Việc thiết kế, lắp đặt tủ điện công nghiệp đạt tiêu chuẩn chất lượng, góp phần vào sự ổn định và an toàn của hệ thống điện, máy móc. Tủ điện công nghiệp có vai trò quan trọng trong việc vận hành hệ thống điện hoặc hệ thống máy móc trong nhà máy. Tuy nhiên các bước nói chung để thiết kế lắp đặt tủ điện công nghiệp thì không phải ai cũng biết. Bài viết này 3CElectric xin chia sẻ với các bạn các bước lắp đặt tủ điện công nghiệp cơ bản và chi tiết nhất.
CÁC BƯỚC THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN I Cơ sở lý thuyết + Tủ điện công nghiệp nơi chứa thiết bị điện, mạch điều khiển, cầu dao,… nhằm điều khiển hệ thống điện có cơng suất lớn cho khu vực nhà máy, tòa nhà hay khu dân cư + Tủ điện pha loại tủ điện thiết kế ứng dụng phổ biến nhà máy, xí nghiệp, xưởng sản xuất tòa nhà lớn…với chức nơi chứa đựng bảo vệ thiết bị điện có nguồn điện lớn để phục vụ cho sản xuất + Tuy có chức lớn khơng phải mà lắp đặt đấu tủ điện pha phải cồng kềnh Ngược lại, thiết kế tủ điện pha khoa học, đấu tủ điện pha nhanh chóng, an toàn đem đến thuận tiện vận hành * Phân loại tủ điện pha: Dựa vào công dụng chức mà người ta chia thành loại tủ điện pha sau: + Tủ điện điều khiển pha: Tủ điện điều khiển pha loại tủ điện có chức điều khiển bảo vệ thiết bị cung cấp, đóng cắt điện ứng dụng cơng trình tịa nhà dân dụng, cơng nghiệp văn phịng, hệ thống điện nhà máy điều khiển động điện pha Các tủ điện điều khiển pha thường thiết kế kế lớn thơng thống giá đỡ, lỗ dây, đồng hồ đo giúp việc bố trí thiết bị đóng cắt điều khiển MCCB, hệ thống Contactor, Relay nhiệt, relay thời gian, điều khiển trung tâm… * Tủ điện chiếu sáng pha: Được ứng dụng hệ thống chiếu sáng công cộng công viên, đèn đường, hệ thống chiếu sáng tòa nhà Các tủ điện chiếu sáng pha thường có thiết kế nhỏ gọn đơn giản tủ điều khiển pha vừa đề cập đến chúng chứa thiết bị đóng cắt, điều khiển quy trình tắt mở, hoạt động hệ thống chiếu sáng, đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động liên tục, xác * Tủ điện pha phân phối: Đúng tên gọi Tủ điện pha phân phối loại tủ điện lớn có cấu tạo phức tạp ứng dụng để phân phối điện cho nhánh, hệ thống điện nhỏ Tủ điện pha phân phối tiết kiệm điện tốt mà khơng ảnh hưởng cho hệ thống điện chung II Các bước tiến hành lắp đặt đấu nối tủ điện công nghiệp Bước 1: Thiết kế vẽ lựa chọn thiết bị hợp lý ** Thiết kế vẽ + Việc bố trí thiết bị tủ phải đảm bảo đầy đủ tính kỹ thuật, hướng cáp vào cáp cho thuận lợi trình đấu nối, đảm bảo đầy đủ tính cần thiết Việc bố trí thiết bị phải tối ưu không gian phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nguyên lý hoạt động tủ để đưa vẽ shop drawing + Khi thiết kế sơ đồ thiết bị điện tủ điện cần lưu ý đến trình mở rộng điều hành hoạt động thiết bị điện + Sau bố trí thiết kế thiết bị điện xong nên kiểm tra kỹ lưỡng lại để tránh xảy sai sót sau hồn thiện bước + Cần phải tối ưu thiết kế nhằm giảm vật tư hạ giá thành cấu thành sản phẩm + Việc thiết kế bố trí thiết bị tủ điện cách làm cho tủ điện giảm ảnh hưởng độ nhiễu thiết bị, tăng tính thẩm mỹ tiết kiệm dây dẫn điện,, giúp tăng tuổi thọ thiết bị vận hành ổn định Khâu thiết kế có vai trò quan trọng việc lắp đặt đấu nối tủ điện Vì chọn sai thiết bị khơng với vẽ khách hàng khơng nhận bàn giao sản phẩm Chính vậy, cần nghiên cứu kỹ vẽ thiết kế, xem có chỗ chưa chuẩn để phản hồi lại với khách hàng Đưa giải pháp cuối trước lắp đặt tủ điện * Lên vẽ layout bố trí thiết bị tủ điện + Khâu thiết kế có vai trị quan trọng trọng q trình sản xuất lắp đặt tủ điện công nghiệp Khi thiết kế, cần nghiên cứu kỹ sơ đồ mạch điện Liệt kê đầy đủ chi tiết thiết bị có sơ đồ nguyên lý Từ tập hợp lên vẽ layout + Trên vẽ layout mặt tủ, khái quát cung cấp hình ảnh tủ điện Trong có cách bố trí xếp thiết bị, hệ thống dây dẫn, nguyên lý… Điều giúp ích nhiều cho việc đọc hiểu vẽ, hình dung thiết bị có tủ điện + Bản vẽ layout bố trí thiết bị tủ điện cam kết hai bên Khi bàn giao tủ điện công nghiệp, bên nhận hàng dựa vào vẽ để kiểm tra kích thước