Quy trình lắp tủ điện công nghiệp và gia đình hoàn thiện, đảm bảo an toàn

Trong môi trường công nghiệp ngày nay, việc lắp đặt tủ điện đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là khi nhu cầu điện năng và tự động hóa ngày càng gia tăng.

Tủ điện công nghiệp không chỉ là trung tâm điều khiển và phân phối nguồn điện mà còn là bảo vệ cho các thiết bị điện quan trọng.

Quy trình lắp đặt tủ điện không chỉ đòi hỏi sự chuyên nghiệp và kỹ thuật cao mà còn yêu cầu sự hiểu biết sâu sắc về hệ thống điện và các tiêu chuẩn an toàn.

Chúng ta hãy khám phá quy trình phức tạp này, nơi sự kỹ lưỡng và chính xác là chìa khóa để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của hệ thống điện trong môi trường công nghiệp đầy thách thức.

Tổng quan về tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp là gì?

Tủ điện công nghiệp là một hệ thống kỹ thuật điện được thiết kế để kết nối, phân phối, và điều khiển các thiết bị điện công nghiệp trong một hệ thống.

Chức năng chính của tủ điện công nghiệp là cung cấp một nơi tập trung để kết nối và quản lý các linh kiện điện như công tắc, bảo vệ quá tải, relay, biến áp, và các thành phần khác.

Tủ điện công nghiệp giúp tổ chức và bảo vệ các thành phần điện, đồng thời tạo điều kiện để dễ dàng giám sát và vận hành hệ thống. Các tủ này thường được lắp đặt tại các nhà máy, xưởng sản xuất, hoặc các khu vực công nghiệp khác.

Việc thiết kế và lắp đặt tủ điện công nghiệp thường được thực hiện bởi các chuyên gia kỹ thuật điện để đảm bảo an toàn, hiệu suất, và tuân thủ các tiêu chuẩn quy định.

Phân loại thành phần trong tủ điện công nghiệp

Trong tủ điện công nghiệp, các thiết bị được phân loại thành các nhóm sau:

Nhóm thiết bị điều khiển:

• Bộ điều khiển PLC
• Bộ nguồn
• Bộ phao báo mức
• Rơ le thời gian và trung gian
• Rơ le chốt
• Cầu chì hạ thế
• Màn hình điều khiển
• Cài đặt và giám sát các thiết bị hoạt động
• Đèn báo, nút nhấn, mạch điện

Thiết bị đóng cắt:

• Máy cắt khí (ACB)
• Aptomat chống giật (RCCB, RCBO)
• Aptomat khối (MCCB)
• Aptomat nhánh (MCCB)
• Contactor (MC)
• Rơ le nhiệt (MT)

Thiết bị bảo vệ:

• Bộ bảo vệ quá dòng
• Bảo vệ chạm đất
• Bộ bảo vệ mất pha
• Bảo vệ thấp áp hoặc quá áp
• Bộ chống sét

Thiết bị đo lường:

• Biến dòng hạ thế
• Công tơ
• Đồng hồ đo Volt, Ampe
• Chuyển mạch Volt, Ampe

Vật tư và phụ kiện khác:

• Bộ tản nhiệt làm mát (như quạt, điều hòa)
• Thanh đồng kết nối
• Công tắc hành trình
• Thiết bị đèn chiếu sáng
• Cầu đấu động lực
• Cầu đấu điều khiển
• Máng đi dây điện
• Công tắc điều khiển nhiệt độ quạt gió
• Giá, nhãn và tên thiết bị, cùng với các phụ kiện khác

Cấu tạo của tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp là một thiết bị chứa và bảo vệ các thành phần điện, được sử dụng để điều khiển, bảo vệ và phân phối nguồn điện trong môi trường công nghiệp.

Cấu tạo của tủ điện công nghiệp thường bao gồm các thành phần chính sau:

Khung và vỏ bảo vệ:

• Khung: Phần khung chính của tủ, thường được làm từ thép hoặc kim loại khác, để đảm bảo độ cứng và hỗ trợ cấu trúc tủ.
• Vỏ bảo vệ: Lớp vỏ bảo vệ bao phủ bên ngoài tủ để bảo vệ khỏi tác động từ môi trường bên ngoài và người sử dụng.

