Trong bối cảnh công nghiệp hóa phát triển mạnh mẽ, hệ thống điện nhà xưởng đóng vai trò cốt lõi trong việc vận hành sản xuất ổn định và hiệu quả. Một hệ thống điện được thiết kế khoa học không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mà còn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người lao động và thiết bị máy móc. Bài viết sau, Điện Châu Á sẽ giúp bạn hiểu rõ về các thành phần quan trọng, quy trình thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống điện nhà xưởng – nền tảng không thể thiếu trong bất kỳ nhà máy hiện đại nào.
Giới thiệu chung
Hệ thống điện trong nhà xưởng công nghiệp là yếu tố cốt lõi đảm bảo hoạt động sản xuất diễn ra an toàn, hiệu quả và liên tục. Hệ thống này bao gồm ba phần chính: điện nặng, điện nhẹ và chiếu sáng.
Điện nặng chịu trách nhiệm cấp nguồn cho toàn bộ máy móc, thiết bị thông qua trạm biến áp, tủ điện, máy phát điện, hệ thống tiếp địa và chống sét.
Điện nhẹ hỗ trợ công nghệ và quản lý gồm mạng LAN, tổng đài, camera giám sát và âm thanh thông báo.
Hệ thống chiếu sáng bao gồm đèn làm việc và đèn thoát hiểm, giúp đảm bảo điều kiện làm việc và an toàn trong các tình huống khẩn cấp.
Quy trình thiết kế hệ thống điện cần tuân thủ các bước như: tính phụ tải, thiết kế điện cao áp – hạ áp, chiếu sáng và bù công suất. Trong quá trình thiết kế, cần đảm bảo an toàn tuyệt đối, tiết kiệm điện, vận hành ổn định và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia.
Các thành phần chính của hệ thống điện nhà xưởng
Hệ thống điện nặng:
Là một phần không thể thiếu trong bất kỳ nhà máy công nghiệp nào. Hệ thống này thường sử dụng nguồn điện 3 pha, điện áp 380V và bao gồm nhiều thành phần quan trọng nhằm đảm bảo việc cấp điện ổn định, an toàn và hiệu quả cho toàn bộ nhà máy.
Trạm biến áp, tủ trung thế và hạ thế
- Đây là nơi nhận điện từ lưới điện quốc gia, chuyển đổi thành mức điện áp phù hợp để sử dụng trong nhà máy.
- Các tủ điện trung thế và hạ thế giúp chia điện thành từng mạch riêng cho các khu vực và thiết bị khác nhau.
Máy phát điện và bộ chuyển mạch
- Máy phát điện hoạt động như một nguồn dự phòng khi mất điện lưới, giúp duy trì hoạt động sản xuất liên tục.
- Bộ chuyển mạch tự động chuyển đổi giữa nguồn điện chính và nguồn dự phòng, đảm bảo không bị gián đoạn.
Tủ điện phân phối
- Là nơi lắp đặt và bảo vệ các thiết bị điện như công tắc, aptomat…
- Có chức năng phân phối điện đến từng khu vực, từng máy móc.
- Đồng thời bảo vệ an toàn cho người sử dụng bằng cách cách ly với dòng điện.
Tủ điều khiển máy móc
- Điều khiển hoạt động của động cơ và các thiết bị trong dây chuyền sản xuất.
- Gồm chức năng cấp điện, khởi động/tắt máy, giám sát và bảo vệ động cơ khỏi sự cố như quá tải hoặc ngắn mạch.
Hệ thống ổ cắm công nghiệp
- Là nơi kết nối nguồn điện với thiết bị sử dụng.
- Khác với ổ cắm dân dụng, ổ cắm công nghiệp có thiết kế chống nước, chống bụi và kèm cầu chì để tăng độ an toàn.
Hệ thống tiếp địa
- Giúp xử lý các sự cố rò rỉ điện, giảm nguy cơ giật điện.
- Gồm cọc tiếp địa chôn dưới đất và dây nối từ thiết bị đến cọc, đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành.
Hệ thống chống sét
- Bảo vệ nhà máy khỏi nguy cơ bị sét đánh trực tiếp.
- Dẫn dòng sét xuống đất an toàn, tránh làm hỏng thiết bị hoặc gây cháy nổ qua hệ thống điện.
Hệ thống điện nhẹ:
Chỉ chiếm khoảng 10–20% tổng hệ thống điện, nhưng lại đóng vai trò rất quan trọng trong việc vận hành thiết bị công nghệ, đảm bảo sự tiện nghi, an toàn và kết nối thông tin trong nhà máy.
Hệ thống mạng LAN & Internet
- Kết nối các máy tính trong nhà máy với nhau.
- Là nền tảng để vận hành các thiết bị khác như: tổng đài nội bộ, camera an ninh, máy in, máy fax…
- Giúp doanh nghiệp số hóa quy trình làm việc và trao đổi dữ liệu nhanh chóng.
Hệ thống tổng đài, điện thoại nội bộ
- Cho phép các phòng ban, khu vực trong nhà máy liên lạc nhanh chóng, tiết kiệm thời gian.
- Đặc biệt quan trọng với nhà máy quy mô lớn hoặc hoạt động theo dây chuyền.
Hệ thống camera giám sát (CCTV)
- Đảm bảo an ninh và giám sát toàn bộ khu vực sản xuất.
- Giúp quản lý hiệu quả hơn, phòng ngừa rủi ro mất tài sản, sự cố kỹ thuật.
- Hình ảnh có thể được lưu trữ phục vụ kiểm tra khi cần.
Hệ thống âm thanh công cộng (PA)
- Dùng để phát thông báo, cảnh báo khẩn cấp hoặc hướng dẫn trong quá trình sản xuất.
