VIOX Điện
Language

Cách chọn tủ phân phối: Định mức, số đường, bảo vệ & vỏ tủ

Cách chọn tủ phân phối: Định mức, số đường và bảo vệ

Viết bởi

trong

,
Trên trang này

Hãy chọn tủ phân phối dựa trên thông số kỹ thuật lắp đặt hoàn chỉnh, không chỉ dựa trên số lượng đường ra. Xác nhận danh mục thị trường và lắp ráp, hệ thống cấp nguồn và tiếp địa, nhu cầu tối đa, dòng sự cố khả dụng, lịch trình mạch ra, cấu trúc bảo vệ, chiều rộng thiết bị thực tế, không gian đi dây và tản nhiệt, môi trường vỏ tủ và bằng chứng xác minh.

Tủ phân phối—còn được gọi là hộp DB hoặc bảng phân phối tại nhiều thị trường—phải tích hợp an toàn thiết bị đầu vào, thiết bị bảo vệ đầu ra, thanh cái, hệ thống trung tính và dây dẫn bảo vệ, dây dẫn, đầu vào cáp và vỏ tủ. Một chiếc tủ có đủ vị trí lắp máy cắt điện vẫn có thể không phù hợp vì định mức dòng điện, khả năng chịu ngắn mạch, bố trí nội bộ, đầu nối, giới hạn tăng nhiệt độ hoặc bảo vệ môi trường không tương thích với hệ thống lắp đặt.

Các thông số đầu vào để chọn tủ phân phối

Thu thập các thông tin sau trước khi so sánh sản phẩm hoặc chuẩn bị yêu cầu báo giá.

Thông tin đầu vào bắt buộc Những điều cần thiết lập Những thay đổi của nó
Thị trường đích và các quy tắc lắp đặt Thị trường dựa trên tiêu chuẩn IEC, Vương quốc Anh, Bắc Mỹ hoặc khung quy định quốc gia khác Danh mục lắp ráp, tiêu chuẩn thiết bị, tài liệu và yêu cầu kiểm tra
Nguồn cấp AC hoặc DC, điện áp, tần số, số pha và cách bố trí dây trung tính Số cực, cách điện, thiết bị bảo vệ, thanh cái và bố trí nội bộ
Hệ thống nối đất TN, TT, IT hoặc cách bố trí cục bộ áp dụng Bảo vệ dòng điện dư, chống sét lan truyền, xử lý dây trung tính và thiết kế liên kết đẳng thế
Nhu cầu công suất tối đa Dòng điện thiết kế được tính toán hoặc xác định theo cách khác Yêu cầu về đầu vào, tủ điện, thanh cái, dây dẫn và nhiệt độ
Dòng điện lỗi có sẵn Dòng điện ngắn mạch dự kiến tại điểm lắp đặt Định mức ngắn mạch của tủ điện, khả năng cắt của thiết bị và phối hợp bảo vệ phía nguồn
Bảng mạch Mỗi mạch đầu ra, chức năng tải và số cực yêu cầu Số lượng đường ra, số lượng thiết bị, nhãn, đầu nối trung tính và các vị trí đi dây
Kiến trúc bảo vệ MCB, RCCB kết hợp MCB, RCBO, cầu chì, SPD, AFDD hoặc các chức năng yêu cầu khác Số lượng module, cách bố trí thanh cái, phân tách trung tính, không gian tỏa nhiệt và đi dây
Môi trường Trong nhà hoặc ngoài trời, bụi, nước, ăn mòn, va đập, ánh sáng mặt trời và các điều kiện môi trường xung quanh Vật liệu, cấp bảo vệ chống xâm nhập, phương pháp lắp đặt và phương pháp đi dây cáp
Kế hoạch mở rộng Các mạch hoặc chức năng dự kiến trong tương lai Số đường dự phòng, mô-đun dự phòng, dung lượng đầu nối và dự phòng nhiệt

Ba bước kiểm tra công suất để chọn tủ phân phối: số mạch, số module DIN và không gian lắp đặt

Sử dụng ba bước kiểm tra công suất, không chỉ một

Cách làm tắt phổ biến là đếm số mạch và mua một tủ điện có cùng số đường. Việc lựa chọn hợp lý cần tách biệt ba vấn đề khác nhau về dung lượng.