Cửa và khoá:

• Cửa: Cửa trước của tủ, thường được thiết kế để mở ra để tiện lợi cho việc truy cập và bảo trì.
• Khóa: Được sử dụng để khóa cửa tủ, giữ cho môi trường bên trong an toàn và ngăn chặn truy cập trái phép.

Bảng điều khiển:

Bảng này chứa các nút nhấn, đèn báo, màn hình hiển thị và các công tắc điều khiển cần thiết để theo dõi và điều khiển các thiết bị bên trong tủ.

Thanh chống điện:

Được sử dụng để đảm bảo an toàn, chống lại nguy cơ chạm điện và giữ cho các thiết bị bên trong tủ được cách điện.

Các thiết bị điện:

• Các thiết bị điều khiển: PLC, bộ nguồn, bộ phao báo mức, rơ le thời gian và trung gian, rơ le chốt, cầu chì hạ thế, màn hình điều khiển, cài đặt, đèn báo, nút nhấn, mạch điện, và các thiết bị khác.
• Các thiết bị đóng cắt: ACB, RCCB, RCBO, MCCB, Contactor, Rơ le nhiệt, và các loại thiết bị đóng cắt khác.
• Các thiết bị bảo vệ: Bộ bảo vệ quá dòng, bảo vệ chạm đất, bảo vệ mất pha, bảo vệ thấp áp hoặc quá áp, bộ chống sét.
• Các thiết bị đo lường: Biến dòng hạ thế, công tơ, đồng hồ đo Volt, Ampe, chuyển mạch Volt, Ampe.

Dây dẫn và mạch điện:

• Dây dẫn: Dây điện kết nối các thiết bị và mạch bên trong tủ.
• Mạch điện: Bố trí các thành phần điện và kết nối để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả.

Hệ thống tản nhiệt và quạt:

Được tích hợp để duy trì nhiệt độ bên trong tủ ở mức an toàn và đảm bảo hiệu suất làm việc của các thiết bị điện.

Tiêu chuẩn việt Nam về lắp tủ điện

Quy cách về bảo vệ tủ điện:

Cấp bảo vệ bằng bỏ ngoài tủ phải được đánh dấu rõ ràng với mức bảo vệ IP theo tiêu chuẩn TCVN 4255 và IEC 60529.

Tiêu chuẩn bảo quản tủ điện:

Trong quá trình vận chuyển và lưu trữ, tủ điện cần được bảo quản trong môi trường nhiệt độ từ -25 ºC đến +55 ºC. Đối với thời gian ngắn không quá 24 giờ, mức nhiệt độ có thể tăng lên đến +70 ºC.

Tiêu chuẩn kiểm tra tủ điện:

Quá trình kiểm tra tủ điện cần đảm bảo tính bền vững và khả năng chống ăn mòn, đảm bảo tuân thủ theo các tiêu chuẩn ngành công nghiệp.

Quy trình lắp tủ điện công nghiệp

Bước 1: Hiểu và đối chiếu thông tin bản vẽ và danh sách vật tư trong tủ điện

Trong quá trình đọc bản vẽ, cần phối hợp thông tin từ danh sách vật tư của tủ điện để kiểm tra xem có sự không nhất quán hoặc thiếu sót nào giữa các thiết bị trên bản vẽ và danh sách vật tư không.

Nếu phát hiện bất kỳ khuyết sót hoặc độ chênh lệch nào, cần phản hồi ngay lập tức với người quản lý cấp trên để xem xét và đề xuất giải pháp nhập thêm vật tư hoặc điều chỉnh thiết kế nếu cần thiết.

Bước 2: Lắp đặt thiết bị lên tủ điện

Nếu có bản vẽ thiết kế, thực hiện gá lắp tủ điện theo bản vẽ đã được chuẩn bị trước.

Trong trường hợp tủ chưa có bản vẽ thiết kế, việc lắp đặt tủ điện cần được thực hiện sao cho diện tích sử dụng ít nhất, giảm thiểu lượng dây dẫn điện và đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ.