- Đặc biệt hữu ích trong môi trường có diện tích rộng, nhiều tiếng ồn như nhà máy.
Hệ thống chiếu sáng:
Là một phần quan trọng trong nhà máy, không chỉ giúp đảm bảo điều kiện làm việc tốt cho công nhân mà còn góp phần tăng hiệu suất sản xuất và đảm bảo an toàn.
Đèn chiếu sáng làm việc (chiếu sáng linh hoạt)
- Là hệ thống đèn được bố trí để phục vụ hoạt động sản xuất hàng ngày.
- Thiết kế phải hợp lý, đủ độ sáng, không gây chói mắt, giúp công nhân quan sát rõ ràng, làm việc chính xác hơn.
- Ngoài ra, cần tiết kiệm điện năng, sử dụng đèn LED công suất phù hợp để giảm chi phí vận hành lâu dài.
- Hệ thống cũng nên thân thiện với môi trường, đảm bảo tuổi thọ cao và ít cần bảo trì.
Đèn chiếu sáng sự cố (đèn thoát hiểm)
- Được dùng trong các tình huống khẩn cấp như: mất điện, cháy nổ, cần sơ tán khẩn cấp.
- Đèn sẽ tự động bật sáng khi nguồn điện chính bị ngắt, giúp chỉ dẫn lối thoát hiểm rõ ràng.
- Hệ thống này bắt buộc phải tuân thủ tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy (PCCC) do Nhà nước quy định, nhằm đảm bảo an toàn tính mạng cho toàn bộ nhân sự trong nhà máy.
Quy trình thiết kế hệ thống điện nhà xưởng
Bước 1: Xác định phụ tải tính toán
- Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất, nhằm tính tổng công suất điện mà nhà xưởng sẽ sử dụng tại cùng một thời điểm.
- Việc xác định đúng phụ tải giúp kỹ sư lựa chọn đúng thiết bị điện phù hợp (máy biến áp, dây dẫn, CB…), tránh quá tải hoặc lãng phí.
Bước 2: Thiết kế hệ thống điện cao áp
- Hệ thống điện cao áp có nhiệm vụ dẫn điện từ lưới điện quốc gia vào nhà máy.
- Trong bước này, kỹ sư cần bố trí hợp lý trạm biến áp, đường dây cao áp, tủ phân phối trung thế, đảm bảo an toàn và tối ưu không gian.
Bước 3: Thiết kế hệ thống điện hạ áp
- Điện hạ áp là dòng điện có điện áp dưới 1kV, được sử dụng trực tiếp cho máy móc, thiết bị trong nhà máy.
- Cần thiết kế sơ đồ đi dây, vị trí tủ điện điều khiển và cách bố trí ổ cắm, máy móc sao cho hợp lý, tiện lợi và an toàn.
Bước 4: Thiết kế hệ thống chiếu sáng
- Chiếu sáng tốt giúp cải thiện điều kiện làm việc và nâng cao năng suất lao động.
- Cần bố trí đèn chiếu sáng đủ độ sáng, không gây chói, không thiếu cũng không dư thừa để tránh lãng phí điện và thiết bị.
Bước 5: Thiết kế hệ thống bù công suất
- Hệ thống bù công suất giúp giảm tổn thất điện năng, tiết kiệm chi phí hóa đơn tiền điện, đồng thời bảo vệ và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
- Bước này thường bao gồm thiết kế tụ bù tự động hoặc thủ công phù hợp với nhu cầu thực tế của nhà máy.
Tiêu chuẩn và lưu ý khi thiết kế hệ thống điện
Đảm bảo an toàn tuyệt đối
- Hệ thống điện phải an toàn cho người vận hành, công nhân và các thiết bị máy móc.
- Phải có các biện pháp bảo vệ như tiếp địa, chống giật, chống quá tải, ngắt điện khi có sự cố.
Vận hành hiệu quả, ổn định
- Thiết kế cần đảm bảo máy móc vận hành đúng công suất, các thiết bị điều khiển, chiếu sáng và công nghệ thông tin hoạt động ổn định, không bị gián đoạn.
- Hệ thống điện phải phù hợp với quy mô sản xuất, giúp nâng cao năng suất làm việc.
Tuân thủ đúng quy trình, kỹ thuật
- Quá trình lắp đặt cần được thực hiện tuần tự theo đúng các bước kỹ thuật, đảm bảo không thiếu sót thiết bị và không gây ảnh hưởng đến các khâu khác.
- Cần có bản vẽ thiết kế chi tiết và được kiểm duyệt kỹ lưỡng trước khi triển khai.
Tiết kiệm chi phí vận hành
- Hệ thống phải được thiết kế tối ưu hóa điện năng tiêu thụ, giảm thất thoát và tránh lãng phí.
- Cần cân nhắc việc sử dụng thiết bị tiết kiệm điện, hệ thống bù công suất và các giải pháp quản lý năng lượng hiệu quả.
Đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia
- Việc thiết kế và thi công phải tuân theo các quy định, tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống điện công nghiệp như:
- TCVN về điện áp, an toàn điện, phòng cháy chữa cháy
- Các yêu cầu về bảo trì, kiểm định và nghiệm thu
Việc đầu tư vào hệ thống điện nhà xưởng chất lượng cao là một chiến lược lâu dài để doanh nghiệp phát triển bền vững. Với kinh nghiệm và năng lực thi công chuyên nghiệp, Điện Châu Á tự hào là đơn vị uy tín trong lĩnh vực thiết kế – thi công hệ thống điện công nghiệp. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp điện an toàn, hiệu quả và tiết kiệm cho nhà máy của mình, hãy liên hệ ngay:
