Khái niệm cơ bản về tủ phân phối điện và phân tích ứng dụng trong ngành

Trong các hệ thống năng lượng và tự động hóa công nghiệp hiện đại, tủ phân phối điện (PDC) là thiết bị quan trọng để đảm bảo an toàn điện và vận hành ổn định hệ thống điều khiển. Họ kết hợp các thiết bị sơ cấp và thứ cấp thành các thiết bị hoàn chỉnh theo sơ đồ nối dây cụ thể để phân phối, điều khiển và bảo vệ nguồn điện. Dựa trên các tình huống ứng dụng và cấp điện áp, chúng có thể được phân loại thành loại điện áp-điện áp cao và điện áp-thấp, bao gồm cấu hình loại cố định, xe đẩy và loại ngăn kéo-.

 

 

 

 

Một PDC tiêu chuẩn thường bao gồm ngăn thanh cái, ngăn cầu dao, ngăn điều khiển thứ cấp (ngăn dụng cụ) và ngăn cấp nguồn. Mỗi ngăn được ngăn cách bằng các tấm thép đảm bảo an toàn và bảo vệ. Các thành phần bên trong phổ biến bao gồm:

 

Thanh cái

Bộ ngắt mạch

Thiết bị bảo vệ rơle tích hợp

Rơle thông thường và dụng cụ đo lường

Bộ cách ly, công tắc nối đất và đèn báo

 

Cách bố trí của các thành phần này hơi khác nhau trong các loại tủ điều khiển công nghiệp khác nhau, nhưng chức năng cơ bản của chúng vẫn giống nhau: cung cấp khả năng truy cập, phân phối, bảo vệ và điều khiển nguồn một cách an toàn.

 

 

 

 

Bảng điều khiển đến (Bảng nhận nguồn)	Bảng điều khiển này nhận nguồn điện từ lưới điện và thường được trang bị các bộ phận như cầu dao, công tắc ngắt kết nối, CT và PT để đảm bảo cung cấp điện an toàn. Nó là một thành phần quan trọng của tủ điều khiển tự động hóa.
Bảng điều khiển đi (Bảng điều khiển trung chuyển)	Bảng này phân phối điện từ thanh cái đến các đường nhánh. Nó thường được lắp đặt ở cuối dây chuyền hoặc thiết bị sản xuất, đảm bảo phân phối và bảo vệ nguồn điện chính xác.
Bảng kết nối thanh cái	Bảng này kết nối hai phần thanh cái, cho phép hệ thống chuyển đổi giữa hoạt động thanh cái phân đoạn hoặc thanh cái kép, đảm bảo cung cấp điện linh hoạt khi có sự cố.
Bảng điều khiển PT	Bảng này được sử dụng để phát hiện điện áp thanh cái và thực hiện bảo vệ điện áp. Nó thường được tìm thấy trong các hệ thống tủ điều khiển PLC thông minh.
Bảng cách ly	Bảng này cung cấp điểm ngắt kết nối có thể nhìn thấy để bảo trì an toàn và cách ly thiết bị thu khỏi thiết bị cấp điện. Nó thường được sử dụng trong các tủ điều khiển động cơ cỡ trung bình- và lớn{2}}để tránh hoạt động sai.
Tủ tụ điện	Được sử dụng để bù công suất phản kháng và cải thiện hệ số công suất, nó chủ yếu chứa các bộ tụ điện, cầu chì và hệ thống điều khiển chuyển mạch. Tủ điều khiển tự động hóa thông minh cho phép chuyển nhóm tự động, nâng cao hiệu suất lưới điện.
Tủ đồng hồ	Được sử dụng để thống kê và đo lường mức tiêu thụ năng lượng, nó chứa CT/PT, đồng hồ đo watt{0}}giờ và các công cụ giám sát. Thường thấy trong tủ công tơ điện và hệ thống phân phối điện của tòa nhà.
Tủ GIS	Tủ điện kết hợp kèm theo này kết hợp các bộ ngắt mạch, bộ ngắt kết nối, thanh cái và máy biến áp trong vỏ kim loại, cách điện bằng khí SF6. Nó được sử dụng rộng rãi trong-các trạm phân phối điện áp cao và tủ giao thông đô thị.