Cách sắp xếp hợp lý nhất có thể thực hiện như sau:

• Aptomat tổng: Được đặt ở góc trái trên cùng tủ điện.
• Góc phải trên cùng: Lắp đặt cầu chì, bộ nguồn, và bộ bảo vệ pha.
• Át nhánh: Sắp xếp xuống hàng bên dưới, tối ưu hóa không gian trong tủ.
• Bộ điều khiển và rơ le trung Gian: Đặt sau át nhánh, tạo sự thuận tiện trong quá trình truy cập và bảo trì.
• Contactor và rơ le nhiệt: Tiếp theo, sắp xếp contactor và rơ le nhiệt, giúp tối ưu hóa không gian và tạo thứ tự logic trong hệ thống.
• Cầu đấu: Lắp đặt ở dưới cùng, giữ cho cầu đấu được tổ chức gọn gàng và dễ quản lý.

Quy trình sắp xếp này không chỉ giúp tối ưu hóa không gian sử dụng trong tủ điện mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ và thuận tiện cho quá trình bảo trì và kiểm tra.

Bước 3: Gắn nhãn tên các thiết bị trên tủ điện

Để đảm bảo quá trình đấu nối diễn ra mạnh mẽ và thuận tiện, quan trọng nhất là việc gắn nhãn tên cho từng thiết bị theo hướng dẫn trên bản vẽ. Điều này giúp tránh tình trạng phải liên tục xem lại bản vẽ và đếm lại số thứ tự của các thiết bị.

Các nhãn tên thường được tạo ra bằng máy in nhãn, với sự phổ biến của các thương hiệu như Brother, MAX, và các máy in nhãn khác.

Trong ngữ cảnh của việc lắp ráp tủ điện, máy in nhãn phổ biến là LM-550, được sử dụng để in nhãn cho các thiết bị và ống nhãn đấu dây.

Chú ý: Để đạt hiệu suất tốt nhất, cần sử dụng loại nhãn phù hợp, đảm bảo kích thước chữ phù hợp để dễ đọc, chiều dài nhãn phải phù hợp với kích thước của từng thiết bị cụ thể, và lựa chọn chế độ cắt phù hợp như đường thẳng, nét đứt, hoặc không cắt.

Bước 4: Gia công và lắp ráp thanh cái đồng; đấu nối mạch động lực tủ điện

Trong trường hợp các tủ điện phân phối có dòng định mức át tổng nhỏ hơn 50A, các át nhánh sẽ được kết nối với át tổng thông qua việc sử dụng dây dẫn và thanh cài răng lược.

Trong khi đó, các tủ điện có dòng điện át tổng từ 100A trở lên thường sử dụng thanh cái đồng để kết nối mạch.

Bước 5: Đấu nối mạch điều khiển trong tủ điện

Trước khi đo và cắt dây điều khiển, nên để mỗi đầu dây dư ra khoảng 5-10cm, giúp dễ dàng uốn dây và thắt dây mà không làm căng dây. Sau khi cắt, cần gắn nhãn cho từng đầu dây điều khiển.

Tiếp theo, thực hiện bóp cốt điều khiển để đảm bảo sự ổn định của dây. Cuối cùng, thực hiện đấu nối dây theo hướng dẫn trên bản vẽ, đảm bảo tuân thủ đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và an toàn.

Bước 6: Kiểm tra nguội và đấu nối tủ điện

Kiểm tra thiết bị đóng cắt: Xác minh xem thiết bị đóng cắt đã được đấu đúng theo sơ đồ nguyên lý hay chưa.

Kiểm tra nhãn mác: Đảm bảo kiểm tra đúng và đầy đủ các nhãn mác trên thiết bị.

Kiểm tra điểm đầu nối: Kiểm tra độ chặt của các điểm đấu nối cơ khí và điện, và đánh dấu các điểm kết nối bằng bút dấu.

Kiểm tra dụng cụ: Kiểm tra và loại bỏ các dụng cụ còn đặt trong tủ điện.

