Junction Box là gì? Cấu tạo và vai trò trong hệ thống điện

Trong hệ thống điện dân dụng hoặc công nghiệp, Junction Box thường xuất hiện với hình dạng hộp vuông nhỏ được treo lắp gần các thiết bị điện. Vậy Junction Box là gì, có đặc điểm và vai trò như thế nào trong hệ thống điện? Bạn có thể tìm hiểu tất cả thông qua bài viết dưới đây của BTB Electric. 

Khái niệm Junction Box

Junction Box (hay còn được gọi là hộp nối, hộp đấu nối, viết tắt là JB) là thiết bị điện dạng hộp được sử dụng để chứa, kết nối và bảo vệ các mối nối điện và dây cáp, thuận tiện cho việc kiểm tra và bảo trì mạch điện. Hộp đấu nối thường được làm từ vật liệu cách điện như nhựa, kim loại hoặc thép không gỉ để đảm bảo các mối nối an toàn, tránh tiếp xúc với các yếu tố như bụi bẩn, nước đọng, sự oxi hóa hoặc các tác động cơ học từ môi trường.

Trong điện năng lượng mặt trời, JB là thiết bị thiết yếu với vai trò chính tạo kết nối giữa các dây cáp từ tấm pin đến bộ điều khiển và bộ chuyển đổi điện. Hộp đấu nối thường được lắp đặt gần các tấm pin mặt trời và chịu trách nhiệm dẫn điện từ các tế bào quang điện. Một số dòng JB còn tích hợp các diode ngăn dòng ngược, giúp bảo vệ các tế bào quang điện khỏi hiện tượng quá nhiệt.

Junction Box có nhiều kích thước khác nhau, tùy thuộc vào thiết bị và số lượng dây đấu nối. Thông thường, một hộp JB cơ bản có kích thước 25x30x20 cm. Các loại hộp lớn hơn sẽ dùng cho ứng dụng máy móc công nghiệp đòi hỏi tiết diện dây và số lượng dây lớn. Các tủ này sau đó sẽ được treo trên tường hoặc gắn trực tiếp xung quanh thiết bị.

Hộp đấu nối được sử dụng phổ biến trong hệ thống điện trong nhà, công trình xây dựng, công nghiệp và các ứng dụng khác để tạo điểm đấu nối an toàn và chuyển mạch ổn định trong hệ thống điện.

Cấu tạo cơ bản của hộp đấu nối Junction Box

Cấu tạo cơ bản của một Junction Box gồm các thành phần: vỏ hộp, nắp đậy, các đầu nối, bộ chống thấm, linh kiện bảo vệ và phụ kiện đi kèm. 

Vỏ hộp 

Được làm từ vật liệu cách điện như nhựa, hợp kim hoặc thép không gỉ, có khả năng chống thấm, chống cháy và chịu được tác động của môi trường theo tiêu chuẩn bảo vệ IP65, IP67. Bộ phận này có nhiệm vụ chứa và bảo vệ các đầu nối và dây cáp bên trong. Trong các môi trường khắc nghiệt, JB sẽ được làm bằng hợp kim inox 304 hoặc 316 chống ăn mòn.

Nắp đậy

Junction Box có một nắp đậy phía trên, được gắn vào hộp chính bằng các khóa hoặc ốc vít. Nắp đậy đảm bảo các thành phần bên trong được bảo vệ khỏi tác động môi trường và ngăn chặn bụi, nước hay các chất lạ xâm nhập vào bên trong.

Các đầu nối

Là các thanh tiếp điểm hoặc bộ nối có tác dụng kết nối dây dẫn với nhau hoặc kết nối các dây từ tấm pin mặt trời với các thành phần điện khác. Các đầu nối này được thiết kế dạng đầu vặn hoặc bấm kẹp để đảm bảo mối nối chắc chắn và ổn định.

Bộ chống thấm 

JB thường được trang bị bộ chống thấm để đảm bảo nước và các tác động môi trường không thể xâm nhập vào bên trong qua các khe vào cáp. Bộ chống thấm có thể gồm các phốt, vòng đệm cao su, keo chống thấm hoặc các vật liệu chống thấm khác.

Bảng mạch hoặc linh kiện bảo vệ 

Hộp đấu nối có thể tích hợp thêm linh kiện bảo vệ như cầu chì để hạn chế ảnh hưởng từ các sự cố quá dòng, quá áp. Ngoài ra, một số loại JB còn được trang bị thêm diode chống ngược để bảo vệ hệ thống khỏi hiện tượng dòng điện ngược, đặc biệt quan trọng với hệ thống điện mặt trời.

