Tủ Điện Hạ Thế Là Gì? Cấu Tạo, Phân Loại, Ứng Dụng & Cách Chọn

Tủ điện hạ thế được mệnh danh là “bộ não” điều khiển phân phối và đảm bảo an toàn cho toàn bộ mạng lưới điện, từ trạm biến áp đến các thiết bị tiêu thụ điện. Chính vì thế, việc hiểu rõ về dòng tủ điện này đóng vai trò vô cùng quan trọng không chỉ đối với các kỹ sư, nhà thầu thi công và chủ đầu tư. Mà còn giúp chúng ta vận hành và sử dụng điện một cách hiệu quả và an toàn hơn. Bài viết dưới đây, Wetech Việt sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện và chuyên sâu về hệ thống tủ điện hạ thế. Hãy cùng tìm hiểu ngay!

Tủ Điện Hạ Thế Là Gì?

Tủ điện hạ thế hay còn gọi là tủ hạ thế, là loại tủ điện được sử dụng trong các hệ thống điện có điện áp xoay chiều (AC) dưới 1000V hoặc một chiều (DC) 1500V. Trong mạng lưới điện quốc gia tại Việt Nam, tủ điện hạ thế thường hoạt động ở mức điện áp tiêu chuẩn là 380/220V AC và tần số 50Hz. Vị trí lắp đặt tủ điện hạ thế thường nằm sau máy biến áp hạ áp, vì thế nó còn có tên gọi tủ điện hạ thế trạm biến áp.

Chức năng chính của tủ điện hạ thế là tiếp nhận nguồn điện từ trạm biến áp và phân phối điện năng đến các tủ điện nhánh hay cụm máy móc, thiết bị tiêu thụ điện (như hệ thống chiếu sáng, điều hòa không khí,…). Ngoài ra, tủ điện hạ thế còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống điện, nhờ có các thiết bị đóng ngắt quá tải, ngắn mạch, sụt áp hay rò rỉ dòng điện.

Nhìn chung, tủ điện hạ thế là thiết bị không thể thiếu trong đời sống và sản xuất, giúp bảo vệ tài sản và tính mạng con người khỏi các sự cố điện nguy hiểm.

Cấu Tạo Của Tủ Điện Hạ Thế

Dựa trên chức năng sử dụng, tủ điện hạ thế đạt chuẩn được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau và tuân thủ đầy đủ bản vẽ sơ đồ nguyên lý tủ điện, nhằm đảm bảo độ an toàn và hiệu quả vận hành vượt trội. Các thành phần cốt lõi của tủ điện hạ thế bao gồm:

1. Vỏ tủ điện
2. Hệ thống thanh cái đồng
3. Thiết bị đóng cắt (bao gồm ACB, MCCB, MCB,…)
4. Thiết bị điều khiển và bảo vệ (Contactor, Relay nhiệt, Relay bảo vệ pha, Relay chạm đất, bộ điều khiển trung tâm).
5. Thiết bị đo lường và hiển thị (Volt kế, Ampe kế, đồng hồ vạn năng, biến dòng, đèn báo pha, nút nhấn, công tắc xoay).

Mỗi thiết bị điện trong tủ điện hạ thế sẽ đảm nhận các vai trò và nhiệm vụ riêng, tuy nhiên chúng được thiết kế khoa học để phối hợp chặt chẽ, nhịp nhàng với nhau đảm bảo chức năng điều phối, giám sát và bảo vệ nguồn điện.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Tủ Điện Hạ Thế

Nguyên lý hoạt động của tụ điện là thế là Tiếp nhận – Điều khiển – Phân phối – Bảo vệ. Cụ thể:

