Hệ thống chiếu sáng, camera an ninh, hệ thống báo cháy, truyền hình… đều cần tủ điện nhẹ để vận hành và giám sát. Chính xác tủ điện nhẹ là gì? Tủ điện nhẹ có cấu tạo và ứng dụng như thế nào trong đời sống? Mời bạn tìm hiểu qua bài viết sau.
Tủ điện nhẹ là gì?
Tủ điện nhẹ (còn được gọi là tủ điện ELV – Extra Low Voltage) là thành phần tối quan trọng của hệ thống điện nhẹ, nơi chứa, quản lý và bảo vệ các thiết bị thiết yếu trong hệ thống công nghệ cao như camera, báo cháy, hệ thống âm thanh, liên lạc nội bộ, kiểm soát cửa ra vào…
Tủ điện nhẹ thường được sản xuất từ vật liệu chính là thép phủ sơn tĩnh điện để tăng độ bền, chống oxy hóa và bảo vệ người dùng khỏi rò rỉ điện. Do có thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt nên tủ điện nhẹ được sử dụng phổ biến cho các ứng dụng đơn giản trong hộ gia đình, văn phòng, công trình xây dựng quy mô nhỏ.
Tủ điện nhẹ được thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 61439-3, trong đó có một số thông số quan trọng cần được đảm bảo:
- Vỏ tủ: Inox hoặc thép
- Tải cực đại: 63A
- Điện áp cực đại: 220VAC
- Số module = 18mm9, 12, 18, 24, 27, 36, 54
- Tần số: 50/60 Hz
Ngoài ra, khoảng cách giữa 2 hàng tủ điện nhẹ cũng là tiêu chuẩn quan trọng để đảm bảo khoảng cách an toàn trong một khu vực có nhiều tủ điện, nhằm hạn chế nguy cơ chập cháy, cháy lan hoặc một số vấn đề khác trong quá trình sử dụng.
- Khoảng cách giữa 2 hàng: 150mm
- Cấp bảo vệ: > IP31
- Chất liệu vỏ tủ: Thép sơn tĩnh điện
- Màu sắc: RAL 7232/ 7035
- Độ dày tiêu chuẩn của tấm thép hộp và nắp: 0.8mm
- Thiết bị ngõ vào: RCCB, RCBO và MCB
Tủ điện nhẹ có cấu tạo như thế nào?
Tương tự cấu tạo của tủ điện nói chung, tủ điện nhẹ cũng gồm 2 thành phần cấu thành chính là vỏ tủ và các thiết bị, linh kiện bên trong. Tuy nhiên, tủ điện nhẹ phục vụ cho việc phân phối tín hiệu và thông tin liên lạc là chính, chứ không phải phân phối nguồn điện nên phần lớn thiết bị bên trong tủ điện nhẹ không phải thiết bị điện lực mà là thiết bị điều khiển tín hiệu và dữ liệu công nghệ cao.
- Vỏ tủ: Đa phần làm bằng thép, sơn tĩnh điện bên ngoài, với cấu trúc hình vuông hoặc hình chữ nhật đặc trưng.
- Thiết bị đóng cắt: Gồm aptomat/cầu chì để bảo vệ hệ thống khỏi quá tải, ngắn mạch. Nhóm thiết bị đóng cắt tại tủ điện nhẹ khá đơn giản do tủ điện loại này hoạt động ở công suất thấp.
- Thiết bị điều khiển: Như bộ điều khiển trung tâm (PLC), bộ định tuyến, bộ chuyển đổi, contactor - relay đóng ngắt mạch từ xa...
- Thiết bị kết nối: Gồm có các đầu nối, terminal, dây cáp, jack cắm.
- Các module mở rộng: Một số tủ điện nhẹ được tích hợp module mở rộng như module giao tiếp, module truyền thông.
Đặc biệt, tùy thuộc vào từng loại hình điện nhẹ mà tủ điện nhẹ sẽ chứa một số thiết bị đặc trưng, ví dụ:
- Hệ thống mạng & Internet: Modem, Router, switch mạng, bộ định tuyến, Patch panel, cáp mạng LAN.
- Hệ thống an ninh & giám sát: Thiết bị đầu ghi hình, camera và bộ điều khiển, dây cáp.
- Hệ thống âm thanh, truyền hình: Đường dây cáp/ vệ tinh, bộ chia tín hiệu, bộ khuếch đại âm thanh.
Vai trò của tủ điện nhẹ
Các loại tủ điện nhẹ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị và người dùng, cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ trong các công trình hiện đại.
Đảm bảo an toàn
Tủ điện nhẹ được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế với vỏ ngoài làm từ vật liệu cao cấp có khả năng chống cháy, chống ăn mòn, chống va đập nên đảm bảo các thiết bị bên trong được bảo vệ toàn diện, đồng thời cũng đảm bảo an toàn cho người sử dụng trước nguy cơ rò rỉ điện.
Hơn nữa, tủ điện nhẹ hầu hết hoạt động ở cấp điện áp thấp (thường là dưới 60VDC hoặc 35VAC) nên hạn chế được tình trạng giật điện cho người vận hành.
Dễ dàng quản lý, giám sát hệ thống
Tủ điện nhẹ tập trung tất cả các dây tín hiệu, kết nối và thiết bị công nghệ cao vào một khu vực, giúp con người dễ dàng quản lý và giám sát hoạt động của các thiết bị có trong mạng lưới điện nhẹ.
Tủ điện nhẹ cũng dễ dàng sửa chữa hơn các loại tủ khác, tạo điều kiện để người vận hành xử lý các sự cố nhanh chóng.
Đảm bảo tính thẩm mỹ
Tủ điện nhẹ có cấu trúc nhỏ gọn, tiết kiệm diện tích lắp đặt, từ đó đảm bảo tính thẩm mỹ cho các công trình hiện đại. Chưa kể, tủ điện nhẹ chứa nhiều thiết bị điều khiển công nghệ cao, góp phần nâng cao chất lượng đời sống cho con người.
Tiết kiệm chi phí
Tủ điện ELV hoạt động ở điện áp thấp nên ít tiêu thụ điện năng. Ngoài ra, chi phí lắp đặt, vận hành loại tủ này cũng thấp hơn tủ điện trong hệ thống điện nặng.
Ứng dụng của tủ điện nhẹ
Tủ điện nhẹ là thành tố không thể thiếu trong hệ thống điện nhẹ. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp tủ điện loại này trong hệ thống chiếu sáng, camera, kiểm soát cửa ra vào, hệ thống mạng, cáp quang… tại các hộ gia đình, căn hộ thông minh, chung cư cao cấp hoặc văn phòng hiện đại.
- Hệ thống an ninh, camera giám sát: Tủ điện nhẹ chứa các thiết bị có chức năng ghi hình, quan sát và giám sát an ninh 24/7 tại nhà ở, chung cư, tòa cao ốc, văn phòng…
- Hệ thống truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp: Tủ điện nhẹ đảm nhận nhiệm vụ phân phối tín hiệu cáp/ mạng, vệ tinh đến từng khu vực trong công trình, đảm bảo chất lượng tín hiệu không bị gián đoạn.
- Hệ thống kiểm soát ra vào: Tủ điện loại này quản lý các bộ điều khiển của cửa ra vào, thang máy hoặc hệ thống đỗ xe tự động.
- Hệ thống điều khiển chiếu sáng: Hệ thống này được thiết kế để tự động điều khiển và giám sát mạng lưới chiếu sáng trong khu vực.
- Hệ thống cảnh báo sớm: Chứa các thiết bị liên lạc, thông báo và thông báo khẩn cấp, đi kèm là loa âm thanh có chức năng cảnh báo.
- Hệ thống báo cháy: Khi sự cố cháy xảy ra tại các tòa nhà, khu vui chơi, công trình công cộng,... tủ điện nhẹ sẽ kích hoạt hệ thống báo cháy, báo động. Tủ điện trong hệ thống báo cháy cũng được kết nối với hệ thống liên lạc nội bộ của cơ quan PCCC.
- Hệ thống liên lạc nội bộ: Được sử dụng trong các tòa nhà cao tầng, kết hợp với thang máy và quản lý bãi đậu xe. Tủ điện nhẹ còn có hệ thống liên lạc nội bộ đặc biệt gọi là Nurse Call (gọi y tá), thường dùng trong bệnh viện.
- Hệ thống âm thanh hội nghị, hội thảo: Bao gồm bộ chia tín hiệu truyền hình, bộ khuếch đại âm thanh, bộ điều khiển âm thanh, kết hợp với phiên dịch trong phòng hội thảo, trung tâm hội nghị quốc tế.
Lưu ý khi lắp đặt và sử dụng tủ điện nhẹ
Khi lựa chọn và lắp đặt tủ điện nhẹ, cần lưu ý một số yếu tố quan trọng về kích thước, vị trí lắp đặt, môi trường vận hành và khả năng mở rộng hệ thống sau này.
Lưu ý khi lựa chọn tủ điện nhẹ
- Chọn tủ phù hợp với đặc tính công trình và yêu cầu sử dụng. Ví dụ, tủ Rack đứng thường phù hợp với văn phòng, biệt thự lớn, căn hộ hiện đại - nơi có nhiều hệ thống điện nhẹ công nghệ cao hoạt động, trong khi tủ âm tường thích hợp với căn hộ, nhà ở - nơi tủ điện nhẹ chủ yếu phục vụ nhu cầu đơn giản như chiếu sáng, truyền hình, cáp mạng.
