Tủ điện chiếu sáng là gì? Nguyên lý vận hành và phân loại

Lê Hồng Phong

Tủ chiếu sáng là trung tâm điều khiển chiếu sáng cho các công trình có diện tích lớn như nhà máy, hệ thống hạ tầng đô thị, công viên,… Sử dụng tủ chiếu sáng là giải pháp tối ưu về chi phí vận hành, giảm thiểu công sức và thời gian vận hành. Cùng tìm hiểu thông tin về cấu tạo, cách thức hoạt động và review các loại tủ chiếu sáng phổ biến cùng KTH ELECTRIC trong bài viết sau.

Tủ điều khiển chiếu sáng là gì?

Tủ điện chiếu sáng là loại tủ điều khiển sử dụng cầu dao để điều khiển hệ thống chiếu sáng. Loại tủ điện này được điều khiển thông qua chế độ tự động bằng bộ điều khiển PLC, hẹn giờ hoặc điều khiển bằng tay.

Chức năng của tủ điều khiển chiếu sáng là tự động bật tắt bóng đèn theo thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người. Loại tủ điều khiển điện Nó có thể được thiết kế đơn giản như một chiếc điều khiển với khả năng bật tắt theo thời gian hoặc phức tạp và thông minh như khả năng điều chỉnh cường độ ánh sáng và màu sắc của bóng đèn theo yêu cầu. Tủ chiếu sáng hiện đại có tích hợp điều khiển vào hệ thống điều khiển trung tâm hoặc qua điện thoại thông minh.

Chức năng của tủ điều khiển chiếu sáng

Với việc tích hợp nhiều thiết bị đo lường, cảm biến và công tắc, tủ chiếu sáng có nhiều chức năng điều khiển đa dạng như:

• Cảm biến tự động: Cảm biến đặt trong tủ hoặc bóng đèn sẽ phát hiện cường độ ánh sáng hoặc vật thể đi qua. Từ đó tín hiệu được truyền tới các thiết bị điều khiển để bật – tắt đèn, điều chỉnh cường độ ánh sáng hay kích hoạt các thiết bị cảnh báo.
• Hẹn giờ bật tắt: Với bộ hẹn giờ bên trong, tủ chiếu sáng có thể cài đặt thời gian bật tắt cố định cho đèn, ví dụ tự động bật lúc 6 giờ chiều và tự động tắt lúc 6 giờ sáng hôm sau. Chức năng này có thể được duy trì mãi mãi, cài đặt nhiều lần bật tắt đèn.
• Điều chỉnh đặc tính chiếu sáng: Người vận hành có thể vận hành tủ chiếu sáng để lựa chọn bật – tắt từng bóng đèn, điều chỉnh góc chiếu sáng, vùng chiếu sáng, loại đèn, màu sắc ánh sáng,…

Cấu tạo tủ điều khiển chiếu sáng

Cấu tạo của tủ điều khiển chiếu sáng gồm 2 phần: vỏ tủ điện và các bộ phận bên trong. Vỏ tủ làm bằng kim loại sơn tĩnh điện, có dạng hộp vuông, chống sốc và chống gỉ sét. Vỏ tủ chiếu sáng có độ bền lên tới hàng chục năm và có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Trên bề mặt tủ có các khe, lỗ để đặt thiết bị hoặc nối dây điện.

Thiết bị bên trong tủ chiếu sáng bao gồm:

• Contactor – MCCB – MCB: Thiết bị ngắt mạch điện, ứng dụng tùy thuộc vào đặc tính điện công nghiệp/dân dụng và quy mô của hệ thống chiếu sáng.
• Bộ hẹn giờ – Rơle thời gian: Bộ điều khiển thời gian, quyết định thời gian bật/tắt mạch.
• Thanh cái đồng: Linh kiện kết nối các thiết bị trong tủ.
• Các linh kiện khác: Cáp đồng, bộ chia dây, máng cáp,…

Tham khảo cấu trúc chi tiết tại: Ứng dụng tủ điện chiếu sáng – KTH ELECTRIC

Nguyên lý hoạt động của tủ chiếu sáng

Trong điều kiện bình thường, tủ chiếu sáng sử dụng nguyên lý hoạt động 3 chế độ tương ứng với 3 khoảng thời gian trong ngày:

• Chế độ buổi tối (5h chiều/6h chiều – 10h tối): Bật 100% đèn.
• Chế độ ban đêm (22h – 5h/6h): Bật 1/3 – 2/3 số đèn và điều chỉnh cường độ sáng.
• Chế độ ban ngày (5h/6h – 17h/18h): Tắt toàn bộ bóng đèn.

