Kích thước tủ điện công nghiệp: Bảng tra cứu và cách chọn chuẩn

Kích thước tủ điện công nghiệp không có một quy chuẩn duy nhất cho mọi hệ thống. Kích thước phải đủ để bố trí thiết bị, đi dây, tản nhiệt và bảo trì. Bài viết dưới đây cung cấp bảng kích thước tham khảo và cách chọn theo từng nhu cầu thực tế.

Chi tiết bảng kích thước tủ điện công nghiệp

Trước khi đặt gia công vỏ tủ, doanh nghiệp cần xác định số lượng thiết bị, kích thước linh kiện và không gian dành cho dây dẫn. Các kích thước dưới đây là quy cách tham khảo phổ biến, không phải kích thước bắt buộc của IEC 61439.

Kinh nghiệm chọn kích thước tủ điện theo từng tiêu chí

Chọn tủ theo diện tích có sẵn thường dẫn đến tình trạng thiếu chỗ lắp thiết bị. Cách chính xác hơn là bắt đầu từ tải, thiết bị và phương án vận hành.

Chọn theo số lượng và kích thước thiết bị

Tủ có ít thiết bị điều khiển nhỏ có thể sử dụng vỏ khoảng 300 × 400 × 200 mm hoặc 400 × 500 × 200 mm. Tuy nhiên, kích thước này chỉ phù hợp khi thiết bị, dây dẫn và phương án đấu nối thực tế đáp ứng.

Với hệ thống khoảng 10–30 thiết bị, tủ từ 600 × 800 × 300 mm thường tạo nhiều không gian thao tác hơn. Khi có nhiều thiết bị công suất, biến tần hoặc cầu đấu, cần tăng chiều sâu thay vì chỉ tăng chiều rộng.

Không nên tính tủ vừa khít với số thiết bị hiện tại. Khoảng trống dự phòng cần được xác định theo thiết kế và kế hoạch mở rộng. Mức 20–30% có thể dùng làm mốc tham khảo, nhưng không phải yêu cầu bắt buộc của IEC.

Chọn theo không gian lắp đặt

Vị trí đặt tủ quyết định cả kích thước lẫn kết cấu vỏ. Tủ trong phòng điện có điều kiện môi trường khác hoàn toàn tủ đặt ngoài trời.

• Tủ trong nhà thường có nhiều lựa chọn hơn về kích thước. Người thiết kế có thể ưu tiên khả năng thao tác, đi cáp và bảo trì.
• Tủ ngoài trời cần xét thêm mưa, bụi, bức xạ nhiệt và phương án chống ngưng tụ. Khi yêu cầu cấp IP cao, cấu tạo cửa, gioăng, khóa và các vị trí đi cáp đều phải được thiết kế đồng bộ.
• Tủ âm tường lại phụ thuộc trực tiếp vào ô chờ. Cần đo chính xác chiều rộng, chiều cao và chiều sâu trước khi gia công. Không nên lấy kích thước danh nghĩa của tủ để suy ra kích thước ô chờ.

Khoảng không phía trước tủ cũng cần được tính ngay từ đầu. Kỹ thuật viên phải có đủ không gian để mở cửa, đo kiểm và thay thiết bị.

Chọn theo thiết bị công suất và yêu cầu tản nhiệt

Thiết bị càng lớn thì yêu cầu về không gian bên trong càng cao. Đây là lý do cùng một số lượng thiết bị nhưng hai tủ có thể có kích thước rất khác nhau. Biến tần, bộ nguồn, máy biến áp điều khiển và thiết bị công suất đều phát nhiệt khi hoạt động. Nếu bố trí quá sát, nhiệt tích tụ có thể làm tăng nhiệt độ bên trong tủ.

Vì vậy, không nên chỉ cộng kích thước từng thiết bị rồi chọn vỏ vừa đủ. Thiết kế phải xét khoảng cách lắp đặt, đường đi dây và phương án tản nhiệt. IEC 61439-2:2020 áp dụng cho cụm tủ đóng cắt và điều khiển công suất hạ áp, trong đó có các yêu cầu liên quan đến xác minh tăng nhiệt.

Chọn theo nhu cầu mở rộng

Một hệ thống sản xuất có thể được bổ sung máy, cảm biến hoặc module điều khiển sau vài năm. Nếu tủ ban đầu đã kín thiết bị, việc mở rộng sẽ phải thay vỏ hoặc lắp thêm tủ phụ.

