Quy trình 9 bước thiết kế tủ điện công nghiệp chuẩn nhất 2024

Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp, việc đảm bảo hệ thống điện ổn định và hiệu quả là yếu tố cấp thiết. Đối mặt với những thách thức về cung cấp điện an toàn và hiệu quả, việc thiết kế tủ điện sao cho tối ưu và tiết kiệm chi phí không chỉ là nhu cầu mà còn là một giải pháp thiết yếu. Hãy cùng Hoàng Phát đi sâu vào tìm hiểu quy trình chuẩn trong thiết kế tủ điện công nghiệp qua bài viết sau đây nhé!

Tầm quan trọng của thiết kế tủ điện là gì?

Thiết kế tủ điện là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật, an toàn và thẩm mỹ. Bởi vì tủ điện công nghiệp là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện của các nhà máy, xí nghiệp. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối và kiểm soát dòng điện, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn cho các thiết bị điện.

Tủ điện có vai trò như là trái tim của toàn bộ hệ thống điện, cho nên việc thiết kế tủ điện không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống điện mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị. Một thiết kế tủ điện tốt giúp tối ưu hóa không gian, tiết kiệm chi phí và dễ dàng trong việc bảo trì, nâng cấp.

Quy trình thiết kế tủ điện chi tiết, chuẩn nhất 2024

Thiết kế tủ điện không chỉ là một khía cạnh quan trọng trong tổng thể hệ thống điện công nghiệp mà còn là một nhiệm vụ đòi hỏi sự chuyên môn hóa cao. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các kỹ sư giám sát và kỹ sư chuyên trách về thiết kế tủ điện. Họ cần có kiến thức sâu rộng và hiểu biết kỹ lưỡng về các khía cạnh kỹ thuật của tủ điện, từ cấu trúc, chức năng cho đến các yếu tố an toàn.

Để có được tủ điện chính xác và hiệu quả, các bước cần được thực hiện một cách tỉ mỉ và khoa học, bao gồm: phân tích nhu cầu sử dụng, lựa chọn vật liệu phù hợp, thiết kế kỹ thuật chi tiết, tính toán về an toàn và hiệu suất, cũng như quy trình kiểm tra và đánh giá cuối cùng. Mỗi bước trong quy trình này đều quan trọng và cần được thực hiện với sự chính xác cao nhất.

9 Bước thiết kế tủ điện chuẩn nhất 2024

Bước 1: Tính toán chi tiết số lượng thiết bị cần thiết

Trong quá trình thiết kế tủ điện công nghiệp, bước đầu tiên và cực kỳ quan trọng là việc xác định và tính toán chính xác số lượng trang thiết bị cần sử dụng. Đây không chỉ là bước quyết định để sử dụng chi phí bỏ ra một cách hiệu quả nhất, mà còn giúp tiết kiệm thời gian trong giai đoạn chuẩn bị và triển khai dự án.

Kỹ sư cần phải phân tích kỹ lưỡng về hệ thống điện hiện hữu cũng như các trang thiết bị và máy móc trong nhà xưởng để từ đó xác định chính xác các thiết bị điện cần thiết. Mục tiêu là đảm bảo an toàn tối đa, vận hành hệ thống một cách trơn tru và hiệu quả, đồng thời đạt được sự liền mạch trong quá trình vận hành. Dựa trên những phân tích này, kỹ sư sẽ tiến hành lập bảng liệt kê số lượng thiết bị cần mua cũng như ước tính chi phí phát sinh.

Bước 2: Xây dựng bản thiết kế chi tiết cho cả bên trong và bên ngoài tủ điện

Sau khi đã xác định số lượng và loại thiết bị cần thiết, bước tiếp theo trong quá trình thiết kế tủ điện công nghiệp là lên một bản thiết kế chi tiết cho cả bên trong và bên ngoài của tủ. Ở giai đoạn này, kỹ sư sẽ tập trung vào việc sắp xếp trang thiết bị một cách khoa học và hợp lý bên trong tủ điện, đồng thời cũng chú trọng đến thiết kế bên ngoài sao cho phù hợp với không gian và môi trường làm việc.

