Các bước lắp ráp, đấu nối hoàn thiện tủ điện công nghiệp

Công ty TNHH Máy in lụa Sài Gòn xin chia sẻ với các bạn bài viết "Các bước lắp ráp, đấu nối hoàn thiện tủ điện công nghiệp cơ bản và chi tiết nhất"

Để hoàn thành một tủ điện hoàn chỉnh phải trải qua nhiều công đoạn khác nhau, cần có sự kết hợp giữa nhiều bộ phận khác nhau. Do vậy để công việc lắp ráp tủ điện hiệu quả và kịp tiến độ thì cá nhân mỗi người cần nắm rõ được quy trình lắp ráp tủ điện.

I. Tổng quan tủ điện công nghiệp

Một tủ điện công nghiệp cơ bản gồm các thành phần sau:

+ Thiết bị đóng cắt:

- Aptomat khối (MCCB)

- Aptomat nhánh (MCB)

- Rơ le nhiệt (MT)

- Bộ nguồn

- Nút nhấn, đèn báo, chuyển mạch

- Biến dòng hạ thế

- Đồng hồ Volt, Ampe.

+ Thiết bị bảo vệ:

- Bộ bảo vệ chạm đất

- Bộ chống sét

- Bộ phao báo mức

- Đồng thanh cái kết nối

- Bộ tản nhiệt, làm mát tủ (quạt gió, điều hòa)

- Cầu đấu động lực, cầu đấu điều khiển

- Thanh cài, gá thiết bị

- Dây điện

- Phụ kiện đầu cosse, ống co, băng keo, dây rút, ống ruột gà, dây xoắn,...

+ Thiết bị điều khiển:

- Đồng hồ nhiệt

- Bộ điều khiển logic PLC

- Biến tần 

+ Thiết bị hiển thị

- Nút nhấn, đèn báo, chuyển mạch

II. Các bước lắp tủ điện công nghiệp

1. Bước 1: Đọc hiểu bản vẽ và danh sách vật tư có trong tủ điện

- Việc đọc hiểu bản vẽ là yếu tố hết sức quan trọng, khi đọc hiểu được bản vẽ thì mới biết được mục đích công việc của cần làm cho mỗi tủ điện. Biết làm gì trước, làm gì sau cho hợp lý và hiệu quả công việc nhất.

- Khi đọc bản vẽ cần kết hợp với danh sách vật tư tủ điện xem các thiết bị trên bản vẽ có thiếu thừa gì so với danh sách vật tư không. Phản hồi lại với người quản lý cấp trên nếu có, để có phương án nhập thêm vật tư hoặc chỉnh sửa thiết kế.

- Đọc bản vẽ cần đọc và chú ý các điểm sau:

+ Đọc bản vẽ quy cách tủ điện: Bảng này sẽ cung cấp đầy đủ thông số về tủ điện, chủng loại tủ điện, mẫu mã, quy chuẩn. Các bạn cần đọc kỹ để nắm rõ quy cách tủ điện. Xem bản vẽ quy cách tủ điện tại đây.

+ Đọc bảng ghi chú ký hiệu: Đây là bảng quy định chung về các ký hiệu thiết bị của ngành điện. Tuy nhiên, mỗi công ty sẽ có phòng thiết kế khác nhau nên ký hiệu có sự khác biệt đôi chút về hình dạng. Các bạn đấu nối công ở công ty nào lâu thì sẽ quen ký hiệu, còn nếu mới vào thì có thể hỏi các bạn làm trước những ký hiệu chưa rõ. Xem một số ký hiệu thông dụng của thiết bị điện tại đây.

+ Đọc bản vẽ bố trí thiết bị: Công việc chính của bước này là xác định vị trí lắp đặt, cách lắp đặt, kích thước hình dạng thực tế và các thông số kèm theo cho từng thiết bị. Ở khâu này cần nắm được cần những loại bulong, ecu, ray gá hay máng điện như thế nào để gắn được thiết bị lên tủ. Xem bản vẽ mẫu về bố trí thiết bị tủ điện tại đây.

+ Đọc bản vẽ động lực: Khâu này cần xác định được các loại đồng thanh cái, dây động lực, đầu cốt động lực. Bản vẽ thiết kế chuẩn thì sẽ có tiết diện dây đầy đủ theo chủng loại và mẫu mã. Một số công ty nhỏ sẽ không chú ý đến khâu này lắm, nên thường để chống chủng loại dây sử dụng. Nếu các bạn làm kinh nghiệm sẽ biết cần dùng loại cáp nào, nếu các bạn là người mới có thể tham khảo bảng chọn tiết diện dây dẫn động lực ở bước 4. Xem sơ đồ động lực một sợi của tủ điện phân phối tổng MSB 4000A tại đây.

