Tủ điện nhà xưởng gồm những gì? Các thành phần chính bên trong

Tủ điện nhà xưởng gồm nhiều thiết bị đóng cắt, bảo vệ, điều khiển và phân phối điện được bố trí trong cùng một hệ tủ. Thành phần cụ thể thay đổi theo quy mô và chức năng của từng tủ, nhưng có thể nhận biết qua các nhóm thiết bị chính như aptomat, thanh cái, contactor, rơ le, thiết bị đo và phần vỏ tủ.

1. Tủ điện nhà xưởng gồm những thiết bị nào?

Không phải tủ điện nào trong nhà xưởng cũng có đầy đủ các thiết bị giống nhau. Thành phần bên trong phụ thuộc vào việc tủ được sử dụng để phân phối điện, điều khiển động cơ hay cấp nguồn cho từng khu vực sản xuất.



1.1. Aptomat và thiết bị đóng cắt

Aptomat là nhóm thiết bị thường xuất hiện ở đầu vào và các nhánh ra của tủ điện. Thiết bị đảm nhiệm việc đóng, ngắt mạch điện và bảo vệ mạch khi xuất hiện những điều kiện bất thường nằm trong phạm vi bảo vệ của từng loại aptomat.

Trong một tủ điện nhà xưởng có thể có aptomat tổng và nhiều aptomat nhánh. Aptomat tổng kiểm soát nguồn cấp vào tủ, còn các nhánh được phân chia để cấp điện cho từng khu vực, máy móc hoặc hệ thống riêng như dây chuyền sản xuất, ổ cắm.

1.2. Thanh cái và hệ thống dây dẫn

Thanh cái được sử dụng để tiếp nhận và phân phối dòng điện tới các nhánh trong tủ, đặc biệt ở những hệ thống có dòng tải lớn. Tùy thiết kế, thanh cái có thể được bố trí theo các pha cùng thanh trung tính và thanh tiếp địa tương ứng.

Bên cạnh thanh cái, hệ thống dây dẫn tạo kết nối giữa thiết bị đóng cắt, thiết bị điều khiển và các đầu ra của tủ. Cách sắp xếp dây cần rõ ràng theo từng mạch để thuận tiện cho quá trình kiểm tra và bảo trì hệ thống điện nhà xưởng.

1.3. Contactor

Contactor được sử dụng để đóng cắt tải bằng tín hiệu điều khiển thay vì thao tác trực tiếp tại mạch động lực. Thiết bị này thường xuất hiện trong những tủ có nhiệm vụ điều khiển động cơ, máy bơm, quạt hoặc các tải cần đóng ngắt thường xuyên.

Contactor thường làm việc cùng các thiết bị bảo vệ và điều khiển khác chứ không hoạt động độc lập. Vì vậy, số lượng và cách bố trí contactor trong tủ phụ thuộc vào số tải cũng như phương án điều khiển của hệ thống.

1.4. Rơ le bảo vệ và điều khiển

Rơ le được sử dụng để thực hiện các chức năng bảo vệ hoặc tham gia vào mạch điều khiển. Tùy yêu cầu của hệ thống, tủ có thể sử dụng rơ le nhiệt, rơ le trung gian, rơ le bảo vệ pha, rơ le thời gian hoặc những thiết bị có chức năng tương ứng.

Chẳng hạn, trong mạch động cơ, rơ le nhiệt có thể phối hợp với contactor để bảo vệ khi xảy ra tình trạng quá tải theo ngưỡng làm việc của thiết bị. Những tủ phân phối đơn giản có thể không cần hệ thống rơ le phức tạp như tủ điều khiển máy móc.

1.5. Thiết bị đo và hiển thị

Tủ điện có thể được trang bị đồng hồ đo điện áp, dòng điện, công suất, điện năng hoặc thiết bị đo đa chức năng. Các thông số hiển thị giúp người vận hành theo dõi trạng thái điện của hệ thống mà không cần đo trực tiếp tại từng nhánh.

Trên mặt tủ cũng có thể bố trí đèn báo pha, đèn báo trạng thái, nút nhấn, công tắc chuyển chế độ hoặc màn hình điều khiển. Nhóm thiết bị này thay đổi khá nhiều tùy chức năng và mức độ tự động hóa của từng tủ.

1.6. Thiết bị chống sét lan truyền

Thiết bị chống sét lan truyền có thể được bố trí trong tủ để hạn chế ảnh hưởng của xung quá áp lan truyền vào hệ thống điện. Việc có sử dụng hay không, loại thiết bị và vị trí lắp cần căn cứ vào thiết kế bảo vệ của công trình.

Đây không phải thành phần mặc định giống nhau trong mọi tủ điện nhà xưởng. Với hệ thống có yêu cầu bảo vệ thiết bị điện và điện tử cao hơn, phương án chống quá áp cần được tính trong tổng thể hệ thống điện.

1.7. Vỏ tủ và các bộ phận lắp đặt bên trong

Vỏ tủ tạo không gian để bố trí và bảo vệ các thiết bị điện bên trong trước những tác động từ môi trường ở mức phù hợp với thiết kế. Tùy vị trí lắp, tủ có thể có kích thước, vật liệu, kết cấu cửa và cấp bảo vệ khác nhau.

Bên trong vỏ còn có các bộ phận phục vụ lắp đặt như thanh DIN, tấm gá thiết bị, cầu đấu, máng đi dây và hệ thống tiếp địa. Chúng không trực tiếp đóng cắt tải nhưng giữ vai trò quan trọng trong việc tổ chức các thiết bị thành một hệ tủ hoàn chỉnh.

2. Thành phần tủ điện thay đổi như thế nào theo chức năng?

Thành phần bên trong cần được xác định từ nhiệm vụ của tủ trong hệ thống điện nhà xưởng. Tủ phân phối và tủ điều khiển có thể cùng sử dụng một số thiết bị cơ bản nhưng cách tổ chức và số lượng thiết bị sẽ khác nhau.

Tủ điện phân phối tổng: thường tập trung thiết bị đóng cắt đầu vào, thanh cái, các nhánh phân phối, thiết bị đo và những thành phần bảo vệ cần thiết.

• Tủ phân phối khu vực: nhận nguồn từ hệ thống phía trước rồi chia thành các nhánh cấp điện cho từng khu vực hoặc nhóm tải.
• Tủ điều khiển động cơ: thường có contactor, thiết bị bảo vệ động cơ, rơ le và các thành phần phục vụ mạch điều khiển.
• Tủ điều khiển tự động: có thể bổ sung PLC, bộ nguồn điều khiển, rơ le trung gian, thiết bị giao tiếp hoặc màn hình tùy cấu hình hệ thống.
• Tủ bù công suất phản kháng: có cấu trúc riêng với tụ bù và các thiết bị đóng cắt, điều khiển, bảo vệ tương ứng.

Vì vậy, không nên dựa vào một danh sách cố định để xác định mọi tủ điện trong nhà xưởng phải có những gì. Chức năng của tủ, loại tải, công suất hệ thống và phương án điều khiển mới quyết định những thiết bị thực sự cần được bố trí bên trong.

>> Xem ngay: Đèn LED nhà xưởng cần đảm bảo những tiêu chí gì khi lựa chọn?


Tủ điện nhà xưởng có thể gồm aptomat, thanh cái, dây dẫn, contactor, rơ le, thiết bị đo, thiết bị chống sét cùng vỏ và các bộ phận hỗ trợ lắp đặt. Tuy nhiên, số lượng và cấu hình của từng thành phần sẽ thay đổi theo nhiệm vụ của tủ, vì tủ phân phối điện, tủ điều khiển động cơ và tủ tự động hóa không sử dụng cùng một cấu hình thiết bị.