Phụ kiện bổ sung 

Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể, Junction Box có thể đi kèm các phụ kiện bổ sung như ống thoát nước, giá đỡ hoặc khung, thiết bị giữ cáp, mặt kính quan sát hoặc hệ thống thông gió.

Cách phân loại hộp đấu nối Junction Box

Junction Box được phân loại theo nhiều tiêu chí như theo vật liệu, theo kết nối, theo chức năng,…

Theo vật liệu chế tạo

• Junction Box bằng nhựa: Loại Junction Box cơ bản, được làm từ nhựa PVC hoặc nhựa polyme chống cháy, có khả năng cách nhiệt và chống ăn mòn.
• Junction Box bằng kim loại: Vỏ của JB loại này được làm từ các vật liệu như thép không gỉ, nhôm hoặc thép tấm mạ kẽm, có khả năng chống va đập và bảo vệ tốt hơn trong môi trường khắc nghiệt. Junction Box bằng kim loại được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, hầm mỏ hoặc các khu vực có yêu cầu bảo vệ cao.

Theo hình dạng

• Junction Box chảo tròn: Hộp đấu nối nhỏ, có độ sâu từ ½ đến ¾ inch, được sử dụng khi lắp đặt đèn chiếu sáng, quạt trần hoặc các thiết bị nhỏ.

• Junction Box hình bát giác: Thường được sử dụng để kết nối các thiết bị chiếu sáng như đèn gắn trần, đèn gắn tường hoặc cung cấp giải pháp linh hoạt cho các ứng dụng đi dây phức tạp. 

Theo kết nối

• Junction Box mở: Có mặt trên và mặt bên thiết kế mở, cho phép dễ dàng truy cập và kiểm tra các kết nối.
• Junction Box đóng: Có mặt trước và mặt sau kín, chỉ có các khe vào cáp để dây cáp đi vào và ra khỏi hộp. JB loại đóng bảo vệ tốt hơn cho kết nối và đường dây trong môi trường khắc nghiệt nên thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và môi trường có yêu cầu bảo vệ cao.

Theo mục đích sử dụng

• Junction Box điều khiển: Được thiết kế để chứa các thành phần điều khiển như công tắc, nút nhấn, relay và các linh kiện điện tử khác nên phù hợp trong các hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp.
• Junction Box phân phối: Loại Junction Box này được sử dụng để chứa các đầu nối và thiết bị phân phối điện như bộ chia dòng điện hoặc bảng điều khiển, có tác dụng phân phối nguồn điện đến các thiết bị và hệ thống khác nhau trong một hệ thống.

Theo chức năng

• Junction Box tiêu chuẩn: Loại JB phổ biến nhất có kích thước và thiết kế tiêu chuẩn theo IEC, NEMA hoặc UL. Loại này được ứng dụng rộng rãi trong các công trình điện dân dụng và công nghiệp.
• Junction Box chống cháy: Được thiết kế đặc biệt từ các vật liệu chống cháy như thép hoặc hợp chất nhựa chịu nhiệt để chịu được nhiệt độ cao và ngăn ngừa sự lây lan của lửa. JB chống cháy là lựa chọn tối ưu cho các khu vực có nguy cơ cháy nổ như nhà máy hóa chất, các tòa nhà công nghiệp, hoặc các ứng dụng yêu cầu an toàn cháy nổ khắt khe.
• Junction Box chống nước: Được thiết kế để sử dụng ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm ướt nên có khả năng chống thấm nước tốt. Loại hộp đấu nối này thích hợp cho các công trình gần biển, bể bơi hoặc các hệ thống điện ngoài trời như điện mặt trời, đèn chiếu sáng công cộng.
• Junction Box tích hợp diode chống ngược: Đây là loại JB chuyên dụng dành cho hệ thống điện mặt trời để ngăn ngừa dòng điện quay ngược lại tấm pin hoặc bảo vệ các tế bào quang điện khỏi hiện tượng quá nhiệt. JB diode chống ngược có cấu trúc nhỏ gọn nên thường được lắp sau tấm pin mặt trời.
• Junction Box có cầu chì bảo vệ: Loại hộp này tích hợp thêm cầu chì, giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá dòng hoặc ngắn mạch, thường được sử dụng trong các hệ thống điện đòi hỏi mức độ an toàn cao, như các tòa nhà văn phòng, nhà máy, và các hệ thống điện công nghiệp.

Vai trò và ứng dụng của Junction Box

Junction Box đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và bảo vệ dây dẫn nhằm tạo ra một mạng lưới điện an toàn và ổn định. Dưới đây là các chức năng chính của hộp đấu nối.

