Tủ điện PCCC là thành phần không thể thiếu trong hệ thống phòng cháy chữa cháy của các tòa nhà, chung cư cao tầng, trung tâm thương mại, trường học, bệnh viện… nhằm đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị trước các nguy cơ cháy nổ. Để tìm hiểu chi tiết về cấu tạo và chế độ vận hành của tủ điện này, bạn có thể theo dõi trong bài viết sau của chúng tôi.
Tủ điện PCCC là gì?
Tủ điện PCCC (phòng cháy chữa cháy) là trung tâm điều khiển tự động cho toàn bộ hệ thống bơm chữa cháy gồm bơm chính, bơm bù áp và bơm diesel, nhằm cung cấp biện pháp chữa cháy hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp như cháy nổ, không chỉ để bảo vệ tính mạng con người mà còn giúp hạn chế các thiệt hại về tài sản.
Tủ điện PCCC có màu đỏ đặc trưng, được lắp đặt phổ biến tại các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, trường học, nhà máy… - những nơi bắt buộc phải trang bị hệ thống PCCC theo quy định của Quy chuẩn PCCC Việt Nam.
Cấu tạo của tủ điện PCCC
Tủ điện PCCC được cấu thành từ 2 thành phần chính là vỏ tủ và các thiết bị, linh kiện bên trong.
Vỏ tủ
Tủ điện loại này được thiết kế dưới dạng bảng điều khiển với phần vỏ làm từ kim loại hoặc tôn tấm sơn tĩnh điện, độ dày từ 1,2 - 2mm, cấp bảo vệ IP54 - IP65.
Trên bề mặt tủ được bố trí các nút nhấn Start/Stop hoặc công tắc chọn chế độ Auto/Man cho từng loại bơm, kèm theo các đèn chỉ báo trạng thái.
Thiết bị bên trong
Bên trong tủ điện PCCC được trang bị contactor, rơ le nhiệt, bộ điều khiển, đồng hồ đo và các thiết bị chuyên dụng phục vụ cho việc vận hành máy bơm như hệ thống ống dẫn, đầu phun, van. Một số tủ điện hiện đại còn được tích hợp bộ biến tần để điều chỉnh linh hoạt tốc độ máy bơm và tiết kiệm điện năng.
Trong đó, thành phần quan trọng nhất của tủ điện PCCC là hệ thống máy bơm gồm bơm chính, bơm bù áp và bơm diesel. Đây cũng là tiêu chí để phân loại tủ điện PCCC phổ biến nhất hiện nay.
Máy bơm chính
Bơm chính trong tủ điện PCCC thường là bơm điện, gồm 1 bơm công suất lớn (được khởi động bằng bộ khởi động sao tam giác) có nhiệm vụ cấp nước chính cho hệ thống sprinkler và 1 bơm dự phòng song song. Ngay khi nhận được tín hiệu báo cháy, tủ PCCC sẽ kích hoạt bơm điện. Bơm chính sẽ hoạt động đến khi đám cháy được dập hoặc khi nhận được lệnh dừng.
Máy bơm bù áp
Bơm bù áp có nhiệm vụ duy trì áp lực trong đường ống nước ở mức ổn định nên có công suất nhỏ hơn bơm chính. Tủ PCCC chỉ khởi động bơm bù áp khi áp lực trong hệ thống giảm xuống ngưỡng dưới 8k (kg/cm²). Khi áp lực nước đạt mức bình thường (>8k), máy bơm này sẽ tự động ngắt.
Trong trường hợp máy bơm bù áp không đạt được áp lực 8k, áp lực nước sẽ tự động giảm về dưới 4k. Tiếp đó, bơm điện sẽ tăng công suất đến 7,5k thì ngừng để máy bơm bù áp hoạt động trở lại để đẩy áp lực lên 8k rồi tự dừng. Nếu hệ thống mất điện mà áp lực trong đường ống <4k, máy bơm diesel sẽ được kích hoạt.
Máy bơm diesel
Máy bơm diesel được lắp đặt cùng ắc quy cấp nguồn cho hệ thống và bộ sạc điện cho ắc quy. Đây là máy bơm dạng dự phòng, được dùng trong trường hợp mất điện hoặc khi 2 loại máy bơm trên không đáp ứng được áp lực nước. Máy bơm diesel hoạt động độc lập so với bơm chính để đảm bảo hệ thống PCCC luôn sẵn sàng nước cho tình huống khẩn cấp.
Tín hiệu khởi động của máy bơm diesel như sau: khởi động động cơ lần 1 từ 10 - 15s, nếu bơm vẫn chưa khởi động sẽ chờ thêm 10s để ắc quy hồi điện, sau đó tiếp tục khởi động. Nếu cả 2 lần khởi động mà máy bơm diesel đều không đáp ứng sẽ ngừng hoạt động và phát cảnh báo với kỹ thuật viên.
