Cách chọn đồng thanh cái chuẩn cho tủ điện; Hướng dẫn chuẩn kỹ thuật

Đồng thanh cái là bộ phận dẫn điện chính trong tủ điện hạ thế, trung thế và trạm điện. Việc chọn sai tiết diện hoặc vật liệu thanh cái có thể gây phát nóng, sụt áp, chạm chập và giảm tuổi thọ thiết bị đóng cắt. Bài viết dưới đây hướng dẫn cách chọn đồng thanh cái chuẩn kỹ thuật theo kinh nghiệm thiết kế tủ bảng điện và các tiêu chuẩn điện công nghiệp hiện hành.

1. Đồng thanh cái là gì và vai trò trong tủ điện

1.1 Khái niệm đồng thanh cái

Đồng thanh cái là thanh dẫn điện bằng đồng hoặc hợp kim đồng, có dạng thanh dẹt hoặc thanh đặc, dùng để phân phối điện năng giữa máy cắt, MCCB, ACB, contactor và các nhánh tải trong tủ điện.

1.2 Vai trò của đồng thanh cái

Đồng thanh cái giúp dẫn dòng điện lớn với tổn hao thấp, liên kết các thiết bị điện trong tủ, tăng độ ổn định cơ khí khi xảy ra ngắn mạch và hỗ trợ mở rộng hệ thống điện dễ dàng.

2. Các loại đồng thanh cái phổ biến hiện nay

2.1 Đồng đỏ điện phân C1100

Loại đồng này có độ tinh khiết cao, độ dẫn điện tốt và được sử dụng phổ biến trong tủ điện công nghiệp, tủ MSB, MDB, ATS và tụ bù.

2.2 Đồng mạ thiếc

Đồng mạ thiếc có khả năng chống oxy hóa tốt, phù hợp môi trường ẩm hoặc ven biển, đồng thời giúp giảm điện trở tiếp xúc tại mối nối.

2.3 Đồng mạ bạc

Loại này có điện trở tiếp xúc rất thấp và thường dùng cho trạm điện, máy phát hoặc thiết bị có dòng điện lớn.

3. Tiêu chuẩn kỹ thuật cần kiểm tra khi chọn đồng thanh cái

3.1 Tiêu chuẩn vật liệu

Nên ưu tiên sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn ASTM B187, ASTM B152, JIS H3100 và IEC 61439 đối với tủ điện hạ thế.

3.2 Thông số cần có trong chứng chỉ

Cần kiểm tra thành phần hóa học, độ dẫn điện, độ cứng, kích thước, dung sai và xuất xứ vật liệu.

4. Cách xác định dòng điện thiết kế của thanh cái

4.1 Xác định dòng tải

Dòng tải được xác định từ công suất thiết kế, điện áp hệ thống và hệ số công suất của tải.

4.2 Hệ số dự phòng

Nên chọn thanh cái có khả năng mang dòng lớn hơn khoảng 20 đến 30 phần trăm so với dòng tính toán để dự phòng mở rộng tải và tăng tuổi thọ vận hành.

5. Cách chọn kích thước đồng thanh cái theo dòng điện

5.1 Dòng nhỏ dưới 160A

Có thể sử dụng các thanh đồng kích thước nhỏ như 20x3mm hoặc 25x3mm.

5.2 Dòng trung bình từ 250A đến 550A

Nên sử dụng các kích thước từ 30x5mm đến 50x5mm.

5.3 Dòng lớn trên 600A

Nên dùng thanh 60x5mm, 80x10mm hoặc nhiều thanh song song cho mỗi pha.

5.4 Khi nào dùng nhiều thanh song song

Khi dòng điện vượt quá khả năng của một thanh đơn, việc dùng nhiều thanh song song giúp giảm phát nóng, giảm lực điện động khi ngắn mạch và thuận lợi cho thi công.

6. Kiểm tra mật độ dòng điện cho phép

6.1 Giá trị khuyến nghị

Đối với tủ điện thông thường nên duy trì mật độ dòng điện khoảng 1,2 đến 1,6A trên mỗi milimet vuông tiết diện đồng. Tủ thông gió tốt có thể tăng lên khoảng 2,0A trên mỗi milimet vuông.

6.2 Lưu ý môi trường nóng

Tủ điện đặt ngoài trời hoặc trong phòng kỹ thuật nóng nên giảm mật độ dòng điện để hạn chế phát nhiệt.

7. Kiểm tra khả năng chịu ngắn mạch

7.1 Ý nghĩa

Thanh cái phải chịu được tác động nhiệt và lực điện động trong thời gian ngắn mạch mà không bị biến dạng.

7.2 Khuyến nghị thiết kế

Cần kiểm tra khả năng chịu ngắn mạch theo dòng sự cố dự kiến của hệ thống trước khi lựa chọn kích thước thanh cái.

8. Chọn khoảng cách pha và khoảng cách cách điện

8.1 Khoảng cách pha

Hệ thống điện áp 400V nên bố trí khoảng cách pha tối thiểu khoảng 25mm. Hệ thống 690V nên tăng khoảng cách lên khoảng 40mm.

8.2 Khoảng cách tới vỏ tủ

Khoảng cách từ thanh cái đến vỏ tủ nên tối thiểu khoảng 20mm và sử dụng đế đỡ cách điện đạt chuẩn.

9. Lựa chọn bề mặt thanh cái

9.1 Đồng trần

Giá thành thấp và dễ gia công nhưng cần bảo trì định kỳ để tránh oxy hóa.

9.2 Đồng mạ thiếc

Là lựa chọn phổ biến nhất trong tủ điện công nghiệp nhờ khả năng chống oxy hóa và ổn định tiếp xúc lâu dài.

9.3 Đồng mạ bạc

Dùng cho thiết bị yêu cầu điện trở tiếp xúc rất thấp.

10. Yêu cầu kỹ thuật khi gia công thanh cái

10.1 Đột lỗ

Mép lỗ phải sạch, không nứt và không có ba via lớn.

10.2 Uốn thanh cái

Bán kính uốn cần đủ lớn để tránh nứt gãy vật liệu.

10.3 Bề mặt tiếp xúc

Cần làm sạch trước khi lắp ráp để đảm bảo tiếp xúc điện tốt.

11. Yêu cầu siết bulông thanh cái

Bulông phải được siết đúng mô men theo khuyến cáo của nhà sản xuất để tránh phát nhiệt và lỏng mối nối trong quá trình vận hành.

12. Các sai lầm thường gặp khi chọn đồng thanh cái

12.1 Chọn theo kinh nghiệm mà không tính toán dòng tải

Dễ dẫn đến quá nhiệt và giảm tuổi thọ thiết bị.

12.2 Không tính nhiệt độ môi trường

Làm thanh cái làm việc ở nhiệt độ cao kéo dài.

12.3 Dùng đồng pha tạp

Làm tăng tổn hao điện năng và phát nóng.

12.4 Không kiểm tra khả năng chịu ngắn mạch

Có thể gây cong vênh hoặc hư hỏng thanh cái khi xảy ra sự cố.

13. Ví dụ chọn đồng thanh cái cho tủ MSB 630A

13.1 Thông số thiết kế

Tủ điện có dòng định mức 630A, điện áp 400V, nhiệt độ môi trường khoảng 40 độ C và dòng ngắn mạch dự kiến 35kA trong 1 giây.

13.2 Phương án lựa chọn

Có thể chọn hai thanh đồng 50x5mm cho mỗi pha để đảm bảo khả năng mang dòng và dự phòng tải trong tương lai.

14. Khuyến nghị lựa chọn theo loại tủ điện

14.1 Tủ dân dụng dưới 100A

Có thể dùng đồng đỏ trần.

14.2 Tủ phân phối từ 100A đến 400A

Nên dùng đồng đỏ hoặc đồng mạ thiếc.

14.3 Tủ MSB từ 400A đến 1600A

Nên ưu tiên đồng đỏ mạ thiếc.

14.4 Tủ ngoài trời và môi trường ẩm

Nên sử dụng đồng mạ thiếc để tăng độ bền chống oxy hóa.

15. Cách kiểm tra chất lượng đồng thanh cái trước khi lắp đặt

Kiểm tra kích thước thực tế, độ phẳng, độ cong, bề mặt không nứt rỗ, tình trạng oxy hóa và chứng chỉ vật liệu của nhà sản xuất.

16. Bảo trì thanh cái sau khi vận hành

Nên kiểm tra nhiệt độ bằng camera nhiệt định kỳ, siết lại bulông sau thời gian đầu vận hành, vệ sinh bụi bẩn và thay thế thanh cái có dấu hiệu quá nhiệt.

17. Lưu ý khi mua đồng thanh cái trên thị trường

Nên chọn nhà cung cấp có chứng chỉ vật liệu rõ ràng, kích thước đúng tiêu chuẩn, bề mặt mạ đồng đều và có khả năng gia công theo bản vẽ tủ điện.

Đối với các dự án tủ điện công nghiệp, trạm biến áp hoặc hệ thống phân phối công suất lớn, việc lựa chọn đồng thanh cái cần dựa trên tính toán dòng tải, mật độ dòng điện, khả năng chịu ngắn mạch và điều kiện môi trường thực tế thay vì chỉ dựa vào kinh nghiệm. Chọn đúng ngay từ giai đoạn thiết kế sẽ giúp hệ thống vận hành an toàn, giảm tổn hao điện năng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Nếu bạn có nhu cầu tham khảo giá các sản phẩm nêu trên vui lòng liên hệ Đồng Thanh Cái Tân Bình Phát, thông tin chi tiết dưới đây:

CÔNG TY TNHH TM XUẤT NHẬP KHẨU TÂN BÌNH PHÁT

VPGD: Số 52 Bùi Quốc Khái, P. Hoàng Liệt, Quận Hoàng Mai, Hà Nội

Hotline zalo: 058 694 8888

Thông tin sản phẩm: https://tanbinhphat-copper.com.vn/san-pham