Cầu Chì Là Gì? Đặc Điểm Cấu Tạo, Phân Loại, Nguyên Lý Hoạt Động

Cầu chì là gì?

Cầu chì là thiết bị điện dùng để bảo vệ thiết bị và đường dây khỏi sự cố ngắn mạch và giảm thiểu nguy cơ cháy, nổ. Hay nói cách khác, cầu chì là thiết bị được lắp đặt để bảo vệ hệ thống điện khỏi ảnh hưởng khi có dòng điện lớn đột ngột chạy qua.

Cầu chì (fuse) được lắp đặt trực tiếp trên dây dẫn tại vi trí nguồn điện chạy qua cầu chì trước khi tới các thiết bị sử dụng điện. Dụng cụ này có cấu tạo nhỏ, kích thước bé và giá thành thấp nên được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện.

Cấu tạo của cầu chì

Như đã biết, cấu tạo cầu chì rất đơn giản. Bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là một thanh kim loại được nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Các phần còn lại bao gồm: hộp chứa cầu chì, bộ chấu dây và van cầu chì, v.v. Cụ thể, cầu chì được cấu tạo từ các chi tiết như sau:

Phần tử ngắt mạch

Phần tử ngắt mạch là bộ phận quan trọng của cầu chì và có giá trị điện trở suất cực nhỏ. Chúng có chức năng xác định giá trị dòng điện truyền qua nó. Phần tử này cũng được làm bởi bạc, đồng, . .. có thể là dạng dây điện (tiết diện lớn) hoặc dạng dây mảnh.

Thân của cầu chì

Thân cầu chì phải đảm bảo hai tiêu chí: có tính bền cơ học và sự ổn định về mặt nhiệt và chịu được sự biến đổi bất ngờ mà không hư hỏng. Do đó, thân của cầu chì cần được làm bằng thuỷ tinh hoặc ceramic (sứ thuỷ tinh) hoặc những vật liệu có đặc tính tương tự.

Vật liệu lấp đầy

Vật liệu lấp đầu dùng để chế bọc quanh phần tử ngắn mạch trong thân cầu chì. Vật liệu không có khả năng thu nhận điện từ được tạo ra. Đồng thời, cũng cần đảm bảo tính điện khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch. Do đó, vật liệu lấp đầy của cầu chì phải được làm bởi silicat dưới dạng tinh thể.

Các đầu nối

Đầu nối có tác dụng ổn định cầu chì trên những thiết bị đóng ngắt mạch và đảm bảo tiếp xúc điện an toàn.

Nguyên lý làm việc của cầu chì

Bên cạnh định nghĩa cầu chì là như thế nào thì bài báo trên cũng chia sẻ kiến thức về nguyên lý làm việc của cầu chì. Cầu chì hoạt động theo nguyên lý tự quay hoặc bẻ gãy để tháo rời với mạch điện khi lượng dòng điện trong mạch bị biến đổi. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của cầu chì, ta sẽ đưa ra cách làm việcc ủa cầu chì theo 2 hướng đó là khi cầu chì hoạt động ở điều kiện thông thường đó là có dòng điện định mức chạy qua và trường hợp của cầu chì khi xảy ra trường hợp dòng điện bị quá tải hay ngắn mạch

• Khi mạch làm việc ổn định: Khi thông thường, một dòng điện định mức chạy qua cầu chì. Nhiệt lượng sản sinh ra không tạo thành sự nóng. Sự ổn định nhiệt độ được duy trì mà không tạo ra sự già hoá hay làm vỡ bất kì phần tử nào của cầu chì.
• Khi xảy ra sự cố ngắn mạch: Khi này nguồn điện ngắn mạch lớn hơn dòng điện định mức. Sự ổn định trên cầu chì bị ảnh hưởng. Nhiệt năng lên cao sẽ làm nóng phần tử ngắn mạch của cầu chì và sau đó làm đứt mạch hai đầu cầu chì.

Công dụng của cầu chì

Cầu chì dùng để chế làm gì? Ở trong đoạn định nghĩa cầu chì là như thế nào thì ta đã thấy được tác dụng của cầu chì. Thiết bị này dùng để bảo vệ các dây nguồn, thiết bị phát, động cơ, thiết bị biến áp, mạch điện điều hoà và mạch điện chiếu sáng.

Vậy cầu chì có tác dụng như thế nào đối với mạch điện? Trong một hệ thống điện hiện đại cầu chì là bộ phận quan trọng nhất bảo vệ hệ thống điện trước các sự cố chập điện. Từ đó bảo vệ tài sản cho người sử dụng cũng như của cải quanh hệ thống điện.

Cầu chì được dùng nhiều trong những mạch điện dân dụng như các máy bơm. Cầu chì dùng một lần thường hay được dùng trong những thiết bị điện dân dụng như: tủ lạnh, bình đựng cafe v.v. .. Tuy nhiên, ngày nay cầu chì được thay bởi aptomat với nhiều đặc tính vượt trội hơn.

Phân loại cầu chì

Cầu chì được lắp đặt để bảo vệ hệ thống điện hiện nay thường đa dạng, và chúng được phân loại theo một số quy tắc sau:

• Phân loại theo mức độ hoạt động: Cầu chì cao, cầu chì thấp, cầu chì trung, . ..
• Phân loại theo cấu tạo: Cầu chì dạng mở, kiểu đóng, loại hộp, dạng van v.v. ..
• Phân loại theo đặc trưng kỹ thuật: Cầu chì thuỷ tinh, cầu chì nhựa, hộp, cầu chì điện, cầu chì tự động chảy, . ..
• Phân loại theo mục đích sử dụng. Bao gồm: cầu chì trên các thiết bị điện công nghiệp đến điện gia dụng, ô tô. .. phân loại theo công suất và điện áp định mức.

Một số loại cầu chỉ phổ biến hiện nay

Cầu chì điện 1 chiều

Cầu chì điện 1 chiều là như thế nào? Đây là loại cầu chì có kích thước bé và làm việc không cố định. Và loại cầu chì lắp đặt cho dòng điiện này thường khó ngắt mạch bởi nguồn điện chạy qua thường yếu và có nhiệt độ không thay đổi lớn hơn 0. Vì vậy các điện cực của cầu chì cần có chỗ trống lớn.

Cầu chì 1 chiều DC có khả năng bảo vệ tối ưu cho những mô đun Pin và bộ Pin. Đồng thời có khả năng sửa những dòng lỗi DC một cách nhanh chóng. Loại cầu chì trên đã được nghiên cứu và thực nghiệm trên cách thiết bị sử dụng dòng điện một chiều DC

Cầu chì điện 3 pha (Cầu chì đổi chiều)

Kích thước loại cầu chì điện đổi chiều tương đối nhỏ gọn và tcó dao động thay đổi 50-60 lần mỗi giây từ giá trị nhỏ lên giá trị lớn nhất. Cho nên khi không có hồ chứa nước qua điện phát sinh giữa những dây dẫn điện. Chúng dùng cho điện 3 dây giống nhau.

Cầu chì cách ly

Đây là loại cầu chì đạt chuẩn IEC 947.3. Chúng có tác dụng bảo vệ quá tải và ngắn mạch nên được sử dụng nhiều trong các thiết bị y tế.

Bài báo đã giải đáp hỏi cầu chì là như thế nào, cấu tạo và nguyên lý làm việc của cầu chì. Hy vọng các kiến thức trên sẽ có ích với bạn