Kích thước và tiêu chuẩn thiết kế của tủ điện PCCC
Tủ điện PCCC được chia thành 3 nhóm kích thước phổ biến như sau:
Tủ cho hệ thống nhỏ
Loại tủ này có kích thước phổ biến dao động trong khoảng cao 800-1000mm, rộng 600-800mm, sâu 250-300mm, phù hợp với các công trình dân dụng, khu thương mại hoặc khách sạn quy mô nhỏ.
Tủ PCCC cho hệ thống nhỏ thường chỉ điều khiển 1 bơm chính là bơm điện, hoặc có thể tích hợp thêm bơm bù áp đơn giản.
Tủ cho hệ thống trung bình
Đây là loại tủ lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng (5-10 tầng), khu dân cư hoặc trung tâm thương mại quy mô trung bình với kích thước từ 1200-1400mm chiều cao, 800-1000mm chiều rộng và 300-400mm chiều sâu.
Tủ PCCC cho hệ thống dạng này sẽ được trang bị 1 bơm điện chính và 1 bơm bù áp, đồng thời tích hợp mạch điều khiển tự động, đèn chỉ báo trạng thái đầy đủ.
Tủ cho hệ thống lớn
Với các công trình quy mô lớn như khu công nghiệp, nhà máy, tòa cao ốc,... tủ PCCC công suất lớn thường tập hợp đầy đủ 3 loại bơm là bơm điện, bơm diesel và bơm bù áp. Kích thước tiêu chuẩn trong khoảng: chiều cao 1600-2000mm, rộng 1200-1600mm, sâu 400-600mm.
Do được trang bị 3 loại bơm khác nhau nên tủ PCCC công suất lớn được tích hợp 3 mạch riêng biệt, đi kèm bộ giám sát tự động và truyền tín hiệu về trung tâm.
Về tiêu chuẩn thiết kế, tủ điện PCCC phải được thiết kế và sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 61439 và TCVN 5760:1993, TCVN 2622:1995 và TCVN 3890:2023 theo các nguyên tắc:
- Kích thước của tủ PCCC phải tương thích với chiều dài cuộn vòi, kích thước van, số lượng của bình chữa cháy và các thiết bị khác có trong tủ.
- Lắp đặt tủ điện ở vị trí dễ tiếp cận, gần lối thoát hiểm và trong tầm với, tránh nguồn nhiệt, nguồn ẩm ảnh hưởng trực tiếp.
- Khoảng không trước tủ phải đảm bảo đủ 1m để thuận tiện cho việc thao tác.
- Hệ thống dây dẫn, đầu cosse trong tủ phải được đấu nối chắc chắn, có dấu hiệu nhận diện rõ ràng.
- Vỏ tủ phải được nối đất an toàn và được sơn tĩnh điện màu đỏ theo quy chuẩn PCCC.
- Với các công trình yêu cầu vách tủ chịu lửa, cần lựa chọn tủ điện PCCC có chứng nhận chống cháy.
Nguyên lý hoạt động của tủ điện PCCC
Tủ điện PCCC hoạt động dựa trên nguyên lý: tự động điều khiển các máy bơm theo trình tự ưu tiên, dựa trên tín hiệu áp suất trên đường ống khi có cháy, thường là khởi động bơm bù áp, sau đó đến bơm điện và cuối cùng là bơm dự phòng, nhằm mục đích duy trì áp lực nước ổn định và cho phép vận hành thủ công trong trường hợp khẩn cấp.
Quy trình vận hành của tủ điện PCCC như sau:
- Phát hiện đám cháy: Rơ le áp lực sẽ nhận tín hiệu từ bộ cảnh báo cháy và tác động vào tủ điều khiển theo ngưỡng cài đặt cho từng loại bơm. Khi van chữa cháy được mở, áp lực nước trong đường ống sẽ giảm xuống ngưỡng cài đặt.
- Kích hoạt bơm bù áp: Bơm bù áp sẽ khởi động đầu tiên khi có tín hiệu báo cháy để duy trì áp suất và hạn chế bơm điện phải chạy liên tục.
- Kích hoạt bơm điện: Nếu sự cố cháy vẫn tiếp tục diễn ra khiến áp suất trên đường ống giảm sâu, bơm điện sẽ được khởi động theo chế độ sao - tam giác.
- Kích hoạt bơm diesel: Trong trường hợp mất điện đột ngột/ bơm chính không hoạt động hoặc có sự cố cháy lớn, bơm diesel sẽ tự động khởi động nhờ ắc quy riêng.
- Ngắt hệ thống: Khi đám cháy được dập tắt, các bơm sẽ tự động ngắt. Người vận hành cần khóa van chữa cháy và reset lại tủ để hệ thống sẵn sàng cho những lần hoạt động sau.