Kiểm tra dung lượng Câu hỏi cốt lõi Lỗi thường gặp khi bỏ qua
Dung lượng mạch Tủ điện cần đáp ứng bao nhiêu mạch ra và số cực? Thiếu vị trí mạch hoặc bố trí pha không chính xác
Dung lượng mô-đun Chiều rộng DIN được công bố của mỗi thiết bị đầu vào, thiết bị bảo vệ và phụ kiện là bao nhiêu? Các thiết bị được liệt kê không lắp vừa về mặt vật lý mặc dù số lượng đường ra có vẻ đủ
Dung lượng lắp đặt Có đủ không gian cho dây dẫn, bán kính uốn cong, đầu nối, thanh cái, khoảng cách cách ly, lối vào cáp và tản nhiệt không? Đầu nối chật chội, lối vào bị chặn, khó bảo trì hoặc cấu hình nhiệt chưa được kiểm chứng

Sự khác biệt này đặc biệt quan trọng khi so sánh các kiến trúc MCB, RCCB kết hợp MCB và RCBO. Số lượng mạch đầu ra có thể giống nhau trong khi chiều rộng thiết bị, cách bố trí dây trung tính và không gian đi dây nội bộ lại khác nhau. Việc tách biệt So sánh RCBO với RCCB kết hợp MCB giải thích quyết định về kiến trúc đó chi tiết hơn.

1. Xác định thị trường và loại lắp ráp

Tủ phân phối điện là một thuật ngữ thương mại rộng. Khung sản phẩm và lắp đặt áp dụng phụ thuộc vào thiết bị đó là gì, ai sẽ vận hành và nơi thiết bị sẽ được lắp đặt.

  • Một bảng điện gia dụng ở Vương quốc Anh thường được gọi là consumer unit. Xem Tủ điện tiêu dùng (Consumer Unit) là gì? để biết ranh giới hệ thống cụ thể cho thị trường đó.
  • Tủ DB là thuật ngữ viết tắt phổ biến trong dự án. Các Hướng dẫn đầy đủ về DB phân tách từ viết tắt khỏi các ý nghĩa liền kề.
  • Một cụm thiết bị dân dụng ở Bắc Mỹ có thể được mô tả là trung tâm tải thay vì hộp phân phối.
  • Một cụm phân phối điện công nghiệp có thể nằm ngoài phạm vi áp dụng cho các tủ điện dành cho người bình thường vận hành.

Theo khuôn khổ IEC, IEC 61439-3:2024 đưa ra các yêu cầu cụ thể cho tủ phân phối dành cho người bình thường vận hành trong phạm vi đã nêu. IEC 60670-24:2024 áp dụng cho một số loại vỏ tủ dùng để chứa các thiết bị bảo vệ và các thiết bị tiêu tán công suất khác trong các hệ thống lắp đặt cố định tại hộ gia đình và các khu vực tương tự. Đây không phải là các nhãn có thể thay thế cho nhau, và không nên khẳng định tiêu chuẩn nào dựa trên hình thức bên ngoài.

Xác nhận xem việc mua hàng là dành cho:

  1. một cụm lắp ráp hoàn chỉnh đã được kiểm chứng;
  2. một vỏ tủ điện dành cho một bộ thiết bị đã được khai báo; hoặc
  3. một vỏ tủ điện đa năng mà đơn vị lắp ráp sẽ tích hợp và kiểm chứng.

Việc chứng nhận các máy cắt điện hoặc SPD riêng lẻ không tự xác lập sự phù hợp của cụm tủ phân phối điện hoàn chỉnh.

