Tủ điện nhẹ: Cấu tạo và ứng dụng trong đời sống

Chu Văn An

Hệ thống chiếu sáng, camera an ninh, hệ thống báo cháy, hệ thống tivi… đều cần có tủ điện chiếu sáng để vận hành và giám sát. Chính xác thì tủ điện nhẹ là gì? Cấu tạo và ứng dụng của tủ điện nhẹ trong đời sống như thế nào? Mời bạn đọc bài viết dưới đây để tìm hiểu.

Tủ điện nhẹ là gì?

Tủ điện nhẹ (còn gọi là ELV – Tủ điện siêu hạ thế) là thành phần quan trọng nhất của hệ thống điện nhẹ. Chúng chứa đựng, quản lý và bảo vệ các thiết bị quan trọng trong hệ thống công nghệ cao như camera, hệ thống báo cháy, hệ thống âm thanh, hệ thống liên lạc nội bộ, điều khiển cửa…

Tủ điện nhẹ thường được sản xuất từ ​​thép sơn tĩnh điện làm nguyên liệu chính nhằm tăng độ bền, chống oxy hóa, bảo vệ người dùng khỏi rò rỉ điện. Do thiết kế nhỏ gọn và dễ lắp đặt nên tủ điện nhẹ thường được sử dụng cho những ứng dụng đơn giản trong gia đình, văn phòng và các công trình xây dựng nhỏ.

Tủ điện nhẹ được thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 61439-3, có một số thông số quan trọng cần đảm bảo:

• Vỏ tủ: thép không gỉ hoặc thép
• Tải tối đa: 63A
• Điện áp đỉnh: 220VAC
• Số lượng mô-đun = 18 mm 9, 12, 18, 24, 27, 36, 54
• Tính thường xuyên: 50/60Hz

Ngoài ra, khoảng cách giữa hai dãy tủ điện nhẹ cũng là tiêu chí quan trọng đảm bảo duy trì khoảng cách an toàn ở những khu vực có nhiều tủ điện nhằm hạn chế nguy cơ cháy nổ, cháy lan hay các vấn đề khác trong quá trình sử dụng.

• Khoảng cách giữa 2 dòng: 150mm
• Mức độ bảo vệ: > IP31
• Chất liệu vỏ tủ: thép sơn tĩnh điện
• màu sắc: LAR7232/7035
• Độ dày tiêu chuẩn của tấm thép hộp và vỏ hộp: 0,8mm
• Thiết bị đầu vào: RCCB, RCBO và MCB

Cấu tạo của tủ điện nhẹ như thế nào?

Tương tự như cấu tạo của tủ điện thông thường, tủ điện nhẹ cũng có cấu tạo gồm 2 phần chính: vỏ tủ và các thiết bị, linh kiện bên trong tủ. Tuy nhiên, tủ điện nhẹ chủ yếu phục vụ việc phân phối tín hiệu và thông tin liên lạc hơn là phân phối điện. Vì vậy, hầu hết các thiết bị trong tủ điện nhẹ không phải là thiết bị điện mà là thiết bị điều khiển dữ liệu, tín hiệu công nghệ cao.

• Vỏ tủ: Hầu hết đều được làm bằng thép với bề ngoài sơn tĩnh điện và có cấu trúc hình vuông hoặc hình chữ nhật điển hình.
• Thiết bị chuyển mạch: Bao gồm cầu dao/cầu chì để bảo vệ hệ thống khỏi quá tải và đoản mạch. Nhóm thiết bị đóng cắt trong tủ điện nhẹ rất đơn giản vì loại tủ điện này hoạt động với công suất thấp.
• Thiết bị điều khiển: Chẳng hạn như bộ điều khiển trung tâm (PLC), bộ định tuyến, bộ chuyển đổi, rơ-le tiếp điểm ngắt mạch từ xa…
• Các thiết bị được kết nối: Bao gồm các đầu nối, thiết bị đầu cuối, dây cáp, giắc cắm.
• Các module mở rộng: Một số tủ điện nhẹ tích hợp module truyền thông, module truyền thông và các module mở rộng khác.

Đặc biệt, tùy theo từng loại hệ thống điện chiếu sáng, tủ điện chiếu sáng sẽ có nhiều thiết bị tiêu biểu như:

• Hệ thống mạng và Internet: Modem, bộ định tuyến, bộ chuyển mạch mạng, bộ định tuyến, bảng vá lỗi, cáp LAN.
• Hệ thống an ninh và giám sát: VCR, camera và bộ điều khiển, dây cáp.
• Hệ thống âm thanh và truyền hình: Đường truyền cáp/vệ tinh, bộ phân phối tín hiệu, bộ khuếch đại âm thanh.

Vai trò của tủ điện nhẹ

Tủ điện nhẹ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị và người sử dụng cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ cho các công trình hiện đại.

An toàn và đảm bảo

Tủ điện nhẹ được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế, vỏ ngoài được làm bằng vật liệu cao cấp chống cháy, chống ăn mòn, chống va đập. Điều này không chỉ đảm bảo các thiết bị bên trong được bảo vệ toàn diện mà còn đảm bảo an toàn cho người dùng và tránh nguy cơ rò rỉ.

Ngoài ra, tủ điện nhẹ hầu hết hoạt động ở mức điện áp thấp (thường dưới 60VDC hoặc 35VAC) nên hạn chế người vận hành bị điện giật.

Dễ dàng quản lý và giám sát hệ thống

Tủ điện chiếu sáng tập hợp tất cả các đường dây tín hiệu, kết nối, thiết bị công nghệ cao vào một khu vực, giúp con người dễ dàng quản lý, giám sát hoạt động của các thiết bị trong mạng điện chiếu sáng.

Tủ điện nhẹ cũng dễ bảo trì hơn các loại tủ khác, cho phép người vận hành giải quyết nhanh chóng các vấn đề.

Vẻ đẹp được đảm bảo

Tủ điện nhẹ có kết cấu nhỏ gọn, tiết kiệm không gian lắp đặt từ đó đảm bảo tính thẩm mỹ cho các công trình hiện đại. Chưa kể, tủ điện nhẹ chứa nhiều thiết bị điều khiển công nghệ cao góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống con người.

tiết kiệm chi phí

Tủ điện ELV hoạt động ở điện áp thấp nên tiêu thụ rất ít điện năng. Ngoài ra, các tủ này ít tốn kém hơn khi lắp đặt và vận hành so với các tủ điện được sử dụng trong các hệ thống điện công suất lớn.

Ứng dụng của tủ điện nhẹ

Tủ điện chiếu sáng là thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện chiếu sáng. Bạn có thể dễ dàng tìm thấy loại tủ điện này trong hệ thống chiếu sáng, camera, hệ thống điều khiển cửa, hệ thống mạng, cáp quang trong gia đình, căn hộ thông minh, căn hộ cao cấp hay văn phòng hiện đại.

• Hệ thống an ninh, camera giám sát: Tủ điện nhẹ chứa các thiết bị có chức năng an ninh 24/7 để ghi hình, quan sát và giám sát nhà cửa, chung cư, cao ốc, văn phòng, v.v…

• Hệ thống truyền hình vệ tinh và truyền hình cáp: Tủ điện chiếu sáng có nhiệm vụ phân phối tín hiệu cáp/mạng và vệ tinh đến các khu vực khác nhau của tòa nhà, đảm bảo chất lượng tín hiệu không bị gián đoạn.

• Hệ thống kiểm soát truy cập: Loại tủ điện này quản lý việc điều khiển cửa ra vào, thang máy hoặc hệ thống đỗ xe tự động.
• Hệ thống điều khiển ánh sáng: Hệ thống được thiết kế để tự động điều khiển và giám sát mạng lưới chiếu sáng trong khu vực.

• Hệ thống cảnh báo sớm: Chứa thiết bị liên lạc, thông báo và thông báo khẩn cấp và có loa âm thanh có chức năng cảnh báo.
• Hệ thống báo cháy: Khi xảy ra tai nạn hỏa hoạn tại các tòa nhà, khu vui chơi giải trí, công trình công cộng… tủ điện chiếu sáng sẽ kích hoạt hệ thống báo cháy. Các tủ điện trong hệ thống báo cháy còn được kết nối với hệ thống thông tin liên lạc nội bộ của cơ quan phòng cháy chữa cháy.

• Hệ thống thông tin liên lạc nội bộ: Được sử dụng trong các tòa nhà cao tầng, kết hợp với quản lý thang máy và bãi đỗ xe. Tủ điện nhẹ còn có hệ thống liên lạc nội bộ đặc biệt gọi là Nurse Call, thường được sử dụng trong các bệnh viện.

• Hệ thống âm thanh hội nghị, hội thảo: Bao gồm bộ phân phối tín hiệu truyền hình, bộ khuếch đại âm thanh, bộ điều khiển âm thanh, tích hợp với bộ phiên dịch trong phòng hội nghị, trung tâm hội nghị quốc tế.

Những lưu ý khi lắp đặt và sử dụng tủ điện nhẹ

Khi lựa chọn và lắp đặt tủ điện nhẹ có những yếu tố quan trọng cần chú ý như kích thước, vị trí lắp đặt, môi trường hoạt động và khả năng mở rộng hệ thống sau này.

Những điều cần lưu ý khi lựa chọn tủ điện nhẹ

• Lựa chọn loại tủ phù hợp với đặc điểm công trình và yêu cầu sử dụng. Ví dụ, tủ giá đứng thường phù hợp cho văn phòng, biệt thự lớn và căn hộ hiện đại, nơi vận hành nhiều hệ thống điện và chiếu sáng công nghệ cao, trong khi tủ treo tường phù hợp cho căn hộ và gia đình, còn tủ chiếu sáng và điện chủ yếu đáp ứng các nhu cầu đơn giản như chiếu sáng, TV và cáp mạng.
• Duy trì khả năng mở rộng hệ thống tủ điện hạng nhẹ của bạn bằng cách chọn những tủ có kích thước lớn hơn 20-30% so với nhu cầu hiện tại. Điều này cho phép nâng cấp hệ thống điện chiếu sáng thông minh trong ngôi nhà thông minh.
• Tủ điện chiếu sáng, tủ điện phải có máng cáp, lỗ thoát cáp hoặc cột quản lý dây điện đảm bảo các dây dẫn, dây tín hiệu được bố trí gọn gàng, thuận tiện cho việc điều khiển, bảo trì.

Những điều cần lưu ý khi lắp đặt tủ điện nhẹ

• Vị trí lắp đặt tủ điện phải khô ráo, thoáng mát, cách xa nguồn nước, nguồn nhiệt. Không bao giờ lắp đặt tủ điện gần phòng tắm hoặc khu vực ống nước.
• Đảm bảo tủ có hệ thống làm mát hoặc quạt thông gió để tránh tình trạng thiết bị quá nóng.
• Đặt tủ điện ở nơi trẻ có thể dễ dàng tiếp cận, chẳng hạn như dưới gầm cầu thang, hành lang và phòng chứa đồ.
• Nguồn điện 220VAC nên được định tuyến riêng, cách xa các đường tín hiệu để hạn chế nhiễu điện từ.
• Cung cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống tủ điện chứa nhiều thiết bị nhạy cảm thông qua dải nguồn PDU. Đặc biệt đối với các thiết bị quan trọng như modem, router, đầu ghi video,… hãy cân nhắc trang bị một UPS độc lập để duy trì hoạt động khi nguồn điện bị gián đoạn.
• Đèn nối đất tủ điện hạn chế tác động của sét tới các thiết bị điện tử trong tủ.

Một số câu hỏi về tủ điện nhẹ

Câu 1: Cấp điện áp làm việc của tủ điện nhẹ là bao nhiêu?

hồi đáp: Tiêu chuẩn IEC quy định cấp điện áp của hệ thống điện chiếu sáng không vượt quá 35VAC hoặc 60VDC. Đây cũng là mức điện áp tiêu chuẩn dành cho tủ điện dân dụng nhẹ, đảm bảo an toàn cá nhân ngay cả khi bạn vô tình tiếp xúc trực tiếp với mạch điện.

Câu hỏi 2: Bao lâu thì nên bảo trì tủ điện nhẹ?

hồi đáp: Tần suất bảo trì trung bình được khuyến nghị cho tủ điện nhẹ là 6 tháng một lần – mỗi năm một lần. Đối với các tủ điện nhẹ được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng đơn giản như chiếu sáng và truyền hình cáp cơ bản, bạn có thể phải bảo trì khoảng một năm một lần. Đối với những hệ thống hiện đại, phức tạp hơn được lắp đặt trong môi trường bụi bặm, ẩm ướt như camera an ninh, hệ thống kiểm soát truy cập, hệ thống báo cháy, hệ thống chống trộm… hay các tủ điện nhẹ thì nên tiến hành kiểm tra định kỳ 6 tháng một lần hoặc sớm hơn để phát hiện kịp thời các sự cố.

Câu 3: Tủ điện nhẹ có cần nối đất không?

hồi đáp: có. Dù hoạt động ở mức điện áp an toàn nhưng các tủ điện nhẹ vẫn cần được nối đất vào hệ thống nối đất của tòa nhà để tránh bị điện giật. Lý do là vì:

• Vỏ của tủ điện nhẹ được làm bằng kim loại nên cần được nối đất để tránh rò rỉ. Sẽ rất nguy hiểm nếu mọi người chạm vào vỏ tủ. Ngoài ra, một số thiết bị bên trong tủ điện nhẹ (router, switch, NVR) vẫn chạy bằng điện áp đầu vào 220VAC thông qua adapter hoặc PDU nên luôn tiềm ẩn nguy cơ điện giật đối với cơ thể con người.
• Việc nối đất giúp loại bỏ nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu tần số vô tuyến (RFI) có thể ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền mạng, tín hiệu cáp quang và tivi. Đặc biệt, nối đất an toàn sẽ bảo vệ các thiết bị trong tủ điện nhẹ khỏi hiện tượng quá áp đột ngột như sét đánh.

Để biết thêm các kiến ​​thức khác về tủ điện, vui lòng tham khảo: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tu-dien/