Cầu chì là một vật dụng rất quen thuộc đối với các hộ gia đình và nó được dùng với vai trò ngắt mạch khi quá tải. Đó là điều mà hầu hết mọi người đều biết. Nhưng vẫn có nhiều người còn thắc mắc cầu chì là gì, cấu tạo, các loại cầu chì, công dụng của cầu chì. Chính vì vậy, chúng tôi đã tổng hợp các thông tin trong bài viết dưới đây. Hãy cùng tìm hiểu với chúng tôi nhé.
1. Cầu chì là gì?
Cầu chì được gọi là khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn mạch và để tránh tình trạng cháy nổ. Cụ thể hơn, cầu chì là thiết bị dùng để bảo vệ đường dây dẫn, thiết bị điện và mạch điện trong điều kiện mạch hoặc cường độ dòng điện quá tải, giúp phòng tránh các tình trạng quá tải trên đường dây gây nên sự cố chập cháy nổ.
2. Cấu tạo của cầu chì
Cấu tạo cầu chì khá đơn giản. Bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Các thành phần còn lại gồm: hộp giữ cầu chì, các chấu mắc, nắp cầu chì,…. Cụ thể, cấu tạo của cầu chì như sau:
Phần tử ngắt mạch
Đây là thành phần chính của cầu chì, phần tử này có khả năng cảm nhận được giá trị hiệu dụng dòng điện qua nó. Ngoài ra, phần tử còn có giá trị điện trở suất bé (bạc, đồng hay các vật liệu dẫn có giá trị điện trở suất nhỏ). Hình dạng của phần tử có thể là dạng một dây (tiết diện tròn), dạng băng mỏng.
Thân của cầu chì
Thường được làm từ thủy tinh, ceramic (sứ gốm) hay những vật liệu khác tương tự. Vật liệu cấu tạo thành thân của cầu chì phải đảm bảo được hai tính chất:
- Có độ bền cơ khí
- Có độ bền về điều kiện dẫn nhiệt, có thể chịu đựng được sự thay đổi đột ngột mà không bị hư hỏng.
Vật liệu lấp đầy
Vật liệu này được dùng để bao quanh phần tử ngắn mạch trong thân cầu chì. Thường làm bằng vật liệu Silicat ở dạng hạt, nó có khả ngăng hấp thụ được năng lượng sinh ra do hồ quang và đảm bảo tính cách điện khi xảy ra hiện tượng ngắt mạch.
Các đầu nối
Đầu nối dùng để cố định cầu chì trên các thiết bị đóng ngắt mạch; đồng thởi phải đảm boả tính tiếp xúc điện tốt
3. Nguyên lý làm việc của cầu chì
Cầu chì hoạt động theo nguyên lý tự chảy hoặc uốn cong nhằm tách ra khỏi mạch điện khi cường độ dòng điện trong mạch tăng đột biến. Để tác dụng bảo vệ đường Ampe của cầu chì tại mọi điểm thấp hơn đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Để mà hiểu rõ hơn thì chúng ta cùng phân tích nguyên lý làm việc của cầu chì qua 2 trường hợp sau:
- Khi mạch làm việc bình thường: Mỗi khi hoạt động bình thường, dòng điện định mức chạy qua cầu chì. Nhiệt lượng được sinh ra không gây ra sự nóng chảy. Sự cân bằng nhiệt được thiết lập mà không gây nên sự già hóa hay phá hỏng bất cứ phần tử của cầu chì.
- Khi xảy ra sự cố ngắn mạch: Điện ngắn mạch lớn hơn dòng điện định mức. Sự cân bằng ở cầu chì bị phá hủy. Nhiệt năng tăng, làm nóng chảy phần tử ngắn mạch của cầu chì và từ đó làm hở mạch hai đầu cầu chì.
4. Công dụng của cầu chì
Cầu chì được sử dụng mục đích bảo vệ cho đường dây dẫn điện, mạch điện điều khiển và các thiết bị điện. Với thiết kế khá đơn giản, kích thước nhỏ gọn, khả năng làm việc vô cùng hiệu quả và có giá thành phải chăng nên cầu chì hiện đang được ứng dụng phổ biến trong sản xuất và sinh hoạt như:
- Dùng để bảo vệ các thiết bị điện trong nhà
- Trong tụ điện, máy biến thế, máy biến áp điện, bộ chuyển đổi nguồn, bộ khởi động động cơ
- Dùng trong máy tính xách tay, thiết bị điện tử cầm tay, máy in, máy quét,…
- Sử dụng cầu chì trong màn hình LCD
- Sử dụng trong các bảng điều khiển chơi game và mọi loại xe
Tuy nhiên, hiện nay cầu chì được thay thế bằng aptomat với nhiều đặc điểm ưu việt hơn.
5. Phân loại cầu chì trong thực tế như thế nào?
Cầu chì là thiết bị điện có nhiều loại khác nhau. Người ta thường phân loại cầu chì theo chức năng gồm:
- Phân loại theo môi trường hoạt động: Cầu chì cao áp, cầu chì hạ áp, cầu chì nhiệt,…
- Phân loại theo cấu tạo: Cầu chì loại hở, loại vặn, loại hộp, loại ống,…
- Phân loại theo đặc điểm trực quan: Cầu chì sứ, cầu chì ống, hộp, cầu chì nổ, cầu chì tự rơi,…
- Phân loại theo phạm vi sử dụng: cầu chì trên các thiết bị điện từ, điện dân dụng, động cơ…
Các loại cầu chì phổ biến hiện nay
Cầu chì điện 1 chiều
Đây là loại cầu chì có kích thước nhỏ và làm việc hết sức ổn định. Bởi vì do dòng một chiều có trị số không đổi lớn hơn 0 nên khó ngắt mạch và có hồ quang điện giữa các dây dẫn nóng chảy. Vì vậy mà điện cực của cầu chì phải có khoảng khách lớn. Cầu chì 1 chiều DC có khả năng bảo vệ tối đa cho các mô đun Pin và bộ Pin. Đồng thời, cũng cung cấp khả năng xóa các dòng lỗi DC một cách hiệu quả.
Cầu chì điện 3 pha (Cầu chì xoay chiều)
Cầu chì điện xoay chiều có kích thước nhỏ, dao động từ 50 – 60 lần mỗi giây từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất. Vì vậy, khi không có hồ qua điện hình thành giữa các dây dẫn nóng chảy. Chúng chuyên dùng cho điện 3 pha như hạ thế.
Cầu chì cách ly
Đây là loại cầu chì được đáp ứng tiêu chuẩn IEC 947.3 có tác dụng bảo vệ điện quá tải và ngắn mạch, được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp.
Tổng kết
Với bài viết trên của chúng tôi đã giải đáp thắc mắc cho mọi người về cầu chì là gì, cấu tạo và nguyên lý làm việc của cầu chì. Hy vọng các thông tin này sẽ hữu ích cho mọi người.