• Tiếp nhận nguồn điện: Tủ điện hạ thế sẽ nhận nguồn điện 3 pha từ máy biến áp thứ cấp, thông qua thiết bị đóng cắt tổng (ACB hoặc MCCB công suất lớn) dẫn vào thanh cái chính trong tủ điện.
• Phân phối: Dòng điện từ thanh cái chính sẽ được chia thành nhiều nhánh nhỏ dẫn đến các thanh cái nhánh hoặc dây dẫn. Trước khi được tiêu thụ, dòng điện này phải được đi qua các thiết bị đóng cắt nhánh (MCCB/MCB) để cấp nguồn chính xác cho các khu vực hoặc phụ tải cụ thể.
• Điều khiển: Áp dụng cho các tủ điện có chức năng điều khiển MCC hay máy bơm. Dòng điện được vận hành bằng nút nhấn hoặc thông qua hệ thống tự động (cảm biến, PLC) để kích hoạt Contactor hoặc biến tần đóng/mở mạch điện.
• Bảo vệ: Bên trong tủ điện hạ thế được trang bị các cảm biến và rơ le liên tục, có nhiệm vụ giám sát trạng thái dòng điện. Nếu phát hiện sự cố (ngắn mạch, quá tải), các thiết bị này sẽ gửi tín hiệu đến thiết bị đóng ngắt ở dưới nhằm ngắt mạch điện ngay lập tức, giúp cô lập mạch điện bị hỏng, tránh ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống điện tổng thể.

Các Loại Tủ Điện Hạ Thế Phổ Biến Hiện Nay

Trên thực tế, dựa vào vị trí và chức năng trong sơ đồ đơn tuyến, tủ điện hạ thế được chi thành nhiều loại khác nhau như:

Tủ điện tổng MSB

Tủ điện MSB là tủ điện phân phối tổng và đứng đầu trong mạng lưới điện hạ thế của công trình, chỉ ngay sau trạm biến áp. Chức năng chính của tụ điện này là bảo vệ toàn bộ hệ thống điện thông qua nguyên lý đóng/cắt. Vì thế, tủ MSB thường có dòng định mức rất lớn, có thể lên đến 6300A và được thiết kế nhiều ngăn (bao gồm ngăn ACB tổng, ngăn phân phối nhánh, ngăn tụ bù).

Tủ phân phối MDB

Tủ điện MDB (hoặc DB mẹ) là tủ điện trung gian giữa tủ MSB (tổng) với các tủ phân phối DB (nhánh). Chức năng chính của loại tủ điện này là chia nhỏ nguồn điện từ MSB để phân phối đến các khu vực riêng biệt một cách an toàn và hiệu quả, đồng thời giúp người dùng dễ dàng quản lý và bảo trì. Với đặc tính này, tủ MDB không bắt buộc lắp đặt trong tất cả các hệ thống điện, mà chỉ dành cho các nhà máy hoặc tòa nhà lớn có nhiều phân xưởng, tầng lầu.

Tủ phân phối DB

Tủ điện DB là loại tủ điện phân phối nhánh, gần nhất với các phụ tải tiêu thụ điện. Nó thường có kích thước nhỏ gọn (treo tường hoặc đặt sàn) và cung cấp điện trực tiếp cho các thiết bị, tải tiêu thụ điện. Tủ DB có cấu tạo đơn giản nhất, chủ yếu là các thiết bị đóng ngắt (MCB, RCCB) và đèn báo.

Tủ điều khiển động cơ MCC

Tủ điện MCC (là viết tắt của từ Motor Control Center) được thiết kế chuyên dụng để điều khiển và bảo vệ động cơ, máy móc công suất lớn (bơm, quạt hút công nghiệp,…). Tủ được thiết kế theo các phương pháp khởi động như khởi động trực tiếp (DOL), sao – tam giác (Star-Delta), khởi động mềm (Soft Starter) hoặc sử dụng máy biến tần. Điều này nhằm mang đến chức năng giảm dòng khởi động, bảo vệ bộ phận cơ khí của máy móc, thiết bị và tiết kiệm điện năng trong quá trình vận hành.

Tủ chuyển nguồn ATS

Tủ điện ATS (Automatic Transfer Switches) có chức năng tự động chuyển đổi nguồn điện cung cấp cho phụ tải từ nguồn lưới chính sang nguồn dự phòng (máy phát điện, UPS) và ngược lại. Điều này rất hữu ích trong các nhà máy, dây chuyền sản xuất liên tục, công trình công cộng, trung tâm thương mại,… yêu cầu nguồn điện liên tục.

Tủ tụ bù

Tụ tụ bù công suất phản kháng là dòng tủ điện hạ thế được tích hợp sẵn các bình tụ bù hoặc bộ điều khiển tụ bù tự động. Chức năng chính của nó là cải thiện hệ số công suất (cosΦ), giảm hao tổn điện năng trên đường dây tải, từ đó nâng cao khả năng phân phối điện của máy biến áp. Ngoài ra, mục đích chính của việc lắp đặt tủ tụ bù là tránh bị Điện lực phạt tiền do công suất phản kháng lớn.

