5 nhóm thiết bị và linh kiện trong tủ điện công nghiệp

Lê Hồng Phong

Tủ điện công nghiệp là thiết bị cần thiết trong các khu công nghiệp với mục đích điều khiển các hệ thống điện lớn, phức tạp. Mỗi loại tủ sẽ được thiết kế riêng với các trang bị khác nhau phù hợp với mục đích sử dụng.

Tủ điện công nghiệp gồm 2 phần chính: vỏ tủ điện và các thiết bị, linh kiện bên trong. Vỏ tủ điện công nghiệp được sản xuất từ ​​tôn kim loại hoặc composite, có kích thước và độ dày khác nhau. Lớp vỏ này được phủ sơn tĩnh điện chống rỉ sét, có thể chịu được các điều kiện môi trường khác nhau để bảo vệ các thiết bị bên trong. Vậy những thiết bị, linh kiện nào xuất hiện trong tủ điện công nghiệp? Hãy theo dõi bài viết sau đây của Điện BTB.

Nhóm cầu dao – thiết bị chuyển mạch

Aptomat hay CB là thiết bị tủ điện công nghiệp dùng để đóng mở các mạch điện. Dòng thiết bị này có thể được điều khiển bằng tay hoặc tự động. Cầu dao là thiết bị thay thế cho cầu dao – một loại thiết bị chuyển mạch có chức năng tương tự nhưng chỉ có thể điều khiển bằng tay.

Chức năng của cầu dao là bảo vệ tải khỏi quá tải điện, ngắn mạch hoặc rò rỉ điện. Hầu hết các loại cầu dao chuyển mạch đều dựa trên nguyên lý hoạt động tiếp điểm. Khi phát hiện sự cố, cặp tiếp điểm sẽ tách ra để làm gián đoạn dòng điện đi qua.

Các loại cầu dao xuất hiện trong tủ điện công nghiệp:

• ACB – máy cắt không khí: ACB là máy cắt điện hạ thế công suất lớn, thường nằm trong tủ phân phối MSB tại nguồn điện. Chức năng chính của máy cắt không khí là ngăn ngừa quá tải và ngắn mạch. ACB có thể hoạt động với dòng điện lên tới 10000A, cắt dòng điện 125kA.
• MCCB – Cầu dao dạng khối: MCCB là dòng cầu dao chuyên dùng cho điện công nghiệp 3 pha, có kích thước khá lớn. MCCB có chức năng chống quá tải điện và chống đoản mạch. Các loại tủ điện công nghiệp sử dụng MCCB rất đa dạng như tủ phân phối MSB – MDB – DB, tủ chuyển mạch nguồn ATS, tủ ngưng tụ, các loại tủ điều khiển,…
• MCB – cầu dao hình cây đinh hương: MCB có thể sử dụng cho cả điện 1 pha và 3 pha, có chức năng tương tự MCCB nhưng kích thước nhỏ hơn. Với mức dòng điện hoạt động thấp, MCB chủ yếu xuất hiện trong các tủ điện công suất nhỏ và tủ phân phối DB.
• RCBO, RCCB, ELCB: 3 dòng cầu dao có chức năng chính là chống rò rỉ điện, sử dụng linh hoạt trong tủ điện tùy theo yêu cầu kỹ thuật.

Cầu chì là thiết bị bảo vệ mạch điện bằng cách tự động ngắt mạch khi xảy ra sự cố nhằm tránh cháy nổ nguy hiểm. Đây là phụ kiện khá quan trọng trong tủ điện, hoạt động theo nguyên lý tự chảy hoặc uốn cong. Khi gặp cường độ dòng điện trong mạch tăng đột ngột, thiết bị dễ dàng tách ra khỏi mạch, đảm bảo chuyển mạch nhanh chóng. Điều này giúp bảo vệ sự an toàn của các thiết bị điện trong hệ thống và người sử dụng.

Nút nhấn – đèn báo – nhóm thiết bị đo

Hầu hết các tủ điện công nghiệp đều có đèn báo và nút bấm. Những phụ kiện này được thiết kế để lắp đặt ở mặt trước của tủ điện để người vận hành dễ dàng sử dụng. Nút nhấn được lắp đặt bên ngoài tủ điện, dùng để điều khiển nguồn điện, các thiết bị điện, thay đổi chế độ hoạt động của tủ, báo động…. Đèn báo được bố trí ở bên trong và bên ngoài tủ điện, có chức năng chính là thông báo trạng thái của tủ dựa trên màu sắc.

Ngoài ra, ở mặt trước của tủ điện có thể thiết kế nhiều bộ phận khác như: Đồng hồ, công tắc xoay, nút dừng khẩn cấp, biển báo,..