+ Đọc bản vẽ điều khiển: Thông thường bản vẽ điều khiển được thiết kế từ trái qua phải, từ trên xuống dưới. Nên các bạn đọc bản vẽ điều khiển cũng theo trình tự này sẽ dễ hiểu nhất. Chung quy lại, bản vẽ điều khiển dùng để điều khiển đóng cắt các cuộn hút của rơ le, contacor theo các tín hiệu đầu vào hay các nút nhấn, chuyển mạch. Thông qua rơ le, contactor để điều khiển động cơ, bơm, van,… Xem bản vẽ điều khiển tụ bù 1600kVAr và bật tắt máy cắt ACB tại đây.

2. Bước 2: Lắp thiết bị điện lên tủ điện

- Kỹ thuật viên lắp ráp điện sẽ nhận thiết bị điện từ bộ phận kho của công ty cung cấp.

- Bộ phận gia công cơ khí tủ bảng điện sẽ chuyển vỏ tủ sang bộ phận lắp ráp điện để tiến hành lắp ráp.

- Thứ tự lắp thiết bị trong tủ:

+ Biến dòng (hay còn gọi là CT) được bộ trí trên cùng hoặc dưới cùng của tủ, nơi mà các pha điện áp sẽ đi qua trước khi vào MCCB/MCB tổng.

+ MCCB/MCB/CB tổng đặt trên cùng góc trái, ngay dưới biến dòng.

+ Kế bên phải MCCB/MCB/CB tổng là cầu chì cho đèn báo pha, bộ bảo vệ chống mất pha, nguồn 24VDC, biến áp cách ly (Biến áp cách ly có thể bố trí dưới đáy tủ để hạn chế rơi do trọng lực).

+ Các MCB/CB nhánh để xuống hàng bên dưới.

+ Bên dưới các nhánh MCB/CB là dãy relay kiếng (Bao gồm sử dụng + dự phòng), có thể bố trí thêm phụ kiện như ổ cắm điện dự phòng sử dụng cho Laptop.

+ Tiếp theo sau là khởi động từ (Contactor + Relay nhiệt).

+ Dưới cùng là terminal, domino: cầu đấu được chia thành nhiều thành phần: cầu đấu nguồn đầu vào (3 pha 380VAC 4 chân R/S/T/PE, 1 pha 220VAC L/N,...), cầu đấu tín hiệu điều khiển đầu ra/vào (tín hiệu cảm biến,...), cầu đấu tín hiệu động lực đầu ra cấp cho tải (động cơ, van, cơ cấu chấp hành,...),...

+ Bên dưới đáy tủ có thể bố trí các thiết bị chuyển đổi nguồn như biến áp cách ly, bình ắc quy,... và phần quan trọng nữa là mỗi loại cáp tín hiệu đầu vào/ra đều được dẫn qua Cable gland.

+ Cuối cùng là các thành phần phụ như: tiếp địa.

- Bên hông tủ chúng ta bố trí quạt thông gió, bên trên tủ điện có thể bố trí thêm đèn chiếu sáng kết hợp công tắc hành trình cửa tủ.

- Tiếp theo chúng ta tiến hành lắp đặt thiết bị trên cửa tủ bao gồm: đèn báo pha, các đèn báo trạng thái hoạt động/dừng/lỗi của thiết bị, còi báo, công tắc, nút nhấn, mặt hiển thị biến tần, đồng hồ giám sát điện áp, dòng điện, HMI,...

- Quy trình lắp thiết bị lên tủ:

+ Lắp các thiết bị động lực: thiết bị động lực như biến dòng, MCCB/MCB/CB tổng và nhánh sẽ được lắp trực tiếp lên tủ đầu tiên bằng cách bắn vít hoặc taro lên tấm panel.

+ Lắp các thiết bị điều khiển: thông thường thiết bị điều khiển như PLC, relay,...sẽ được gắn lên thanh rail nhôm cài, sau đó rail nhôm được bắn vít lên tấm panel.

+ Lắp các thiết bị hiển thị, cài đặt lên cửa tủ: thông thường các thiết bị hiển thị như đèn báo, công tắc, nút nhấn sẽ có kích thước tiêu chuẩn thường là Ø22mm, các mặt hiên thị đồng hồ Volt/Ampe 96mm.