Tủ điều khiển PLC

Tủ điều khiển PLC được ví như “bộ não” của các hệ thống tự động hóa. Tủ được cấu tạo từ các bộ vi xử lý PLC và màn hình HMI, giúp các kỹ sư dễ dàng lập trình và điều khiển chu trình hoạt động phức tạp của các dây chuyền sản xuất, hệ thống xử lý nước thải, hệ thống băng tải một cách chính xác tuyệt đối. Tất cả là nhờ có nguyên lý hoạt động tự động nhận tín hiệu từ các cảm biến có độ chính xác và tin cậy cao hơn.

Tủ hòa đồng bộ

Cuối cùng, tủ hòa đồng bộ được thiết kế và lắp ráp trong các hệ thống điện có từ 2 máy phát điện trở lên hoặc cần hòa lưới máy phát với điện lưới. Công dụng chính của tủ điện này là đảm bảo các điều kiện khắt khe về điện áp, tần số, và góc pha giữa các nguồn điện trước khi cho phép đóng song song. Điều này nhằm tăng công suất dự phòng và đảm bảo cung cấp điện không gián đoạn.

Ứng Dụng Của Tủ Điện Hạ Thế

Nhìn chung, tủ điện hạ thế hiện diện trong hầu hết mọi công trình từ dân dụng đến công nghiệp,

• Trong công nghiệp: Có chức năng cung cấp nguồn điện chính xác giúp các thiết bị, máy móc, dây chuyền sản xuất hoạt động tiết kiệm điện. Thường đi kèm với các loại tủ điện MSB dòng lớn, MCC và tủ tụ bù.
• Công trình thương mại & dân dụng: Phân phối điện năng cho các thiết bị điện hoạt động ổn định, hạn chế nguy cơ mất điện.
• Hạ tầng và công trình công cộng: Từ các trạm bơm thoát nước, trạm biến áp hạ thế, hệ thống chiếu sáng cầu đường, hầm chui, sân bay, bến cảng,… tủ điện hạ thế giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, ổn định và an toàn là trên hết.

Tiêu Chuẩn Sản Xuất Và Lắp Đặt Tủ Điện Hạ Thế Bạn Cần Biết

Việc trang bị tủ điện hạ thế chất lượng là chưa đủ, bắt buộc phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế và quốc gia. Điều này không chỉ giúp hệ thống điện hoạt động ổn định, an toàn, đáp ứng đầy đủ yêu cầu về hiệu suất, mà còn gia tăng tuổi thọ lâu dài, bền bỉ. Dưới đây là các tiêu chuẩn quan trọng trong quá trình sản xuất và lắp đặt tủ điện hạ thể mà bạn cần phải nắm để lựa chọn giải pháp phù hợp, tối ưu cho công trình:

1. Tiêu chuẩn IEC 61439-1&2: Đây là tiêu chuẩn Quốc Tế quan trọng nhất quy định về cụm thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp. Bao gồm hướng dẫn chi tiết các quá trình thử nghiệm về gia tăng nhiệt độ, độ bền điện môi, khả năng chịu ngắn mạch và độ hở an toàn.
2. Cấp bảo vệ IP: Đây là tiêu chuẩn an toàn bắt buộc của các loại tủ điện đạt chuẩn điều kiện sử dụng. Tủ điện hạ thế trong nhà cần đáp ứng tiêu chuẩn IP40, IP42, IP43, đối với ứng dụng ngoài trời cần thỏa mãn P54, IP55 đến IP65 trở lên.
3. Thiết kế tủ điện: Nguyên khối hay nhiều ngăn. Đối với tủ điện nhiều ngăn cần tuân thủ quy định mức độ phân cách bên trong tủ. Ngoài ra, tủ càng cao thì mức độ an toàn và khả năng cô lập sự cố càng tốt.
4. Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): Bao gồm các tiêu chuẩn về an toàn điện lưới, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thiết bị điện.

