Tủ Điện Công Nghiệp Là Gì? Cấu Tạo, Phân Loại & Cách Lựa Chọn

Tủ điện công nghiệp đóng vai trò xương sống trong việc điều khiển, bảo vệ, và phân phối điện năng cho các hệ thống công nghiệp. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện, từ khái niệm cơ bản, cấu tạo chi tiết, các loại phổ biến, đến hướng dẫn lựa chọn và báo giá cập nhật nhất 2025. Khám phá ngay để lựa chọn giải pháp tối ưu cho doanh nghiệp!

Tủ điện công nghiệp là gì?

Khái niệm tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp (Industrial Electrical Cabinet) là một cấu trúc dạng hộp, thường được làm bằng kim loại (thép hoặc inox), được sử dụng để chứa đựng, bảo vệ và tổ chức các thiết bị điện và mạch điều khiển.

Nó được lắp đặt tại các khu vực sản xuất, công trình xây dựng, hoặc các cơ sở hạ tầng lớn, nơi có nhu cầu sử dụng và phân phối điện năng với công suất lớn.

Chức năng và vai trò trong hệ thống điện

Tủ điện công nghiệp đảm nhiệm nhiều vai trò thiết yếu, bao gồm:

• Phân phối điện năng: Nhận nguồn điện từ trạm biến áp (hoặc nguồn chính) và phân chia đến các mạch nhánh, thiết bị tiêu thụ (động cơ, máy móc, hệ thống chiếu sáng).
• Bảo vệ hệ thống: Bảo vệ mạch điện và thiết bị khỏi các sự cố nguy hiểm như: ngắn mạch, quá tải, quá áp, rò rỉ điện, giúp ngăn ngừa hư hỏng và hỏa hoạn.
• Điều khiển và vận hành: Chứa các thiết bị điều khiển (PLC, relay, contactor) để tự động hóa hoặc cho phép người vận hành khởi động, dừng, hoặc điều chỉnh các thiết bị công nghiệp theo yêu cầu.
• Đo lường và giám sát: Trang bị đồng hồ, đèn báo, hoặc màn hình HMI/SCADA để đo lường các thông số điện (Ampe, Volt, tần số, công suất) và giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống.

Tủ điện công nghiệp gồm những gì?

Tủ điện công nghiệp là sự kết hợp của hai thành phần chính:

1. Vỏ tủ: Lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, quyết định kích thước, cấp độ bảo vệ (IP), và khả năng chịu đựng môi trường.
2. Thiết bị điện: Các linh kiện và khí cụ điện bên trong, thực hiện các chức năng phân phối, bảo vệ và điều khiển.

Cấu tạo tủ điện công nghiệp

Tủ điện được cấu tạo từ các bộ phận chính sau, hoạt động đồng bộ để tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh:

Vỏ tủ điện công nghiệp (kích thước – vật liệu – cấp bảo vệ IP)

Vỏ tủ là thành phần quan trọng nhất, đóng vai trò như một “áo giáp” bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm.

• Vật liệu: Phổ biến nhất là Thép tấm sơn tĩnh điện (giá thành hợp lý, độ bền cơ học cao) và Inox (chống gỉ sét, chống ăn mòn hóa chất, thường dùng cho môi trường ẩm ướt hoặc thực phẩm).
• Kích thước: Rất đa dạng, từ tủ nhỏ treo tường (cao x rộng: 400x300mm) đến các tủ đứng lớn (cao 2200mm, rộng 1000mm) tùy thuộc vào số lượng thiết bị cần lắp đặt.
• Cấp bảo vệ IP (Ingress Protection): Tiêu chuẩn quốc tế (IEC) đánh giá khả năng chống lại sự xâm nhập của vật thể rắn (bụi) và chất lỏng (nước).
  • IP20: Thường dùng trong nhà, môi trường khô ráo.
  • IP43: Chống vật thể rắn lớn, chống nước phun nhẹ.
  • IP54/IP55: Chống bụi hoàn toàn, chống tia nước/nước áp suất nhẹ (phù hợp lắp đặt trong nhà xưởng).
  • IP65/IP66: Chống bụi hoàn toàn, chống nước áp suất cao (rất quan trọng cho tủ điện ngoài trời).