- Dự phòng khả năng mở rộng hệ thống tủ điện nhẹ bằng cách chọn tủ có kích thước lớn hơn từ 20-30% so với nhu cầu hiện tại. Điều này cho phép nâng cấp hệ thống điện nhẹ thông minh trong các ngôi nhà thông minh.
- Tủ điện nhẹ phải có các máng cáp, lỗ thoát cáp hoặc thanh quản lý cáp để đảm bảo dây dẫn, dây tín hiệu được sắp xếp gọn gàng, dễ dàng cho việc kiểm soát và bảo trì.
Lưu ý khi lắp đặt tủ điện nhẹ
- Vị trí lắp đặt tủ điện cần khô thoáng, tránh xa nguồn nước, nguồn nhiệt. Tuyệt đối không lắp đặt tủ điện gần nhà tắm, khu vực ống nước.
- Đảm bảo tủ có hệ thống tản nhiệt hoặc quạt thông gió để các thiết bị không bị quá nhiệt.
- Đặt tủ điện tại vị trí dễ tiếp cận và tránh xa tầm tay trẻ em như gầm cầu thang, hành lang, phòng kho.
- Nguồn điện 220VAC nên được đi riêng, tránh xa cáp tín hiệu để hạn chế nhiễu điện từ.
- Nên cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống tủ điện chứa nhiều thiết bị nhạy cảm qua thanh nguồn PDU. Riêng các thiết bị quan trọng như Modem, Router, Đầu ghi hình có thể cân nhắc trang bị bộ lưu điện UPS riêng để duy trì hoạt động khi nguồn điện gián đoạn.
- Nối đất cho các tủ điện nhẹ để hạn chế tác động của sét lan truyền đến các thiết bị điện tử bên trong tủ.
Một số câu hỏi về tủ điện nhẹ
Câu hỏi 1: Tủ điện nhẹ hoạt động ở cấp điện áp bao nhiêu?
Trả lời: Tiêu chuẩn IEC quy định, cấp điện áp của hệ thống điện nhẹ không vượt quá 35VAC hoặc 60VDC. Đây cũng là mức điện áp tiêu chuẩn của tủ điện nhẹ, đảm bảo an toàn cho con người ngay cả khi bất cẩn chạm trực tiếp vào mạch điện.
Câu hỏi 2: Tần suất bảo trì tủ điện nhẹ là bao lâu?
Trả lời: Tần suất bảo trì trung bình cho tủ điện nhẹ được khuyến cáo là từ 6 tháng - 1 năm/lần. Trường hợp tủ điện nhẹ dùng cho ứng dụng dân dụng đơn giản như chiếu sáng, truyền hình cáp cơ bản, bạn có thể bảo trì khoảng 1 năm 1 lần. Với các hệ thống hiện đại và phức tạp hơn như camera an ninh, kiểm soát cửa ra vào, hệ thống báo cháy, chống trộm… hoặc tủ điện nhẹ được lắp đặt tại môi trường nhiều bụi bẩn, ẩm ướt, nên kiểm tra định kỳ 6 tháng 1 lần hoặc sớm hơn để kịp thời phát hiện các sự cố.
Câu hỏi 3: Tủ điện nhẹ có cần nối đất không?
Trả lời: Có. Mặc dù hoạt động ở điện áp an toàn nhưng tủ điện nhẹ vẫn cần được nối đất với hệ thống tiếp địa của công trình để ngăn ngừa điện giật. Nguyên nhân là bởi:
- Vỏ tủ điện nhẹ làm bằng kim loại nên cần được nối đất để đề phòng trường hợp có dòng điện rò rỉ sẽ gây nguy hiểm cho người chạm vào vỏ tủ. Hơn nữa, một số thiết bị bên trong tủ điện nhẹ (Router, Switch, NVR) vẫn hoạt động ở điện áp 220VAC đầu vào qua adapter hoặc PDU nên nguy cơ gây giật cho con người luôn tiềm ẩn.
- Nối đất giúp loại bỏ nhiễu điện từ (EMI) và nhiễu sóng vô tuyến (RFI) có thể ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền mạng, tín hiệu cáp quang, vô tuyến truyền hình. Đặc biệt, nối đất an toàn sẽ bảo vệ các thiết bị trong tủ điện nhẹ khỏi quá áp đột ngột như sét lan truyền.
Các kiến thức khác về tủ điện, bạn vui lòng tìm hiểu tại: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tu-dien/