Vì vậy, với dây chuyền có kế hoạch mở rộng, nên dự trù không gian cho thiết bị và cầu đấu mới. Phương án này đặc biệt phù hợp với tủ điều khiển PLC và các dây chuyền tự động hóa.

Tuy nhiên, không nên mặc định “tủ càng lớn càng tốt”. Vỏ quá lớn làm tăng chi phí, chiếm diện tích và có thể khiến việc bố trí dây kém hiệu quả. Kích thước nên được chốt từ bản vẽ bố trí thiết bị.

Kích thước tủ điện công nghiệp có phụ thuộc cấp IP không?

IEC 60529 là tiêu chuẩn xác định cấp bảo vệ của vỏ thiết bị trước sự xâm nhập của vật rắn và nước. Vì vậy, IP65 hoặc IP66 mô tả khả năng bảo vệ của vỏ theo phương pháp thử, không phải một kích thước tủ cụ thể.

Khi cần cấp IP cao, thiết kế phải kiểm soát cửa tủ, gioăng, khóa và các điểm đưa cáp vào. Nếu sử dụng quạt hoặc hệ thống làm mát, phương án thông gió cũng phải được tính lại để không làm ảnh hưởng cấp bảo vệ.

Do đó, không chính xác khi nói tủ IP65 bắt buộc phải có chiều sâu từ 300 mm. Chiều sâu vẫn phụ thuộc vào thiết bị, dây dẫn, phương án tản nhiệt và cấu tạo vỏ.

Kích thước tủ điện công nghiệp theo tiêu chuẩn nào?

Kích thước vỏ không được quyết định bằng một con số chung trong IEC 61439. Bộ tiêu chuẩn này tập trung vào yêu cầu đối với cụm tủ hạ áp, gồm điều kiện sử dụng, đặc tính kỹ thuật, kết cấu và phương pháp xác minh. Với cụm tủ công suất, IEC 61439-2:2020 áp dụng cho hệ thống có điện áp định mức đến 1.000 V AC hoặc 1.500 V DC trong phạm vi tiêu chuẩn.

Còn IEC 60529 được sử dụng để xác định cấp bảo vệ IP của vỏ. Vì vậy, khi lựa chọn kích thước tủ điện công nghiệp, cần kết hợp yêu cầu của cụm tủ, thiết bị bên trong và môi trường lắp đặt.

Một điểm cần lưu ý là TCVN 7997:2009 trong tài liệu tham khảo không phải tiêu chuẩn về vỏ tủ điện. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp lắp đặt cáp điện lực đi ngầm trong đất. Vì vậy, không nên dùng TCVN 7997:2009 làm căn cứ trực tiếp để xác định kích thước vỏ tủ.

Nên chọn tủ điện công nghiệp của đơn vị nào?

Khi đặt tủ theo thiết kế, đơn vị gia công cần có khả năng chuyển yêu cầu điện thành bản vẽ bố trí và kết cấu phù hợp. Với doanh nghiệp cần đồng bộ từ thiết kế đến sản xuất, HT NEXTECH là một lựa chọn có thể tham khảo.

• Thiết kế theo nhu cầu: HT NEXTECH có thể tư vấn kích thước dựa trên thiết bị, tải và vị trí lắp đặt thay vì áp một quy cách cố định.
• Tùy biến kết cấu: Có thể lựa chọn dạng tủ treo tường, tủ đứng, tủ nhiều ngăn hoặc kết cấu theo bản vẽ dự án.
• Tối ưu không gian: Kích thước được tính cùng phương án bố trí thiết bị, thanh cái, máng dây và cầu đấu.
• Hỗ trợ hệ thống công nghiệp: Phù hợp với nhu cầu tủ phân phối, tủ điều khiển và các hệ thống tự động hóa cần cấu hình riêng.
• Tư vấn theo điều kiện lắp đặt: Kích thước và kết cấu có thể được xem xét theo vị trí trong nhà, ngoài trời và yêu cầu bảo vệ của hệ thống.

Kích thước tủ điện công nghiệp cần được chọn từ thiết bị, dây dẫn, khả năng tản nhiệt và vị trí lắp đặt. Bảng kích thước phổ biến chỉ phù hợp để tham khảo trước khi triển khai bản vẽ. Với dự án thực tế, nên chốt kích thước từ bản vẽ bố trí và yêu cầu kỹ thuật. Cách này giúp tủ có đủ không gian vận hành, bảo trì và mở rộng mà không làm tăng kích thước một cách không cần thiết.