Hiểu rõ cấu tạo tủ điện phân phối tổng MSB là chìa khóa then chốt để lắp đặt, sử dụng và bảo trì tủ đúng cách, giúp đảm bảo mạng lưới điện hạ thế vận hành an toàn và liên tục. Trong bài viết, HVC Hưng Yên sẽ giúp các bạn có cái nhìn tổng quan nhất về thành phần cấu tạo tủ điện MSB, bao gồm: Vỏ tủ điện, hệ thống thanh cái dẫn điện, các thiết bị đóng cắt, module giám sát, đo lường,…

Tủ điện phân phối tổng MSB là gì?

Tủ điện phân phối tổng MSB (Main Switchboard) đóng vai trò là trung tâm điều phối hạ thế của toàn bộ hệ thống. Thiết bị này nằm ngay sau trạm biến áp hạ thế và đứng trước các tủ phân phối nhánh (DB). Nhiệm vụ chính của tủ điện MSB là thực hiện đóng cắt, kết nối hoặc cô lập, đồng thời bảo vệ an toàn cho hệ thống điện phụ tải.

Tủ điện tổng MSB được thiết kế theo phương thức module hóa, mỗi ngăn tủ có một chức năng riêng. Nhờ vậy, kỹ thuật viên có thể tiến hành nâng cấp, mở rộng hoặc bảo dưỡng riêng biệt từng ngăn chứa độc lập mà không gây gián đoạn cho mạch điện tổng thể. Việc đáp ứng trọn vẹn các bộ tiêu chuẩn toàn cầu như IEC 61439-1, 2 (kiểm định mẫu điển hình – Type tested) và IEC 60529 (tiêu chuẩn về cấp độ bảo vệ của lớp vỏ ngoài) là tiêu chí bắt buộc để đánh giá tủ MSB đạt chất lượng cao.

Tủ điện MSB được thiết kế nhiều ngăn, mỗi ngăn có một chức năng riêng

Cấu tạo chi tiết tủ điện phân phối tổng MSB

Một hệ thống tủ MSB hoàn thiện luôn được tính toán và thiết kế đồng bộ nhằm tối ưu khả năng tản nhiệt cũng như chống chịu dòng ngắn mạch. Kết cấu cơ bản của tủ điện phân phối tổng MSB bao gồm những bộ phận như sau:

Vỏ tủ điện (Enclosure)

Đây là bộ phận giúp bảo vệ toàn bộ linh kiện điện tử bên trong khỏi các tác nhân gây hại từ môi trường. 

- Chất liệu cấu thành: Sử dụng thép tấm nhập khẩu chất lượng cao, bề mặt được hoàn thiện bằng công nghệ phủ sơn tĩnh điện hiện đại nhằm gia tăng khả năng chống ăn mòn.

- Độ dày tiêu chuẩn: Nằm trong khoảng từ 1.5mm đến 2.5mm, tùy thuộc vào kích thước tổng thể cũng như tải trọng của thiết bị bên trong.

- Cấp độ bảo vệ (Chỉ số IP): Thông thường dao động từ IP43 (đối với dòng tủ vận hành trong nhà) tới IP55 (đối với dòng tủ điện lắp đặt ngoài trời hoặc nơi phát sinh nhiều bụi bẩn và hơi ẩm).

- Thiết kế: Kết cấu dạng khung tự đứng, hệ thống cửa tủ tích hợp khóa tay nắm chuyên dụng cùng gioăng cao su kín giúp ngăn chặn nước xâm nhập.

Vỏ tủ điện MSB có thiết kế dạng khung tự đứng, chất liệu thép tấm bền bỉ, bảo vệ tốt hệ thống thiết bị bên trong

Hệ thống thanh cái (Busbar)

Thanh cái đóng vai trò như “xương sống” dẫn truyền năng lượng cho tủ MSB, liên kết từ đầu ra của máy biến áp tới các cơ cấu đóng cắt mạch nhánh.

- Chất liệu cấu thành: Chế tạo hoàn toàn từ đồng đỏ nguyên chất đạt hàm lượng 99.9%, khả năng dẫn điện vượt trội và điện trở suất thấp.

- Năng lực chịu tải: Được tính toán chuẩn xác dựa trên các thông số về dòng điện định mức đi kèm khả năng chịu dòng cắt ngắn mạch.