2. Xác nhận hệ thống cấp nguồn và sắp xếp dây dẫn bảo vệ

Ghi lại hệ thống điện trước khi chọn số cực, thanh cái hoặc thiết bị bảo vệ:

  • AC hoặc DC;
  • điện áp và tần số danh định;
  • một pha hoặc ba pha;
  • liệu dây trung tính có được phân phối hay không;
  • hệ thống tiếp địa;
  • nguồn và thiết bị bảo vệ phía thượng nguồn;
  • hướng và kích thước dự kiến của các dây dẫn đầu vào.

Đừng mặc định coi hộp phân phối AC là phù hợp cho DC. Các thiết bị đóng cắt và bảo vệ yêu cầu loại điện áp, đặc tính phân cực, số cực và cấu hình do nhà sản xuất công bố phải chính xác. Tài liệu hướng dẫn về hộp phân phối AC so với DC đề cập riêng đến ranh giới đó.

Cách bố trí tiếp địa cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị bảo vệ dòng điện dư và chống sét lan truyền. Các chức năng đó cần được xác định trước khi cố định bố trí tủ điện, vì chúng làm thay đổi cách đi dây, phân tách dây trung tính và không gian mô-đun cần thiết.

3. Thiết lập nhu cầu tối đa và các yêu cầu về sự cố

Định mức của thiết bị đầu vào không được chọn bằng cách cộng tổng định mức của tất cả các tay gạt máy cắt điện. Hãy xác định nhu cầu tối đa bằng phương pháp áp dụng cho dự án và khu vực, sau đó kiểm tra toàn bộ đường dẫn dòng điện:

  • thiết bị đầu vào;
  • dòng điện định mức của cụm thiết bị;
  • thanh cái hoặc hệ thống phân phối;
  • đường trung tính nếu có áp dụng;
  • các đầu nối và dây dẫn;
  • nhóm thiết bị tải và giới hạn tăng nhiệt độ.

Xác định riêng biệt dòng điện ngắn mạch dự kiến tại điểm lắp đặt. Sử dụng giá trị này để kiểm tra:

  • khả năng cắt của thiết bị bảo vệ;
  • định mức ngắn mạch hoặc định mức có điều kiện của tủ điện;
  • bảo vệ dự phòng hoặc giới hạn dòng điện phía nguồn nếu có áp dụng;
  • các tổ hợp chính xác do nhà sản xuất công bố.

Một máy cắt điện được đánh dấu với định mức dòng điện phù hợp không chứng minh được rằng vỏ tủ, thanh cái và cụm lắp ráp hoàn chỉnh là phù hợp với dòng sự cố khả dụng. IEC 61439-1:2020 xác định các yêu cầu chung và khái niệm kiểm chứng cho các cụm thiết bị đóng cắt và điều khiển hạ thế; phần sản phẩm áp dụng và tài liệu của nhà sản xuất vẫn phải được xác định.

4. Lập bảng danh mục mạch điện trước khi chọn tủ

Tạo bảng lịch trình mạch điện với mỗi hàng cho mỗi mạch điện đầu ra. Tối thiểu, hãy ghi lại:

Trường thông tin mạch điện Lý do nó thuộc về lịch trình
Tải hoặc điểm đến Hỗ trợ nhận diện, dán nhãn và bảo trì
Dòng điện thiết kế và thông tin dây dẫn Hỗ trợ việc kiểm tra thiết bị bảo vệ và đầu nối
Số cực Xác định không gian cho thiết bị và thanh cái
Chức năng của thiết bị bảo vệ Phân tách các yêu cầu về quá dòng, dòng điện dư, lỗi hồ quang và xung điện
Yêu cầu về tính liên tục Hỗ trợ quyết định liệu một sự cố có thể làm ngắt nhiều mạch điện hay không
Yêu cầu về dây trung tính Xác định các đầu nối trung tính và sự phân tách
Kích thước cáp và hướng đi dây Xác định dung lượng đầu nối, độ sâu vỏ tủ và bố trí lối vào
Trạng thái tương lai Phân biệt các mạch điện đã lắp đặt với phần mở rộng theo kế hoạch

