Tủ điều khiển có vai trò cực kỳ quan trọng - là “bộ não” của toàn hệ thống, quyết định sự ổn định của máy móc, độ an toàn và cũng như khả năng bảo trì. Vì vậy, tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển cũng rất khắt khe và cần được thực hiện chính xác ngay từ giai đoạn đầu.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN QUAN TRỌNG NHƯ THẾ NÀO?
Trong nhà máy sản xuất và các quy trình vận hành tự động hóa, tủ điều khiển phải làm việc liên tục với hàng loạt máy móc thiết bị liên quan, dòng điện lớn, bụi bẩn, độ ẩm, nhiệt độ cao, rung chấn và nhiễu điện từ.
Nếu việc bố trí thiết bị thiếu khoa học, lắp đặt sai cách hoặc cấp bảo vệ không phù hợp thì tủ có thể phát sinh nhiều vấn đề như quá nhiệt, chập mạch, downtime ngoài kế hoạch, nhiễu tín hiệu cảm biến… những điều này có thể gây nguy hiểm cho con người và làm tổn hại tài sản doanh nghiệp.
Bởi vậy, tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển cần được chấp hành nghiêm ngặt để kiểm soát đồng thời nhiều yếu tố như khả năng chịu dòng/chịu ngắn mạch, cách điện, tản nhiệt, bảo vệ chống điện giật, khả năng tương thích điện từ, cấp bảo vệ vỏ tủ, chất lượng đấu nối…
Khi tủ điều khiển/tủ điện điều khiển/tủ điều khiển công nghiệp/tủ điều khiển tự động hóa/tủ điều khiển PLC/tủ relay… được thiết kế đúng chuẩn từ bước đầu sẽ mang lại rất nhiều giá trị về lâu dài như hoạt động ổn định - chính xác, giảm thời gian tìm lỗi, hạn chế tối đa downtime, thuận tiện khi sửa chữa/thay thế linh kiện/mở rộng thêm trong tương lai (thêm cảm biến, module I/O, thiết bị tự động hóa…).
IEC 61439 - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN QUAN TRỌNG NHẤT HIỆN NAY
Khi nhắc đến tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển, IEC 61439 là bộ tiêu chuẩn quan trọng cần xem xét đầu tiên. Đây là tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất cho các tủ điện hạ thế trên toàn cầu.
IEC 61439 bao gồm các quy định về kết cấu cơ khí, khả năng chịu dòng ngắn mạch, khả năng chịu nhiệt, khả năng bảo vệ chống điện giật, khoảng cách cách điện và phương pháp kiểm chứng chất lượng của tủ điện điều khiển sau khi hoàn tất thi công.
Tiêu chuẩn tủ điều khiển IEC 61439 không đánh giá từng thiết bị riêng lẻ mà đánh giá toàn bộ hệ thống tủ điện. Điều này đảm bảo các thiết bị bên trong hoạt động ổn định khi được lắp trong cùng một tủ.
Ngày nay, khi thiết kế tủ điều khiển trong khu công nghiệp, nhà máy, trung tâm dữ liệu, hệ thống hạ tầng kỹ thuật… người ta đều phải đáp ứng tiêu chuẩn IEC 61439 như một mình chứng cho chất lượng và khả năng vận hành ổn định lâu dài.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN IEC 60529 - KHẢ NĂNG CHỐNG BỤI VÀ NƯỚC
Trong các tiêu chuẩn an toàn tủ điện, có một yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của tủ - đó là khả năng chống bụi và chống nước (hay còn gọi là cấp bảo vệ IP). Yếu tố này được xác định bởi tiêu chuẩn IEC 60529.
Các cấp bảo vệ phổ biến thường được xem xét trong tiêu chuẩn tủ điện công nghiệp gồm: IP20 (môi trường tương đối sạch sẽ và khô thoáng); IP54 (nhà xưởng thông thường); IP55 (khu vực có độ ẩm cao); IP65 (môi trường nhiều bụi hoặc lắp đặt ngoài trời); IP66 (môi trường đặc biệt khắc nghiệt).
Việc lựa chọn đúng cấp bảo vệ IP khi thiết kế tủ điện công nghiệp không chỉ bảo vệ PLC, HMI, biến tần và bộ nguồn bên trong, mà còn góp phần giảm thiểu chi phí sửa chữa và thay thế trong tương lai.
