Thiết kế tủ điện thi công tính toán chi tiết

Nếu doanh nghiệp của bạn đang cần thiết kế tủ điện công nghiệp, thiết kế tủ điện điều khiển hoặc tính toán – lắp đặt tủ điện bài bản để vận hành lâu dài và dễ mở rộng, đừng chọn giải pháp tạm thời. Tìm hiểu ngay giải pháp thiết kế tủ điện chuẩn kỹ thuật – tối ưu chi phí – an toàn dài hạn trong bài viết dưới đây và liên hệ Thiên Phú Thịnh để được tư vấn trực tiếp theo đúng nhu cầu thực tế của doanh nghiệp bạn.

 

Thiết kế tủ điện là gì?

Thiết kế tủ điện là quá trình xây dựng giải pháp kỹ thuật tổng thể cho hệ thống phân phối và điều khiển điện, bao gồm:

• Thiết kế sơ đồ nguyên lý điện động lực và điều khiển

• Tính toán công suất, dòng tải, dòng khởi động

• Lựa chọn thiết bị bảo vệ và điều khiển phù hợp

• Bố trí thiết bị trong tủ đảm bảo an toàn – tản nhiệt – dễ vận hành

Trong hệ thống điện công nghiệp, tủ điện giữ vai trò:

• Trung tâm phân phối nguồn điện

• Bộ não điều khiển hoạt động của máy móc, dây chuyền

• Lớp bảo vệ đầu tiên trước các sự cố điện

Thiết kế tủ điện công nghiệp bài bản sẽ giúp doanh nghiệp:

• Hạn chế tối đa sự cố gián đoạn sản xuất

• Kéo dài tuổi thọ thiết bị

• Dễ dàng nâng cấp, mở rộng trong tương lai

Ngược lại, thiết kế sai ngay từ đầu sẽ khiến doanh nghiệp phải “trả học phí” bằng chi phí sửa chữa và thời gian dừng máy.

Cách tính toán thiết kế tủ điện: Công suất, dòng tải và thiết bị

Trong thực tế, rất nhiều tủ điện gặp sự cố không phải vì thiết bị kém chất lượng mà vì tính toán cách thiết kế tủ điện thiếu chính xác.

• Cách thiết kế tủ điện đúng chuẩn cần bắt đầu từ:

• Khảo sát tải (động cơ, máy móc, công suất)

• Xác định nguồn cấp (1 pha, 3 pha)

• Mục đích điều khiển (ON/OFF, biến tần, PLC)

• Môi trường lắp đặt (ngoài trời, nhà xưởng, độ ẩm)

1. Tính toán công suất phụ tải – bước không thể bỏ qua

Công suất phải được xác định dựa trên toàn bộ tải thực tế:

• Động cơ sản xuất

• Máy móc công nghiệp

• Hệ thống chiếu sáng, phụ trợ

• Thiết bị điều khiển như PLC, HMI, biến tần

Việc xác định sai công suất dẫn đến:

• Tủ điện thường xuyên quá tải

• Aptomat nhảy liên tục

• Hệ thống vận hành thiếu ổn định

2. Tính dòng tải và dòng khởi động chính xác

Trong tính toán thiết kế tủ điện, dòng điện mới là yếu tố quyết định chọn thiết bị. Đặc biệt:

• Động cơ có dòng khởi động lớn

• Nhiều tải chạy đồng thời

Nếu không tính kỹ:

• Contactor nhanh hỏng

• MCCB chọn sai cấp dòng

• Hệ thống sinh nhiệt cao, giảm tuổi thọ

3. Lựa chọn thiết bị điện đúng chuẩn

Thiết bị trong thiết kế tủ điều khiển cần được lựa chọn dựa trên:

• Dòng tải thực tế

• Điều kiện môi trường (nhiệt độ, bụi, độ ẩm)

• Khả năng thay thế và bảo trì

Thiết kế tốt không phải là dùng thiết bị đắt nhất, mà là dùng đúng thiết bị cho đúng mục đích.

Quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp đạt tiêu chuẩn kỹ thuật

Một quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp chuyên nghiệp không thể làm nhanh hay làm tắt, mà cần đi theo từng bước rõ ràng.

Bước 1: Khảo sát hiện trạng và bài toán vận hành

Đơn vị thiết kế cần hiểu rõ:

• Quy mô công trình

• Quy trình sản xuất

• Kế hoạch mở rộng trong tương lai

Bước 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lý và sơ đồ điều khiển

Đây là bước quyết định “logic vận hành” của toàn bộ hệ thống:

• Sơ đồ động lực đảm bảo cấp nguồn ổn định

• Sơ đồ điều khiển đảm bảo máy móc hoạt động đúng trình tự

Bước 3: Tính toán và lựa chọn thiết bị

Dựa trên sơ đồ, kỹ sư tiến hành:

• Tính toán chi tiết từng nhánh tải

• Chọn thiết bị bảo vệ, điều khiển phù hợp tiêu chuẩn IEC, TCVN

Bước 4: Thiết kế layout tủ điện

Layout hợp lý giúp:

• Giảm sinh nhiệt

• Dễ thao tác, bảo trì

• Tăng tính an toàn và thẩm mỹ

Bước 5: Hoàn thiện hồ sơ kỹ thuật

Hồ sơ đầy đủ là cơ sở cho thi công lắp đặt tủ điện chính xác, đồng bộ và dễ nghiệm thu.

Xem thêm: Tủ điện hệ thống xử lý nước thải giải pháp trọn gói

Thiết kế lắp đặt tủ điện: Những lưu ý quan trọng khi thi công

Trong thực tế, rất nhiều hệ thống điện gặp sự cố không phải vì bản thiết kế sai, mà do quá trình thi công lắp đặt tủ điện không tuân thủ đúng hồ sơ kỹ thuật. Những sai lệch nhỏ trong thi công có thể không gây vấn đề ngay lập tức, nhưng sẽ âm thầm tích tụ rủi ro: sinh nhiệt, quá tải cục bộ, khó kiểm soát và nguy hiểm hơn là mất an toàn điện trong quá trình vận hành lâu dài.

Vì vậy, khi triển khai thiết kế lắp đặt tủ điện, doanh nghiệp và kỹ sư cần đặc biệt chú trọng những lưu ý sau.

1. Thi công đúng tuyệt đối theo hồ sơ thiết kế đã được phê duyệt

Bản vẽ thiết kế tủ điện là chuẩn mực kỹ thuật và cơ sở pháp lý cho toàn bộ quá trình thi công. Mọi sai lệch khỏi thiết kế đều tiềm ẩn nguy cơ phá vỡ sự cân bằng của hệ thống. Trong quá trình lắp đặt, tuyệt đối tránh:

Tự ý thay đổi chủng loại hoặc thông số thiết bị

Những thiết bị được cho là “tương đương” nhưng khác dòng định mức, cấp bảo vệ hay khả năng chịu nhiệt có thể khiến hệ thống vận hành không ổn định và giảm đáng kể độ an toàn.

Đấu nối sai hoặc khác với sơ đồ nguyên lý – sơ đồ đấu dây

Chỉ một thay đổi nhỏ cũng có thể dẫn đến nhảy bảo vệ liên tục, điều khiển sai trình tự hoặc gây khó khăn lớn khi cần kiểm tra, khắc phục sự cố.

Lược bỏ thiết bị bảo vệ để tiết kiệm chi phí

Đây là sai lầm nghiêm trọng. Thiết bị bảo vệ không phải chi phí phụ, mà là “lớp phòng thủ” cuối cùng bảo vệ con người và tài sản.

Nguyên tắc bắt buộc: Mọi điều chỉnh trong quá trình thi công phải được kỹ sư thiết kế rà soát và phê duyệt lại bằng văn bản, tuyệt đối không xử lý theo kinh nghiệm chủ quan.

2. Đảm bảo an toàn điện tuyệt đối – Yêu cầu không thể thỏa hiệp

An toàn điện là yếu tố sống còn trong thiết kế và thi công lắp đặt tủ điện, đặc biệt với các hệ thống công nghiệp vận hành liên tục 24/7. Các yêu cầu kỹ thuật quan trọng cần được thực hiện nghiêm ngặt:

Nối đất an toàn đúng tiêu chuẩn

Tủ điện phải được nối đất với điện trở tiếp đất đạt yêu cầu, nhằm:

• Giảm thiểu nguy cơ điện giật

• Bảo vệ thiết bị khi xảy ra rò điện hoặc sự cố chạm vỏ

Phân tách rõ ràng nguồn động lực và nguồn điều khiển

Việc bố trí dây dẫn không hợp lý hoặc đi chung nguồn có thể gây nhiễu, ảnh hưởng đến PLC và hệ thống điều khiển, làm giảm độ ổn định vận hành.

Bố trí thiết bị bảo vệ khoa học, dễ nhận diện

Các thiết bị như aptomat, MCCB, relay bảo vệ cần được:

• Sắp xếp logic, dễ thao tác

• Dán nhãn rõ ràng theo từng mạch

• Thuận tiện cho việc kiểm tra và bảo trì định kỳ

Tính toán và đảm bảo khả năng thông gió – tản nhiệt

Nhiệt độ cao là “kẻ thù thầm lặng” của tủ điện. Việc bố trí khoảng cách thiết bị hợp lý, kết hợp quạt thông gió hoặc giải pháp tản nhiệt phù hợp sẽ giúp kéo dài tuổi thọ toàn bộ hệ thống.

3. Kiểm tra, chạy thử và nghiệm thu – Bước quyết định trước khi vận hành

Hoàn thành lắp đặt không đồng nghĩa với việc hệ thống đã sẵn sàng đưa vào sử dụng. Kiểm tra và nghiệm thu là bước bắt buộc để đảm bảo tủ điện vận hành đúng như thiết kế.

Quy trình tiêu chuẩn cần bao gồm:

Kiểm tra chi tiết từng mạch điện

Đảm bảo:

• Đấu nối chính xác theo sơ đồ

• Không xảy ra hiện tượng chạm chập

• Thiết bị bảo vệ hoạt động đúng chức năng

Chạy thử không tải và có tải

Giai đoạn này giúp phát hiện sớm:

• Hiện tượng sụt áp

• Nhiệt độ tăng bất thường

• Lỗi logic trong điều khiển

Đánh giá độ ổn định trước khi bàn giao

Hệ thống chỉ được nghiệm thu khi vận hành ổn định trong thời gian chạy thử, không phát sinh lỗi và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật – an toàn

Đây chính là “hàng rào cuối cùng” giúp doanh nghiệp tránh những sự cố phát sinh sau khi đưa hệ thống vào khai thác, vốn gây gián đoạn sản xuất và thiệt hại chi phí đáng kể.

Các câu hỏi thường gặp khi thiết kế tủ điện

Thiết kế tủ điện điều khiển khác gì tủ điện động lực?

• Tủ điện điều khiển: sử dụng PLC, rơ le, timer, HMI để điều khiển logic

• Tủ điện động lực: cấp nguồn trực tiếp cho tải lớn như motor, máy bơm
  → Nhiều hệ thống kết hợp tủ điều khiển + tủ động lực trong cùng một vỏ tủ.

Thiết kế tủ điện công nghiệp cần tuân theo tiêu chuẩn nào?

Một số tiêu chuẩn phổ biến:

• IEC 61439 (tủ điện hạ thế)

• IEC 60204-1 (an toàn máy)

• TCVN & tiêu chuẩn nhà máy

• Quy định về tiếp địa, chống giật, chống cháy

Thiết kế tủ điện cần những bản vẽ gì?

Một bộ thiết kế tủ điện đầy đủ gồm:

• Sơ đồ nguyên lý

• Sơ đồ đấu dây

• Bố trí thiết bị trong tủ

• Bảng kê vật tư (BOM)

• Bản vẽ thi công lắp đặt tủ điện

Khi nào cần dùng biến tần trong thiết kế tủ điện?

Biến tần được sử dụng khi:

• Điều khiển tốc độ động cơ

• Tiết kiệm điện năng

• Giảm dòng khởi động

• Tăng tuổi thọ máy móc

Thiết kế tủ điện điều khiển motor cần những thiết bị gì?

Gồm:

• MCCB/MCB

• Contactor

• Rơ le nhiệt

• Biến tần hoặc khởi động mềm

• PLC (nếu có tự động hóa)

Thiết kế tủ điện công nghiệp có cần tiếp địa không?

Bắt buộc. Tiếp địa giúp:

• Chống giật

• Bảo vệ thiết bị

• Đảm bảo an toàn cho con người và hệ thống

Đơn vị nào nên đảm nhận thiết kế & thi công tủ điện?

Nên chọn đơn vị:

• Có kinh nghiệm thực tế

• Có đội ngũ kỹ sư thiết kế – thi công

• Cung cấp bản vẽ rõ ràng

• Bảo hành và hỗ trợ kỹ thuật lâu dài

Thiết kế tủ điện điều khiển tự động khác gì tủ truyền thống?

Tủ điều khiển tự động sử dụng:

• PLC

• HMI

• Cảm biến
  → Giúp vận hành chính xác, giảm nhân công, dễ giám sát.

Thiên Phú Thịnh – Giải pháp tủ điện tự động hóa toàn diện cho doanh nghiệp

Với kinh nghiệm triển khai nhiều dự án thiết kế tủ điện công nghiệp, tủ điện điều khiển và thi công lắp đặt tủ điện, Thiên Phú Thịnh mang đến giải pháp tự động hóa đồng bộ, được xây dựng trên nền tảng hiểu rõ nhu cầu vận hành thực tế của từng doanh nghiệp. Mỗi hệ thống tủ điện không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật hiện tại, mà còn được tính toán để vận hành ổn định, an toàn và sẵn sàng mở rộng trong tương lai. Vì sao doanh nghiệp tin chọn Thiên Phú Thịnh?

Tư vấn đúng – thiết kế trúng nhu cầu

Khảo sát kỹ hệ thống tải và quy trình sản xuất, từ đó đưa ra giải pháp phù hợp, tránh lãng phí công suất và hạn chế rủi ro kỹ thuật.

Tính toán chính xác, tối ưu chi phí đầu tư

Công suất, dòng tải và dòng khởi động được tính toán chi tiết, lựa chọn thiết bị đúng tiêu chuẩn, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành lâu dài.

Thi công đồng bộ, đảm bảo an toàn tuyệt đối

Quá trình lắp đặt tuân thủ nghiêm ngặt hồ sơ kỹ thuật và tiêu chuẩn an toàn điện công nghiệp, giúp hệ thống vận hành ổn định ngay từ khi bàn giao.

Thiết kế linh hoạt, dễ dàng nâng cấp

Hệ thống tủ điện được thiết kế mở, cho phép doanh nghiệp thuận tiện mở rộng công suất hoặc bổ sung thiết bị khi nhu cầu sản xuất tăng trưởng.

Thiên Phú Thịnh không chỉ cung cấp tủ điện, mà còn là đối tác kỹ thuật đồng hành lâu dài, giúp doanh nghiệp xây dựng hệ thống điện ổn định – bền vững – sẵn sàng cho phát triển.

Xem thêm: Cảm biến áp suất 0 10 bar các loại sẵn kho báo giá

 

 

THIÊN PHÚ THỊNH cung cấp đa dạng BIẾN TẦN - PLC - HMI - TỦ ĐIỆN - THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT - CẢM BIẾN - KHỞI ĐỘNG MỀM: Biến tần Simphoenix; Biến tần Yaskawa; Biến tần ABB; Biến tần FUJI; Biến tần Mitsubishi; Biến tần Danfoss; Biến tần Hitachi; Biến tần Veichi; Biến tần Shihlin; Biến tần Siemens; Biến tần Xinje; Biến tần Inovance; Biến tần Nidec Control Techniques; Biến tần Schneider; Biến tần Delta; Biến tần LS; Linh kiện biến tần;....

 

Công ty TNHH Tự Động Hóa Thiên Phú Thịnh - TPT Automation

Địa chỉ: Số 1B, Đường Tú Xương, Khu Phố 1, Phường Hiệp Phú, TP Thủ Đức

Hotline/Zalo: 0906 700 386

Email: Thienphuthinh.auto@gmail.com

Fanpage: https://www.facebook.com/TPTAutomation

Website: https://thienphuthinh.vn/

Tìm hiểu thêm: https://sieuthibientan.com.vn