Chọn cấu trúc bảo vệ từ bảng này. Các cách bố trí phổ biến bao gồm một cầu dao chính với các MCB, một hoặc nhiều RCCB cấp nguồn cho các nhóm MCB, các RCBO riêng lẻ hoặc một cấu trúc được tài liệu hóa khác theo yêu cầu của ứng dụng. Một thiết bị SPD hoặc thiết bị điều khiển không được coi là “không gian trống”; hãy bao gồm các mô-đun, dây dẫn và bất kỳ thiết bị bảo vệ dự phòng cần thiết nào của chúng vào bố cục. Để biết các cân nhắc về vị trí, hãy xem nơi lắp đặt SPD trong tủ điện.

5. Chuyển đổi số đường thành dung lượng mô-đun DIN thực tế

Một đường thường mô tả một vị trí mạch điện đầu ra. Một mô-đun mô tả chiều rộng vật lý trên thanh ray DIN. Chúng có liên quan với nhau, nhưng không thể thay thế cho nhau một cách đáng tin cậy giữa các sản phẩm.

Sử dụng chiều rộng đã công bố của các thiết bị cụ thể được chọn:

Số mô-đun DIN cần thiết
= mô-đun đầu vào
+ mô-đun thiết bị bảo vệ đầu ra
+ mô-đun SPD và các thiết bị liên quan cần thiết
+ mô-đun đo lường, điều khiển và phụ kiện
+ mô-đun mở rộng theo định nghĩa của dự án

Sau đó xác nhận rằng vỏ tủ cung cấp cách bố trí thanh ray, các lỗ mở trên nắp, tấm che và không gian sử dụng phù hợp. Chiều rộng thiết bị thay đổi tùy theo thiết kế sản phẩm và cấu hình cực, vì vậy giả định chung chung “một máy cắt điện bằng một mô-đun” không phải là một thông số kỹ thuật.

Ví dụ minh họa về định cỡ mô-đun

Ví dụ sau đây minh họa phương pháp này; đây không phải là cấu hình phổ quát hay sự thay thế cho dữ liệu của các nhà sản xuất đã chọn.

Hạng mục giả định Số lượng Chiều rộng giả định Tổng phụ mô-đun
Công tắc chính 1 2 mô-đun 2
RCBO đơn mô-đun 8 Mỗi loại 1 mô-đun 8
Bố trí SPD 1 2 mô-đun 2
Các vị trí dự phòng được xác định 2 Mỗi loại 1 mô-đun 2
Dung lượng thanh ray tối thiểu minh họa 14 mô-đun

Do đó, nhãn “8-way” không chứng minh được rằng danh mục thiết bị minh họa này là phù hợp. Việc lựa chọn cuối cùng cũng phải tính đến các đầu nối trung tính và tiếp địa, dây dẫn SPD, độ uốn cong của cáp, giới hạn nhiệt của vỏ tủ, hình học của nắp tủ và các tổ hợp thiết bị được nhà sản xuất phê duyệt.

Ví dụ minh họa về kích thước module tủ phân phối với máy cắt điện chính, các RCBO, SPD và các vị trí dự phòng

6. Trường hợp đặc biệt: Lựa chọn vỏ tủ cho MCB 4 cực

Đừng chỉ chọn vỏ tủ cho MCB 4 cực dựa trên số lượng cực. Hãy xác minh:

  1. chiều rộng chính xác của MCB và phương pháp lắp đặt;
  2. liệu ứng dụng có đóng cắt và bảo vệ dây trung tính hay không, và thiết bị được chọn định nghĩa từng cực như thế nào;
  3. điện áp hệ thống, khả năng tương thích AC/DC và khả năng cắt của thiết bị;
  4. kích thước dây dẫn đầu vào và đầu ra, khả năng tiếp cận đầu nối và không gian uốn dây;
  5. bước thanh cái, hình học đầu nối và khả năng tương thích được nhà sản xuất phê duyệt;
  6. bảo vệ phía nguồn và định mức sự cố của cụm thiết bị;
  7. độ mở của nắp che, bảo vệ mặt trước và các tấm che lỗ trống không sử dụng;
  8. các vị trí đi cáp, vật liệu vỏ tủ và cấp bảo vệ môi trường yêu cầu;
  9. không gian cho bất kỳ thiết bị đóng cắt chính, RCD, SPD, đầu nối hoặc phụ kiện nào thuộc cùng một hộp đấu nối.

Các loại máy cắt điện dạng mô-đun và thanh cái có hình thức tương tự không mặc nhiên tương thích với nhau. Hãy sử dụng tài liệu chính xác của thiết bị và thanh cái; phần Hướng dẫn tương thích thanh cái MCB giải thích các bước kiểm tra vật lý.

7. Phù hợp hóa vỏ tủ với môi trường và lắp đặt

Chọn kiểu lắp đặt nổi, lắp âm hoặc lắp bán âm dựa trên kết cấu tòa nhà, tuyến cáp, kế hoạch tiếp cận và thay thế—không chỉ dựa vào hình thức bên ngoài.

Điều kiện lắp đặt Các bước kiểm tra lựa chọn
Tường nội thất đã hoàn thiện Độ sâu hốc tường, lỗ mở tường, tuyến cáp, nắp che có thể tiếp cận và việc thay thế trong tương lai
Khu vực tiện ích lắp nổi Gắn cơ khí, đầu vào cáp hở, lối tiếp cận bảo trì và nguy cơ va đập
Vị trí có bụi hoặc ẩm ướt Phân loại mức độ bảo vệ (IP), đầu vào được làm kín, sự ngưng tụ và phương pháp bảo trì
Vị trí ngoài trời Tiếp xúc với nước, ánh sáng mặt trời, nhiệt độ, ăn mòn, va đập và làm kín đầu vào
Vỏ tủ kim loại dẫn điện Đấu nối bảo vệ, tính liên tục và kết cấu đã được kiểm chứng
Môi trường ăn mòn Vật liệu, lớp phủ, ốc siết cáp, phần cứng và khả năng tương thích với các chất gây ô nhiễm

Tiêu chuẩn IEC 60529 phân loại các cấp độ bảo vệ được cung cấp bởi vỏ tủ thông qua Mã IP. Hãy chọn phân loại IP dựa trên mức độ tiếp xúc thực tế và duy trì tại các đầu vào cáp, mối nối và nắp đậy. Một con số cao trên vỏ tủ trống không bù đắp được cho các ốc siết cáp không phù hợp, các lỗ chờ chưa được bịt kín hoặc phương pháp lắp đặt nằm ngoài điều kiện của nhà sản xuất.

8. Xác minh tích hợp nội bộ và khả năng chịu nhiệt

Tủ phân phối hoàn thiện là một tổ hợp, không phải là tập hợp của các bộ phận riêng lẻ có thể chấp nhận được. Hãy xem xét toàn bộ cách bố trí.

Tính tương thích của thanh cái và thiết bị

Xác nhận định mức dòng điện, thứ tự pha, bước cực, hình dạng chân cắm hoặc chạc, cách điện, nắp bịt đầu, thiết kế đầu nối thiết bị và các tổ hợp được nhà sản xuất công bố. Không ép thanh cái vào đầu nối không được thiết kế cho nó.