 

 

 

Bộ ngắt mạch	Đây là thiết bị bảo vệ cốt lõi trong tủ phân phối, dùng để ngắt dòng điện-bình thường và ngắn mạch, đồng thời ngăn ngừa hư hỏng mạch điện. Tùy thuộc vào môi trường dập tắt hồ quang-, cầu dao có thể được phân loại thành loại-không khí, loại-chân không, loại-ngâm trong dầu và loại SF6-. Tủ PLC chống bụi hiệu suất cao thường sử dụng cầu dao chân không để tăng cường độ an toàn.
Công tắc cách ly	Được sử dụng để cách ly nguồn điện và bảo trì an toàn. Chúng không thể hoạt động dưới tải và thường được sử dụng cùng với bộ ngắt mạch hoặc công tắc tải.
Cầu chì	Chúng làm gián đoạn dòng điện quá tải bằng cách ngắt phần tử cầu chì và là một trong những thiết bị bảo vệ cơ bản nhất trong hệ thống phân phối điện.
Công tắc tải	Chúng có khả năng dập tắt hồ quang nhất định và có thể kết nối hoặc ngắt kết nối dòng điện tải nhưng không thể làm gián đoạn dòng điện ngắn mạch. Chúng thường được sử dụng cùng với cầu chì-điện áp cao.
Máy biến áp	Chúng được sử dụng để chuyển đổi điện áp và truyền tải điện. Dựa trên chức năng của chúng, chúng có thể được phân loại thành máy biến áp điện, máy biến áp cách ly và CT/PT. Chúng là thành phần chính trong tủ phân phối cáp quang và mạng phân phối điện công nghiệp.
PT (TV) và CT (AV)	Là máy biến điện áp và dòng điện, PT và CT cung cấp cách ly điện giữa mạch sơ cấp và thứ cấp, đảm bảo vận hành an toàn cho hệ thống điều khiển tự động hóa. Chúng thường được sử dụng trong các tủ điều khiển công nghiệp thông minh để thu tín hiệu và giám sát từ xa.

 

 

Các loại tủ phân phối khác nhau thực hiện các chức năng khác nhau trong công nghiệp và cơ sở hạ tầng:

 

Tủ điều khiển công nghiệp:Được sử dụng để quản lý tập trung dây chuyền sản xuất và hệ thống điều khiển điện.

Tủ điều khiển động cơ:Được thiết kế đặc biệt để khởi động, bảo vệ và điều khiển chuyển đổi tần số động cơ.

Tủ điều khiển PLC:Được trang bị bộ điều khiển logic lập trình, chúng cho phép điều khiển logic tự động của thiết bị.

Tủ điều khiển tự động hóa:Được sử dụng trong dây chuyền sản xuất robot, hệ thống băng tải, giám sát năng lượng nhà máy.

Tủ PLC chống bụi:Được sử dụng trong môi trường tự động hóa tiếp xúc với bụi hoặc độ ẩm cao.

Tủ phân phối sợi:Đảm bảo cách ly điện và an ninh hệ thống dây điện cho hệ thống mạng và truyền thông.

Tủ điều khiển giao thông:Được sử dụng trong đèn giao thông đô thị, hệ thống giám sát đường bộ và các tình huống khác.

Tủ công tơ điện: Cho phép giám sát mức tiêu thụ năng lượng và đo lường từng khoản trong các tòa nhà và doanh nghiệp.

 

 

Với sự tiến bộ của sản xuất thông minh và số hóa năng lượng, các tủ phân phối điện hiện đại đang phát triển theo hướng tích hợp, thông minh và mô đun hóa. Các tủ phân phối điện trong tương lai sẽ tích hợp rộng rãi các công nghệ truyền thông IoT, cho phép giám sát từ xa và quản lý tải thích ứng, trở thành cơ sở hạ tầng quan trọng cho các nhà máy thông minh và lưới điện thông minh.