Servo Dynamics là nhà phân phối chính thức của nVent HOFFMAN tại Việt Nam, cung cấp vỏ tủ điện chất lượng cao, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như NEMA và IP. Sản phẩm được thiết kế linh hoạt, bền bỉ, đảm bảo an toàn và hiệu quả, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp và môi trường làm việc.

Khám phá ngay!

Các thiết bị bên trong tủ

Các thiết bị này được sắp xếp khoa học trên các thanh rail DIN và kết nối bằng thanh cái, dây dẫn.

• Khí cụ điện (CB, MCCB, contactor…):
  • CB/MCB (Circuit Breaker): Aptomat tép, dùng bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch có dòng điện nhỏ.
  • MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): Aptomat khối, dùng làm cầu dao tổng, bảo vệ mạch có dòng điện lớn.
  • Contactor (Khởi động từ): Thiết bị đóng cắt chịu tải lớn, dùng để điều khiển động cơ từ xa.
  • Rơ le nhiệt (Thermal Relay): Bảo vệ động cơ khỏi quá tải kéo dài.
• Thanh cái – dây dẫn:
  • Thanh cái (Busbar): Thanh dẫn điện chính bằng đồng hoặc nhôm, có tác dụng dẫn và phân phối dòng điện lớn trong tủ.
  • Dây dẫn: Dùng để đấu nối các thiết bị phụ tải.
• Thiết bị điều khiển – PLC – relay:
  • PLC (Programmable Logic Controller): Bộ điều khiển logic khả trình, là “bộ não” của tủ, thực hiện các chương trình tự động hóa phức tạp.
  • Relay trung gian/thời gian: Dùng trong các mạch điều khiển đơn giản hoặc thực hiện các tác vụ trễ thời gian.
  • Biến tần (Inverter/VFD): Điều chỉnh tốc độ động cơ AC, giúp tiết kiệm điện và kiểm soát chính xác tốc độ dây chuyền.
• Thiết bị làm mát (quạt, điều hòa tủ…):
  • Quạt thông gió: Giúp lưu thông không khí, đẩy khí nóng ra ngoài.
  • Điều hòa/Bộ trao đổi nhiệt (Heat Exchanger): Dùng cho các tủ có mật độ thiết bị cao, sinh nhiệt lớn, hoặc lắp đặt trong môi trường nhiệt độ cao (giúp duy trì nhiệt độ ổn định, bảo vệ tuổi thọ linh kiện).

Phụ kiện tủ điện

Các phụ kiện giúp tủ điện hoạt động ổn định và thuận tiện cho vận hành/bảo trì:

• Bản lề – khóa tủ: Đảm bảo cửa tủ đóng khít, chống bụi, chống nước và bảo vệ an toàn.
• Đèn tủ – quạt tủ: Đèn phục vụ công tác bảo trì; quạt phục vụ làm mát.
• Chân tủ – thanh treo – rail DIN: Chân tủ giúp cố định tủ đứng; rail DIN là thanh kim loại tiêu chuẩn dùng để gá lắp các thiết bị điều khiển (CB, contactor, relay).

Các loại tủ điện công nghiệp phổ biến

Tủ điện công nghiệp được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, giúp dễ dàng lựa chọn loại phù hợp với từng ứng dụng.

Theo chức năng

Loại Tủ Điện	Chức Năng Chính	Ứng Dụng Điển Hình
Tủ điện phân phối (DB/MSB)	Phân chia nguồn điện chính từ trạm biến áp đến các tải phụ.	Tòa nhà, khu công nghiệp, trạm biến áp.
Tủ điều khiển máy – dây chuyền (Control Panel)	Chứa PLC, biến tần, HMI để điều khiển tự động máy bơm, máy nén khí, băng tải, quy trình sản xuất.	Dây chuyền sản xuất, hệ thống HVAC, xử lý nước.
Tủ ATS (Automatic Transfer Switch)	Tự động chuyển đổi nguồn điện giữa nguồn chính và nguồn dự phòng (máy phát).	Bệnh viện, trung tâm dữ liệu, khách sạn.
Tủ bù công suất (Capacitor Bank)	Cải thiện hệ số công suất (cos phi), giảm tiền điện và tổn thất điện năng.	Nhà máy sử dụng nhiều động cơ (tải cảm kháng).
Tủ MCC (Motor Control Center)	Điều khiển và bảo vệ tập trung nhiều động cơ trong nhà máy.	Các nhà máy sản xuất lớn (Xi măng, Thép, Dệt may).