Bố trí dây trung tính và dây dẫn bảo vệ

Cung cấp đủ đầu nối cho mọi dây dẫn yêu cầu. Cách bố trí dây trung tính phải tuân theo kiến trúc dòng điện dư; việc trộn lẫn các dây trung tính ở phía sau các đường dẫn RCD hoặc RCBO khác nhau có thể gây ra tình trạng nhảy aptomat ngoài ý muốn và gây mất an toàn khi kiểm tra sự cố. Các đầu nối dây dẫn bảo vệ phải phù hợp với thiết kế tổ hợp và các yêu cầu lắp đặt.

Không gian đi dây và đầu vào cáp

Kiểm tra độ sâu vỏ tủ, không gian uốn cong dây dẫn, sự phân cách khi cần thiết, khả năng tiếp cận đầu nối, ốc siết cáp hoặc lỗ chờ, nhận diện và khả năng kiểm tra cũng như siết chặt các kết nối được cho phép. Một cách bố trí thanh ray vừa vặn trong bản vẽ CAD trống có thể vẫn không thể đấu nối gọn gàng trên thực tế.

Độ tăng nhiệt

Các thiết bị bảo vệ, thanh cái, đầu nối, dây dẫn và phụ kiện điện tử đều tỏa nhiệt. Hãy xem xét các tổ hợp thiết bị được nhà sản xuất cho phép, giả định về tải, điều kiện môi trường, thông tin về nhóm hoặc giảm tải, và việc kiểm tra lắp ráp. Không được coi không gian mô-đun trống là bằng chứng của khả năng chịu nhiệt.

Bảng thông số kỹ thuật tủ phân phối

Sử dụng tài liệu này làm hồ sơ yêu cầu báo giá (RFQ) hoặc hồ sơ đánh giá thiết kế.

Trường thông số kỹ thuật Mục dự án
Quốc gia đích và khung quy định áp dụng
Danh mục lắp ráp hoặc vỏ tủ điện
AC/DC, điện áp, tần số và các pha
Cách bố trí dây trung tính và dây tiếp địa
Nhu cầu tối đa / dòng điện thiết kế
Dòng điện ngắn mạch dự kiến
Thiết bị bảo vệ phía nguồn
Loại thiết bị đầu vào, số cực và định mức
Số lượng mạch đầu ra đã lắp đặt
Kiến trúc bảo vệ
Dòng thiết bị chính xác và chiều rộng mô-đun đã công bố
Số mô-đun DIN yêu cầu và cách bố trí thanh ray
Dung lượng đầu nối trung tính và dây dẫn bảo vệ
Loại thanh cái và khả năng tương thích đã được tài liệu hóa
Các yêu cầu về SPD, thiết bị đo lường hoặc thiết bị điều khiển
Kích thước cáp đầu vào/đầu ra và hướng đi dây
Phương pháp lắp đặt và vật liệu vỏ tủ
Phân loại môi trường/IP yêu cầu
Các điều kiện về môi trường xung quanh, nhóm thiết bị và kiểm chứng nhiệt
Các mạch hoặc mô-đun dự phòng trong tương lai đã được xác định
Các bản vẽ, bản công bố và hồ sơ kiểm chứng yêu cầu

IEC TR 61439-0:2022 nhấn mạnh rằng người lập thông số kỹ thuật phải xác định các đặc tính hệ thống và ứng dụng cần thiết cho nhà sản xuất tủ điện. Đó là bài kiểm tra cuối cùng chính xác: tủ điện được chọn phải có khả năng truy xuất nguồn gốc từ các đầu vào và bằng chứng đã công bố, thay vì chỉ chọn dựa trên số lượng đường ra hoặc hình ảnh sản phẩm.

Để có một bản so sánh thương mại được lập thành văn bản, hãy xem xét Dòng tủ phân phối VIOX hoặc gửi bảng thông số kỹ thuật đã hoàn thiện đến [email protected]. Việc lựa chọn cuối cùng, lắp đặt và kiểm tra vẫn phụ thuộc vào nhà thiết kế dự án, người lắp đặt có chuyên môn, các quy định hiện hành và tài liệu chính xác của nhà sản xuất.

Nguồn kỹ thuật