• Bảo vệ an toàn: Junction Box bảo vệ các kết nối điện khỏi các yếu tố môi trường như nước, bụi bẩn, hóa chất và tác động cơ học. Điều này giảm nguy cơ ngắn mạch, chập điện, cháy nổ và các sự cố khác, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và người sử dụng.
• Quản lý dây cáp: Ngõ vào và ngõ ra của hộp đấu nối thường được khoét lỗ và gắn các vòng cao su nhằm mục đích giữ cho dây cáp được tổ chức gọn gàng, không bị vỏ tủ cứa đứt hay bị vướng,..
• Dễ dàng bảo trì và sửa chữa: Với việc tập trung các kết nối và dây cáp trong một vị trí duy nhất, JB giúp các kỹ sư điện xác định dễ dàng các vấn đề kỹ thuật, cũng như thuận tiện cho việc sửa chữa và bảo trì các đường dây điện.
• Linh hoạt trong việc kết nối: Junction Box cho phép dễ dàng mở rộng hoặc thay đổi cấu trúc của hệ thống điện, linh hoạt thêm bớt các thiết bị, linh kiện mà không gây ảnh hưởng đến thiết kế ban đầu.
• Đảm bảo hiệu suất: JB giúp duy trì hiệu suất ổn định cho hệ thống điện bằng cách tạo ra các kết nối điện phù hợp và tin cậy, giảm tổn thất điện áp và đảm bảo truyền tải dòng điện hiệu quả.
• Tiết kiệm thời gian và công sức: Sử dụng hộp đấu nối giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình cài đặt và bảo trì. 

Với những đặc tính ưu việt trên, Junction Box có mặt trong mọi hệ thống điện từ dân dụng đến công nghiệp, thương mại,…

• Ngành xây dựng: Hộp đấu nối được dùng để kết nối các đường dây điện trong hệ thống điện nhà ở, văn phòng, trung tâm mua sắm, tòa nhà thương mại…
• Ngành công nghiệp: Trong các nhà máy, xí nghiệp, hộp đấu nối có chức năng kết nối các thiết bị điện, máy móc, dây chuyền, hệ thống điện tự động,…
• Ngành giao thông: Trong hệ thống đèn giao thông, điều khiển tín hiệu, JB được dùng để kết nối đường dây điện đến các thiết bị điện tử.
• Ngành năng lượng: Trong hệ thống điện mặt trời, hộp đấu nối có nhiệm vụ kết nối các bộ tách điện, bộ biến áp…
• Ngành an ninh: Trong hệ thống bảo vệ an ninh, camera giám sát, hộp đấu nối được sử dụng để kết nối các thiết bị cảm biến, camera, bộ thu phát sóng…
• Ngành y tế: Hộp đấu nối dùng để kết nối thiết bị y tế, thiết bị đo lường, thiết bị chăm sóc sức khỏe… trong bệnh viện, cơ sở y tế.

Câu hỏi thường gặp về Junction Box

Câu hỏi 1: Cần lưu ý điều gì khi lựa chọn hộp đấu nối?

Trả lời: Hộp đấu nối là thiết bị điện quan trọng nên quá trình chọn mua cần quan tâm đến các yếu tố:

• Xác định môi trường lắp đặt và ứng dụng cụ thể để lựa chọn hộp nối có vật liệu cấu tạo phù hợp. 
• Xác định kích thước và không gian đặt hộp đấu nối. 
• Xác định số lượng dây và cỡ dây để tránh hộp nối quá tải. 
• Xem xét các tiêu chuẩn chất lượng gồm chứng nhận an toàn (theo IEC, NEMA, UL), mức độ bảo vệ (theo IP, NEMA).
• Ưu tiên loại Junction đa chức năng và có khả năng mở rộng hệ thống điện. 
• Lựa chọn Junction Box đến từ các thương hiệu nổi tiếng, nhà phân phối uy tín trên thị trường. 

Câu hỏi 2: Các hộp đấu nối có thể lắp đặt âm tường không?

Trả lời: Không nên. Theo tiêu chuẩn, Junction Box cần được lắp đặt ở vị trí dễ tiếp cận để thuận tiện cho việc kiểm tra, bảo trì nên không nên lắp âm tường cho thiết bị này. 

Chúng tôi đã giới thiệu đến bạn thông tin tổng quát về Junction Box. Để tìm hiểu các kiến thức khác liên quan đến thiết bị trong tủ bảng điện, bạn có thể truy cập website: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tu-dien/.