Đo cách điện: Đo cách điện giữa các pha và giữa các pha với tiếp địa.

Bước 7: Kiểm tra tủ điện cho chạy thử đơn động và liên động chế độ không tải

Đo điện áp đầu vào: Kiểm tra sự ổn định của điện áp đầu vào.

Bật át tổng và át nhánh: Bật át tổng và át nhánh, sau đó đo kiểm tra điện áp sau át nhánh.

Kiểm tra mạch điều khiển: Thực hiện kiểm tra mạch điều khiển để đảm bảo hoạt động chính xác.

Cài đặt tham số: Cài đặt các tham số trên HMI, rơ le thời gian, và rơ le nhiệt.

Kiểm tra cuối cùng: Kiểm tra lại lần cuối các thiết bị trong tủ điện so với danh sách thiết bị để đảm bảo tính đầy đủ và chính xác.

Bước 8: Dọn dẹp và vệ sinh tủ điện

Sau khi hoàn thành toàn bộ các bước trước đó, quy trình tiếp theo là dọn dẹp và vệ sinh tủ điện. Sử dụng máy hút bụi và các công cụ vệ sinh cần thiết để đảm bảo tủ điện không bị mạt sắt hay bụi bẩn.

Điều này giúp duy trì sạch sẽ, tăng cường hiệu suất và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành của tủ điện.

Quy trình lắp tủ điện gia đình

Quy trình lắp tủ điện gia đình có thể được thực hiện theo các bước sau:

Xác định vị trí lắp đặt

Chọn vị trí lắp đặt tủ điện sao cho dễ tiếp cận, thoải mái và an toàn. Đảm bảo có đủ không gian để thực hiện công việc bảo trì và sửa chữa.

Chuẩn bị công cụ và vật liệu

Như bu-lông, tua vít, kềm, búa và vật liệu như ống dẫn, đấu nối điện, bảng mạch điện.

Lắp đặt tủ theo thiết kế

• Lắp đặt khung tủ theo đúng vị trí đã xác định trước đó. Đảm bảo khung tủ được gắn chặt và ổn định.
• Đấu nối dây điện từ nguồn điện vào tủ điện. Kết nối các dây theo màu sắc và đảm bảo đầu nối chặt.
• Lắp đặt bảng mạch điện vào khung tủ và kết nối dây từ nguồn vào bảng mạch.
• Lắp đặt các thiết bị điện như ổ cắm, công tắc, ổ đèn, và bảo vệ quá dòng.

kiểm tra cách điện và nối đất tủ điện

• Kiểm tra độ cách điện và đảm bảo rằng không có dây nào chạm vào khung tủ. Đặt nhãn mác cho các thiết bị và công tắc.
• Đấu nối đất cho tủ điện để đảm bảo an toàn và ngăn chống tình trạng chạm điện.
• Kiểm tra hoạt động của tủ điện bằng cách bật và tắt các thiết bị điện để đảm bảo chúng hoạt động đúng cách.

Vai trò quan trọng của lắp tủ điện công nghiệp

Việc lắp đặt tủ điện công nghiệp là một thành phần quan trọng không thể thiếu trong các dự án công nghiệp và dân dụ.

Các địa điểm phổ biến như trung tâm thương mại, chung cư, trạm biến áp, xưởng sản xuất, đều không thể thiếu hệ thống tủ điện.

Tủ điện công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành hiệu quả và an toàn của toàn bộ hệ thống điện. Nó đảm bảo bảo vệ thiết bị đầu nguồn và điều khiển phân phối điện cho toàn bộ khu vực công trình.

Trong các dự án có quy mô lớn với nhiều thiết bị điện, tủ điện giúp phân chia thành các mạch điện riêng biệt được gọi là module. Mỗi module được trang bị thiết bị chuyển mạch hoặc cầu chì, đảm bảo vận hành liên tục của hệ thống.

Tủ điện còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị điều khiển khỏi tác động của môi trường bên ngoài và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Nhờ vào tủ điện, hệ thống thiết bị điện có thể hoạt động ổn định hơn.