Tủ điện nói chung hay Tủ điện công nghiệp nói riêng là gì? Phân loại & hướng dẫn thiết kế tủ điện chi tiết mới nhất 2025

Tủ điện nói chung hay Tủ điện công nghiệp là thành phần không thể thiếu trong mọi hệ thống điện hiện đại. Đây là nơi tập trung thiết bị để phân phối điện, điều khiển thiết bị, bảo vệ hệ thống và đảm bảo an toàn vận hành. Từ nhà xưởng nhỏ đến các nhà máy lớn, tủ điện đóng vai trò trung tâm trong việc vận hành ổn định và tiết kiệm năng lượng.

Tùy vào chức năng, có nhiều loại tủ điện như tủ phân phối MSB, tủ tụ bù, tủ ATS, tủ điều khiển PLC, mỗi loại phục vụ một mục đích chuyên biệt. Các hệ tủ hiện đại ngày nay còn có thể tích hợp điều khiển từ xa, SCADA hoặc IoT, giúp giám sát linh hoạt và tối ưu hiệu suất.

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về tủ điện công nghiệp – từ khái niệm, phân loại đến các nguyên tắc thiết kế và ứng dụng thực tế trong sản xuất. Đây là thông tin nền tảng quan trọng cho kỹ sư, doanh nghiệp và các đơn vị thi công cơ điện.

Tham khảo các dự án tiêu biểu của bachkhoatech ngay tại đây

1. Tủ điện công nghiệp – Giá trị cốt lõi cho hệ thống tự động hóa

1.1 Định nghĩa và vai trò của tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp là hệ thống tủ chứa các thiết bị điện – cơ cấu điều khiển và bảo vệ như MCB/MCCB, contactor, biến tần, PLC, relay… Được thiết kế theo sơ đồ mạch điện khép kín, tủ phục vụ mục đích:

• Phân phối điện: Đưa nguồn điện chính đến các motor, máy móc, khu vực sản xuất.
• Điều khiển tự động: Sử dụng PLC/HMI, biến tần để vận hành hệ thống theo kịch bản đã lập trình.
• Bảo vệ thiết bị: Ngắt điện khi quá tải, ngắn mạch, mất pha, chống sét, chống rò…
• Giám sát & tối ưu: Thống kê trung tâm, tích hợp IoT giúp giám sát từ xa và phân tích dữ liệu tiêu thụ.

1.2 Ứng dụng thực tế

Tủ điện công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống:

• Nhà máy sản xuất: chế biến thực phẩm, hóa chất, dệt may, băng tải tự động.
• Hạ tầng đô thị: Hệ thống chiếu sáng, trạm biến áp, trạm bơm nước.
• Toà nhà – Bệnh viện – Trung tâm dữ liệu: hệ thống điện, PCCC, nguồn dự phòng…

Tủ điện công nghiệp chất lượng cao

2. Cấu tạo tủ điện chi tiết – Những thành phần “cốt lõi”

2.1 Vỏ tủ điện và phụ kiện

• Khung thép sơn tĩnh điện hoặc inox, tiêu chuẩn IP44-IP65, bền bỉ, chống bụi/nước
• Phụ kiện: Ray DIN, terminal blocks, má kẹp dây, gland cáp, bản tên thiết bị (label)

2.2 Thiết bị đóng cắt

• Các thiết bị chính trong tủ điện công nghiệp bao gồm nhiều thành phần có vai trò khác nhau, giúp hệ thống vận hành an toàn, ổn định và linh hoạt:

  MCB/MCCB/APCB – Đây là các thiết bị bảo vệ đóng vai trò tự động ngắt mạch khi xảy ra tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch trong hệ thống điện. MCB thường được sử dụng cho các tải nhỏ, trong khi MCCB và APCB phù hợp với dòng điện lớn hơn, phổ biến trong các tủ điện công nghiệp trung và cao thế.

  Contactor – Là thiết bị điều khiển đóng/ngắt dòng điện cấp cho động cơ hoặc thiết bị tiêu thụ công suất lớn. Contactor giúp bật/tắt thiết bị từ xa, đồng thời phối hợp với rơ-le để tạo thành mạch khởi động an toàn cho động cơ.

