Kích thước tủ điện công nghiệp cho nhà máy và trạm phân phối

Kích thước tủ điện công nghiệp không thể xác định một cách chung chung, mà cần dựa trên loại hình nhà máy hoặc đặc điểm vận hành của từng trạm phân phối. Vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến bố trí thiết bị, tản nhiệt và bảo trì.
Trong môi trường sản xuất hiện đại, tủ điện công nghiệp đóng vai trò trung tâm trong việc phân phối và điều khiển điện năng. Việc lựa chọn đúng kích thước không chỉ đảm bảo an toàn mà còn giúp tối ưu chi phí lắp đặt và vận hành. Tuy nhiên, mỗi ngành lại có yêu cầu khác nhau về bố trí thiết bị, điều kiện bảo trì và không gian vận hành, từ đó dẫn đến sự khác biệt rõ rệt trong kích cỡ vỏ tủ điện.
Kích thước tủ điện công nghiệp cho nhà máy và trạm phân phối

Các tiêu chí kỹ thuật quyết định kích thước vỏ tủ điện công nghiệp

Số lượng và kích thước thiết bị lắp bên trong

Yếu tố đầu tiên cần xem xét khi xác định kích thước vỏ tủ điện công nghiệp là số lượng và chủng loại thiết bị cần lắp đặt. Trong tủ điện công nghiệp, các thành phần như Aptomat, MCCB, Contactor, Relay, biến tần, PLC hay bộ điều khiển đều chiếm diện tích vật lý đáng kể.

Khi thiết kế, kỹ sư cần:

  • Tính toán diện tích tổng cộng các thiết bị để đảm bảo vừa đủ không gian lắp đặt.
  • Bố trí thiết bị theo tầng, theo ray hoặc tấm lắp thiết bị (mounting plate) để tối ưu không gian.
  • Dự phòng thêm khoảng 20–30% diện tích trống để dễ dàng bảo trì hoặc bổ sung thiết bị trong tương lai.

Không đủ không gian có thể khiến thiết bị quá sát nhau, tăng nguy cơ sinh nhiệt, rò điện hoặc khó thao tác.

Hệ số an toàn, thoát nhiệt và khoảng cách cách điện

Kích thước vỏ tủ không chỉ phụ thuộc vào thiết bị mà còn bị chi phối bởi hệ số an toàn và yêu cầu thoát nhiệt.

Một số tiêu chí bắt buộc:

  • Khoảng cách an toàn giữa các thanh cái, thiết bị và vỏ tủ cần tuân thủ tiêu chuẩn chống phóng điện (clearance, creepage).
  • Khả năng tản nhiệt: nếu bố trí nhiều thiết bị sinh nhiệt cao (như biến tần), cần tăng chiều sâu hoặc bổ sung quạt, lưới thông gió, bộ trao đổi nhiệt.
  • Hệ số tải không vượt quá 80% dung lượng chịu tải tối đa của vỏ tủ, tránh hiện tượng quá nhiệt kéo dài.

Việc không tuân thủ các yếu tố này có thể làm tủ điện vận hành không ổn định hoặc rút ngắn tuổi thọ.

Tiêu chuẩn công nghiệp (IEC, TCVN) về thiết kế kích thước tủ

Tùy thuộc vào thị trường sử dụng và mục đích, kích thước vỏ tủ điện công nghiệp cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật:

  • Tiêu chuẩn IEC 61439 (quốc tế)TCVN 8792 (Việt Nam) quy định chi tiết về thiết kế, thử nghiệm và bố trí không gian trong tủ điện.
  • Chiều cao tiêu chuẩn của tủ đứng phổ biến: 1800mm – 2000mm, rộng 600mm – 1200mm, sâu 400mm – 800mm tùy loại tủ và thiết bị đi kèm.
  • Chỉ số bảo vệ IPIK ảnh hưởng đến độ dày và cấu trúc vỏ tủ: ví dụ tủ IP66 sẽ cần vỏ dày và kín hơn so với IP44.

Việc tuân thủ tiêu chuẩn giúp tủ được công nhận hợp lệ trong kiểm định và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Kích thước tủ điện công nghiệp cho nhà máy và trạm phân phối


Kích cỡ tủ điện công nghiệp theo từng nhóm nhà máy đặc thù

Dưới đây là bảng phân loại chi tiết kích thước tủ điện công nghiệp theo đặc thù từng ngành nhà máy. Bảng này giúp lựa chọn phù hợp về kỹ thuật và vận hành trong từng môi trường cụ thể:

Nhóm nhà máy

Đặc điểm kỹ thuật thiết kế tủ

Kích thước tham khảo phổ biến (Cao x Rộng x Sâu, mm)

Yêu cầu bổ sung về vỏ tủ

Nhà máy dược phẩm, thực phẩm

Không gian sạch, hạn chế bụi và độ ẩm cao

1200 x 600 x 400 đến 1600 x 800 x 400

Tủ inox, IP65 – IP66, kín nước, dễ vệ sinh

Nhà máy cơ khí, luyện kim

Lượng thiết bị điều khiển lớn, tủ chịu tải cao

1800 x 800 x 600 đến 2200 x 1200 x 800

Tủ thép sơn tĩnh điện, có quạt tản nhiệt

Nhà máy điện và năng lượng

Nhiều module đo đếm, ATS, có yêu cầu mở rộng

2000 x 1000 x 800 đến 2400 x 1400 x 1000

Tủ module mở rộng, cửa khóa an toàn, IP54


Kích thước tủ điện cho trạm phân phối

Kích thước tủ điện dùng trong trạm phân phối phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện môi trường, phương thức vận hành và quy mô tải điện. Trạm phân phối là nơi tập trung các thiết bị bảo vệ, đóng cắt và giám sát hệ thống điện, do đó cần không gian đủ lớn để bố trí thiết bị và đảm bảo an toàn vận hành lâu dài.

Vị trí lắp đặt

Môi trường sử dụng

Kích thước phổ biến (Cao x Rộng x Sâu, mm)

Yêu cầu đặc biệt với vỏ tủ

Trạm phân phối ngoài trời

Mưa nắng, nhiệt độ khắc nghiệt, độ ẩm cao

2000 x 1000 x 800 đến 2400 x 1400 x 1000

Vỏ thép sơn tĩnh điện hoặc inox, chỉ số IP65 trở lên, có lớp cách nhiệt hoặc lớp chắn nắng

Trạm phân phối trong nhà

Môi trường ổn định, dễ kiểm soát

1800 x 800 x 600 đến 2200 x 1200 x 800

Ưu tiên tủ dạng mô-đun, thiết kế dễ bảo trì, bố trí ngăn lắp đặt khoa học

Kích thước tủ điện công nghiệp cho nhà máy và trạm phân phối

Mối liên hệ giữa chức năng sử dụng và kích thước tủ điện công nghiệp

Việc xác định kích thước tủ điện công nghiệp không thể tách rời chức năng thực tế của hệ thống điện nơi sử dụng. Dưới đây là hai tình huống điển hình cho thấy mối liên hệ mật thiết giữa chức năng và thiết kế vật lý của tủ điện:

Tủ điện công nghiệp trong nhà máy sản xuất

Trong nhà máy sản xuất, tủ điện thường được sử dụng để:

  • Phân phối điện cho máy móc, hệ thống chiếu sáng, điều hòa.
  • Điều khiển các cụm máy CNC, dây chuyền sản xuất, bơm, quạt công nghiệp.

Tùy theo quy mô và mức độ tự động hóa, tủ có thể chứa từ vài chục đến hàng trăm thiết bị:

  • Tủ phân phối nhỏ: cao 1200–1600mm, rộng 600–800mm, sâu 400–600mm.
  • Tủ điều khiển trung tâm: cần kích thước lớn, lên đến 2200 x 1200 x 800mm.

Yếu tố quan trọng là phải chừa không gian dự phòng, đảm bảo không bị quá tải khi mở rộng sản xuất.

Tủ điện tại trạm phân phối

Khác với nhà máy, tủ điện tại trạm phân phối có vai trò:

  • Quản lý dòng điện từ máy biến áp về các khu vực tiêu thụ.
  • Giám sát, bảo vệ hệ thống lưới điện với các thiết bị như CB tổng, RCD, đồng hồ đo lường.

Do nhu cầu truyền tải lớn, tủ thường:

  • Lớn hơn về chiều rộng và chiều sâu để chứa busbar công suất lớn.
  • Cần thiết kế khung tủ có thể mở rộng, hỗ trợ ghép nối nhiều ngăn (modular cabinet).
  • Đáp ứng tiêu chuẩn cao về điện áp cách ly, thoát nhiệt và an toàn điện.

Không có một kích thước tủ điện công nghiệp tiêu chuẩn áp dụng chung cho mọi tình huống. Việc hiểu rõ chức năng, đặc thù ngành nghề và yêu cầu kỹ thuật là nền tảng để đưa ra lựa chọn tối ưu về mặt kỹ thuật lẫn chi phí đầu tư. Kích thước tủ không chỉ liên quan đến diện tích lắp đặt mà còn ảnh hưởng đến khả năng bố trí thiết bị, tản nhiệt và bảo trì về sau. Tùy theo nhà máy sản xuất hay trạm phân phối, cần tham khảo tiêu chuẩn, điều kiện môi trường và khảo sát thực tế để xác định đúng thông số.