Quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp chuẩn xác 2025

Thiết kế tủ điện công nghiệp là một bước quan trọng quyết định đến hiệu quả và sự an toàn của toàn bộ hệ thống điện trong các nhà máy, xí nghiệp. Một tủ điện được thiết kế khoa học, tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ giúp đảm bảo việc phân phối, điều khiển và bảo vệ thiết bị điện hoạt động ổn định, bền bỉ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Quy trình thiết kế tủ điện không chỉ đòi hỏi kiến thức chuyên môn sâu rộng mà còn cần phải nắm vững các yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn an toàn cùng khả năng tính toán chính xác. Cùng Cáp điện VN tìm hiểu chi tiết về quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp chuẩn xác nhất.

Quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp 2025

Quy trình thiết kế tủ điện công nghiệp chuẩn nhất năm 2025 bao gồm 9 bước như sau:

Bước 1:Khảo sát và thu thập yêu cầu đầu vào

Xác định loại tủ điện cần thiết (tủ phân phối, tủ điều khiển, tủ ATS, tủ bù công suất…). Thu thập thông tin về công suất tải, số lượng và loại thiết bị, yêu cầu điều khiển, môi trường lắp đặt nhằm xây dựng bảng mô tả yêu cầu, danh sách tải và sơ đồ mặt bằng.

Bước 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đấu nối

Lập sơ đồ nguyên lý mô tả nguyên tắc hoạt động và sơ đồ đấu nối chi tiết thể hiện vị trí dây dẫn, thiết bị, đầu cos trong tủ. Sử dụng phần mềm chuyên dụng như AutoCAD, EPLAN để thiết kế chính xác.

Bước 3: Tính toán kỹ thuật và lựa chọn thiết bị

Tính toán dòng điện tải, dòng khởi động, dòng ngắn mạch để chọn thiết bị đóng cắt, bảo vệ, dây dẫn phù hợp. Lựa chọn thiết bị từ các nhà sản xuất uy tín và dự phòng công suất khoảng 20%.

Bước 4: Thiết kế bố trí thiết bị trong tủ (Layout)

Bố trí thiết bị hợp lý trên bản vẽ để dễ thao tác và bảo trì. Các thiết bị sinh nhiệt được bố trí thoáng, phân vùng động lực – điều khiển – tín hiệu rõ ràng và có không gian dự phòng cho mở rộng.

Bước 5: Thiết kế vỏ tủ và phụ kiện

Chọn loại tủ phù hợp (đứng sàn, treo tường, âm tường), vật liệu chế tạo (tôn sơn tĩnh điện, inox) và cấp bảo vệ IP theo môi trường lắp đặt.

Bước 6: Lắp ráp thanh cái và dây dẫn

Gá thanh cái đồng, nhôm; định vị dây dẫn đảm bảo khoa học, thuận tiện đi dây, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật.

Bước 7: Lắp đặt thiết bị điện

Lắp ráp Aptomat, contactor, rơle, biến tần, PLC… vào vị trí đã thiết kế, thực hiện đấu nối các thiết bị theo sơ đồ.

Bước 8: Kiểm tra, nghiệm thu sơ bộ

Kiểm tra nguội, kiểm tra cách điện, kiểm tra sự an toàn và chính xác các mối nối, thiết bị trước khi đưa vào chạy thử.

Bước 9: Chạy thử và nghiệm thu cuối cùng

Chạy thử tủ điện với tải thật, kiểm tra hiệu suất hoạt động, độ an toàn và liên động các mạch. Hoàn thiện vệ sinh và bàn giao cho khách hàng nghiệm thu.

Quy trình này nhằm đảm bảo tủ điện công nghiệp được thiết kế, thi công một cách khoa học, chính xác, an toàn và hiệu quả, đáp ứng tốt yêu cầu sản xuất và vận hành trong môi trường công nghiệp hiện đại năm 2025

Lưu ý khi thiết kế tủ điện công nghiệp

Những lưu ý quan trọng khi thiết kế tủ điện công nghiệp năm 2025 bao gồm:

Tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất

Thiết kế tủ điện phải đáp ứng các tiêu chuẩn IEC 61439:2025, TCVN mới về độ bền cơ khí, an toàn điện, khả năng chịu dòng ngắn mạch, kiểm tra nhiệt độ trong tủ, EMI/EMC, bảo vệ chống nhiễu cao tần…

Phân tích tải và yêu cầu hệ thống chính xác

Xác định đúng loại tủ điện (điều khiển, phân phối, ATS, bù công suất…) dựa trên công suất tải, điện áp, yêu cầu điều khiển và môi trường lắp đặt (trong nhà, ngoài trời).

Thiết kế sơ đồ điện rõ ràng, đầy đủ

Bao gồm sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đấu nối, đánh số thiết bị, terminal, dây dẫn để thuận tiện bảo trì, sửa chữa. Hạn chế dây chồng chéo, bố trí dây hợp lý tránh nhiễu và quá nhiệt.

Bố trí thiết bị hợp lý, khoa học

Phân chia rõ ràng các ngăn điều khiển, ngăn động lực, ngăn tín hiệu. Bố trí thiết bị sinh nhiệt (biến tần, contactor) phù hợp để tản nhiệt hiệu quả và dễ dàng thao tác bảo trì.

Lựa chọn vật liệu và vỏ tủ phù hợp

Chọn vật liệu có khả năng chống ăn mòn, cách điện tốt như thép sơn tĩnh điện, inox hoặc composite. Cấp độ bảo vệ IP phải phù hợp môi trường (ví dụ IP55 cho môi trường bụi ẩm).

Chú ý đến an toàn điện

Đảm bảo cách điện tốt, hệ thống nối đất hiệu quả, sử dụng thiết bị bảo vệ quá dòng, ngắn mạch, chống giật đúng chuẩn. Khoá cửa tủ, dán nhãn cảnh báo và cách ly an toàn.

Dự phòng mở rộng và dễ bảo trì

Không gian trong tủ phải có khoảng trống đủ lớn cho việc lắp đặt thêm thiết bị trong tương lai và dễ dàng cho việc sửa chữa, bảo trì.

Kiểm tra và nghiệm thu chất lượng

Thực hiện kiểm tra cách điện, dòng rò, kiểm tra dòng chạm đất, dòng ngắn mạch và chạy thử tải để đảm bảo tủ điện hoạt động an toàn, ổn định trước khi bàn giao.

Tích hợp công nghệ hiện đại

Hỗ trợ các thiết bị điều khiển thông minh như PLC, HMI, hệ thống giám sát từ xa và đảm bảo tương thích điện từ (EMC) theo quy định.

Việc lưu ý đầy đủ các yếu tố trên sẽ giúp thiết kế tủ điện công nghiệp đạt chuẩn, vận hành hiệu quả, an toàn và bền bỉ trong môi trường công nghiệp hiện đại năm 2025

Việc thiết kế tủ điện công nghiệp đúng chuẩn và hợp lý sẽ đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, nâng cao tuổi thọ thiết bị và tối ưu hiệu suất vận hành. Bên cạnh đó, một tủ điện được bố trí hợp lý còn giúp quá trình bảo trì, sửa chữa trở nên thuận tiện, giảm thiểu thời gian và chi phí bảo dưỡng. Do đó, áp dụng quy trình thiết kế chuyên nghiệp, cập nhật các tiêu chuẩn mới nhất sẽ góp phần mang lại giá trị bền vững và khả năng phát triển cho các dự án công nghiệp hiện đại.