Lưu ý: Tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển IEC 60529 (cấp bảo vệ IP) có thể bị ảnh hưởng bởi: Gioăng cửa, tình trạng lắp ráp, quạt lọc, đầu cáp, cable gland, bộ trao đổi nhiệt, điều hòa tủ điện, các lỗ khoan trên vỏ, cửa sổ hiển thị, khe thông gió tự gia công, khóa tủ, các nút nhấn gắn trên mặt tủ… Hãy nhớ, dù vỏ tủ có IP cao nhưng nếu bị khoan lỗ/lắp phụ kiện không đúng cách thì có thể làm suy giảm/mất đi khả năng bảo vệ ban đầu.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN NFPA 79 - AN TOÀN ĐIỆN
Tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển quan trọng tiếp theo là NFPA 79. Đây là bộ quy tắc liên quan đến an toàn điện cho máy móc công nghiệp do Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia Hoa Kỳ ban hành. Đối với tủ điện, tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về đi dây, thiết bị bảo vệ, tiếp địa và mạch dừng khẩn cấp. Mục tiêu chính của NFPA là ngăn ngừa rủi ro điện giật và cháy nổ.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN IEC 61439/IEC TR 60890 - AN TOÀN NHIỆT
Tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển quan trọng tiếp theo mà mọi người cần để tâm là IEC TR 60890. Đây là tiêu chuẩn dùng để tính độ tăng nhiệt và tản nhiệt bên trong tủ điều khiển/tủ điện điều khiển/tủ điều khiển công nghiệp/tủ điều khiển PLC/tủ relay...
Ngoài ra, yêu cầu chung về giới hạn nhiệt độ và thử nghiệm độ tăng nhiệt khi thiết kế tủ điều khiển còn được quy định trong bộ tiêu chuẩn thiết kế tủ điện hạ thế IEC 61439.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN VỀ KIỂM SOÁT NHIỄU ĐIỆN TỪ - IEC 61000
Tủ điều khiển/tủ điện điều khiển/tủ điều khiển công nghiệp hiện đại thường tích hợp PLC, HMI, biến tần, bộ điều khiển động cơ, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm và các module truyền thông đa dạng khác.
Sự kết hợp này có lợi thế là giúp tăng mức độ tự động hóa, nhưng cũng mang đến nhược điểm là khiến hệ thống nhạy cảm hơn với nhiễu điện từ.
Tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển IEC 61000-6-2 đại diện cho khả năng miễn nhiễm EMC đối với thiết bị điện/điện tử trong công nghiệp (ứng dụng trong trường hợp không có tiêu chuẩn EMC riêng cho sản phẩm/nhóm sản phẩm cụ thể).
Trong thiết kế tủ điều khiển/thiết kế tủ điện điều khiển/thiết kế tủ điện công nghiệp/thiết kế tủ điều khiển PLC… thì khả năng chống nhiễu điện tử nên được xử lý bằng giải pháp tổng thể ngay từ đầu. Một số nguyên tắc quan trọng cần tuân thủ gồm tách tuyến dây động lực và dây tín hiệu; sử dụng dây xoắn/chống nhiễu cho tín hiệu analog; nối đất đúng phương pháp; bố trí biến tần cách xa PLC/module đo lường; hạn chế tạo các vòng dây lớn trong tủ…
Tiêu chuẩn tủ điện công nghiệp EMC mang lại nhiều giá trị thực tế - điển hình là giúp dữ liệu đo đáng tin cậy hơn và ít phát sinh cảnh báo giả trong hệ thống điều khiển.
MỘT SỐ TIÊU CHUẨN TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP QUAN TRỌNG KHÁC
Bên cạnh các tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển quan trọng đã nêu trên thì bạn cũng cần quan tâm những tiêu chuẩn tủ điện công nghiệp sau đây:
Tiêu chuẩn bố trí/phân vùng thiết bị và đi dây bên trong tủ điều khiển.
Tiêu chuẩn UL 508A (quan trọng trong các dự án xuất khẩu thị trường Hoa Kỳ).
Tiêu chuẩn an toàn tủ điện IEC 60947 cho thiết bị đóng cắt và điều khiển.
Tiêu chuẩn cho khả năng bảo trì/sửa chữa/thay thế và mở rộng trong tương lai.
XU HƯỚNG THIẾT KẾ TỦ ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI
Hiện nay, các tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển không chỉ tập trung mạnh vào yếu tố an toàn mà còn có khả năng số hóa/tự động hoá và kết nối dữ liệu.
Một tủ điều khiển/tủ điện điều khiển/tủ điều khiển công nghiệp/tủ điều khiển tự động hóa hiện đại thường tích hợp PLC/HMI/Gateway IoT/cảm biến/thiết bị đo lường cùng các giao thức truyền thông số chuẩn công nghiệp như Modbus RTU, Modbus TCP, Profinet hoặc EtherNet/IP.
Xu hướng thiết kế tủ điều khiển này giúp đơn giản hóa quá trình giám sát thiết bị một cách tập trung - theo thời gian thực. Từ đó giảm đáng kể thời gian downtime và bảo trì dự đoán hiệu quả/dễ dàng hơn.
Việc tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển IEC 61439, IEC 60529, UL 508A, tản nhiệt, đấu nối, bảo vệ điện… là cơ sở giúp doanh nghiệp tạo nên một hệ thống an toàn, ổn định, bền bỉ, dễ bảo trì và luôn sẵn sàng mở rộng.
Mọi thông tin chi tiết về tiêu chuẩn thiết kế tủ điều khiển và nhu cầu trang bị/thiết kế tủ điều khiển các loại, bạn vui lòng liên hệ trực tiếp hotline hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ để được các chuyên gia của Sensors Việt Nam hỗ trợ nhanh chóng và tận tình nhất.
Tham khảo một số dòng tủ điều khiển chất lượng - giá tốt tại Sensors Việt Nam: