

3.2 Tủ điện phân phối (DB)

Tủ điện phân phối (Distribution Board – DB) có chức năng phân phối điện đến các hệ thống nhỏ hơn như các tầng của tòa nhà, khu vực sản xuất hoặc văn phòng. DB đóng vai trò là “trạm trung gian” giữa tủ MSB và các phụ tải.

Tủ này thường được lắp đặt ở các vị trí cục bộ để dễ dàng quản lý hệ thống điện tại những khu vực cụ thể. Bên trong tủ DB thường có các thiết bị bảo vệ như MCB (Aptomat), đèn báo pha, ampe kế để kiểm soát dòng điện​.

3.3 Tủ điện điều khiển trung tâm (MCC)

Tủ điều khiển trung tâm, hay Motor Control Center (MCC), là tủ điện chuyên dùng để điều khiển các động cơ công suất lớn. MCC tập trung điều khiển việc khởi động, dừng và bảo vệ các động cơ trong hệ thống sản xuất. Các thiết bị trong tủ MCC bao gồm contactor, rơ le, và biến tần, giúp tối ưu hóa việc vận hành và bảo vệ động cơ khỏi sự cố điện như quá tải hoặc mất pha​.

3.4 Tủ bảng điện chuyển mạch (ATS)

Tủ ATS (Automatic Transfer Switch) là thiết bị quan trọng trong các hệ thống điện cần nguồn dự phòng. Khi nguồn điện chính gặp sự cố, ATS sẽ tự động chuyển đổi nguồn điện từ lưới chính sang nguồn dự phòng (thường là máy phát điện) để đảm bảo hệ thống không bị gián đoạn. Thời gian chuyển mạch của tủ ATS thường dao động từ 5 đến 10 giây, đủ nhanh để đảm bảo các thiết bị quan trọng không bị tắt khi mất điện​.

3.5 Tủ điện phòng cháy chữa cháy

Tủ điện phòng cháy chữa cháy (PCCC) là loại tủ chuyên dụng, được thiết kế để điều khiển hệ thống bơm nước chữa cháy trong các tòa nhà và khu công nghiệp. Tủ này đảm nhận chức năng điều khiển và giám sát hệ thống máy bơm bù áp lực, bơm chính và bơm dự phòng diesel. Khi phát hiện sự cố cháy nổ, tủ PCCC sẽ tự động kích hoạt hệ thống máy bơm chữa cháy thông qua cảm biến báo cháy​.

3.6 Tủ điện điều khiển chiếu sáng

Tủ điều khiển chiếu sáng giúp điều khiển và quản lý hệ thống đèn chiếu sáng trong các khu vực công cộng như đường phố, công viên, và các tòa nhà thương mại. Tủ này được trang bị các thiết bị đóng cắt tự động để bật/tắt đèn theo thời gian cài đặt hoặc cảm biến ánh sáng, giúp tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ của hệ thống đèn​.

3.7 Tủ tụ bù

Tủ tụ bù được sử dụng để cải thiện hệ số công suất của hệ thống điện. Hệ số công suất thấp không chỉ làm giảm hiệu quả sử dụng điện mà còn gây ra tình trạng quá tải cho hệ thống. Tủ tụ bù giúp giảm tiêu hao điện năng, tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện và giảm chi phí vận hành. Tủ này thường được trang bị các tụ điện và thiết bị bảo vệ để đảm bảo an toàn và hiệu quả​.

Tủ điện là thành phần thiết yếu giúp điều khiển và phân phối điện năng an toàn, hiệu quả trong các hệ thống dân dụng và công nghiệp. Việc lựa chọn đúng loại tủ điện sẽ góp phần nâng cao độ an toàn, ổn định và hiệu suất hoạt động của hệ thống. Để có thêm thông tin chi tiết về các giải pháp tủ điện và hệ thống điện công nghiệp, bạn có thể theo dõi Nhà máy cơ khí P69.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn