Tủ điện hạ thế là gì? Cấu tạo và cách phân loại 

Chu Văn An

Tủ điện hạ thế có nhiệm vụ phân phối điện năng, chuyển mạch và bảo vệ các thiết bị phụ tải. Nó là tổ hợp thiết bị không thể thiếu trong lưới điện hạ thế. Bài viết dưới đây của KTH ELECTRIC sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tủ điện hạ thế là gì, cũng như cấu tạo, phân loại các loại tủ điện đó.

Tủ điện hạ thế là gì?

Tủ điện hạ thế là loại tủ điện được sử dụng trong lưới điện hạ áp. Chức năng chính của chúng là điều tiết điện năng và bảo vệ hệ thống tải (động cơ, máy nén, máy bơm nước, băng tải, cần cẩu và các thiết bị khác). Theo quy chuẩn phân loại điện năng của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, cấp điện áp làm việc của tủ điện hạ thế là 0,4kV. Vì vậy, toàn bộ nguồn điện từ lưới điện cao thế hoặc trung thế khi sử dụng trong tủ điện hạ thế đều phải được kiểm soát điện áp tại trạm hạ thế và trở thành nguồn điện tiêu chuẩn (220V 1 pha hoặc 3 pha 380V).

Vị trí lắp đặt lý tưởng cho loại tủ điện này là phía sau trạm điện hạ thế. Vì vậy các loại tủ điện dân dụng và công nghiệp sau trạm đều là tủ điện hạ thế.

Cấu tạo tủ điện hạ thế

Một tủ điện hạ thế điển hình bao gồm hai thành phần chính: vỏ tủ và bảng điện bên trong.

bìa tủ

Vỏ tủ điện hạ thế được thiết kế dạng khối hình vuông hoặc hình chữ nhật đặc. Tùy theo mục đích sử dụng và yêu cầu cụ thể mà vỏ tủ có thể được làm bằng các chất liệu cao cấp khác nhau, nhưng về cơ bản, vỏ tủ điện hạ thế thường được làm bằng sơn tĩnh điện hoặc tôn mạ kẽm, có độ dày tiêu chuẩn khoảng 2 mm. Đối với tủ lắp đặt ngoài trời, vỏ tủ sẽ được làm bằng các tấm kim loại composite có khả năng chống rỉ sét, oxy hóa tốt để chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Ngoài khung bảo vệ, vỏ tủ còn bao gồm cửa tủ, ổ khóa và bản lề, giúp người vận hành dễ dàng tiếp cận, giám sát và bảo trì các thiết bị, linh kiện bên trong.

bảng điện

Đây là một trong những bộ phận quan trọng nhất của tủ điện hạ thế và được dùng để bố trí, lắp đặt và cố định các thiết bị điện, linh kiện điện tử.

Các bảng điện được chia thành các ngăn, khoang hoặc module riêng biệt để thuận tiện cho việc lắp đặt và bảo trì từng cụm thiết bị chuyên dụng đồng thời hạn chế sự lây lan của các sự cố giữa các thiết bị khác nhau.

Các thiết bị trong tủ điện hạ thế thường bao gồm:

• Thiết bị bảo vệ: Đó có thể là ACB, MCCB, MCB, RCBO… Có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống, thiết bị khỏi các tai nạn quá tải, ngắn mạch, rò rỉ.
• Thiết bị điều khiển: Rơle, contactor, biến tần… giúp điều khiển, điều chỉnh các thông số của hệ thống điện và tự động đóng cắt các mạch tải.
• Thiết bị đo lường: Các thiết bị và màn hình hiển thị tạo điều kiện cho người vận hành theo dõi và giám sát các thông số điện áp, dòng điện và công suất trong hệ thống.
• Thiết bị truyền thông: PLC, HMI, biến tần… phục vụ chức năng điều khiển từ xa và thu thập dữ liệu.
• Các thành phần hỗ trợ: Nhóm nút, nút dừng khẩn cấp, dây điện, thanh cái, đèn báo…

Ngoài ra, một số tủ điện hạ thế đặc biệt còn được trang bị nhiều bộ thiết bị đặc biệt như tụ điện và cuộn kháng cho tủ tụ điện, bộ biến đổi nguồn ATS cho tủ công tắc nguồn, v.v.

KTH ELECTRIC hiện cung cấp nhiều nhóm thiết bị phổ biến trong tủ điện hạ thế như:

• Cầu dao và Công tắc tơ – Rơle của LS, BTB Electric, Hyundai, Mitsubishi, Schneider, Panasonic và các hãng khác.
• Bộ biến tần sử dụng LS và Mitsubishi.
• Tụ điện – Cuộn cảm thuộc các thương hiệu nổi tiếng như Nuintek, BTB Electric, Mikro, Epcos…
• Bộ chuyển đổi nguồn ATS của BTB Electric, Osemco, Socomec, Vitzro, Kyungdong.

Chúng tôi đi đầu trong việc mang lại trải nghiệm đích thực cho khách hàng và tất cả các sản phẩm đều được nhập khẩu chính hãng từ nhà sản xuất với mức giá và chiết khấu tốt nhất trên thị trường. Ngoài ra, KTH ELECTRIC còn là đại lý thiết bị điện duy nhất tại Việt Nam cam kết hoàn tiền 100% khi sản phẩm bị lỗi. Quý khách hàng có nhu cầu lựa chọn mua thiết bị điện phù hợp với tủ điện hạ thế vui lòng liên hệ:

• Điện thoại: 0904 99 88 77
• Email: kd@etinco.vn
• Văn phòng phía Bắc: 33 BT5, Pháp Vân – Khu phố mới Tứ Hiệp, Yên Sở, Hà Nội
• Văn phòng phía Nam: Số 19, Lê Văn Phúc, TP.Tân Định, TP.HCM

Chức năng, chức năng của tủ điện hạ thế

Các chức năng quan trọng được thực hiện bởi tủ điện hạ thế như sau:

• Nhận điện áp nguồn cao/trung áp và chuyển đổi thành nguồn điện áp thấp tiêu chuẩn, phù hợp với lưới điện 220V một pha hoặc lưới điện ba pha 380V.
• Điều tiết, phân phối và kiểm soát điện năng đến các khu vực tiêu thụ điện năng khác nhau trong một hệ thống.
• Cấu trúc kim loại chắc chắn, cấp độ bảo vệ IP cao (IP4x) cùng khả năng hoạt động tốt ngay cả trong môi trường khắc nghiệt bảo vệ các thiết bị điện, linh kiện điện tử quan trọng trong tủ điện và đảm bảo đường dây truyền tải điện hoạt động ổn định, liên tục.
• Vỏ tủ cách nhiệt an toàn dùng để bảo vệ người dùng khỏi các tai nạn điện hóa như quá tải, ngắn mạch. Tủ được trang bị nhiều bộ thiết bị bảo vệ và điều khiển.
• Bảng điều khiển và thiết bị đo lường được cung cấp giúp người vận hành dễ dàng theo dõi và điều chỉnh các thông số dòng điện, điện áp, công suất của hệ thống.

Nhờ những chức năng trên nên tủ điện hạ thế thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng từ dân dụng đến công nghiệp. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp các tủ phân phối hạ thế trong các gia đình, chung cư, công trình dân dụng, nhà máy, khu công nghiệp, bến cảng, nhà kho, trung tâm mua sắm, bệnh viện, trường học, siêu thị…

Các loại tủ điện hạ thế

Tủ điện hạ thế chủ yếu được chia thành ba loại: tủ điện phân phối, tủ điện điều khiển và tủ điện nguồn.

Tủ phân phối điện

Đây là hệ thống tủ điện có chức năng phân phối, giám sát điện năng từ các nhà máy điện, trạm biến áp đến các khu vực tiêu thụ điện.

• Tủ phân phối điện hạ thế thông thường (MSB): Loại tủ này được lắp đặt phía sau trạm biến áp hạ thế (15kV đến 380V) và trước tủ phân phối chính MDB để phân phối điện năng từ nguồn điện lưới hoặc máy phát điện đến các tủ chính và các phụ tải công suất lớn trong hệ thống.
• Hộp phân phối chính (MDB): Nhận điện từ tủ MSB và phân phối tới các tải. Tủ MDB được lắp đặt phía sau tủ chính MSB và phía trước tủ nhánh DB.
• Hộp phân phối nhánh (DB): Nguồn điện từ tủ chính MDB sẽ được phân phối hợp lý đến các hệ thống hoặc phụ tải điện nhất định sau khi đi qua các tủ nhánh DB.
• Tủ công tắc nguồn ATS: Chịu trách nhiệm duy trì tính liên tục của hệ thống điện. Khi có sự cố với nguồn điện chính (thường là lưới), tủ ATS sẽ tự động chuyển sang nguồn điện dự phòng (máy phát điện). Ngược lại, khi có điện lưới chính, tủ ATS sẽ tự động tắt máy phát điện.
• Tủ bù công suất phản kháng: Bằng cách sử dụng tụ điện phản kháng và tụ điện bảo vệ (để tránh “ô nhiễm” chất lượng điện), các tủ điện như vậy giúp cải thiện hệ số công suất và hạn chế bị phạt tiền điện.

Tủ điều khiển điện

• Tủ Điều Khiển Động Cơ (MCC): Được thiết kế để điều khiển, giám sát và bảo vệ động cơ công suất cao trong hệ thống bơm nước, xử lý nước thải, HVAC, băng tải và cần cẩu.
• Tủ điều khiển chiếu sáng: Thường được lắp đặt tại các khu vực công cộng hoặc nhà máy, nhà kho, bến cảng, trung tâm thương mại… Đèn có chức năng bật/tắt bóng đèn theo thời gian đã định sẵn hoặc bật/tắt luân phiên để tiết kiệm năng lượng.
• Tủ chống cháy: Có khả năng tự động điều chỉnh bơm chính, bơm bù áp và bơm nhiên liệu trong hệ thống phòng cháy chữa cháy theo điều kiện cụ thể.

Tủ điện động lực

Đây là loại tủ điện đặc biệt dùng để cấp điện, điều khiển, đóng ngắt và bảo vệ các tải có công suất lớn như động cơ, quạt, máy bơm, máy nén, máy trộn trong các nhà máy, khu công nghiệp hay các dự án thương mại lớn.

Những câu hỏi thường gặp về tủ điện hạ thế?

Câu 1: Tất cả các tủ điện lắp đặt trong lưới điện hạ thế đều gọi là tủ điện hạ thế phải không?

hồi đáp: Chính xác. Tất cả các loại tủ điện chạy trên lưới điện hạ áp đều được phân loại là tủ điện hạ thế.

Câu 2: Tủ điện dân dụng có phải là tủ điện hạ thế không?

hồi đáp: có. Tủ điện dân dụng là tủ điện hạ thế và chủ yếu chạy trên lưới điện 1 pha 220V.

Câu 3: Tần suất chuẩn cho việc kiểm tra, bảo trì tủ điện hạ thế là bao nhiêu?

hồi đáp: Thời gian bảo trì tiêu chuẩn sẽ khác nhau tùy theo từng nhóm tủ điện hạ thế. Thông thường, tủ điện dân dụng chỉ cần kiểm tra mỗi năm một lần. Tủ điện công nghiệp sẽ được kiểm tra định kỳ 6 tháng/lần để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Tuy nhiên, những tủ điện có tải trọng nặng hoặc lắp đặt trong môi trường có bụi, hóa chất nên rút ngắn thời gian bảo trì xuống còn 3-6 tháng.