- Lớp phủ bề mặt: Các vị trí liên kết thường được phủ một lớp mạ thiếc hoặc bạc nhằm hạn chế điện trở tiếp xúc. Trục thanh cái chính được bảo vệ bằng ống gen co nhiệt phân định rõ ràng theo hệ màu Đỏ – Vàng – Xanh giúp nhận diện các pha dễ dàng.

- Phương thức bố trí: Được sắp đặt một cách khoa học trên hệ thống giá đỡ cách điện (Insulators), bảo đảm duy trì cự ly an toàn và giải phóng nhiệt lượng tối đa khi hệ thống hoạt động ở công suất cao.

Hệ thống thanh cái đồng (Busbar) của tủ MSB

Thiết bị đóng cắt (Switchgear)

Bộ phận này chịu trách nhiệm thực thi các tác vụ cơ học và bảo vệ an toàn cho hệ thống điện. Các thiết bị này bao gồm:

- Máy cắt không khí (ACB): Thường đóng vai trò là thiết bị đóng cắt tổng (Incomer) áp dụng cho các hệ thống sở hữu dòng điện định mức lớn (dao động từ 630A đến 6300A). ACB sở hữu năng lực cắt dòng ngắn mạch cực mạnh và được tích hợp sẵn các bộ điều khiển bảo vệ (Trip unit) thông minh.

- Aptomat dạng khối (MCCB): Được ứng dụng tại các module phân phối mạch nhánh (Outgoings) có dòng tải ở mức trung bình.

- Aptomat dạng tép (MCB): Được sử dụng cho các hệ thống mạch điều khiển, mạng lưới chiếu sáng hoặc những phụ tải công suất nhỏ.

- Khởi động từ (Contactor) kết hợp Rơ-le (Relay): Sử dụng phổ biến trong các sơ đồ mạch điều khiển tự động hóa hoặc thực hiện chức năng bảo vệ dòng rò chạm đất, bảo vệ quá dòng.

Thiết bị đóng cắt (Switchgear) giúp bảo vệ tủ điện an toàn

Hệ thống đo lường và giám sát

Hệ thống đo lường và giám sát đảm nhận vai trò thu thập và hiển thị các dữ liệu vận hành theo thời gian thực giúp đội ngũ kỹ thuật dễ dàng theo dõi hệ thống lưới điện. Thành phần cấu tạo của bộ phận này bao gồm:

- Thiết bị hiển thị: Gồm Volt kế, Ampe kế (dạng kim truyền thống hoặc dạng hiển thị số điện tử). Hiện nay, giải pháp tích hợp Đồng hồ đo đa năng (Multi-function Meter) đang được ưu tiên lựa chọn để quản lý các chỉ số kỹ thuật chuyên sâu.

- Biến dòng đo lường (CT): Đóng vai trò biến đổi dòng điện có trị số lớn về mức dòng nhỏ tiêu chuẩn (thường là 5A) để cấp tín hiệu cho các thiết bị đo.

- Hệ thống đèn báo pha: Gồm bộ 3 đèn màu chuyên dụng để cảnh báo trạng thái của điện áp trên từng pha.

Các thành phần cơ bản trong hệ thống đo lường và giám sát của tủ điện phân phối tổng MSB

Khoang tụ bù công suất phản kháng

Để nâng cao hiệu suất dòng điện, các mẫu tủ MSB thế hệ mới hiện nay thường được bố trí thêm module tụ bù nhằm tối ưu hóa hệ số công suất (Cosphi). Thành phần cấu tạo của khoang tụ bù công suất gồm:

- Bình tụ bù: Thực hiện nhiệm vụ tiết giảm hao tổn năng lượng điện.

- Bộ điều khiển tụ bù: Hệ thống tự động kích hoạt đóng hoặc ngắt các cấp tụ dựa theo tình trạng phụ tải thực tế của mạng lưới.

Khoang tụ bù công suất của tủ điện MSB bao gồm: Tụ bù và bộ điều khiển tụ bù

Ngăn ATS (Automatic Transfer Switch)

Đối với các hệ thống điện yêu cầu có nguồn dự phòng từ máy phát điện, một ngăn ATS sẽ được tích hợp trực tiếp vào cấu trúc tủ MSB. Thiết bị này sẽ tự động điều hướng chuyển đổi nguồn cấp từ điện lưới sang nguồn máy phát ngay khi xảy ra sự cố mất pha hoặc mất nguồn điện lưới tổng thể.

Nguyên lý hoạt động của tủ điện MSB

Logic vận hành tủ điện tổng MSB tuân thủ nghiêm ngặt các bước sau:

- Giai đoạn tiếp nhận: Nguồn điện hạ thế từ trạm biến áp được dẫn qua hệ trục Busbar chính để đi vào thiết bị cắt lọc tổng (ACB).

- Giai đoạn giám sát: Các module đo lường tiến hành rà soát thông số đầu vào. Khi xác định các chỉ số nằm trong ngưỡng an toàn cho phép, ACB sẽ được kích hoạt đóng lại.

- Giai đoạn phân phối: Năng lượng từ trục thanh cái chính được phân tách tới các thanh cái nhánh, đi qua các bộ MCCB/MCB thành phần để cấp nguồn cho các tủ điện phụ (như tủ điện DB) hoặc truyền dẫn trực tiếp đến các thiết bị tiêu thụ lớn (hệ thống Chiller, motor công suất lớn).

- Giai đoạn bảo vệ: Nếu xảy ra hiện tượng quá tải hoặc chập mạch (ngắn mạch) ở bất cứ nhánh phụ tải nào, thiết bị bảo vệ tại phân đoạn đó sẽ ngay lập tức ngắt mạch để cách ly vùng gặp sự cố, đảm bảo các nhánh phụ tải còn lại luôn duy trì hoạt động ổn định.

Quá trình vận hành cơ bản của tủ điện tổng MSB

Để nhận tư vấn chuyên sâu về phương án thiết kế cũng như cập nhật báo giá tủ điện phân phối tổng MSB, quý khách có thể truy cập website: https://hvchungyen.vn/ hoặc liên hệ trực tiếp tới số hotline: 0243.540.2246.

FAQ – Những câu hỏi thường gặp về tủ điện MSB

1. Tủ điện MSB là gì? 

Tủ điện MSB (Main Switchboard) là hệ thống tủ điện phân phối tổng dùng cho mạng lưới điện hạ thế, đảm nhận chức năng bảo vệ và đóng cắt nguồn năng lượng chính sau trạm biến áp.

2. Tủ MSB có điểm gì khác biệt so với tủ điện DB? 

Tủ MSB đóng vai trò là tủ tổng, tiếp nhận điện năng trực tiếp từ trạm biến áp, sau đó điều phối tới các tủ DB (Distribution Board). Trong khi đó, tủ DB là hệ thống phân phối phụ, chịu trách nhiệm cấp điện tới thiết bị đầu cuối.

3. Công suất thiết kế của tủ điện MSB là bao nhiêu? 

Thông số công suất của hệ thống tủ điện MSB được xác định dựa vào dòng điện định mức, phổ biến trong khoảng từ vài trăm Ampe cho tới mức 6300A, tùy theo quy mô sử dụng điện của công trình.

4. Khi nào cần phải tích hợp hệ thống ATS vào tủ MSB? 

Nên trang bị mạch ATS khi công trình đòi hỏi duy trì nguồn điện liên tục 24/7 không gián đoạn. Cơ cấu ATS sẽ tự động chuyển đổi sang nguồn máy phát điện dự phòng khi mạng lưới điện chính gặp sự cố.

5. Tiêu chuẩn IP54 trên vỏ tủ MSB phản ánh điều gì? 

IP54 thể hiện chỉ số bảo vệ của lớp vỏ tủ, cụ thể: Ký tự số 5 đại diện cho khả năng ngăn ngừa bụi bẩn thâm nhập bên trong và ký tự số 4 thể hiện khả năng chống lại các tia nước đến từ mọi góc độ.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH HVC HƯNG YÊN

– Văn phòng giao dịch: Tầng 8, Tòa tháp C – Hồ Gươm Plaza, Số 102 Trần Phú, P. Hà Đông, TP. Hà Nội.

– Nhà máy sản xuất: Thôn Thọ Bình, Xã Triệu Việt Vương, Tỉnh Hưng Yên.

– Hotline: 0243.540.2246

– Email: info@hvcgroup.net

– Website: https://hvchungyen.vn/