Cầu chì là thành phần quan trọng của mạch điện. Nó đóng vai trò là phương pháp phòng chống cháy nổ khi điện bị quá tải hoặc chập mạch gây ra. Vậy cụ thể cầu chì là gì? Cấu tạo, nguyên lý và chức năng của cầu chì ra sao? Cùng tìm hiểu sâu hơn trong bài viết dưới đây nhé!
Cầu chì là gì?
Cầu chì là một thiết bị điện được dùng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khỏi hiện tượng đoản mạch giúp hạn chế tình trạng cháy nổ. Cụ thể, cầu chì được dùng để bảo vệ dây dẫn điện, mạch điện, thiết bị điện khi nguồn điện hoặc mạch điện bị quá tải. Cầu chì được tích hợp sẵn trong các hệ thống điện. Chúng kết nối trực tiếp với dây dẫn điện và các thiết bị điện. Cầu chì có thiết kế cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ nên được sử dụng rất rộng rãi trong hệ thống điện ngày nay.
Ngắt mạch cầu chì là gì – Cầu chì làm bằng gì (Ảnh: Internet)
Cấu tạo của cầu chì
Cầu chì có cấu tạo khá đơn giản. Vậy bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là gì? Đó chính là dây chì được mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Thành phần còn lại của cầu chì bao gồm: Hộp giữ cầu chì, nắp cầu chì, các chấu mắc,… Cụ thể như sau:
Phần tử ngắt mạch
Đây là bộ phận chính của cầu chì, nó có giá trị điện trở suất rất bé. Chức năng của nó là cảm nhận giá trị dòng điện đi qua nó. Thông thường, bộ phận này được làm bằng đồng, bạc,… có thể ở dạng băng mỏng hoặc dạng dây (tiết diện tròn).
Thân cầu chì
Phần thân của cầu chì cần đảm bảo các yếu tố có độ bền cơ khí và độ bền về điều kiện dẫn nhiệt, có thể chịu đựng được sự thay đổi đột ngột mà không bị hỏng. Vì vậy mà thân của cầu chì thường được làm bằng ceramic (sứ gốm), thủy tinh hay các vật liệu có tính chất tương đương.
Vật liệu lấp đầy
Đây là bộ phận dùng để bao quanh phần tử ngắn mạch trong thân của cầu chì. Vật liệu này có khả năng hấp thụ được năng lượng do hồ quang sinh ra. Đồng thời nó vẫn đảm bảo được tính cách điện khi xảy ra tình trạng ngắn mạch. Vì vậy, vật liệu lấp đầy của cầu chì thường sẽ được làm từ silicat ở dạng hạt.
Các đầu nối
Đầu nối là bộ phận giúp cố định cầu chì trên các thiết bị đóng ngắt mạch và đảm bảo tiếp xúc điện tốt.
Bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là gì – Cấu tạo cầu chì (Ảnh: Internet)
Nguyên lý hoạt động của cầu chì
Sau khi đã tìm hiểu cầu chì là gì, cùng tìm hiểu nguyên lý làm việc của cầu chì nhé. Cầu chì hoạt động theo nguyên lý uốn cong hoặc tự chảy khi cường độ dòng điện trong mạc tăng lên đột biến để tách ra khỏi mạch điện. Chúng ta sẽ tiến hành phân tích nguyên lý làm việc của cầu chì ở hai trường hợp khi xảy ra sự cố ngắn mạch và khi hoạt động với dòng định mức để hiểu rõ hơn nhé!
Khi mạch làm việc bình thường: Trong trường hợp bình thường, một dòng điện định mức sẽ chạy qua cầu chì. Phần nhiệt lượng sinh ra sẽ không gây nên sự nóng chảy. Sự cân bằng nhiệt được thiết lập mà không làm phá hỏng hoặc gây ra sự già hóa cho bất kỳ phần tử nào của cầu chì.
Khi xảy ra sự cố ngắn mạch: Khi ấy, điện ngắn mạch lsẽ ớn hơn dòng điện định mức. Sự cân bằng trên cầu chì bị phá hủy. Nhiệt năng tăng cao gây ra sự nóng chảy phần tử ngắn mạch của cầu chì. Điều này làm hở mạch giữa hai đầu cầu chì.
Phân loại cầu chì
Cầu chì có nhiều loại khác nhau, xét theo chức năng, cầu chì được phân chia thành các loại sau đây:
- Phân loại dựa theo môi trường hoạt động: Cầu chì hạ áp, cầu chì cao áp, cầu chì nhiệt,…
- Phân loại dựa theo cấu tạo: Cầu chi loại vặn, loại hộp, loại ống, loại hở,…
- Phân loại dựa theo đặc điểm trực quan: Cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì nổ, cầu chì sứ, cầu chì tự rơi,…
- Phân loại dựa theo phạm vi sử dụng: Cầu chì trên các thiết bị điện tử, động cơ, điện dân dụng, theo điện áp và khối lượng định mức,…
Các loại cầu chì và nguyên lý làm việc của cầu chì (Ảnh: Internet)
Các loại cầu chì phổ biến
Cầu chì điện một chiều
Đây là loại cầu chì có kích thước nhỏ và làm việc ổn định. Bởi dòng điện một chiều có trị số không đổi lớn hơn 0 nên khó ngắt mạch và có hồ quang điện ở giữa các dây dẫn nóng chảy. Vì thế mà các điện cực của cầu chì sẽ cần có khoảng cách lớn.
Cầu chì điện một chiều DC có khả năng bảo vệ tối đa các mô đun Pin và bộ Pin. Nó còn cung cấp khả năng xóa những dòng lỗi DC hiệu quả. Loại cầu chì 1 chiều này đã được thiết kế và thử nghiệm trên các thiết bị điện sử dụng dòng điện 1 chiều DC.
Cầu chì điện 3 pha (Cầu chì xoay chiều)
Loại cầu chì này có kích thước nhỏ dao động từ 50 đến 60 lần mỗi giây từ giá trị nhỏ nhất đến lớn nhất. Vậy nên, khi không có hồ quang điện hình thành giữa dây dẫn nóng chảy, chúng được dùng cho dòng điện 3 pha như hạ thế.
Cầu chì cách ly
Loại cầu chì này đáp ứng tiêu chuẩn IEC 947.3 có tác dụng bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Cầu chì cách ly được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực công nghiệp.
Cầu chì dùng để làm gì – Công dụng của cầu chì (Ảnh: Internet)
Công dụng của cầu chì là gì?
- Cầu chì thường được ứng dụng để bảo vệ cho đường dây dẫn, động cơ điện, thiết bị điện, mạch điện thắp sáng, mạch điện điều khiển, máy biến áp,… Với đặc điểm đơn giản, kích thước nhỏ, khả năng cắt lớn và có giá thành rẻ nên được sử dụng rất rộng rãi.
- Cầu chì được ứng dụng rộng rãi trong các đường dây tải điện, các mạch điện gia dụng. Loại cầu chì một lần thường được sử dụng trong các thiết bị điện gia dụng như máy pha cà phê, máy sấy,…
- Hiện nay, cầu chì được thay thế bằng aptomat trong các công trình hiện đại bởi nhiều tính năng ưu việt.
>>> Có thể bạn quan tâm: Biến trở là gì?
Kết luận
Trên đây là những thông tin mà Hapoin muốn truyền tải đến bạn về cầu chì là gì, cũng như những đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng của cầu chì. Hy vọng thông qua bài viết này đã truyền tải thêm được những thông tin thú vị và bổ ích cho bạn đọc. Nếu còn thắc mắc hay cần thêm những thông tin gì, hãy liên hệ với Hapoin nhé!
Jasmine Wu – Hapoin
