Kích thước vỏ tủ điện tiêu chuẩn và cách chọn phù hợp

Kích thước vỏ tủ điện công nghiệp cần được xác định dựa trên thiết bị, sơ đồ bố trí, dây dẫn và vị trí lắp đặt. Không nên chọn tủ chỉ theo chiều cao và chiều rộng có sẵn. Kích thước phù hợp phải tạo đủ không gian lắp đặt, đấu nối, tản nhiệt và bảo trì sau này.

Kích thước vỏ tủ điện công nghiệp các loại

Trên thị trường có nhiều quy cách vỏ tủ khác nhau. Kích thước thường được thể hiện theo cao × rộng × sâu, tính bằng milimet.

Một điểm cần phân biệt là tiêu chuẩn IEC không đưa ra một kích thước duy nhất áp dụng cho mọi vỏ tủ. IEC 62208:2023 quy định yêu cầu chung, phân loại và thử nghiệm đối với vỏ tủ rỗng dùng cho cụm thiết bị hạ áp. Tiêu chuẩn này áp dụng cho cả ứng dụng trong nhà và ngoài trời.

Vì vậy, các kích thước như 210–2200 mm chiều cao, 160–900 mm chiều rộng và 100–650 mm chiều sâu nên được hiểu là dải quy cách tham khảo phổ biến. Kích thước thực tế vẫn cần điều chỉnh theo thiết bị và thiết kế của từng công trình.

Kích thước vỏ tủ điện trong nhà

Vỏ tủ trong nhà thường được lắp tại phòng điện, nhà xưởng, khu kỹ thuật hoặc vị trí ít chịu tác động trực tiếp của thời tiết. Không gian lắp đặt thường bị giới hạn nên kích thước cần được tính ngay từ bản vẽ.

Theo quy cách sản phẩm được tham khảo, vỏ tủ trong nhà có thể có:

• Chiều cao: khoảng 210–2200 mm.
• Chiều rộng: khoảng 160–900 mm.
• Chiều sâu: khoảng 100–650 mm.

Các con số trên không có nghĩa mọi tủ đều phải nằm trong đúng khoảng này. Nhà sản xuất có thể gia công kích thước khác khi thiết bị hoặc mặt bằng yêu cầu.

Với tủ nhỏ, chiều rộng thường được quyết định bởi số lượng thiết bị lắp trên thanh DIN hoặc mặt đế. Với tủ công nghiệp lớn, chiều sâu lại trở thành yếu tố đáng chú ý.

Chẳng hạn, biến tần, khởi động mềm, aptomat công suất lớn hoặc bộ điều khiển có thể cần khoảng không phía trước và phía sau. Nếu chọn chiều sâu vừa khít thiết bị, việc đi dây sẽ khó hơn và việc kiểm tra sau này cũng bị hạn chế.

Vật liệu và chiều dày tấm cũng cần được xác định cùng kích thước. Tủ càng lớn hoặc chứa thiết bị nặng thì kết cấu khung, mặt đế và phương án gia cường càng cần được xem xét.

Kích thước vỏ tủ điện ngoài trời

Vỏ tủ ngoài trời phải được lựa chọn theo cả kích thước thiết bị và điều kiện môi trường. Mưa, bụi, độ ẩm, bức xạ mặt trời và nhiệt độ có thể ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế vỏ tủ.

Dải kích thước tham khảo trên thị trường có thể tương tự tủ trong nhà:

• Chiều cao: khoảng 210–2200 mm.
• Chiều rộng: khoảng 160–900 mm.
• Chiều sâu: khoảng 100–650 mm.

Cách chọn kích thước vỏ tủ điện phù hợp

Chọn đúng kích thước vỏ tủ điện công nghiệp nên bắt đầu từ thiết bị cần lắp, thay vì bắt đầu từ mẫu tủ có sẵn. Cách này giúp hạn chế tình trạng phải đổi vỏ tủ khi bước vào giai đoạn đấu nối.

Lập danh sách toàn bộ thiết bị

Trước tiên, cần xác định aptomat, contactor, relay, biến tần, PLC, nguồn, terminal và các thiết bị phụ trợ. Mỗi thiết bị cần có kích thước thực tế từ catalogue nhà sản xuất. Không nên chỉ dựa vào tên thiết bị để ước lượng khoảng lắp đặt.

Nếu dự kiến bổ sung thiết bị trong thời gian gần, nên tính trước phần không gian cần thiết. Cách này phù hợp với các dây chuyền có kế hoạch mở rộng công suất.

Tính không gian đấu dây

Đây là phần thường bị bỏ qua khi chọn vỏ tủ. Kích thước thiết bị có thể vừa mặt đế, nhưng dây nguồn và dây điều khiển vẫn cần không gian để đi vào terminal. Dây có tiết diện lớn cần bán kính uốn phù hợp. Nếu bố trí quá sát cửa hoặc thành tủ, thao tác đấu nối sẽ khó và dễ tạo lực kéo lên đầu cos. Vì vậy, kích thước tủ phải được tính theo thiết bị + dây dẫn + đường đi dây, không chỉ theo diện tích thiết bị.

Xác định cách bố trí thiết bị

Sau khi có danh sách thiết bị, nên dựng sơ đồ mặt đế trước khi đặt gia công vỏ. Các thiết bị công suất, điều khiển và terminal có thể được phân khu theo chức năng.Cách bố trí này giúp xác định chính xác chiều rộng và chiều cao cần thiết. Nó cũng cho thấy vị trí nào cần thêm không gian để thao tác hoặc bảo trì. IEC 61439-1:2020 quy định các yêu cầu chung về điều kiện vận hành, kết cấu, đặc tính kỹ thuật và xác minh đối với cụm thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ áp.

Kiểm tra điều kiện tản nhiệt

Kích thước tủ còn liên quan đến nhiệt sinh ra bên trong. Biến tần, nguồn, máy biến áp điều khiển và thiết bị công suất đều có tổn hao nhiệt. Nếu tủ quá kín và bố trí thiết bị quá dày, nhiệt độ bên trong có thể tăng. Vì vậy, với tủ có tải nhiệt lớn, cần tính đến thông gió, quạt, bộ trao đổi nhiệt hoặc điều hòa tủ nếu thiết kế yêu cầu.

Kiểm tra vị trí lắp đặt

Cuối cùng, cần đo chính xác không gian đặt tủ. Tủ treo tường, tủ đứng sàn và tủ đặt trong phòng điện sẽ có yêu cầu khác nhau. Ngoài kích thước thân tủ, cần chừa khoảng trống cho cửa mở, đầu cáp, thao tác bảo trì và phương án cố định. Với tủ ngoài trời, cần xem thêm hướng nắng, nước mưa và điều kiện môi trường.

Kích thước vỏ tủ điện công nghiệp không có một quy cách duy nhất cho mọi hệ thống. Dải kích thước phổ biến chỉ nên dùng để tham khảo ban đầu. Khi đặt tủ, cần đối chiếu thiết bị, sơ đồ bố trí, dây dẫn, tản nhiệt và môi trường lắp đặt. Làm đúng từ bước này sẽ hạn chế việc thiếu không gian hoặc phải thay đổi vỏ tủ trong quá trình thi công.