Các chế độ vận hành của tủ điện PCCC
Tủ điện PCCC hỗ trợ 2 chế độ vận hành là tự động (Auto) và thủ công (Manual), cho khả năng tự động kích hoạt các bơm khi áp lực nước giảm hoặc điều khiển trực tiếp theo các nút nhấn ở mặt ngoài tủ điện. Thông thường, chế độ Auto phải luôn bật 24/24, chế độ thủ công được sử dụng để kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ hoặc khi chế độ Auto gặp trục trặc.
- Chế độ tự động: Ở chế độ này, tủ PCCC sẽ tự động giám sát áp lực nước và kích hoạt các máy bơm theo thứ tự cài đặt ưu tiên. Công tắc chuyển mạch cho các bơm bắt buộc phải đặt ở vị trí Auto để thuận tiện cho việc chuyển đổi giữa 3 máy bơm. Thường, bơm bù áp sẽ tự chạy đến khi đủ áp suất sẽ ngắt. Bơm điện không được cài đặt tự ngắt cho đến khi người vận hành tác động đến nút Stop. Khi mất điện lưới, bơm diesel sẽ tự đề máy để khởi động.
- Chế độ thủ công: Người vận hành phải tác động đến các nút nhấn ở bề mặt tủ để khởi động và chuyển đổi giữa các máy bơm.
Hiện nay, các hệ thống PCCC hiện đại thường ưu tiên dùng 2 bơm điện chạy bằng máy phát điện thay cho bơm diesel để giảm chi phí đầu tư cho mạch sạc điện ắc quy riêng biệt. Loại bơm dầu này cũng dần bị thay thế trong các công trình lớn sử dụng máy phát điện.
Ưu điểm của tủ điện PCCC
- Tính tự động hóa cao: Ở chế độ tự động, tủ điện PCCC có thể tự giám sát và kích hoạt các loại máy bơm khi nhận được tín hiệu báo cháy, giúp giảm thiểu thời gian phản ứng và sự cố trong quá trình vận hành thủ công.
- Khả năng điều khiển tập trung: Từ một vị trí duy nhất là tủ điện, người vận hành có thể giám sát và điều khiển các thiết bị quan trọng của hệ thống PCCC, cũng như sớm phát hiện các sự cố để có biện pháp xử lý kịp thời.
- Đảm bảo tính an toàn cao: Tủ điện PCCC ngoài bơm chính còn được trang bị bơm dự phòng để sử dụng trong trường hợp mất điện hoặc khi áp lực nước trong đường ống giảm, thuận tiện cho quá trình chữa cháy.
- Linh hoạt trong vận hành: Tủ điện PCCC có 2 cơ chế vận hành và có thể tùy chỉnh theo yêu cầu của từng công trình. Ngoài ra, tủ điện loại này dễ dàng tích hợp với hệ thống báo cháy hoặc hệ thống quản lý của tòa nhà.
- Thiết kế hiện đại: Tủ điện PCCC có thiết kế nhỏ gọn, màu sắc đặc trưng nên dễ dàng nhận biết.
Lưu ý khi sử dụng tủ điện PCCC
Để sử dụng tủ điện phòng cháy chữa cháy an toàn và hiệu quả, bạn cần lưu ý một số vấn đề quan trọng như sau:
- Không nên sử dụng rơ le bảo vệ quá tải đối với động cơ bơm điện. Rơ le tín hiệu sử dụng cho bơm điện và bơm bù áp cần được đặt phù hợp với thực tế hiện trường.
- Ưu tiên sử dụng bộ sạc ắc quy tự động thay vì không tự động để đảm bảo tuổi thọ của ắc quy.
- Đối với bơm diesel, nên trang bị 2 bình ắc quy để chắc chắn máy bơm này không gặp sự cố trong quá trình khởi động.
- Không dùng phao tín hiệu báo cạn để ngừng máy bơm khi thiếu nước, nên sử dụng tủ điều khiển máy bơm PCCC chuyên dụng.
- Đảm bảo nguồn nước dùng cho công tác chữa cháy tách biệt hoàn toàn với nguồn nước sinh hoạt.
- Nguồn điện cấp cho tủ chữa cháy phải được lấy từ trước aptomat tổng của hệ thống điện để đề phòng sự cố cháy nổ sẽ làm ngắt nguồn điện cho tủ điện PCCC.
Câu hỏi thường gặp về tủ điện PCCC
Câu hỏi 1: Tủ điện PCCC được quy định màu gì?
Trả lời: Tủ điện PCCC bắt buộc phải được sơn tĩnh điện màu đỏ theo quy chuẩn PCCC.
Câu hỏi 2: Tủ điện PCCC khác gì tủ chữa cháy?
Trả lời: Tủ điện PCCC là một loại tủ điện công nghiệp, chứa các linh kiện, thiết bị điện tử để điều khiển cụm bơm chữa cháy hoạt động khi có sự cố cháy nổ xảy ra. Trong khi đó tủ chữa cháy là nơi tập hợp, lưu trữ các thiết bị chữa cháy cơ học như cuộn vòi, lăng phun, bình chữa cháy…
Tham khảo thông tin về các tủ điện loại khác tại: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tu-dien/
