Electrical enclosures: Khái niệm, tiêu chí lựa chọn

Electrical enclosures (vỏ tủ điện) là bộ phận không thể thiếu trong nhiều công trình công nghiệp và dân dụng hiện nay. Vậy bạn đã hiểu rõ về vỏ tủ điện và những tiêu chí nào lựa chọn loại thích hợp cho công trình? Hãy cùng Schneider Electric tìm hiểu chi tiết ngay nhé!

Electrical enclosures (vỏ tủ điện) là gì?

Electrical enclosures (vỏ tủ điện), là các thành phần cơ bản của hệ thống điện và điều khiển, được sử dụng để bảo vệ và chứa các thiết bị điện, linh kiện và bộ phận điện tử khác trong môi trường công nghiệp và thương mại. Các vỏ tủ điện thường được chế tạo từ vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ hoặc nhôm, bảo vệ chống lại bụi, nước, hóa chất và các yếu tố môi trường khác.

Các vỏ tủ điện được thiết kế để đảm bảo an toàn cho người vận hành và bảo vệ thiết bị điện khỏi các yếu tố bên ngoài có thể gây hỏng hóc hoặc nguy hiểm. Chúng cũng cung cấp điều kiện môi trường ổn định để bảo quản và vận hành các thiết bị điện tử và điện cơ một cách hiệu quả.

Vai trò và ứng dụng của Electrical enclosures (Vỏ tủ điện)

Electrical enclosures có vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công trình công nghiệp lẫn dân dụng hiện nay. Cụ thể:

Vai trò

Electrical enclosures đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị hệ thống điện tránh như công tắc, bộ chuyển đổi, bảng điều khiển và các linh kiện khác khỏi các tác nhân từ môi trường như nước, bụi…
Đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Vỏ tủ điện còn được thiết kế với tính thẩm mỹ cao và tạo điểm nhấn cho không gian lắp đặt.
Electrical enclosures được thiết kế để chịu được môi trường khắc nghiệt, giúp bảo vệ hệ thống điện hoạt động ổn định trong mọi điều kiện.

Ứng dụng

Hiện nay, Electrical enclosures có tính ứng dụng cao trong nhiều ngành công nghiệp và dân dụng, bao gồm:

Vỏ tủ điện thường được sử dụng trong các nhà máy, khu công nghiệp, xí nghiệp máy bơm,... nhằm bảo vệ các thiết bị điện bên trong.
Electrical enclosures cũng được áp dụng trong các phòng kỹ thuật điện tổng hợp, trung tâm thương mại, tòa nhà...
Vỏ tủ điện cũng được ứng dụng trong hệ thống mạng và điện hạ thế.
Electrical enclosures còn được sử dụng trong khu công cộng và ngoài trời như công viên, sân vườn, khu vui chơi...

Phân loại Electrical enclosures (Vỏ tủ điện)

Trên thị trường hiện nay, Electrical enclosures được phân thành nhiều loại khác nhau. Cụ thể như là:

Phân loại theo vị trí

Đối với các loại tủ điện được phân loại theo vị trí lắp đặt sẽ thường có những đặc điểm khác nhau về chất liệu, kích thước, quy cách thiết kế... Cụ thể:

Vị trí lắp đặt trong nhà

Vỏ tủ điện trong nhà thường được đặt trong các thiết bị điện gia dụng, công trình và những nơi có mái che, không chịu tác động của mưa nắng. Chúng thường được làm bằng tôn, thép CT3 hoặc Inox 201 hoặc 304 - các loại thép không gỉ, với độ dày chỉ từ 0,8 đến 1mm.

Vị trí lắp đặt ngoài trời

Vỏ tủ điện lắp đặt ngoài trời hoạt động trong điều kiện nắng mưa nên cần sử dụng vật liệu chống ăn mòn tốt, thường là inox và được sơn cẩn thận để chống gỉ sét và giúp tăng tuổi thọ. Vỏ tủ điện ngoài trời thường có độ dày là 1-1,2mm.

Vị trí lắp đặt âm tường

Vỏ tủ điện âm tường sẽ được giấu sâu trong tường và chỉ để lộ ra bên ngoài nắp tủ hoặc các nút điều khiển. Loại vỏ tủ điện này được thiết kế tập trung vào tính ứng dụng, đơn giản và sang trọng, phù hợp với không gian nhỏ và yêu cầu thẩm mỹ cao.

Phân loại theo chức năng

Tùy thuộc nhu cầu sử dụng của người dùng mà electrical enclosures sẽ có những loại riêng theo từng chức năng, có thể kể đến như:

Vỏ tủ điện phân phối

Vỏ tủ điện phân phối được sử dụng để bảo vệ điều khiển của các thiết bị điện phân phối. Thông thường, loại vỏ tủ điện này sẽ được làm từ chất liệu thép mạ kẽm và được sơn tĩnh điện chống ăn mòn. Thiết kế của vỏ tủ phân phối cho phép người dùng dễ dàng tháo rời mặt bên và mặt sau, điều này thuận tiện cho việc lắp đặt và bảo trì.