3. Bước 3: In ống lồng đầu coses, nhãn tên thiết bị và đấu nối dây dẫn

Để tiện cho công việc đấu nối diễn ra thuận lợi và nhanh chóng, chúng ta cần in ống lồng cho dây dẫn để ghi chú số thứ tự, quy cách dây dẫn. Ngoài ra việc này sẽ giúp cho quá trình sửa chữa, bảo hành, bảo trì sau này được dễ dàng và thuận lợi hơn, không chỉ riêng cho nhà cung cấp tủ bảng điện, mà còn giúp các đơn vị khác dễ dàng hơn sau này. Sau đây là các lưu ý khi in ống lồng và nhãn thiết bị:

- Sử dụng kích cỡ ống lồng phù hợp với tiết diện dây: ống lồng tiêu chuẩn hiện nay thường là 1.5mm, 2.5mm, 3.2mm, 3.6mm, 4.2mm, 5.2mm, 6.0mm,...

- Lựa chọn loại ống phù hợp: ống mềm, ống cứng vừa.

- Lựa chọn chiều dài ống phù hợp so với chiều dài nội dung in trên ống lồng.

- Lựa chọn size chữ và font chữ phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật.

- Lựa chọn màu nhãn phù hợp với màu sắc thiết bị.

4. Bước 4: Đấu nối mạch điều khiển trong tủ điện

- Dây điều khiển thường sử dụng là loại dây có tiết diện nhỏ: 0.5mm2, 0.75mm2, 1.0mm2, 1.5mm2.

- Màu sắc dây dẫn được chia thành nhiều màu khác nhau dựa trên nhiều tiêu chuẩn công nghiệp khác nhau: IEC (International Electrotechnical Commission), tiêu chuẩn Mỹ USNEC,...

- Tùy vào số lượng tủ cần thi công mà lựa chọn phương pháp cắt dây khác nhau, chẳng hạn thi công tủ đơn lẻ 1,2 cái thì cắt đến đâu ta đấu dây đến đó. Tuy nhiên trong một số trường hợp cần lắp ráp tủ hàng loạt số lượng lớn, ta sẽ nghĩ ngay đến việc làm hoàn thiện 1 tủ mẫu, sau đó tiến hành hàng loạt theo từng công đoạn: cắt dây, tuốt dây, luồn ống lồng, bấm coses, đấu nối vào tủ.

- Sau khi cắt dây và tuốt dây xong, tiến hành luồn ống lồng vào dây và tiến hành bấm đầu cosse. Việc lựa chọn loại đầu cosse (cosse type) phụ thuộc vào loại thiết bị có trong tủ điện và đều dựa trên tiêu chuẩn IEC (International Electrotechnical Commission), JIS (Japanese Industrial Standards),...Để có cái nhìn chi tiết và chuyên sâu hơn về các loại đầu cosse xin vui lòng tham khảo tại bài viết.

- Bấm đầu cosse là công đoạn tuy đơn giản nhưng đòi hỏi người kỹ sư, kỹ thuật viên phải cần mẫn, tỉ mỉ để bấm đúng kỹ thuật và đạt được thẩm mỹ cao.

- Thông thường khi đấu nối tủ điện, kỹ thuật viên sẽ đấu dây động lực trước, tiếp đến là kéo dây điều khiển từ mặt tủ vào trong tủ, sau cùng là đấu dây điều khiển bên trong tủ điện.

5. Bước 5: Vệ sinh tủ điện 

Tủ điện cần được vệ sinh bằng máy hút bụi và các vật dụng cần thiết, đảm bảo tủ điện không bị mạt sắt hoặc bụi bẩn, hạn chế gây cháy nổ, chập mạch thiết bị.

6. Bước 6: Kiểm tra nguội tủ điện đã lắp ráp và sau khi đấu nối

Việc này nhằm hạn chế tối đa và triệt để các nhầm lẫn, sai xót rủi ro có thể xảy ra trong quá trình đấu nối thiết bị. Từ đó khắc phục triệt để trước khi tiến hành đóng điện kiểm tra.

Quy trình kiểm tra nguội tủ điện:

- Kiểm tra bố trí thiết bị đã hợp lý hay chưa, tối ưu diện tích nhất hay chưa, các vấn đề về giải nhiệt đầu vào, đầu ra khi trong tủ có các thiết bị sinh nhiệt (biến tần, biến áp,...) đã đúng tiêu chuẩn kỹ thuật hay chưa.

- Kiểm tra khoảng cách các thiết bị đã bố trí đúng tiêu chuẩn hay chưa. Ví dụ: khoảng cách tối thiểu theo phương ngang giữa 2 biến tần là bao nhiêu?

- Kiểm tra nhãn mác thiết bị đã in đúng hay chưa.

- Kiểm tra sơ đồ nguyên lý đấu nối đã đúng hay chưa.