tủ Các vị trí thiết bị mặt tủ, khoảng cách chi tiết vẽ so với thực tế chuẩn chưa ** Tính tốn thơng số kỹ thuật để lựa chọn thiết bị Ví dụ: Thiết kế hệ thống lắp đặt tủ điện phân phối tổng MSB phối + Phải xác định số lượng phụ tải, số nhánh cần phân + Tính tốn thơng số kỹ thuật thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ dây dẫn điện Chúng ta cần cân đối hợp lý toán kỹ thuật chất lượng giá thành không lựa chọn giá trị thiết bị cao so với cần thiết ảnh hưởng tới giá thành sản phẩm hoàn thiện Mỗi thiết bị điện cần lựa chọn để thực tốt chức sơ đồ cấp điện góp phần làm cho hệ thống cung cấp điện vận hành đảm bảo tiêu kỹ thuật, an toàn Bước 2: Tiến hành gia công lắp đặt vỏ Sau tính tốn lựa chọn thiết bị điện cần thiết cho tủ điện công nghiệp cần lựa chọn vỏ tủ điện cơng nghiệp để chứa thiết bị điện Đồng thời, mặt tủ điện bạn nên gia cơng lỗ khoan để thực đột dập máy cách tốt Đồng thời lắp đặt vỏ tủ điện công nghiệp, bạn nên cần thiết kế thiết bị điện theo nguyên tắc sau đây: + Các thiết bị đèn báo nguồn, đồng hồ đo dịng điện, điện áp, đồng hồ thị nên đặt phía cao tủ điện + Các thiết bị điều khiển như: nút nhấn, công tắc nên đặt phía + Các cơng tắc nên thiết kế đặt vị trí hàng ngang để thuận tiện cho trình vận hành Bước 4: Đấu dây dẫn điện • Dây dẫn thiết bị điện cần kết nối cách khoa học, gọn gàng • Đầu cốt phải phân màu (đỏ, vàng, xanh, đen …) đánh số thứ tự để dễ dàng kiểm sốt sửa chữa sau • Dây tín hiệu dây mạch lực nên ống ghen riêng biệt, xa tốt • Với dây tín hiệu có độ nhạy cao (dây dẫn encoder, dây truyền thơng …) phải có vỏ bọc chống nhiễu • Nên đấu dây phần mạch động lực trước sau tới dây phần điều khiển • Dây điều khiên dây mạch lực phải vuông góc tuân theo tiêu chuẩn Bước 5: Kiểm tra xuất xưởng - kiểm tra nguội tủ điện lắp ráp, đấu nối: 5.1 Kiểm tra hạng mục sau: + Kiểm tra không điện: Thực kiểm tra mặt ngoại quan, đo đạt thông số yêu cầu theo tiêu chuẩn IEC, TCVN, để đảm bảo tủ điện an toàn trước cấp điện + Kiểm tra mang điện: cấp nguồn cho chạy tải, đo đạc thơng số có nguồn đảm bảo yêu cầu + Kiểm tra thiết bị đóng cắt đấu sơ đồ nguyên lý chưa + Kiểm tra độ chặt điểm đấu nối khí điện, điểm kết nối cần đánh dấu bút dấu + Kiểm tra nhãn mác thiết bị + Kiểm tra loại bỏ dụng cụ để tủ điện + Đo cách điện pha, pha với tiếp địa Dùng đồng hồ MegaOhm đo cách điện pha đạt yêu cầu 0,5MΩ/ 0,5k 5.2 Kiểm tra đấu nối phần điều khiển: + Kiểm tra đầu cốt, điểm đấu chặt chưa + Đo kiểm tra đủ dây trung tính, dây nguồn chưa + Đo thơng mạch dây điện theo sơ đồ đấu nối + Đo thông mạch nguồn dương âm Không thông mạch + Sau kiểm tra đấu nối xong cắm thiết bị rơ le trung gian, rơ le báo mức, phao báo mức,… vào đế thiết bị + Sau hoàn tất việc đấu dây, ta cần kiểm tra kỹ lại hệ thống trước cấp nguồn điện cho tủ điện công nghiệp Khi cấp nguồn, tủ điện làm việc không tải nhằm phát sai sót trước đấu tải vào tủ điện III Các vẽ cần có thiết kế đầy đủ • Bản vẽ mặt lắp đặt thiết bị dự án • Bản vẽ mặt hạng mục thiết bị theo phân loại thiết bị • Bản vẽ sơ đồ sợi nguyên lý tủ điện • Bản vẽ thiết kế vị trí xếp thiết bị tủ • Bản ký hiệu thiết bị điện • Bản vẽ sơ đồ sợi mạch động lực • Bản vẽ sơ đồ động lực • Bản vẽ sơ đồ điều khiển cấp nguồn • Bản vẽ sơ đồ đo lường điều khiển • Bản vẽ mạch điều khiển thiết bị • Các vẽ PLC, phao, cảm biến, công tắc riêng biệt đặc chủng cho loại tủ thêm tùy theo yêu cầu tủ điện • Bản vẽ danh mục thiết bị tủ điện IV Một số tủ điện IV Ví dụ Thiết kế tủ điều khiển động KĐB pha khởi động theo phương pháp đổi nối Sao- tam giác Yêu cầu tốn Tính tốn lựa chọn thiết bị 2.1 Chọn Contactor 2.2 Chọn Motor CB 2.3 Chọn cầu chì 2.4 Chọn MCB cho mạch điều khiển 2.5 Chọn Rơle thời gian 2.6 Chọn đèn báo 2.7 Chọn nút ấn 2.8 Chọn dây cáp Thiết kế sơ đồ nguyên lý phần mềm CADe – SIMU Sơ đồ nguyên lý 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực 4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Giải thích nguyên lý hoạt động mạch điện Thiết kế tủ điện phần mềm EPLAN Electric P8