Cách Lựa Chọn Tủ Điện Hạ Thế Phù Hợp

• Bước 1 – Xác định chính xác tổng công suất phụ tải: Dựa vào đó, bạn sẽ lựa chọn được tủ điện có tiết diện thanh cái và số lượng thiết bị đóng ngắt phù hợp với hệ thống điện.
• Bước 2 – Môi trường lắp đặt: Điều này giúp đảm bảo tụ điện hạ thế có khả năng chống chịu tốt điều kiện khắc nghiệt ngoài trời hoặc trong xưởng hóa chất. Nên ưu tiên tủ điện được làm từ vật liệu chất lượng cao, sơn tĩnh điện, có độ dày lớn từ 2mm, hai lớp cánh và đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cao.
• Bước 3 – Khả năng mở rộng trong tương lai: Dự phòng khoảng 15-20% công suất, không gian tủ để dễ dàng bổ sung thêm thiết bị, dây dẫn khi nhà máy mở rộng quy mô sản xuất.
• Bước 4 – Lựa chọn thương hiệu: Cân đối giữa chất lượng với ngân sách để lựa chọn các thiết bị trong tủ điện hạ thế phù hợp. Các thương hiệu phổ biến trên thị trường như Schneider, ABB, Siemens (phân khúc cao cấp) và LS, Mitsubishi, Hyundai, Chint (phân khúc tầm trung).

Giới Thiệu Đơn Vị Cung Cấp Tủ Điện Hạ Thế Theo Yêu Cầu Uy Tín

Hiện nay, bạn có thể dễ dàng tìm mua tủ điện hạ thế trên thị trường với đa dạng mẫu mã, chất lượng và mức giá khác nhau. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn và hiệu suất vận hành của toàn bộ công trình, bạn nên lựa chọn những nhà phân phối uy tín, đáng tin cậy.

Công ty TNHH Kỹ Thuật Wetech Việt tự hào là đơn vị chuyên cung cấp các giải pháp tủ điện toàn diện cho các dự án nhà máy công nghiệp, xưởng sản xuất đến các khu dân cư hàng đầu Việt Nam. Chúng tôi cam kết các sản phẩm đạt chuẩn chất lượng kỹ thuật và độ hoàn thiện cơ khí hoàn hảo. Không những cung cấp các sản phẩm có sẵn, Wetech Việt còn mang đến giải pháp trọn gói cho từng dự án, từ khảo sát, tư vấn, thiết kế, lựa chọn thiết bị điện, gia công vỏ tủ, lắp ráp, kiểm tra chất lượng đến chạy thử và bảo hành lâu dài.

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

Tủ điện hạ thế khác gì tủ điện trung thế?

Điểm khác biệt cốt lõi giữa tử điện hạ thế và trung thế là mức điện áp vận hành. Trong đó, tủ điện hạ thế thường được dùng cho cấp điện áp 380V/220V, còn tủ điện trung thế thường được lắp đặt trong các trạm biến áp có điện áp cao trên 1kV.

Tủ điện hạ thế sử dụng điện áp bao nhiêu?

Tại Việt Nam, tủ điện hạ thế sử dụng điện áp 380V/220V, trong dải tần số 50HZ.

Tủ điện hạ thế có thể thiết kế theo yêu cầu không?

Hoàn toàn có thể. Wetech Việt chuyên nhận thiết kế tủ điện theo yêu cầu, từ tủ điện tổng (MSB), tủ điện trung thế (MDB, DB), tủ điện hạ thế, đến các dòng tủ điện chuyên dụng (điều khiển, chuyển mạch,…)

Chi phí sản xuất tủ điện hạ thế được tính như thế nào?

Chi phí sản xuất tủ điện bao gồm phần vỏ, vật tư thiết bị điện, phụ kiện và chi phí nhân công. Để nhận báo giá chi phí sản xuất tủ điện hạ thế chính xác nhất, quý khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp đến số hotline 0909 346 736 hoặc 0901 940 968, để được tư vấn và giải đáp chi tiết.

Wetech Việt – Nhà cung cấp tủ điện hạ thế uy tín, chất lượng, đáp ứng mọi nhu cầu của các nhà máy, khu công nghiệp, tòa nhà thương mại, công trình dân dụng và hạ tầng kỹ thuật. Với nhiều năm kinh nghiệm, chúng tôi tự tin mang đến các giải pháp tối ưu, đáp ứng yêu cầu về an toàn, hiệu suất vận hành và khả năng mở rộng của từng dự án.

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT WETECH VIỆT

• Địa chỉ: 616/61/198 Lê Đức Thọ, Phường An Hội Đông, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
• Hotline: 0909.346.736 hoặc 0901.940.968
• Email: sales@wetechviet.vn
• Website: www.wetechviet.vn