- Kiểm tra các tiếp điểm đã được siết chắc chắn hay chưa, nên sử dụng các tool có chức năng hiển thị lực xoắn.

- Sau khi siết chặt có dùng bút xóa hay bút màu highlight lại hay chưa.

- Trước khi tiến hành đo đạc, nên tháo gỡ các cuộn coil của các thiết bị relay, điện trở, biến áp,...

- Đối với các thiết bị đóng cắt, động lực, động cơ,... tiến hành đo cách điện giữa các pha với nhau (R/S, R/T, S/T), giữa các pha với trung tính (R/N, S/N, T/N). Dùng đồng hồ MegaOhm đo cách điện các pha đạt yêu cầu 0,5MΩ/0,5k là đạt.

- Đo kiểm tra đầy đủ các pha cấp cho điều khiển, đã đầy đủ trung tính hay chưa, tránh trường hợp mất trung tính gây hậu quả nghiêm trọng đến thiết bị.

- Tiến hành đo thông mạch giữa các điểm có trong bản vẽ.

- Đo thông mạch giữa các pha với nhau, giữa pha với trung tính, giữa các cực (+) và (-) của nguồn DC. Trường hợp trong tủ có các thiết bị như cuộn dây, điện trở, biến áp,...cần tiến hành đo đạc cẩn thận để phân biệt các trường hợp thông mạch.

7. Bước 7: Cấp điện, kiểm tra và tiến hành chạy thử không tải

Quy trình cấp điện, kiểm tra và chạy thử không tải:

- Sử dụng dây 4 lõi cho tủ 3 pha, và 2 lõi cho tủ 1 pha kết hợp MCB/CB chống giật.

- Đấu dây cấp điện vào domino/terminal nguồn vào để cấp điện cho tủ.

- Đo độ cách điện giữa các pha, đo điện áp giữa các pha với nhau, đo điện áp các pha với trung tính xem có sự chênh lệch pha nhiều hay ít. Cài lại giá trị chênh lệch trên bộ bảo vệ mất pha, lệch pha,..nếu có. 

- Kiểm tra điện áp đầu vào đã ổn định chưa: 3 pha 4 dây đo đủ điện áp dây nằm trong dải 380-400VAC, điện áp pha nằm trong dải 220-240VAC.

- Sau khi kiểm tra nguồn đầu vào đã ổn định, bật tất cả MCCB/MCB/CB lên theo tứ tự từ lớn đến nhỏ, từ Aptomat tổng đến phân nhánh, từ trái sang phải và từ trên xuống dưới.

- Đo điện áp ngõ ra các bộ nguồn 24VDC, 48VDC,...đã đúng giá trị ghi trên thiết bị hay chưa.

- Kiểm tra, cài đặt các thông số kỹ thuật liên quan đến relay nhiệt, đồng hồ đo nhiệt độ, động cơ, biến tần,...

- Cài đặt các thông số điều khiển trên màn hình cảm ứng/nút nhấn có trên mặt tủ.

- Trên mặt tủ điều khiển, gạt chuyển mạch sang chế độ tay, lần lượt bật khởi động các contactor, tiến hành đo kiểm tra điện áp đầu ra của contactor, khởi động từ, kiểm tra xem có mất pha nào hay không, trường hợp mất pha sau contactor, kiểm tra lại tiếp điểm có hoạt động hay đã hỏng.

- Sau khi đã chạy thử bằng chế độ chạy tay, tiến hành gạt chuyển mạch sang chế độ tự động, chạy thử chế độ tự động để kiểm tra quy trình liên động có đúng với thuật toán điều khiển hay chưa.

- Sau khi đã đo đạc, kiểm tra, khắc phục các vấn đề còn thiếu sót ở những bước trên, lúc này xem như đã hoàn thành công đoạn hết sức quan trọng này.

8. Bước 8: Đóng gói tủ điện, vận chuyển tủ điện

- Sau khi hoàn thành các bước trên, tiến hành đóng gói tủ điện, các bộ phận dễ vỡ như màn hình cảm ứng, màn hình biến tần, đồng hồ nhiệt cần được bao bọc bởi sốp chống va đập và được quấn nylong xung quanh tủ cẩn thận trước khi đưa đi giao cho khách hàng

Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp ích cho các bạn mới vào nghề trong quá trình lắp ráp và đấu nối tủ điện công nghiệp.

Công ty TNHH Máy in lụa Sài Gòn chuyên cung cấp các giải pháp, thi công tủ điện công nghiệp với chi phí hợp lý theo quy trình kỹ thuật khép kín, đảm bảo đầu ra chất lượng cho quý khách hàng.