  Relay bảo vệ – Bao gồm các loại như relay quá tải, relay mất pha, relay nhiệt độ, giúp phát hiện và ngắt nguồn điện khi hệ thống vượt quá giới hạn an toàn. Nhờ các relay này, tủ điện có khả năng tự động bảo vệ tải và thiết bị khỏi sự cố phát sinh trong quá trình hoạt động.

  Cầu chì, cầu dao cách ly – Là các thiết bị hỗ trợ cho công tác bảo trì và cách ly mạch điện. Khi cần ngừng hoạt động một phần hệ thống để sửa chữa hoặc kiểm tra, kỹ thuật viên có thể ngắt dòng điện thủ công bằng cầu dao hoặc rút cầu chì để đảm bảo an toàn.

2.3 Bộ điều khiển tự động hóa

• PLC (Programmable Logic Controller) điều khiển logic theo lập trình.
• Màn hình HMI hiển thị trạng thái và cho phép thao tác trực tiếp.
• Biến tần (VFD) giúp điều khiển tốc độ động cơ, tiết kiệm điện.
• Timer, bộ điều khiển PID hỗ trợ chức năng tự động, đo đếm thời gian, điều chỉnh theo kích thước thông số.

2.4 Thiết bị bảo vệ & đo lường

• Chống sét lan truyền/tiếp địa.
• Chống nhiễu EMC.
• Đồng hồ điện áp, dòng, công suất, cosφ.
• Đèn báo pha, đèn tín hiệu trạng thái cho từng khu vực/thiết bị.

3. Phân loại tủ điện công nghiệp – Tìm đúng “giải pháp”

3.1 Tủ phân phối (MSB – Main Switchboard)

• Vai trò: đầu mối phân phối điện cao cấp, ngay sau trạm biến áp.
• Tích hợp: ACB/MCCB tổng, ATS, đo đếm, bảo vệ/giám sát.
• Ưu điểm: điều khiển tập trung, tiết kiệm không gian, an toàn cao.

3.2 Tủ điều khiển trung tâm MCC

• Dành cho điều khiển nhiều động cơ/motor công suất lớn.
• Hộp ngăn riêng biệt cho mỗi động cơ, tích hợp biến tần, PLC.
• Ứng dụng: máy băng tải, hệ thống HVAC, bơm… cần điều khiển động cơ tự động.

3.3 Tủ phân phối DB

Tủ phân phối điện (Distribution Board) là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện hạ thế, có nhiệm vụ nhận nguồn điện từ tủ tổng (hoặc trạm biến áp) và phân phối điện năng đến các nhánh tiêu thụ trong nhà máy, tòa nhà, xưởng sản xuất, văn phòng, chung cư… Tủ phân phối còn được gọi là tủ điện phân phối, thường lắp đặt ở các tầng, khu vực kỹ thuật hoặc phòng máy.

Một tủ phân phối tiêu chuẩn thường gồm:

• • Vỏ tủ sơn tĩnh điện: chắc chắn, chống rỉ, có độ bền cao, chịu được môi trường công nghiệp.
  • CB tổng (MCCB): thiết bị đóng ngắt và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
  • CB nhánh (MCB): chia điện ra các phụ tải nhỏ hơn, bảo vệ khi quá tải hoặc ngắn mạch.
  • Thanh đồng cái: dẫn điện từ nguồn đến từng nhánh, được cách điện an toàn.
  • Rơ-le, contactor, biến dòng (nếu có): dùng trong các tủ điều khiển nâng cao.

3.4 Tủ ATS (Automatic Transfer Switch)

• tủ ats là gì?

  Nó bao gồm hệ thống chuyển đổi nguồn điện và máy phát điện công nghiệp luôn sẵn sàng hoạt động và tự động chuyển mạch dùng ở nơi cần cung cấp điện cho tải từ hai nguồn khác nhau

  • Ats ( Automatic Transfer Switches ) là hệ thống chuyển đổi điện năng từ lưới điện chính ( Main Utility ) cung cấp cho phụ tải từ máy phát điện ( Generator ) khi có sự cố mất điện.
  • Và khi điện lưới hoạt động ổn định, có điện trở lại, Ats có nhiệm vụ kế nối phụ tải với nguồn điện chính và ngắt máy phát điện dự phòng
  • Việc chuyển đổi này có thể hoạt động theo hai chế độ tự động (Auto) hay điều khiển bằng tay ( Manual )
  • Ngoài ra những tủ Ats cao cấp còn có chức năng hòa đồng bộ kết hợp với nhiều máy phát điện để đảm bảo công suất và dự phòng rủi ro khi có sự cố về máy phát điện

  Ngày nay, với yêu cầu cấp thiết trong việc đảm bảo tính liên tục của nguồn điện cung cấp, máy Ats smart được tích hợp mạch tự động chuyển đổi nguồn khi mất điện có thể hoạt động độc lập một cách trơn chu mà không cần sự tác động của con người khi có sự cố.