Một bản thiết kế chi tiết và rõ ràng không chỉ giúp việc lắp đặt được thực hiện một cách chính xác và nhanh chóng mà còn hỗ trợ đắc lực trong quá trình bảo trì và sửa chữa sau này. Trong bản thiết kế, kỹ sư cần tính toán kỹ lưỡng từ khoảng cách giữa các thiết bị, cách bố trí dây điện, đến các yếu tố an toàn và tiện ích. Điều này đảm bảo rằng mọi thứ sẽ được thi công một cách thuận lợi và sau này, khi cần bảo hành hay sửa chữa, việc can thiệp vào hệ thống sẽ trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

Xem thêm: Cách đọc bản vẽ tủ điện công nghiệp dễ hiểu nhất 

Bước 3: Lựa chọn loại vỏ tủ điện phù hợp với nhu cầu và môi trường sử dụng

Việc lựa chọn vỏ tủ điện công nghiệp là một bước quan trọng trong quá trình thiết kế. Vỏ tủ có nhiều loại với kích thước và kiểu dáng đa dạng, bao gồm tủ nổi và tủ chìm, để phù hợp với mọi nhu cầu và không gian lắp đặt. Kỹ sư có thể chọn các loại vỏ tủ có sẵn trên thị trường với các kích thước phổ biến như 50x70x20, 60x80x20, 600x800x300, hoặc thậm chí thiết kế vỏ tủ riêng để đáp ứng tối đa mục đích sử dụng cụ thể.

Lựa chọn vỏ tủ phù hợp không chỉ đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện và bộ điều khiển bên trong mà còn góp phần nâng cao tính thẩm mỹ và sự chuyên nghiệp cho nhà xưởng. Vỏ tủ lớn hơn có thể chứa được nhiều thiết bị hơn, phù hợp với các hệ thống điện có quy mô lớn.

Ngoài ra, việc lựa chọn các phụ kiện đi kèm như nút bấm, đèn báo cũng cần được xem xét cẩn thận. Những phụ kiện này phải được chọn lựa sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng cũng như tối ưu hóa sự tiện lợi và an toàn trong quá trình vận hành.

Xem thêm: Kích thước tủ điện tiêu chuẩn

Bước 4: Quy trình lắp ráp thiết bị vào tủ điện dựa trên bản vẽ

Khi đã chuẩn bị xong vỏ tủ và các thiết bị cần thiết, bước tiếp theo trong quy trình thiết kế tủ điện là việc lắp ráp các thiết bị này vào tủ điện theo đúng bản vẽ thiết kế. Quá trình lắp ráp đòi hỏi sự chính xác, tỉ mỉ và cẩn thận từ người thực hiện, đảm bảo mọi thiết bị được kết nối đúng cách, đúng vị trí và đúng chiều điện.

Mỗi bước lắp ráp cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các chỉ dẫn kỹ thuật, đồng thời cần chú trọng đến tính thẩm mỹ và sự thuận tiện cho việc bảo trì, sửa chữa hoặc thay thế thiết bị sau này. Điều này không chỉ giúp tủ điện vận hành hiệu quả mà còn tăng cường độ an toàn và dễ dàng trong quản lý.

Dưới đây là một số hướng dẫn cụ thể cho việc lắp đặt thiết bị trong tủ điện:

• Aptomat tổng được đặt ở góc trên bên trái.
• Đèn báo pha, đồng hồ đo dòng điện, đồng hồ chỉ thị, và chuyển mạch được đặt ở vị trí cao trên bảng điều khiển.
• Cầu chì, bộ nguồn, và bộ bảo vệ pha thường được lắp đặt ở góc phải trên cùng.
• Át nhánh nằm ở hàng cuối cùng.
• Sau đó là bộ điều khiển, rơ le trung gian, contactor, rơ le nhiệt.
• Các thiết bị điều khiển như nút nhấn, công tắc được bố trí một cách hợp lý.
• Cầu đấu thường được đặt ở vị trí dưới cùng của tủ.

Bước 5: Quá trình gia công và lắp đặt thanh cái đồng trong tủ điện

Ở bước thứ 5, chúng ta sẽ tiến hành gia công và lắp đặt thanh cái đồng, đặc biệt quan trọng đối với các tủ điện có dòng điện tổng 100A trở lên. Việc lắp đặt thanh đồng là cần thiết vì chúng giúp tủ điện tránh được những sự cố không mong muốn như quá tải hay ngắt điện bất ngờ.

Dưới đây là các bước chi tiết trong quá trình lắp đặt thanh cái đồng:

• Cắt phôi đồng với kích thước và chiều dài phù hợp theo thiết kế và yêu cầu của tủ điện.
• Thực hiện đột lỗ trên thanh cái đồng theo bản vẽ kỹ thuật.
• Uốn thanh cái đồng sao cho phù hợp với vị trí lắp đặt và thiết kế của tủ điện.
• Tiến hành mạ thanh cái đồng với thiếc hoặc niken để tăng độ bền và khả năng chống ăn mòn.
• Bọc thanh cái đồng với PVC co nhiệt hoặc sơn epoxy, đồng thời sử dụng các màu sắc khác nhau để dễ dàng phân biệt và quản lý.
• Lắp đặt các thanh cái chính vào vị trí đã quy định trong tủ điện.
• Siết chặt các bulông và ecu để đảm bảo kết nối chắc chắn và an toàn.
• Kiểm tra lại tất cả các điểm siết ốc, đánh dấu những nơi đã được kiểm tra để tránh sót hoặc lỗi trong quá trình lắp đặt.
• Cắt và lắp mica che chắn để bảo vệ các thanh đồng, đồng thời đảm bảo an toàn cho người vận hành.

Bước  6: Quá trình đấu nối dây dẫn điện vào tủ điện công nghiệp

Bước tiếp theo và cũng rất quan trọng trong quá trình lắp đặt tủ điện công nghiệp là việc đấu nối dây dẫn điện. Kỹ sư thực hiện công việc này cần phải tuân thủ các nguyên tắc sau để đảm bảo an toàn và hiệu quả:

• Đấu nối chính xác và khoa học: Mọi dây dẫn cần được đấu nối một cách cẩn thận và chính xác theo sơ đồ kỹ thuật đã được thiết kế trước đó.
• Phân biệt rõ ràng các phase: Sử dụng màu sắc khác nhau để phân biệt các phase và ghi chú rõ ràng ở các đầu cầu đấu. Điều này giúp việc nhận biết và quản lý dây dẫn trở nên dễ dàng hơn.
• Tách biệt mạch điều khiển và mạch động lực: Để tránh nhiễu tín hiệu giữa các sensor hoặc cảm biến, cần phải đặt mạch điều khiển và mạch động lực ở những vị trí tách biệt.
• Đấu nối dây tín hiệu: Thực hiện đấu nối các dây nối tín hiệu một cách cẩn thận và đúng quy cách.
• Thực hiện đấu nối tuần tự: Trước tiên, tiến hành đấu nối các mạch động lực và sau đó mới đến mạch điều khiển. Quy trình này giúp đảm bảo rằng mỗi phần của tủ điện được lắp đặt theo đúng trình tự kỹ thuật.

Xem thêm: Cách đấu tủ điện công nghiệp đúng quy trình nhất hiện nay

Bước 7: Thực hiện kiểm tra toàn diện

Sau khi hoàn thành các bước đấu nối dây dẫn, bước tiếp theo và vô cùng quan trọng trong quá trình thiết kế và lắp đặt tủ điện công nghiệp là kiểm tra toàn diện. Kỹ sư cần thực hiện kiểm tra cả bên trong lẫn bên ngoài của tủ điện để đảm bảo rằng:

• Tất cả các thiết bị đã được đặt đúng vị trí: Kiểm tra xem các thiết bị có được lắp đặt chính xác theo bản vẽ kỹ thuật hay không.
• Đấu nối dây dẫn phù hợp: Đảm bảo rằng tất cả dây dẫn điện đã được đấu nối một cách chính xác và an toàn.
• Đánh giá tính an toàn khi vận hành: Kiểm tra xem tủ điện có đáp ứng được các yêu cầu về an toàn kỹ thuật trong quá trình vận hành hay không.

Đây là giai đoạn quan trọng cần được thực hiện cẩn thận. Nếu phát hiện bất kỳ vấn đề nào liên quan đến an toàn điện hoặc an toàn sử dụng, cần phải xử lý ngay lập tức. Cần tham khảo lại bản vẽ tủ điện và cách bố trí các thiết bị bên trong để đảm bảo mọi thứ được điều chỉnh và cải thiện một cách thích hợp nhất.

Bước 8: Tiến hành chạy thử nghiệm và kiểm tra tủ điện

Sau khi đã hoàn tất các bước kiểm tra an toàn, bước tiếp theo trong quy trình lắp đặt tủ điện công nghiệp là thực hiện chạy thử nghiệm. Kỹ sư cần tiến hành các bước sau:

• Kiểm tra tổng thể: Đối chiếu số lượng và vị trí thiết bị với bản vẽ, đảm bảo đúng kỹ thuật.
• Đánh giá kỹ thuật: Kiểm tra đường đi của dòng điện và đấu nối giữa các thiết bị.
• Tuân thủ tiêu chuẩn, loại bỏ thừa thãi: Đảm bảo tủ điện phù hợp với tiêu chuẩn, gọn gàng, thuận tiện cho sử dụng.
• Vệ sinh tủ: Làm sạch tủ điện, loại bỏ bụi bẩn.
• Chạy thử với tải nhẹ: Kiểm tra hoạt động của tủ khi chạy thử, nếu có vấn đề, ngắt điện để kiểm tra lại.

Bước 9: Vận hành tủ điện trong môi trường thực tế

Bước cuối cùng trong quy trình lắp đặt tủ điện công nghiệp là đưa tủ vào hoạt động thực tế. Các bước cần thực hiện bao gồm:

• Khởi động tủ điện: Sau các bước kiểm tra và chạy thử, kỹ sư tiến hành khởi động tủ điện và kết nối với lưới điện nhà xưởng.
• Lắp đặt tại vị trí thích hợp: Xác định vị trí lắp đặt tủ điện, cùng với việc lắp đặt chân tủ để đảm bảo độ vững chắc.
• Thiết lập biện pháp an toàn: Lắp hàng rào bảo vệ và biển cảnh báo xung quanh tủ để đảm bảo an toàn.

Trên đây là 9 bước thiết kế tủ điện công nghiệp chi tiết, cụ thể nhất. Việc tuân thủ một quy trình thiết kế chuẩn sẽ giúp đảm bảo tủ điện hoạt động một cách hiệu quả và an toàn.

Những yếu tố cần lưu ý trong thiết kế tủ điện

Trong quá trình thiết kế tủ điện, có một số yếu tố quan trọng cần được xem xét kỹ lưỡng:

• Chất liệu: Việc lựa chọn chất liệu cho tủ điện là hết sức quan trọng. Chất liệu cần đảm bảo độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và có tính năng cách nhiệt hiệu quả. Điều này quyết định đến độ an toàn và tuổi thọ của tủ điện.
• Thiết kế kỹ thuật: Cần phải tính toán tỉ mỉ về kích thước, cấu trúc của tủ điện cũng như cách bố trí các linh kiện bên trong. Mọi thứ cần được sắp xếp một cách khoa học và hợp lý để tối ưu hóa không gian và tăng hiệu suất làm việc.
• Tiêu chuẩn an toàn: Tủ điện cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn quốc tế và quốc gia. Điều này bảo đảm rằng tủ điện khi vận hành sẽ không gây nguy hiểm cho người sử dụng cũng như các thiết bị liên quan.

Việc chú trọng đến những yếu tố trên trong quá trình thiết kế sẽ giúp tủ điện không chỉ đạt hiệu suất cao trong hoạt động mà còn đảm bảo an toàn và bền bỉ theo thời gian.

Thiết kế tủ điện công nghiệp là một quá trình đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về kỹ thuật và an toàn. Một thiết kế tủ điện tốt không chỉ đảm bảo hiệu suất và an toàn mà còn phải phù hợp với không gian và môi trường sử dụng. Hy vọng rằng bài viết này đã cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết để hiểu rõ hơn về quá trình và tầm quan trọng của thiết kế tủ điện trong ngành công nghiệp hiện nay.