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

Chu Văn An

Đảm nhận nhiệm vụ phân phối điện, đóng cắt và bảo vệ các thiết bị phụ tải, tủ điện hạ thế là tổ hợp thiết bị không thể thiếu của lưới điện hạ áp. Bài viết dưới đây của Trường Chu Văn An sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tủ điện hạ thế là gì, cũng như cấu tạo, phân loại của loại tủ điện này.

Tủ điện hạ thế là gì?

Tủ điện hạ thế là tủ điện được sử dụng trong mạng điện hạ áp với chức năng chính là điều tiết nguồn điện và bảo vệ hệ thống phụ tải (động cơ, máy nén, máy bơm, băng tải, cầu trục và các thiết bị khác). Theo tiêu chuẩn phân loại nguồn điện của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, tủ điện hạ thế hoạt động ở cấp điện áp 0,4kV. Vì vậy, tất cả các nguồn điện từ lưới điện cao thế hoặc trung thế khi sử dụng cho tủ điện hạ thế đều phải được đóng điện áp tại các trạm hạ thế để trở thành nguồn tiêu chuẩn (220V 1 pha hoặc 3 pha 380V).

Vị trí lắp đặt lý tưởng của loại tủ điện này là ngay sau các trạm điện hạ thế. Vì vậy các loại tủ điện dân dụng và công nghiệp sau trạm đều được xếp vào loại tủ điện hạ thế.

Cấu tạo tủ điện hạ thế

Một tủ điện hạ thế điển hình có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: vỏ tủ và bảng điện bên trong.

Vỏ tủ

Vỏ tủ điện hạ thế được thiết kế dạng khối vuông hoặc chữ nhật chắc chắn. Tùy theo mục đích sử dụng và yêu cầu cụ thể mà vỏ tủ có thể được làm từ những chất liệu cao cấp khác nhau, nhưng về cơ bản, vỏ tủ điện hạ thế thường được làm bằng tôn sơn tĩnh điện hoặc mạ kẽm có độ dày tiêu chuẩn khoảng 2mm. Đối với tủ lắp đặt ngoài trời, lớp vỏ sẽ là những tấm kim loại composite có khả năng chống gỉ, chống 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 tiếp cận, giám sát và bảo trì các thiết bị, linh kiện bên trong thuận tiện hơn.

Bảng điện

Đây là một trong những thành phần quan trọng nhất của tủ điện hạ thế, dùng để bố trí, lắp đặt, sửa chữa các thiết bị điện và linh kiện điện tử.

Bảng điện được chia thành các ngăn, ngăn hoặc module riêng biệt để dễ dàng lắp đặt, bảo trì từng cụm thiết bị chuyên dụng, đồng thời hạn chế sự lây lan của sự cố giữa các thiết bị khác nhau.

Thiết bị trong tủ điện hạ thế thường bao gồm:

• Thiết bị bảo vệ: Đó có thể là ACB, MCCB, MCB, RCBO… chịu trách nhiệm bảo vệ hệ thống, thiết bị trước các sự cố quá tải, ngắn mạch, rò rỉ điện.
• Thiết bị điều khiển: Rơle, contactor, biến tần,… giúp điều khiển, điều chỉnh các thông số của hệ thống điện, đồng thời tự động đóng cắt các mạch mang tải.
• Thiết bị đo lường: Đồng hồ đo, màn hình hiển thị, thuận tiện cho người vận hành theo dõi, giám sát các thông số điện áp, dòng điện, công suất trong hệ thống.
• Thiết bị liên lạc: PLC, HMI, biến tần… cho khả năng điều khiển và thu thập dữ liệu từ xa.
• Các thành phần hỗ trợ: Nhóm nút bấm, nút dừng khẩn cấp, dây điện, thanh cái, đèn báo…

Ngoài ra, một số tủ điện hạ thế chuyên dụng sẽ được trang bị thêm các nhóm thiết bị chuyên dụng như: tụ điện, cuộn kháng cho tủ tụ điện, bộ biến đổi nguồn ATS cho tủ chuyển nguồn.

Trường Chu Văn An hiện cung cấp nhiều nhóm thiết bị phổ biến dùng trong tủ điện hạ thế như:

• Cầu dao và contactor – rơle đến từ các thương hiệu LS, BTB Electric, Hyundai, Mitsubishi, Schneider, Panasonic.
• Biến tần của LS, Mitsubishi.
• Tụ điện – Cuộn cảm thuộc các thương hiệu uy tín như Nuintek, BTB Electric, Mikro, Epcos…
• Bộ chuyển đổi nguồn ATS của BTB Electric, Osemco, Socomec, Vitzro, Kyungdong.