Theo thiết kế

• Tủ đứng (Floor Standing): Kích thước lớn, thường là tủ tổng (MSB) hoặc tủ MCC, đặt độc lập trên sàn.
• Tủ treo tường (Wall Mounted): Kích thước nhỏ gọn, thường là tủ phân phối nhánh (DB) hoặc tủ điều khiển cục bộ, được gắn lên tường.
• Tủ âm tường (Flush Mounted): Lắp đặt chìm vào tường, chỉ lộ mặt điều khiển ra ngoài, thường dùng trong các tòa nhà yêu cầu tính thẩm mỹ cao.
• Tủ 1 cánh – 2 cánh – nhiều ngăn: Phụ thuộc vào kích thước và mục đích, tủ có thể có một cánh cửa mở duy nhất, hoặc hai cánh (tủ lớn), hoặc được chia thành nhiều ngăn riêng biệt (tủ MCC dạng module).

Theo môi trường lắp đặt

• Tủ điện công nghiệp ngoài trời (Outdoor): Vỏ tủ phải đạt cấp bảo vệ tối thiểu là IP55 hoặc IP66, có mái che, gioăng cao su kín nước, và có thể có lớp sơn chống tia UV.
• Tủ chống nước – chống bụi (IP rated): Các tủ có cấp bảo vệ IP cao (như IP65) sử dụng gioăng cửa đặc biệt và các bộ phận xuyên vỏ có nắp đậy kín.
• Tủ di động (Portable/Mobile): Thường là tủ nhỏ, có bánh xe hoặc tay xách, dùng trong các công trường xây dựng hoặc sự kiện tạm thời.

Ứng dụng của tủ điện công nghiệp

Tủ điện công nghiệp là một phần không thể thiếu trong mọi hệ thống sử dụng điện năng quy mô lớn:

• Nhà máy sản xuất: Điều khiển dây chuyền, máy bơm, máy nén, quạt công nghiệp, lò nung, và các hệ thống tự động hóa.
• Công trình xây dựng – công trường: Tủ phân phối điện tổng, tủ ổ cắm công trường (tủ tạm).
• Tòa nhà – trung tâm thương mại: Tủ điện phân phối tổng MSB, tủ phân phối tầng DB, tủ ATS cho thang máy và chiếu sáng khẩn cấp.
• Trạm bơm – hệ thống HVAC: Tủ điều khiển bơm nước sinh hoạt, bơm phòng cháy chữa cháy, và tủ điều khiển hệ thống thông gió, điều hòa không khí.
• Dây chuyền tự động hóa: Chứa PLC, biến tần, Servo Drive để điều khiển các robot, máy móc chính xác.

Bản vẽ – sơ đồ – thiết kế tủ điện công nghiệp

Việc thiết kế tủ điện luôn bắt đầu bằng bản vẽ để đảm bảo tính an toàn và khả năng vận hành chính xác.

Các dạng bản vẽ tủ điện (DWG, PDF)

Một bộ hồ sơ thiết kế tủ điện tiêu chuẩn thường bao gồm:

1. Sơ đồ nguyên lý (Schematic Diagram): Thể hiện nguyên lý hoạt động của các thiết bị, mạch điều khiển, mối liên hệ logic giữa các linh kiện (thường ở định dạng PDF hoặc DWG).
2. Sơ đồ bố trí thiết bị (Layout Diagram): Thể hiện vị trí thực tế của các thiết bị bên trong tủ, giúp cho việc lắp đặt và bảo trì.
3. Sơ đồ đấu nối (Wiring Diagram): Chi tiết các đầu dây, số dây, màu dây kết nối giữa các thiết bị.

