Cầu chì dùng để làm gì? các loại cầu chì

Cầu chì dùng để làm gì? các loại cầu chì được sử dụng phổ biến hiện nay, công dụng của chúng sẽ được tổng hợp qua bài viết sau

1. Cầu chì là gì? Cầu chì dùng để làm gì?

Cầu chì là một thiết bị, một phần từ được sử dụng để bảo vệ mạch điện bằng cách làm đứt mạch điện. Cầu chì được sử dụng nhằm phòng ngừa các hiện tượng quá tải trên đường dây gây cháy nổ.

Người ta sử dụng cầu chì để bảo vệ cho đường dây dẫn điện, động cơ điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển,… Thiết kế của chúng đơn giản và nhỏ gọn nhưng có khả năng cắt lớn. Được sử dụng rộng rãi trong mọi hệ thống điện từ dân dụng đến công nghiệp.

Một số cách dùng để phân loại cầu chì:

• 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 hở, cầu chì vặn, cầu chì hộp, cầu chì ống,…
• Phân loại theo đặc điểm: cầu chì sứ, cầu chì nổ, cầu chì tự rơi,…
• Phân loại theo lần sử dụng: cầu chì dùng một lần, cầu chỉ có thể thay dây, cầu chì có thể tự nối mạch điện.

2. Cấu tạo nguyên lý hoạt động

Cấu tạo của cầu chì:

Như đã được nhắc đến ở trên, cầu chì được chia theo nhiều loại dựa trên cấu tạo, đặc điểm, môi trường,… Tuy nhiên xét về cơ bản thì hầu hết cầu chì sẽ có những bộ phận dưới đây tạo thành.

• Phần tử ngắt mạch: đây là thành phần chính của cầu chì có khả năng cảm nhận được giá trị của dòng điện khi đi qua nó. Chúng thường được làm từ bạc, đồng hoặc các vật liệu bán dẫn với giá trị điện trở suất bé và có hình dạng là một dây tiết diện tròn hoặc là dạng băng mỏng.
• Thân cầu chì: được làm bằng thủy tinh, sứ gốm,… chúng đảm bảo được hai tính chất là độ bền cơ khí và độ bền về điều kiện dẫn nhiệt, chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột.
• Vật liệu lấp đầy: được bọc quanh phần từ ngắt mạch trong thân cầu chì, thường được sử dụng silicat dạng hạt.
• Các đấu nối: được dùng để định vị cố định cầu chì trên các thiết bị đóng ngắt mạch, đảm bảo tính tiếp xúc điện tốt.

Nguyên lý hoạt động: Chúng hoạt động dựa trên thời gian chảy đứt của dòng điện chạy qua, gọi đây là đặc tính Ampe – giây. Đường Ampe – giây phải thấp hơn so với đặc tính của đối tượng cần bảo vệ thì mới có thể phát huy tăc dụng. Ta chia thành 2 đối tượng.

• Đối với dòng điện định mức của cầu chì: hiệu ứng Joule sinh ra năng lượng khi có dòng điện định mức chạy qua và tỏa ra môi trường ( không gây nên sự nóng chảy), sự cân bằng nhiệt được thiết lập ở một giá trị mà khôn gây sự già hóa hay phá hỏng bất kì phần tử nào.
• Đối với dòng điện ngắn mạch của cầu chì: sự cân bằng trên cầu chì bị phá hủy, nhiệt năng trên cầu chì tăng cao dẫn đến sự phá hủy cầu chì.

3. Các loại cầu chì phổ biến hiện nay

Cầu chì DC: khi xuất hiện dòng điện quá lớn chạy qua chúng đóng vai trò mở và ngắt mạch điện. Cầu chì DC được thiết kế với các điện cực được đặt cách xa nhau, chủ yếu để khắc phục tình trạng khó dập được dòng điện trực tiếp từ hồ quang tạo ra.

Cầu chì AC: được chia thành 2 loại là cầu chì áp thấp và cầu chì điện áp cao. Cầu chì AC có thể thay đổi biên độ từ 0 to đến 60 in trong vòng 1 giây.

Cầu chì Rewirable: được dùng cho các mạch điện nhỏ, các hệ thống dây điện trong nước. Đế cầu chì được làm bằng sứ dùng để giữ các dây, được tạo thành từ các vật liệu như: đồng thiếc, chì, nhôm, hợp kim chì thiếc,…

Cầu chì hoàn toàn kèm theo hoặc hộp: được thiết kế bao bọc từ một thùng chứa kín, có các điểm tiếp xúc kim loại ở hai bên. Được chia thành cầu chì hộp loại D và cầu chì hộp mực loại liên kết.

• Cầu chì hộp loại D: gồm có chân đế, vòng tiếp hợp, hộp mực và nắp cầu chì. Hộp mực được thiết kế trong nắp cầu chì – bộ phận được cố định vào đế cầu chì.
• Cầu chì hộp mực loại liên kết: còn có tên gọi khác là cầu chì HRC với ưu điểm nổi trội là xóa được mức thấp cũng như dòng sự cố cao. Với khả năng hoạt động tốc độ cao, không cần bảo trì trong quá trình sử dụng.

Cầu chì trạm biến áp: có tên tiếng anh là Dropout Fuse được dùng để bảo vệ máy biến áp ngoài trời.

Cầu chì Striker Type Fuses: có vai trò đóng các mạch chỉ thị, ngắt.

Cầu chì cách ly: hay còn gọi là Switch Fuse được dùng cho các mạch điện áp thấp và trung bình.

Cầu chì HRC điện áp cao: được chia thành 3 loại là cầu chì HV HRC Fuse, cầu chì HV HRC dạng lỏng, cầu chì HV

• Cầu chì HV HRC Fuse: cầu chì có dạng hình xoắn ốc, gồm hai phần tử hợp nhất được thiết kế song song với nhau. Trong đó một phần có điện trở thấp và một phần có điện trở cao.
• Cầu chì HV HRC dạng lỏng: thành phần chính trong chúng là carbon tetraclorua, được thiết kế bịt kín ở hai đầu của nắp. Chất lỏng này hoạt động như một môi trường dập tắt hồ quang dùng để bảo vệ máy biến áp và bảo vệ dự phòng cho bộ ngắt mạch.
• Cầu chì HV: được dùng bảo vệ máy cấp liệu và máy biến áp với chi phí đầu tư thấp. Có cấu tạo bao gồm một ống đầu mở rỗng làm bằng giấy liên kết nhựa tổng hợp.

>>> Tham khảo: Công tơ điện là gì? Cấu tạo và phân loại