Tiên phong trong việc mang Trải nghiệm thực tế đến với khách hàng, tất cả các sản phẩm của chúng tôi đều được nhập khẩu chính hãng từ nhà sản xuất với mức giá ưu đãi, chiết khấu cao nhất thị trường. Ngoài ra, Trường Chu Văn An còn là nhà phân phối thiết bị điện duy nhất tại Việt Nam cam kết HOÀN TIỀN 100% khi có lỗi sản phẩm. 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, Khu đô thị mới Pháp Vân – Tứ Hiệp, Yên Sở, Hà Nội
• Văn phòng phía Nam: Số 19 Lý Văn Phúc, Tân Định, TP.HCM

Vai trò, chức năng của tủ điện hạ thế

Tủ điện hạ thế đảm nhận những chức năng quan trọng sau:

• Nhận và chuyển đổi điện áp từ nguồn điện áp cao/trung áp thành nguồn điện áp thấp tiêu chuẩn, phù hợp với mạng điện 1 pha 220V hoặc mạng điện 3 pha 380V.
• Điều tiết, phân phối và kiểm soát quyền lực đến các khu vực tiêu thụ khác nhau trong một hệ thống.
• Bảo vệ các thiết bị điện, linh kiện điện tử quan trọng bên trong tủ điện nhờ kết cấu kim loại chắc chắn, cấp độ bảo vệ IP cao (IP4x) và khả năng hoạt động tốt ngay cả trong môi trường khắc nghiệt, đảm bảo đường dây truyền tải điện hoạt động ổn định, liên tục.
• Bảo vệ người dùng khỏi các sự cố điện hóa như quá tải, ngắn mạch bằng vỏ tủ cách điện an toàn, bên trong tủ chứa nhiều nhóm thiết bị bảo vệ và điều khiển.
• Cung cấp bảng điều khiển và thiết bị đo lường giúp người vận hành dễ dàng theo dõi, điều chỉnh các thông số dòng điện, điện áp, công suất của hệ thống.

Với vai trò trên, tủ điện hạ thế xuất hiện phổ biến trong nhiều ứng dụng từ dân dụng đến công nghiệp. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp các loại tủ điện hạ thế trong các hộ gia đình, chung cư, công trình dân dụng, nhà máy, khu công nghiệp, bến cảng, kho bãi, trung tâm mua sắm, bệnh viện, trường học, siêu thị…

Các loại tủ điện hạ thế

Tủ điện hạ thế được chia thành 3 loại chính bao gồm: tủ điện phân phối, tủ điện điều khiển và tủ điện động lực.

Tủ phân phối điện

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

• Tủ phân phối hạ thế tổng hợp (MSB): Loại tủ này được lắp đặt phía sau các trạm biến áp hạ thế (từ 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.
• Tủ 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 trước tủ nhánh DB.
• Tủ phân phối nhánh (DB): Nguồn điện từ tủ MDB chính sau khi đi qua tủ nhánh DB sẽ được phân chia hợp lý cho các hệ thống hoặc phụ tải tiêu thụ nhất định.
• Tủ công tắc nguồn ATS: Chịu trách nhiệm duy trì tính liên tục của nguồn điện trong hệ thống. Khi nguồn điện chính (thường là lưới) gặp sự cố, tủ ATS sẽ tự động chuyển sang nguồn 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 (trong trường hợp chất lượng điện bị “ô nhiễm”), loại tủ này giúp cải thiện hệ số công suất và hạn chế phí phạt từ Điện lực.

Tủ điều khiển điện

• Tủ điều khiển động cơ (MCC): Chuyên dùng để điều khiển, giám sát và bảo vệ động cơ công suất lớn trong hệ thống bơm nước, xử lý nước thải, HVAC, băng tải, 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… với tính năng bật/tắt theo thời gian đã định sẵn hoặc bật/tắt luân phiên các bóng đèn để tiết kiệm năng lượng.
• Tủ phòng cháy chữa cháy: Có khả năng tự động điều chỉnh các bơm chính, bơm bù áp, bơm nhiên liệu trong hệ thống phòng cháy chữa cháy theo tình huống cụ thể.

Tủ điện động lực

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

Những câu hỏi thường gặp về tủ điện hạ thế?

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

Hồi đáp: Chính xác. Tất cả các loại tủ điện hoạt động trên mạng điện hạ thế 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 thuộc dòng tủ điện hạ thế, chủ yếu hoạt động trên mạng điện 1 pha 220V.

Câu hỏi 3: Tần suất kiểm tra, bảo dưỡng tủ điện hạ thế theo tiêu chuẩn bao lâu một lần?

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