Cách đọc bản vẽ tủ điện công nghiệp

Để đọc bản vẽ tủ điện, bạn cần làm quen với:

1. Nhận diện ký hiệu: Hiểu ý nghĩa của các ký hiệu thiết bị (CB, Contactor, Relay, PLC, Motor).
2. Đọc mạch điều khiển: Theo dõi dòng điện từ nguồn qua các nút nhấn, rơ le, và PLC đến thiết bị chấp hành (cuộn hút Contactor).
3. Đọc mạch động lực: Theo dõi dòng điện công suất từ nguồn chính qua CB đến các tải (Motor).

Các ký hiệu thường gặp trong tủ điện

Ký hiệu	Ý nghĩa
CB/Q	Aptomat (Circuit Breaker)
KM	Khởi động từ (Contactor)
OL/F	Rơ le nhiệt (Thermal Overload Relay)
H	Đèn báo (Indicator Lamp)
S	Nút nhấn (Push Button)
X	Hộp đấu dây (Terminal Block)

Tiêu chuẩn an toàn khi thiết kế (IEC, TCVN)

Thiết kế tủ điện phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn:

• IEC (International Electrotechnical Commission): Bộ tiêu chuẩn quốc tế cho các thiết bị điện, đặc biệt là IEC 61439 (Tiêu chuẩn lắp ráp tủ điện hạ áp) và IEC 60529 (Quy định cấp bảo vệ IP).
• TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam): Các tiêu chuẩn quốc gia áp dụng dựa trên IEC.
• Khoảng cách an toàn: Đảm bảo khoảng cách cách điện, khoảng cách pha giữa các thanh cái và thiết bị theo quy định.

Quy trình lắp đặt – thi công – đấu nối

Quy trình lắp đặt chuẩn giúp đảm bảo tủ điện vận hành an toàn, bền bỉ và dễ bảo trì.

Quy trình lắp đặt tủ điện đúng chuẩn

1. Chuẩn bị: Kiểm tra bản vẽ, vật tư, dụng cụ, và khu vực lắp đặt.
2. Gia công vỏ tủ: Lắp đặt rail DIN, máng cáp, lỗ thông gió, chân tủ.
3. Lắp thiết bị: Cố định các thiết bị (CB, Contactor, PLC) lên rail DIN/tấm panel theo sơ đồ bố trí.
4. Đấu nối dây (Wiring): Thực hiện đấu nối mạch động lực và mạch điều khiển theo sơ đồ đấu nối. Dây phải được đánh số, đi gọn gàng trong máng cáp.
5. Kiểm tra & Thử nghiệm: Kiểm tra độ chắc chắn của mối nối, đo thông mạch, thử nghiệm cách điện, và thử nghiệm chạy không tải.
6. Cố định tại công trình: Lắp đặt tủ vào vị trí (treo tường hoặc đặt sàn), đấu nối dây cáp nguồn vào/ra.

Cách đấu tủ điện 1 pha – 3 pha

• Tủ điện 1 pha: Mạch đấu nối đơn giản, sử dụng 1 dây pha (L) và 1 dây trung tính (N).
• Tủ điện 3 pha: Mạch động lực sử dụng 3 dây pha (L1, L2, L3) và có thể thêm dây trung tính (N) và dây tiếp địa (PE). Việc đấu nối 3 pha phải đảm bảo cân bằng tải giữa các pha.

Lỗi thường gặp khi đấu nối tủ

• Mối nối lỏng lẻo: Dẫn đến phát nhiệt, cháy nổ, hoặc sụt áp.
• Sai thứ tự pha: Gây hỏng hóc động cơ (quay ngược chiều).
• Lỗi nhầm lẫn dây điều khiển/động lực: Gây hư hỏng mạch điều khiển.
• Thiếu tiếp địa: Không đảm bảo an toàn cho người vận hành.

Hướng dẫn bảo trì – vệ sinh – kiểm tra định kỳ

Bảo trì định kỳ giúp kéo dài tuổi thọ và giảm rủi ro sự cố:

1. Kiểm tra nhiệt độ: Theo dõi nhiệt độ bên trong tủ.
2. Vệ sinh: Hút bụi, lau chùi bên trong tủ (phải ngắt nguồn trước khi vệ sinh).
3. Siết chặt ốc vít: Siết lại các đầu cốt (terminal), đặc biệt là tại thanh cái và Contactor, vì chúng có thể lỏng ra do rung động và giãn nở nhiệt.
4. Đo đạc: Đo cách điện, dòng tải, và điện áp.
5. Kiểm tra các thiết bị bảo vệ: Thử nghiệm hoạt động của CB và Rơ le nhiệt.