Không giống như các loại vỏ tủ điện khác, vỏ tủ điện phân phối là một tập hợp nhiều tủ bên trong như một hệ thống phân phối điện. Vỏ tủ điện phân phối được thiết kế với các ngăn riêng biệt giúp việc sắp xếp các thiết bị trở nên dễ dàng hơn. Nhờ đó, mà tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc quản lý và vận hành hệ thống điện.

Loại vỏ tủ điện điều khiển trung tâm

Vỏ tủ điện điều khiển trung tâm được thiết kế để bảo vệ và chứa nhiều thiết bị điện như máy biến áp, động cơ, khởi động và điều khiển hệ thống điện số lượng lớn. Các tủ có kích thước lớn, được làm từ thép mạ kẽm và sơn tĩnh điện để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành hệ thống điện.

Vỏ tủ điện chuyển ngắt

Tủ bù công suất được thiết kế để sử dụng ngoài trời, nên vỏ tủ bù công suất thường sử dụng vật liệu chống ăn mòn và thiết kế dạng lưỡi cắt chìm, có khả năng chống thấm và chống bụi để đảm bảo tính bền vững của tủ. Nắp của loại vỏ tủ điện này thường có độ dày 1,2mm và có thể được thiết kế dưới dạng nắp trên hoặc đế, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của môi trường lắp đặt và công trình.

Vỏ tủ bù công suất

Vỏ tủ điện chiếu sáng

Tủ điện chiếu sáng được sử dụng để điều khiển hệ thống chiếu sáng trong các tòa nhà, khu đô thị, khu công nghiệp, nhà máy, sân vận động... Thiết kế của vỏ tủ có thể đơn giản hoặc phức tạp tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và việc điều khiển lượng ánh sáng của tủ điện. Loại vỏ tủ điện này được thiết kế để đảm bảo an toàn về điện và bảo vệ khỏi độ ẩm.

Vỏ tủ PCCC

Vỏ tủ PCCC cần có khả năng chịu nhiệt độ và độ ẩm tốt. Do đó, chúng thường được thiết kế chắc chắn từ chất liệu tôn dày 2mm và được sơn tĩnh điện để tăng độ bền.

Phân loại theo kích thước

Electrical enclosures còn được phân loại theo kích thước, cụ thể như sau:

Vỏ tủ điện dân dụng

Vỏ tủ điện dân dụng được sử dụng để bảo vệ một số lượng nhỏ các thiết bị điện nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện đơn giản. Mặc dù kích thước của chúng không cần lớn, nhưng vai trò của chúng rất quan trọng đối với sự an toàn khi sử dụng điện của mọi người.

Vỏ tủ điện công nghiệp

Vỏ tủ điện công nghiệp thường có kích thước lớn hơn so với vỏ tủ điện dân dụng dùng trong nhà ở do chúng cần bảo vệ một lượng lớn thiết bị điện.

Những tiêu chuẩn thiết kế vỏ tủ điện

Khi thiết kế vỏ tủ điện cũng cần tuân thủ những tiêu chuẩn cụ thể, bao gồm:

Công suất tải

Theo kích thước của thiết bị điện, electrical enclosures được thiết kế phù hợp. Điện dung càng lớn thì diện tích lắp đặt thiết bị yêu cầu càng lớn, do đó kích thước của nắp tủ phải lớn hơn để đảm bảo sự vận hành hiệu quả và an toàn của hệ thống điện.

Chức năng của tủ điện

Để thiết kế một vỏ tủ điện phù hợp, người thiết kế cần xác định cụ thể các thiết bị bên trong tủ. Ví dụ, tủ điều khiển có thể bao gồm biến tần, động cơ, PLC và các thiết bị điều khiển khác. Trong khi đó, tủ bù công suất phản kháng có thể bao gồm cuộn kháng, công tắc tơ, tụ điều khiển, MCCB và các thiết bị bảo vệ khác tương tự.

Theo quy trình sản xuất

Một vỏ tủ điện sẽ được thiết kế theo quy trình sản xuất như sau:

Chọn tấm vật liệu có kích thước phù hợp để cắt theo yêu cầu thiết kế.
Đục lỗ bằng máy đột CNC hoặc máy thủ công để tạo ra các lỗ cần thiết trên vật liệu.
Mài lỗ khoan để làm sạch và chuẩn bị cho quá trình hàn ghép.
Chấn định hình cho vật liệu để tạo nên dạng dáng và kích thước cuối cùng của vỏ tủ.
Tiến hành hàn ghép và sau đó vệ sinh mối hàn để loại bỏ bụi và các tạp chất.
Sử dụng dung dịch NaOH để tẩy dầu mỡ và loại bỏ các vết bẩn trên bề mặt.
Sử dụng dung dịch axit để tẩy gỉ sét và làm sạch bề mặt.
Định hình bề mặt theo yêu cầu thiết kế.
Tiến hành phốt-phát hóa bề mặt để tăng cường độ bền và chống ăn mòn.
Rửa sạch bằng nước và sau đó hong khô vật liệu.
Phủ sơn tĩnh điện để bảo vệ và tạo độ bền cho bề mặt.
Tiến hành quá trình sấy ở nhiệt độ 190 - 200 độ C khoảng 10 phút để sơn khô và cố định.
Lắp ráp các phần tử và linh kiện vào vỏ tủ điện.
Kiểm tra chất lượng và cuối cùng là đóng gói sản phẩm để giao cho khách hàng.

Những tiêu chí khi chọn mua Electrical enclosures (Vỏ tủ điện)

Tiêu chí khi chọn mua vỏ tủ điện sẽ tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và các thiết bị cần chứa bên trong vỏ tủ điện. Cụ thể như là:

Xác định kích thước Electrical enclosures (vỏ tủ điện)

Kích thước của tủ điện sẽ phụ thuộc vào các thiết bị điện được lắp đặt bên trong. Điều quan trọng là đảm bảo vỏ tủ có kích thước phù hợp để các thiết bị có thể vừa vặn mà không gây lãng phí không gian hoặc gây khó khăn trong quá trình lắp đặt và bảo dưỡng. Các ngăn tủ cũng cần được thiết kế sao cho không quá rộng hoặc quá hẹp, giúp tối ưu hóa sự sắp xếp và tiện lợi trong việc quản lý, bảo trì thiết bị điện. Điều này cũng giúp tăng cường tính an toàn và hiệu suất của hệ thống điện trong tủ.

Môi trường lắp đặt

Việc xem xét môi trường lắp đặt tủ điện rất quan trọng và ảnh hưởng đến độ bền của tủ. Trong trường hợp tủ điện được lắp đặt ngoài trời, các yêu cầu sẽ khắt khe hơn so với tủ trong nhà do cần có mái dốc để thoát nước. Cửa tủ cũng cần được thiết kế chống thấm nước và hạn chế tối đa sự xâm nhập của bụi để đảm bảo an toàn và hiệu suất của thiết bị bên trong.

Ngoài ra, việc đánh giá mức độ chất ăn mòn trong môi trường lắp đặt cũng rất quan trọng. Thông tin này sẽ giúp quyết định loại vật liệu gia công và sơn tủ điện phù hợp. Ví dụ, nếu tủ điện được lắp đặt trong môi trường dễ ăn mòn như nhà máy hóa chất, việc sử dụng inox để làm vỏ tủ sẽ là lựa chọn phù hợp. Trong trường hợp lắp đặt tủ điện ngoài trời, vỏ tủ được làm từ vật liệu composite hoặc kim loại tấm, có độ dày và kích thước phù hợp để đảm bảo độ bền và sự an toàn của hệ thống điện.

Microgrid là mạng lưới điện thông minh

Khi chọn electrical enclosures cho hệ thống Microgrid (lưới điện vi mô), có một số tiêu chí quan trọng cần xem xét để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống. Dưới đây là một số tiêu chí quan trọng khi chọn mua vỏ tủ điện cho Microgrid:

Bảo vệ chống thấm nước và bụi: Vỏ tủ cần có khả năng chống thấm nước và bụi để bảo vệ các thiết bị điện bên trong khỏi tác động của môi trường bên ngoài, đặc biệt là trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Khả năng tản nhiệt: Vỏ tủ cần có khả năng tản nhiệt tốt để đảm bảo rằng các thiết bị điện bên trong hoạt động ổn định, lâu dài.
Chất liệu chống ăn mòn: Nếu Microgrid được lắp đặt trong môi trường có nguy cơ ăn mòn cao, vỏ tủ cần được làm từ chất liệu chống ăn mòn như thép không gỉ để đảm bảo độ bền và tuổi thọ của hệ thống.
Khả năng mở rộng: Vỏ tủ cần có khả năng mở rộng để có thể chứa được các thiết bị mở rộng và cung cấp không gian cho việc mở rộng hệ thống Microgrid trong tương lai.
Tiêu chuẩn an toàn: Vỏ tủ cần tuân theo các tiêu chuẩn an toàn điện và xây dựng để đảm bảo an toàn cho người vận hành và bảo vệ hệ thống điện.

Vị trí lắp đặt Electrical enclosures

Khi bạn muốn mua tủ điện, luôn cần xác định vị trí lắp đặt vỏ tủ và thông báo cho nhà sản xuất với các yêu cầu cụ thể như sau:

Đối với tủ đứng: Yêu cầu đế tủ được thiết kế gắn chặt xuống nền bằng bulong để đảm bảo tính ổn định và an toàn.
Đối với tủ treo cột: Yêu cầu tủ có đai ôm cột để treo tủ lên cột một cách an toàn và chắc chắn.
Đối với tủ treo tường: Yêu cầu tủ có móc gắn tường tiện lợi để dễ dàng lắp đặt và an toàn khi treo trên tường.

Có thể nói, vỏ tủ điện là một bộ phận không thể thiếu và cực kỳ quan trong đối với nhiều công trình công nghiệp và dân dụng hiện nay. Hy vọng qua bài viết trên đã giúp bạn đã hiểu rõ hơn về electrical enclosures và có được sự lựa chọn thích hợp.