Cầu chì hoạt động dựa trên những nguyên tắc nào năm 2024

Cầu chì là một thiết bị gần như không thể thiếu trong hệ thống điện gia đình. Nó được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện như điều hòa, tủ lạnh, bình nóng lạnh,...Cầu chì sẽ giúp bảo vệ an toàn cho thiết bị điện, hệ thống điện và người sử dụng. Tuy nhiên vẫn còn một số người chưa thật sự hiểu rõ cầu chì là gì? Công dụng của nó ra sao?

Hôm nay hãy cùng tìm hiểu thật kỹ về thiết bị hữu ích này để áp dụng vào trong đời sống sao cho an toàn và hiệu quả nhất nhé.

Cầu chì là gì?

Cầu chì là thiết bị điện vô cùng quan trọng trong bất kỳ hệ thống điện nào từ dân dụng cho đến nhà máy, xí nghiệp. Đây là phần tử điện dùng để bảo vệ mạch điện và các thiết bị điện bằng cách tự động ngắt mạch điện khi bị quá tải để tránh nguy cơ cháy nổ.

Cầu chì thường được dùng phổ biến trong hầu hết các các hộ gia đình hay nhà trọ và sẽ được kết nối trực tiếp vào giữa dây dẫn điện và các thiết bị điện để bảo vệ hệ thống khi dòng điện vượt quá mức cho phép và tránh được nguy cơ gây ra cháy nổ.

Dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện là một thành phần không thể thiếu của cầu chì. Các thành phần khác bao gồm: hộp giữ cầu chì, các trấu mắc, nắp cầu chì,....Các thành phần này sẽ được thay đổi tùy thuộc vào từng loại cầu chì cũng như mục đích thẩm mỹ khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của cầu chì

Cầu chì hoạt động dựa trên nguyên lý tự chảy hoặc uốn cong để tách khỏi mạch điện khi dòng điện có cường độ vượt quá mức trọng tải. Cụ thể như sau:

• Khi dòng điện ở mức bình thường (nhỏ hơn mức định mức) thì dây chảy sẽ không bị chảy ra.
• Ngược lại khi dòng điện bị quá tải (lớn hơn mức định mức) thì dây chảy sẽ bị nóng lên và chảy ra. Từ đó hồ quang phát sinh rồi bị dập tắt đồng thời dẫn đến dòng điện bị ngắt.
• Mạch điện sẽ bị ngắt càng nhanh khi quá dòng càng lớn. Đặc tính bảo vệ của cầu chì là khái niệm để chỉ quan hệ giữa thời gian cắt mạch của cầu chì và dòng qua. Để điều này xảy ra, điện trở của chất liệu dùng làm dây cầu chì phải có nhiệt độ nóng chảy, kích thước và thành phần phù hợp.

Phân loại cầu chì

Cầu chì có nhiều cách phân loại khác nhau. Sau đây là một số cách phân loại phổ biến mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn.

• Theo môi trường hoạt động: cầu chì cao áp, cầu chì hạ áp, cầu chì nhiệt.
• Theo cấu tạo: cầu chì loại hở, cầu chì loại vặn, cầu chì loại hộp, cầu chì ống.
• Theo đặc điểm: cầu chì sứ, cầu chì nổ, cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì tự rơi.
• Theo số lần sử dụng: cầu chì sử dụng một lần, cầu chì có thể thay dây, cầu chì có thể tự kết nối mạch điện.

Công dụng của cầu chì

Công dụng chính của cầu chì là dùng để bảo vệ an toàn cho hệ thống đường dây dẫn, thiết bị điều khiển, mạch điện, động cơ điện và máy biến áp. Với thiết kế nhỏ nhẹ, đơn giản và khả năng bảo vệ cực kỳ tốt cho nên cầu chì được sử dụng một cách phổ biến. Trong các công trình hiện đại, cầu chì còn dần thay thế cho aptomat với nhiều tính năng vượt trội.

Cầu chì đều được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện sử dụng trong hộ gia đình để bảo vệ các thiết bị liên quan. Ví dụ phổ biến như cầu chì được sử dụng để bảo vệ Quạt điện, đều hòa, bình nóng lạnh, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, máy lọc không khí,...khỏi các sự cố chập điện hay điện áp tăng đột ngột do các nguyên nhân khác. Thậm chí cầu chì còn được dùng để bảo vệ cho bảng điều khiển chơi game, máy tính, xe hơi, máy in, máy quét,...

Đối với các nhà máy và công trình lớn, cầu chì còn giúp bảo vệ cho máy biến thế, máy biến áp, bộ chuyển đổi nguồn, bộ khởi động,...

Khi nào cần thay dây cầu chì mới

Khi dây cầu chì bị chảy để bảo vệ cho hệ thống điện khỏi sự cố quá tải, thì bạn cần thay dây chảy mới có cùng cường độ dòng điện. Ví dụ, máy thắp sáng sử dụng dây có cường độ dòng điện là 5 Ampe thì mạch thiết bị đun nóng sẽ cần dây có cường độ dòng điện từ 15 đến 20 Ampe. Còn ổ cắm từ và mạch dùng cho nhà bếp cần dây có cường độ dòng điện là 30 Ampe.

Do có cấu tạo đơn giản, nên bộ phận được xem là quan trọng nhất của cầu chì là một dây chì được mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Bên cạnh đó còn có các bộ phận khác như: Nắp cầu chì, hộp chì, phích cắm, giá đỡ,…

Phần tử ngắt mạch

Đây là bộ phận được xem là quan trọng nhất, bộ phận chính của cầu chì, sở hữu giá trị điện trở suất rất nhỏ dùng để cảm nhận giá trị dòng điện đi qua. Chất liệu thường được sử dụng cho thiết bị này là đồng hoặc bạc, được thiết kế theo dạng dây hoặc dạng băng mỏng.

Thân của cầu chì

Thân cầu chì phải đảm bảo khả năng bền cơ và bền nhiệt cao. Nên thường được làm bằng các vật liệu như: Thủy tinh, gốm sứ và ceramic hoặc các vật liệu tương đương.

Vật liệu lấp đầy

Là vật liệu sử dụng để bọc phần từ ngắt mạch trong cầu chì. Vật liệu lấp đầy có khả năng hấp thụ năng lượng của hồ quang điện phát ra và cũng đảm nhiệm việc cách điện khi có tình trạng ngắn mạch xảy ra. Do vậy vật liệu lấp đầy thường làm từ silicat dạng hạt, dùng để bao quanh phần tử ngắn mạch.

Các đầu nối

Đầu nối giúp cố định cầu chì trên thiết bị đóng ngắt mạch, nhằm đảm bảo tiếp xúc điện tốt. Nhà sản xuất sẽ thay đổi vật liệu và thiết kế khác nhau ứng với mỗi dạng cầu chì.

Nguyên lý hoạt động của cầu chì

Cầu chì hoạt động theo nguyên lý tự chảy ra hoặc uốn cong để tách ra khỏi mạch điện khi cường độ dòng điện tăng lên một cách đột ngột. Nhờ đó bảo vệ các linh kiện khác an toàn, tránh hư hại.

Để hiểu rõ hơn thì chúng ta sẽ tiến hành phân tích cầu chì trong hai trạng thái làm việc sau:

• Khi mạch làm việc bình thường: Khi dòng điện chạy qua mạch ở định mức phù hợp và ổn định. Lúc này sự cân bằng nhiệt được thiết lập mà không có sự già hóa xảy ra, nên không phá hỏng bất cứ bộ phận nào của cầu chì. Do chì là vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp chỉ khoảng 327 độ C nên trở thành vật liệu lý tưởng được sử dụng trong cầu chì.
• Khi dòng điện vượt quá giới hạn: Dây chì trong cầu chì sẽ đạt đến nhiệt độ nóng chảy làm cho dây chì bị đứt, ngăn cản dòng điện lưu thông qua cầu chì. Khi đó cần phải thay thế dây chì mới để cầu chì làm việc bình thường trở lại.

Xem thêm: MCB Là Gì? Cấu Tạo – Nguyên Lý Hoạt Động Của MCB

Phân loại cầu chì

Sau nhiều năm ra đời cầu chì đã có nhiều thay đổi và cải tiến trong mẫu mã. Người ta thường phân loại cầu chì theo các tiêu chí sau:

• Phân theo môi trường hoạt động: Cầu chì cao áp, Cầu chì hạ áp, Cầu chì nhiệt.
• Phân theo cấu tạo: Cầu chì loại hở, cầu chì loại vặn, cầu chì loại hộp, cầu chì ống.
• Phân theo đặc điểm trực quan: Cầu chì sứ, cầu chì ống, cầu chì hộp, cầu chì nổ, cầu chì tự rơi.
• Phân theo số lần sử dụng: Cầu chì dùng 1 lần, cầu chì có thể thay thế, cầu chì tự nối lại say khi ngắt mạch điện.

Các loại cầu chì phổ biến

Các loại cầu chì hiện nay trên thị trường vô cùng đa dạng, nhằm phục vụ nhiều mục đích khác nhau của người tiêu dùng. Trên thị trường hiện nay có một số loại cầu chì được sử dụng phổ biến như sau:

Cầu chì điện 1 chiều

Đây là loại cầu chì có kích thước nhỏ, làm việc ổn định nhưng rất khó trong việc ngắt mạch điện, vì đây là loại cầu chì 1 chiều có giá trị không đổi lớn hơn 0, có xảy ra hiện tượng hồ quang giữa các dây dẫn nóng chảy. Loại cầu chì được sử dụng cho các điện cực nằm cách xa nhau. Có khả năng bảo vệ tốt cho các bộ pin và mô đun pin song song đó còn có khả năng xóa các dòng lỗi DC hiệu quả.

Cầu chì cách ly

Đây là loại cầu chì được sử dụng nhiều trong các khu công nghiệp do có tính bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch. Có khả năng bảo vệ mạch điện được an toàn khi có sự cố xảy ra, đảm bảo sự an toàn cao nhất cho người dùng cũng như các thiết bị khác trong mạch điện.

Cầu chì xoay chiều

Cầu chì xoay chiều hay còn gọi là cầu chì điện 3 pha, đây cũng là loại cầu chì có kích thước nhỏ với giá trị dao động từ khoảng giá trị nhỏ nhất đến lớn nhất là 50-60 lần/ giây. Chuyên sử dụng cho điện 3 pha như hạ thế, không có hồ quang điện hình thành giữa các dây dẫn nóng chảy.

Ký hiệu của cầu chì

Để giúp khách hàng dễ dàng nhận biết và phân loại cầu chì, thông thường nhà sản xuất sẽ in ký hiệu của cầu chì lên trên bề mặt sản phẩm hoặc trên bao bì. Sau đây là một số loại ký hiệu cầu chì mà bạn nên biết khi có nhu cầu sử dụng:

• F: Fast-acting fuse _ Cầu chì nhanh.
• T: Time-delay fuse _ Cầu chì chậm.
• FF: Fast-acting dual-element fuse _ Cầu chì nhanh kép.
• J: Waterproof fuse _ Cầu chì chống nước.
• H: Noise-resistant fuse _ Cầu chì đặc biệt chống ồn.
• L: Small fuse _ Cầu chì nhỏ.
• M: Large fuse _ Cầu chì lớn.
• G: Vibration-resistant fuse _ Cầu chì chống rung.

Xem thêm: Cách Chọn Lựa Thiết Bị Đóng Cắt Để Sử Dụng Hiệu Quả Nhất

Công dụng cầu chì

Hiện nay cầu chì được sử dụng ngày càng nhiều, trong các công trình lớn và hiện đại. Với các thiết kế nhỏ gọn, giá cả phải chăng và khả năng ngắt nguồn điện tốt. Cầu chì là thành phần vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ mạch điện khỏi các sự cố không mong muốn xảy ra. Là thiết bị dùng để bảo vệ tài sản cũng như tính mạng của chúng ta.

Vì thế bạn nên kiểm tra và thay thế cầu chì thường để bảo vệ tài sản và tính mạng của bản thân cũng như gia đình.

Đơn vị cung cấp cầu chì chất lượng tại TPHCM

Vì công dụng vô cùng quan trọng đó mà bạn nên lựa chọn đơn vị cung cấp cầu chì uy tín và chất lượng. Sau đi là đơn cung cấp cầu chì đã có nhiều năm kinh nghiệm, luôn sẵn sàng đáp ứng và phục vụ khách hàng một cách tốt nhất.