Báo giá tủ điện công nghiệp 2025

Giá thành tủ điện công nghiệp có sự chênh lệch rất lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố cấu thành.

Giá tủ điện theo cấu hình – chủng loại

Chủng loại tủ	Khoảng giá tham khảo (VND)
Tủ phân phối nhỏ (DB)	5.000.000 – 15.000.000
Tủ điều khiển cục bộ	8.000.000 – 30.000.000 (tùy thuộc có PLC, biến tần không)
Tủ tổng MSB	50.000.000 – 300.000.000+ (tùy công suất và hãng thiết bị)
Tủ ATS	20.000.000 – 100.000.000+ (tùy dòng cắt và hãng Contactor/ACB)

Bảng giá vỏ tủ điện công nghiệp

Vỏ tủ điện thường được tính giá dựa trên vật liệu, kích thước và cấp bảo vệ IP.

• Vỏ thép sơn tĩnh điện IP43/54: Phổ biến nhất, giá thành phải chăng.
• Vỏ Inox 304/316 IP65: Giá cao hơn vỏ thép 2-3 lần do khả năng chống gỉ và độ bền cao.
• Vỏ có mái che ngoài trời IP65/66: Cao hơn vỏ trong nhà cùng kích thước khoảng 20-30%.

Các yếu tố ảnh hưởng đến giá

Giá tủ điện là tổng hợp của:

1. Kích thước: Tủ càng lớn, vật liệu vỏ tủ càng nhiều, chi phí gia công càng cao.
2. Thiết bị bên trong: Đây là yếu tố chi phối lớn nhất. Thiết bị từ các thương hiệu lớn (Schneider, ABB, Siemens, Mitsubishi) có giá cao hơn các thương hiệu bình dân.
3. Mức độ chống nước – ngoài trời: Tủ yêu cầu cấp bảo vệ IP cao (IP65/66) cần gioăng cửa đặc biệt, khóa chắc chắn và kỹ thuật hàn/gia công phức tạp hơn.
4. Thương hiệu linh kiện: Lựa chọn giữa hàng chính hãng có CO/CQ và hàng trôi nổi ảnh hưởng trực tiếp đến giá.

Tủ điện công nghiệp giá bao nhiêu? (mức giá tham khảo)

Mức giá trung bình cho một tủ điện công nghiệp tiêu chuẩn (sử dụng thiết bị chính hãng, vỏ thép sơn tĩnh điện IP54) thường dao động từ 8.000.000 VND đến 150.000.000 VND, tùy thuộc vào loại tủ (điều khiển hay phân phối) và công suất.

• Lưu ý: Đây là mức giá tham khảo và có thể thay đổi tùy thời điểm, yêu cầu kỹ thuật chi tiết của dự án và nhà cung cấp.

Cách lựa chọn tủ điện công nghiệp phù hợp

Để đảm bảo an toàn, hiệu quả và chi phí tối ưu, việc lựa chọn tủ điện cần được cân nhắc kỹ lưỡng.

Chọn theo tải điện – mục đích sử dụng

• Phân phối tổng: Chọn tủ MSB, sử dụng ACB (Air Circuit Breaker) hoặc MCCB có dòng cắt cao.
• Điều khiển động cơ: Chọn tủ điều khiển, cần có Contactor, Rơ le nhiệt, và có thể là Biến tần nếu cần điều chỉnh tốc độ.
• Bảo vệ liên tục: Chọn tủ ATS nếu nguồn điện không được phép gián đoạn (ví dụ: bệnh viện, data center).

Chọn theo tiêu chuẩn IP – môi trường vận hành

Môi trường	Cấp IP khuyến nghị
Văn phòng, phòng kỹ thuật khô ráo	IP20 – IP30
Trong nhà xưởng sản xuất (có bụi)	IP43 – IP54
Khu vực rửa, thực phẩm (có nước)	IP55 – IP65
Ngoài trời, dưới mưa/nắng	IP65 – IP66 (có mái che)

So sánh tủ giá rẻ và tủ tiêu chuẩn cao

Yếu tố	Tủ Giá Rẻ	Tủ Tiêu Chuẩn Cao
Vỏ tủ	Thép mỏng, dễ cong vênh, cấp IP thấp, sơn tĩnh điện kém.	Thép/Inox dày, cấp IP cao (có gioăng kín), gia công chính xác.
Linh kiện	Hàng không rõ nguồn gốc, dễ cháy nổ, tuổi thọ ngắn.	Hãng uy tín (ABB, Schneider), có CO/CQ, hoạt động bền bỉ.
An toàn	Dễ rò điện, thiếu thanh cái, mối nối ẩu, không đảm bảo TCVN/IEC.	Đảm bảo tiêu chuẩn cách điện, lắp đặt khoa học, an toàn tuyệt đối.

Lưu ý khi mua tủ điện công nghiệp

• Yêu cầu giấy tờ (CO/CQ): Đảm bảo thiết bị điện là hàng chính hãng.
• Kiểm tra thử nghiệm (Test Report): Yêu cầu nhà sản xuất cung cấp báo cáo thử nghiệm độ bền, khả năng chịu quá tải trước khi nghiệm thu.
• Đánh giá tay nghề đơn vị lắp đặt: Đơn vị thi công phải có kinh nghiệm và đội ngũ kỹ sư có chuyên môn cao.

Một số mẫu tủ điện công nghiệp thông dụng

Mẫu tủ điều khiển – tủ phân phối

Tủ điện điều khiển một hệ thống bơm PCCC (IP54, lắp trong nhà xưởng). Tủ điện phân phối tầng DB (treo tường, thẩm mỹ, IP43).

Mẫu tủ ngoài trời chống nước

Tủ điện ATS cho trạm bơm ngoài trời (IP66, có mái che và chân tủ).

Mẫu tủ theo yêu cầu đặt hàng riêng

Tủ MCC dạng module, có ngăn kéo (Draw-out type) cho phép thay thế nhanh chóng khi bảo trì.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Tủ điện công nghiệp tiếng Anh là gì?

Tủ điện công nghiệp trong tiếng Anh được gọi là Industrial Electrical Cabinet hoặc Electrical Panel (chung chung), Control Panel (tủ điều khiển), và Switchgear (thiết bị đóng cắt).

Tủ điện công nghiệp có bao nhiêu loại?

Có rất nhiều cách phân loại, nhưng phổ biến nhất là 4 loại chính dựa trên chức năng: Tủ phân phối (MSB/DB), Tủ điều khiển (Control), Tủ ATS (Chuyển nguồn), và Tủ bù (Capacitor Bank).

Tủ điện công nghiệp nên dùng vỏ thép hay inox?

• Vỏ thép sơn tĩnh điện: Phù hợp cho môi trường trong nhà, khô ráo, chi phí thấp, dễ gia công.
• Vỏ Inox (304 hoặc 316): Bắt buộc cho môi trường khắc nghiệt, ẩm ướt, hóa chất, thực phẩm, hoặc nơi yêu cầu vệ sinh cao.

Tủ điện ngoài trời cấp bảo vệ IP bao nhiêu?

Tủ điện ngoài trời bắt buộc phải có cấp bảo vệ tối thiểu là IP55, nhưng khuyến nghị nên dùng IP65 hoặc IP66 để chống bụi hoàn toàn và chịu được các tia nước mạnh hoặc mưa lớn.

Khi nào cần dùng tủ có điều hòa làm mát?

Cần dùng điều hòa hoặc bộ trao đổi nhiệt khi:

1. Nhiệt độ môi trường quá cao (trên 40 độ C).
2. Mật độ thiết bị trong tủ quá dày, đặc biệt là các thiết bị sinh nhiệt lớn như Biến tần (VFD) hoặc Servo Driver.
3. Tủ chứa thiết bị điện tử nhạy cảm (PLC, HMI) cần duy trì nhiệt độ ổn định để đảm bảo tuổi thọ.