3.5 Tủ tụ bù

Tủ tụ bù 3 pha 120kVAr bù tự động, tủ bù công suất phản kháng hay còn gọi là tủ tụ bù, tủ bù, tủ bù điện là một thiết bị giúp cải thiện hệ số công suất cosphi, giảm thiểu hao tổn điện năng trong hệ thống điện 3 pha. Tủ tụ bù này phù hợp với nhà xưởng có công suất từ 60kW đến 90kW.

• Tủ bù công suất tự động được thiết kế với nhiều chức năng thông minh nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng điện trong các nhà xưởng quy mô nhỏ. Hệ thống điều khiển tự động có khả năng đóng cắt các cấp tụ bù linh hoạt theo tải thực tế, giúp cải thiện hệ số công suất (Cosφ) và giảm thiểu tiền phạt từ nhà cung cấp điện do hệ số công suất thấp. Đồng thời, đồng hồ đo và màn hình hiển thị cho phép giám sát hệ số công suất theo thời gian thực, giúp người vận hành dễ dàng đánh giá hiệu quả của quá trình bù.

• Ngoài ra, hệ thống còn hiển thị rõ trạng thái từng pha trong hệ thống điện thông qua đèn LED hoặc màn hình kỹ thuật số, hỗ trợ công tác bảo trì và xử lý sự cố kịp thời. Tủ bù cũng được trang bị tính năng cảnh báo các lỗi thường gặp như mất pha, quá dòng, quá áp hoặc tụ điện hư hỏng nhằm đảm bảo an toàn tối đa trong quá trình vận hành.

  Với chi phí đầu tư hợp lý và khả năng lắp đặt dễ dàng, dòng tủ bù này đặc biệt phù hợp với các nhà xưởng công suất nhỏ trong khoảng từ 60kW đến 90kW. Không chỉ giúp tiết kiệm chi phí điện năng hàng tháng, thiết bị còn đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và bền bỉ trong thời gian dài, là lựa chọn tối ưu cho các doanh nghiệp đang muốn nâng cao hiệu quả sử dụng điện mà không cần đầu tư quá lớn.

3.6 Tủ điện chiếu sáng thông minh

• Điều khiển từ xa, theo thời gian (timer) hoặc qua PLC.
• Thường tích hợp module truyền thông (MODBUS, Ethernet).
• Ứng dụng: chiếu sáng công nghiệp, đèn đường, sân vườn thông minh.

3.7 Tủ điện PCCC (Phòng cháy chữa cháy)

• Kiểm soát bơm chữa cháy, van, quạt hút khói
• Thiết kế an toàn: cấp điện dự phòng, chống cháy nổ
• Thường kết nối vào hệ thống PCCC trung tâm

4. Quy trình thiết kế & lắp đặt tủ điện công nghiệp BachKhoaTech

Giai đoạn	Mô tả chi tiết
1. Khảo sát & yêu cầu hệ thống	Phân tích phụ tải, bố trí tủ, tiêu chí an toàn, yêu cầu IoT, hiệu năng
2. Lập sơ đồ nguyên lý & đấu nối	Thiết kế logic PLC, mô hình đấu dây rõ ràng, sơ đồ điện áp, dòng, relay…
3. Lập báo giá & lựa chọn vật tư	Chọn thiết bị chính hãng Siemens, ABB, Schneider…, vật tư phù hợp tiêu chuẩn
4. Gia công vỏ tủ & lắp ráp	Khoan, cắt, sơn, lắp phụ kiện, đấu dây gọn gàng theo chuẩn label
5. Kiểm tra nội bộ & chạy thử đầu ra	Tải không, kiểm tra bảo vệ, đo cosφ, đo điện áp dòng, hiệu chỉnh PLC/ VFD
6. Lắp đặt tại công trình & kết nối	Gắn tủ tại trạm, đấu nối nguồn, đấu nối PLC/HMI, chạy thử toàn hệ thống
7. Nghiệm thu & hướng dẫn sử dụng	Cung cấp hồ sơ kỹ thuật, bản vẽ, hướng dẫn bảo trì, bảng hiệu
8. Bảo trì định kỳ & hỗ trợ từ xa (IoT)	Cập nhật trạng thái qua SCADA, bảo trì từ xa, thay linh kiện khi cần. Bảo trì tủ điện tại nhà, sửa chữa hệ thống điện.

 

5. Thiết kế Tủ điện công nghiệp “thông minh” – Xu hướng 4.0

• Tích hợp IoT công nghiệp, kết nối SCADA/MES để giám sát realtime
• Cảnh báo sự cố qua SMS/Email, phân tích dữ liệu tiêu thụ giúp tiết kiệm điện năng
• Giúp vận hành theo mô hình predictive maintenance, hạn chế downtime

Tủ điện công nghiệp xu hướng 4.0

6. Kết luận

Nếu bạn đang tìm giải pháp tủ điện công nghiệp thiết kế chuyên nghiệp, tích hợp tủ phân phối, tủ tụ bù, tủ ATS hay tủ điều khiển PLC, kèm khả năng kết nối thông minh IoT – hãy để chúng tôi hỗ trợ bạn!
Ngoài ra chúng tôi có hỗ trợ nâng cấp cũng như sửa chữa tủ điện công nghiệp, tủ điện dân dụng, thiết kế tủ điện theo yêu cầu riêng

Vì sao bạn nên chọn BachKhoaTech là đơn vị cung cấp tủ điện công nghiệp?

✅ Tư vấn thiết kế tủ điện theo đúng nhu cầu thực tế
BachKhoaTech không áp dụng giải pháp chung cho mọi nhà máy. Mỗi tủ điện công nghiệp đều được chúng tôi khảo sát, tư vấn và thiết kế tủ điện phù hợp với công suất tải, đặc thù vận hành và khả năng mở rộng trong tương lai, đảm bảo hiệu quả sử dụng điện tối ưu và ổn định.

✅ Sử dụng linh kiện chính hãng – hiệu suất cao
Chúng tôi cam kết sử dụng 100% linh kiện chất lượng cao từ các hãng uy tín như Schneider, Siemens, Mitsubishi… nhằm đảm bảo tủ điện hoạt động bền bỉ, chính xác và an toàn trong môi trường công nghiệp.

✅ Thiết kế vỏ tủ điện đạt chuẩn IP – chống bụi, chống cháy
Vỏ tủ điện công nghiệp được thiết kế theo tiêu chuẩn IP quốc tế, đảm bảo khả năng chống bụi, chống ẩm, chống cháy và chịu va đập tốt. Điều này đặc biệt quan trọng với các xưởng sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm hoặc các môi trường làm việc khắc nghiệt.

✅ Hỗ trợ kỹ thuật & bảo hành lâu dài
BachKhoaTech không chỉ cung cấp tủ điện, mà còn cam kết đồng hành cùng khách hàng trong suốt quá trình vận hành: từ lắp đặt, hướng dẫn sử dụng, đến bảo hành, sửa chữa và nâng cấp hệ thống tủ điện khi cần. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ tận nơi, nhanh chóng và chuyên nghiệp.

Liên hệ mua hàng

📞 Hotline bán hàng và hỗ trợ kỹ thuật & tư vấn: 0583.333.304 💡

Chúng tôi chuyên cung cấp thiết bị điện công nghiệp & giải pháp tự động hóa, hỗ trợ từ A-Z.

📲 Theo dõi chúng tôi để nhận thêm nhiều video chia sẻ hữu ích, những kinh nghiệm làm việc hay ho và những giải pháp tự động mới nhất hiện nay:

🔧 TikTok: https://www.tiktok.com/@bachkhoatech_all

📺 YouTube: https://www.youtube.com/@BachkhoaTech

📘 Fanpage: https://www.facebook.com/bachkhoatech247

————————-

BACHKHOATECH – Giải pháp chuẩn, kỹ thuật thật – Biến mọi thứ phức tạp thành đơn giản

Chúng tôi hân hạnh đồng hành cùng bạn trên chặng đường phát triển bền vững với dịch vụ thiết kế tủ điện cũng như cung cấp giải pháp tủ điện công nghiệp hiện đại và tối ưu chi phí!