Thi Công Hệ Thống Điện Cho Nhà Xưởng, Nhà Máy – Phân Tích Kỹ Thuật và Thực Tiễn Triển Khai

1. Giới Thiệu Chung

Trong bất kỳ công trình công nghiệp nào – từ xưởng sản xuất vừa và nhỏ đến nhà máy quy mô lớn – hệ thống điện đóng vai trò xương sống cho toàn bộ hoạt động. Không chỉ là “nguồn cấp năng lượng”, hệ thống điện còn quyết định đến sự ổn định sản xuất, năng suất lao động, độ an toàn và khả năng tự động hóa.

Việc thi công hệ thống điện đòi hỏi kiến thức chuyên môn sâu, kinh nghiệm thực tiễn, và sự tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như quy định pháp luật.

2. Tiêu Chuẩn Thiết Kế Hệ Thống Điện Nhà Xưởng

2.1. Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

• TCVN 7447 series / IEC 60364 – Quy định chi tiết về thiết kế, lắp đặt và kiểm tra hệ thống điện hạ áp.

• TCVN 9207:2012 – Quy chuẩn thiết kế điện trong công trình công nghiệp.

• TCVN 9385:2012 – Hướng dẫn chống sét cho công trình xây dựng.

• TCVN 5308 / TCVN 394 / QCVN 01:2008/BCT – Về an toàn điện công nghiệp.

Ngoài ra, với nhà máy có vốn đầu tư nước ngoài (FDI), cần tích hợp:

• NFPA 70 (NEC) – Chuẩn điện Hoa Kỳ.

• BS 7671 (UK Wiring Regulations) – Tiêu chuẩn của Anh Quốc.

2.2. Nguyên tắc thiết kế

• Đồng bộ – mô đun – linh hoạt: Sẵn sàng mở rộng dây chuyền trong tương lai.

• Tính toán công suất theo đặc thù nhà xưởng:

  • Điện động lực (motor, máy móc): từ 70–90% tổng tải.

  • Chiếu sáng, điều khiển, văn phòng: 10–30%.

• Tách biệt mạch điều khiển, tín hiệu và động lực: Tránh nhiễu điện từ, tăng độ ổn định.

• Hệ thống phân phối 2 hoặc 3 cấp:

  • Tủ tổng → Tủ phân phối → Tủ điều khiển máy.

  • Ưu tiên mạch vòng hoặc song song để đảm bảo cấp điện liên tục.

3. Quy Trình Thi Công Hệ Thống Điện

3.1. Giai đoạn chuẩn bị

• Khảo sát mặt bằng thực tế, lập bản vẽ shop drawing.

• Lập bảng dự toán chi tiết cho từng hạng mục: thiết bị, cáp, vật tư phụ kiện, nhân công.

• Thẩm định thiết kế bởi kỹ sư điện công nghiệp, kiến trúc và PCCC.

3.2. Thi công hệ thống điện động lực và chiếu sáng

Cáp điện và phương pháp thi công:

• Dùng cáp XLPE chống cháy, chống dầu, bọc PVC chịu lực.

• Phương pháp đi dây:

  • Trên máng cáp, thang cáp (có nắp) – đối với tuyến cấp chính.

  • Ống thép luồn dây (IMC, EMT) – khu vực dễ cháy, bụi hoặc có máy móc chuyển động.

  • Dây âm sàn hoặc treo trần – với khu vực sạch (như nhà máy thực phẩm, dược phẩm).

Tủ điện:

• Sản xuất theo tiêu chuẩn IEC 61439, cấp bảo vệ IP54–IP66.

• Phân loại:

  • MDB (Main Distribution Board): Tủ tổng.

  • SMDB: Tủ trung gian.

  • DB: Tủ cấp khu vực, máy.

• Trang bị ACB, MCCB, MCB, RCD, relay bảo vệ pha – lệch áp, chống giật, ngắn mạch.

4. Hệ Thống Tiếp Địa và Chống Sét

4.1. Tiếp địa

• Mỗi nhà máy bắt buộc có hệ thống tiếp địa an toàn (PE) độc lập với tiếp địa chống sét.

• Điện trở tiếp địa yêu cầu:

  • ≤ 1 Ohm với nhà máy có thiết bị tự động, máy CNC.

  • ≤ 4 Ohm với nhà xưởng thông thường.

4.2. Chống sét lan truyền

• Kim thu sét lắp trên mái nhà, cao hơn điểm cao nhất ≥ 1,5m.

• Dùng thiết bị SPD (Surge Protection Device) tại tủ tổng để bảo vệ thiết bị khỏi sét lan truyền từ đường điện.

5. An Toàn Trong Thi Công và Vận Hành

5.1. Trong giai đoạn thi công

• Tuân thủ Quy chuẩn QCVN 18:2021/BXD – An toàn trong xây dựng.

• Công nhân điện bắt buộc có chứng chỉ nghề, mang đầy đủ PPE (bảo hộ điện).

• Ngắt nguồn trước khi đấu nối; lắp rào chắn, biển báo, khóa liên động tại vị trí nguy hiểm.

5.2. Sau khi hoàn thiện

• Kiểm tra và nghiệm thu hệ thống:

  • Đo điện trở cách điện, kiểm tra tiếp điểm, test MCCB, thử relay bảo vệ...

• Lập hồ sơ hoàn công chi tiết: Bao gồm bản vẽ as-built, thông số kỹ thuật, sơ đồ nguyên lý – bố trí.

• Hướng dẫn vận hành, bảo trì định kỳ:

  • Bảo dưỡng 6–12 tháng/lần.

  • Kiểm tra nhiệt độ đầu cáp, siết chặt đầu nối, vệ sinh máng cáp...

6. Các Vấn Đề Cần Đặc Biệt Lưu Tâm

7. Kết Luận

Hệ thống điện công nghiệp là một thành phần sống còn đối với nhà máy, nhà xưởng. Thiết kế và thi công đúng kỹ thuật không chỉ đảm bảo hoạt động ổn định, mà còn bảo vệ con người và tài sản khỏi rủi ro lớn về cháy nổ, chập điện, dừng máy.

Một đơn vị thi công chuyên nghiệp không chỉ biết kéo dây và lắp tủ, mà còn phải hiểu được “tư duy hệ thống” – từ khâu thiết kế logic đến kiểm soát rủi ro và tối ưu vận hành về lâu dài.