Tùy theo đặc điểm môi trường lắp đặt mà chế độ hoạt động của tủ sẽ thay đổi. Ví dụ: Một nhà máy sản xuất hoạt động 24/24 cần có hệ thống chiếu sáng 24/24. Để vận hành các chế độ này cần thiết lập số lượng bóng đèn và vị trí bóng đèn tương ứng với thiết bị chuyển mạch. Ví dụ: hệ thống chiếu sáng được chia thành 3 cụm tương ứng với 3 MCCB bật tắt: chế độ buổi tối cấp điện cho 3 MCCB, chế độ ban đêm cấp điện cho 1 – 2 MCCB và chế độ ban ngày tắt 3 MCCB.

Ngoài ra, nhu cầu chiếu sáng của mỗi mùa là khác nhau nên căn cứ vào sơ đồ đấu nối của tủ chiếu sáng gián đoạn, thời gian hoạt động của thiết bị đóng cắt phụ thuộc vào thời gian lắp đặt của từng mùa. Giải pháp chiếu sáng tiết kiệm ban đêm ở nhiều tủ chiếu sáng có tích hợp PLC và cảm biến chuyển động giúp phát hiện số lượng người đi qua để bật tắt hoặc tăng giảm cường độ bóng đèn tại khu vực đó.

Các loại tủ điện chiếu sáng phổ biến

Hiện nay, Việt Nam có 3 loại tủ chiếu sáng phổ biến gồm tủ chiếu sáng hẹn giờ, tủ chiếu sáng rơ le và tủ chiếu sáng PLC.

Tủ đèn hẹn giờ

Tủ chiếu sáng hẹn giờ sử dụng bộ hẹn giờ để điều khiển bật/tắt bóng đèn theo thời gian thực trong ngày/tuần/tháng/năm. Tủ có chế độ vận hành đơn giản, chi phí đầu tư thấp, được sử dụng cho các công trình chiếu sáng sân vườn, đường giao thông, công trình công cộng, công trình xây dựng. Nhược điểm của tủ chiếu sáng hẹn giờ là không thể điều khiển linh hoạt cụm đèn và cần phải lắp đặt trước.

Tủ chiếu sáng rơle

Tủ chiếu sáng rơle sử dụng rơle thời gian kết hợp với công tắc tơ để bật/tắt bóng đèn theo thời gian thực. Loại tủ chiếu sáng này được sử dụng rộng rãi trong môi trường công nghiệp như khu công nghiệp, nhà máy, nhà kho, nhà điều hành, sân bay, bến cảng,…

Tủ chiếu sáng PLC

Tủ chiếu sáng PLC sử dụng bộ điều khiển thông minh PLC để điều khiển bóng đèn với các chức năng sau:

• Cài đặt thời gian thực và công suất bóng đèn
• Có thể tùy chỉnh, điều khiển độc lập các cụm đèn
• Tự động điều chỉnh độ sáng theo mùa
• Chế độ điều khiển tự động hoặc thủ công
• Giảm thiểu sự cố cháy nổ khi tích hợp các thiết bị chuyển mạch và rơle nhiệt

Tủ chiếu sáng PLC được sử dụng cho các công trình yêu cầu chiếu sáng nghệ thuật như quảng trường, trung tâm mua sắm, bảo tàng, cầu, công viên, khu vui chơi giải trí,… Nhược điểm của tủ chiếu sáng PLC là không có chức năng giám sát từ xa.

Đọc thêm: Tủ điều khiển PLC – Cấu tạo, chức năng và ứng dụng

Ứng dụng của tủ điện chiếu sáng

Tủ điện chiếu sáng được sử dụng cho hệ thống chiếu sáng bao phủ khu vực rộng lớn, tòa nhà nhiều tầng hoặc ngăn cách các khu vực phức tạp. Một số công trình sử dụng tủ chiếu sáng là hệ thống chiếu sáng đường phố, khu đô thị, khu công nghiệp, công viên, đường cao tốc, cao ốc văn phòng, trường học, trung tâm mua sắm, sân vận động…

Tủ điều khiển chiếu sáng được đặt trên tường, trên bệ ở vị trí thoáng mát, dễ dàng tiếp cận. Dòng tủ điện công nghiệp này đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện bên trong khỏi các tác nhân thời tiết và tác động vật lý, giúp hệ thống chiếu sáng hoạt động ổn định.

BTB vừa tổng hợp những thông tin quan trọng về tủ chiếu sáng – một loại tủ điều khiển điện phổ biến trong cả hệ thống điện dân dụng, thương mại và công nghiệp. Để biết thêm thông tin về các dòng tủ điện khác bạn có thể tham khảo thêm tại mục Kiến thức về tủ điện – KTH ELECTRIC.