Nhóm rơ le – thiết bị bảo vệ

Rơle là nhóm thiết bị điện tự động có nhiệm vụ thay đổi mạch điện bằng dòng điện, bảo vệ hệ thống điện an toàn trong điều kiện làm việc bất thường bằng cách cách ly sự cố thông qua các thiết bị chuyển mạch. Rơle hoạt động bằng cách nhận tín hiệu theo thông số đo để kích hoạt cầu dao. Nhóm thiết bị này chủ yếu xuất hiện ở các tủ phân phối, tủ điều khiển.

Các loại rơle bảo vệ dùng trong tủ điện công nghiệp: rơle nhiệt, rơle trung gian, rơle thời gian, rơle hệ số công suất, rơle bảo vệ quá dòng, rơle bảo vệ mất pha,…

Nhóm contactor – thiết bị điều khiển

Contactor hay còn gọi là bộ khởi động từ là thiết bị tự động chuyển mạch, biến đổi dòng điện, điều khiển các thiết bị từ xa ở phía tải. Có nhiều loại contactor, sử dụng các cơ cấu chuyển mạch như điện từ, khí động học, thủy lực, bán dẫn,… Loại thiết bị này xuất hiện trong nhiều loại tủ điện công nghiệp với ưu điểm là cơ cấu chuyển mạch tự động và có thể chịu được mức dòng điện lớn và đoản mạch. Trên thực tế, bộ khởi động từ được sử dụng kết hợp với một số thiết bị bảo vệ mạch điện khác như rơle, công tắc tơ tụ điện, bộ điều khiển PLC,… để nâng cao hiệu quả vận hành.

Bộ điều khiển PLC là bộ điều khiển logic tự động thông qua ngôn ngữ lập trình, thay thế các mạch rơle. PLC là thiết bị quan trọng nhất trong tủ điều khiển PLC, chuyên dùng cho các mạch điều khiển tự động.

Xem thêm: Các loại form tủ điện theo tiêu chuẩn IEC 61439

Nhóm thiết bị cụ thể

Mỗi dòng tủ điện công nghiệp có thể trang bị thêm một số thiết bị, linh kiện chuyên dụng khác như biến tần, tụ điện, bộ biến đổi điện ATS, cuộn kháng, bộ lọc sóng hài,… đồng hồ đo, hệ thống tản nhiệt – thông gió, lọc bụi,…:

• Biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ và công suất của động cơ điện thông qua việc điều chỉnh tần số của nguồn điện.
• Tụ điện và cuộn kháng là những thiết bị đặc biệt nằm trong tủ tụ điện, có nhiệm vụ bù công suất phản kháng và hạn chế những tác động tiêu cực của nguồn điện.
• Bộ lọc sóng hài AHF là thiết bị lọc sóng hài chuyên dụng, sử dụng cho các tủ điện công suất lớn.
• Bộ chuyển đổi nguồn ATS là thiết bị quan trọng nhất trong tủ ATS với nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện tự động, nhanh chóng khi nguồn chính gặp sự cố.
• Lưới lọc có công dụng lọc các hạt bụi nhỏ, ngăn bụi bay vào tủ điện. Bên cạnh đó, nó còn ngăn chặn các động vật gây hại xâm nhập vào bên trong tủ và làm hư hại bên trong.
• Quạt thông gió có tác dụng tiêu tán không khí để lưu thông không khí bên trong tủ điện công nghiệp. Thiết bị này cần thiết trong trường hợp các thiết bị trong tủ điện hoạt động liên tục, sinh ra lượng nhiệt lớn ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị.
• Đồng hồ đo được lắp đặt trong tủ điện công nghiệp giúp người vận hành theo dõi các chỉ số trong tủ theo thời gian thực.

Ngoài những phụ kiện trên thì khóa tủ điện cũng là một bộ phận không thể thiếu. Khóa tủ sẽ giúp cửa đóng tạm thời, ngăn cửa mở tự nhiên và nguy cơ bị đột nhập trái phép từ bên ngoài.

Trên đây là tổng hợp các thiết bị, linh kiện quan trọng có trong tủ điện công nghiệp. Việc lựa chọn và sắp xếp hợp lý các bộ phận này không chỉ đảm bảo hiệu suất hoạt động mà còn nâng cao độ an toàn, tin cậy của tủ điện.

KTH ELECTRIC sản xuất các thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao cho các loại tủ điện, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn, giúp khách hàng yên tâm trong quá trình vận hành, bảo trì hệ thống. Tham khảo thông số kỹ thuật của một số sản phẩm của chúng tôi: