Cầu Chì

1. Tổng quan về cầu chì

Cầu chì là một một loại khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn mạch, thường dùng để bảo vệ cho dây dẫn, máy biến áp, động cơ điện, thiết bị điện, mạch điện, mạch điện thắp sáng,…

Cầu chì có hình dạng đơn giản, kích thước bé, khả năng cắt lớn và giá thành hạ nên được ứng dụng rộng rãi trong điện công nghiệp và dân dụng.

Hình 1. Một số loại vỏ cầu chì công nghiệp (hãng sản xuất Schneider).

Hình 2. Một số ruột cầu chì công nghiệp thông dụng.

Hình 3. Một số loại cầu chì dùng trong hệ thống điện dân dụng.

Các bạn có thể tải Catalog của vỏ cầu chì để tham khảo:

Download

Catalog ruột cầu chì:

Download

2. Các tính chất cơ bản của cầu chì

  • Cầu chì có đặc tính làm việc ổn định, không tác động khi có dòng điện mở máy và dòng điện định mức lâu dài đi qua.
  • Đặc tính A – s của cầu chì phải thấp hơn đặc tính của đối tượng bảo vệ.
  • Khi có sự cố ngắn mạch, cầu chì tác động phải có tính chọn lọc.
  • Việc thay thế cầu chì bị cháy phải dễ dàng và tốn ít thời gian.

Hình 4. Kí hiệu của cầu chì dùng trong thiết kế mạch điện.

3. Cấu tạo

Hình 5. Cấu tạo bên trong của cầu chì LIMITRON của BUSSMAN.

Thành phần không thể thiếu trong một cầu chì là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Vị trí lắp đặt cầu chì là ở sau nguồn điện tổng và trước các bộ phận của mạch điện, mạng điện cần được bảo vệ như các thiết bị điện,…

Các thành phần còn lại bao gồm: hộp giữ cầu chì, các chấu mắc, nắp cầu chì, v.v… được thay đổi tùy thuộc vào loại cầu chì cũng như mục đích thẩm mỹ.

Hình 6. Mặt cắt cấu tạo của cầu chì hạ áp.

4. Phân loại

Ngoài cách đặt tên kỹ thuật(vd: IEC 60269, UL248,..), có nhiều cách khác nhau để phân loại cầu chì:

4.1. Phân theo môi trường hoạt động

  • Cầu chì cao áp
  • Cầu chì hạ áp
  • Cầu chì nhiệt

4.2. Phân theo cấu tạo

  • Cầu chì loại hở
  • Cầu chì loại vặn
  • Cầu chì loại hộp
  • Cầu chì ống

4.3. Phân theo đặc điểm trực quan

  • Cầu chì sứ
  • Cầu chì ống
  • Cầu chì hộp
  • Cầu chì nổ
  • Cầu chì tự rơi

4.4. Phân theo số lần sử dụng

Có loại cầu chì dùng một lần rồi bỏ, loại khác có thể thay dây chì mới để tiếp tục sử dụng và có loại có thể tự nối lại mạch điện sau khi ngắt mà không cần con người nhờ cấu tạo bằng chất dẻo.

Hình 7. Các cầu chì dùng lại nhiều lần.

4.5. Phân loại theo nhiệm vụ, chức năng

  • Cầu chì loại g: Cầu chì dạng này chỉ có khả năng ngắt mạch, khi có sự cố hay quá tải hay ngắn mạch xảy ra trên phụ tải.
  • Cầu chì loại a: Cầu chì dạng này chỉ có khả năng bảo vệ duy nhất trạng thái ngắn mạch trên tải.

Hình 8. Đặc tính Ampe – giây của các loại cầu chì.

5. Nguyên lí hoạt động

Nguyên lý làm việc của cầu chì là khi có dòng bình thường (từ định mức trở xuống), dây chảy không chảy ra nhưng khi quá dòng dây chảy phát nóng và chảy ra, hồ quang phát sinh rồi bị dập tắt, mạch điện bị ngắt. Quá dòng càng lớn thì cắt mạch càng nhanh.

Quan hệ giữa thời gian cắt mạch của cầu chì và dòng qua nó gọi là đặc tính bảo vệ của cầu chì. Nếu chỉ xét thời gian chảy của dậy chảy thì có đặc tính chảy của cầu chì chênh lệch thời gian giữ đặc tính chảy và đặc tính bảo vệ của cầu chì chính là thời gian dập tắt hồ quang.

Hình 9. Quá trình xảy ra khi cầu chì ngắt mạch.

Video mô phỏng cách cầu chì được ứng dụng trong thực tế:

6. Thông số cơ bản

Có một số thông số cơ bản của cầu chì mà chúng ta cần quan tâm:

  • N: Giới hạn mà cầu chì không tự ngắt mạch điện.
  • Tốc độ: cầu chì có thể ngắt ngay khi quá tải hoặc nhanh chậm một khoảng thời gian ngắn định trước theo thông số này.
  • I2 t: Thước đo khả năng bảo vệ hiệu quả các hư hỏng mạch điện của cầu chì.
  • Năng lực bẻ gãy.
  • Xếp hạng điện áp:
  • Điện thả: khả năng thích nghi với các môi trường hoạt động khác nhau,thông số này không quan trọng với cầu chì truyền thống nhưng khá quan trọng với cầu chì bằng chất dẻo có khả năng tự động nối lại mạch sau khi đứt.
  • Chênh lệch nhiệt độ môi trường: giảm ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường tới hoạt động của cầu chì.

Cầu chì là một trong những thiết bị không thể không có trong mỗi hệ thống điện hiện nay. Nhiệm vụ chủ yếu là để bảo vệ các thiết bị điện khi có sự cố điện xảy ra. Thiết bị này được nhắc nhiều trong quá trình sinh hoạt hằng ngày. Vậy cấu tạo của thể bị này như thế nào và việc sử dụng nó sao cho đúng và hiệu quả nhất

Cầu chì là thiết bị điện xuất hiện hầu hết trong các hộ gia đình được nối trực tiếp vào giữa dây dẫn điện và các thiết bị điện với mục đích duy nhất là bảo vệ hệ thống điện khi dòng điện ở mức quá tải có thể gây ra cháy nổ.

Mặc dù có rất nhiều loại cầu chì khác nhau chúng đều có chung một nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động rất đơn giản đó là khi dòng điện trên dây dẫn điện vì một lý do nào đó tăng điện áp một cách đột ngột, điều này có thể gây cháy dây dẫn do lượng nhiệt sinh ra bởi điện áp quá tải là rất lớn, trước khi sự cố lớn có thể xảy ra, cầu chì xin tình nguyện làm người hy sinh đầu tiên để ngắt nguồn điện khỏi các thiết bị điện.

Cấu tạo chung của cầu chì là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Vị trí lắp đặt cầu chì là ở sau nguồn điện tổng và trước các bộ phận của mạch điện, mạng điện cần được bảo vệ như các thiết bị điện,… Thể hiện qua sơ đồ minh họa sau:

Các thành phần còn lại bao gồm: hộp giữ cầu chì, các chấu mắc, nắp cầu chì, v.v… được thay đổi tùy thuộc vào loại cầu chì cũng như mục đích thẩm mỹ.

Cầu chì khá đa dạng về chủng loại: cầu chì sứ, cầu chì ống, cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì cao áp, hạ áp… tùy theo môi trường hoạt động và chất liệu trực quan mà phân loại riêng biệt.

Công dụng của cầu chì

Cầu chì thường dùng để bảo vệ cho đường dây dẫn, máy biến áp, động cơ điện, thiết bị điện, mạch điện điều khiển, mạch điện thắp sáng. Đặc điểm của nó là đơn giản, kích thước bé, khả năng cắt lớn và giá thành hạ nên được ứng dụng rộng rãi.

Trong mạng điện gia đình, cầu chỉ và aptopmat là 2 thành phần đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi sự cố khi xảy ra chập cháy, đảm bảo an toàn cho tài sản cũng như tính mạng con người.

Khi cầu chì bị đứt ( gọi là cầu chì bị cháy), người dùng nên nhanh chóng thay cầu chì mới. Không nên vì tiếc rẻ mà thay dây cầu chì bị đứt bằng các loại dây dẫn điện khác, như đồng, kẽm, thiếc… Điều này vô cùng nguy hiểm, vì các nguyên liệu này khó nóng chảy, cho nên nguy cơ gây cháy nổ bất ngờ là rất lớn.

Các loại cầu chì đang có ngoài thị trường

Cầu chì khá đa dạng về chủng loại: cầu chì sứ, cầu chì ống, cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì cao áp, hạ áp… tùy theo môi trường hoạt động và chất liệu trực quan mà phân loại riêng biệt.

Cầu chì có thể chia thành hai dạng cơ bản, tùy thuộc vào nhiệm vụ:

+ Cầu chì loại G: Cầu chì dạng này chỉ có khả năng ngắt mạch, khi có sự cố hay quá tải hay ngắn mạch xảy ra trên phụ tải.

+ Cầu chì loại V: Cầu chì dạng này chỉ có khả năng bảo vệ duy nhất trạng thái ngắn mạch trên tải

Hoặc cũng có thể chia theo môi trường hoạt động :

+ Cầu chì cao áp

+ Cầu chì hạ áp

+ Cầu chì nhiệt

Theo đặc điểm cấu tạo :

+ Cầu chì sứ

+ Cầu chì ống

+ Cầu chì hộp

+ Cầu chì nổ

+ Cầu chì tự rơi

Vị trí lắp đặt cầu chì đúng chuẩn

Nguyên tắc mắc cầu chì chính xác nhất là ở đầu nguồn dây pha. Mạch điện gồm 2 loại dây: dây trung tính và dây pha. Dòng điện đi từ dây pha qua các thiết bị điện đến dây trung tính. Lưu ý không dùng dây chảy cầu chì có tiết diện quá lớn, sẽ khó nóng chảy nếu có chập cháy.

Ta mắc cầu chì ở dây pha để bảo vệ các thiết bị điện trong mạch điện. Ngược lại ,nếu cầu chì mắc ở dây trung tính ( dây mát ),khi có sự cố nổ cầu chì sẽ làm thành toàn bộ mạng dây (sau cầu chì ) trở thành dây lửa (có điện áp tối đa ) rất nguy hiểm cho người sử dụng cầu chì và sửa chữa.Lúc này cần phải ngắt cầu dao ở đầu nguồn.

Cầu chì là một phát minh vô cùng hữu ích của nhân loại, nó đã trở thành một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện hiện nay. Với sự phát triển các nhà sản xuất đã ngày càng cải tiến thiết bị này với nhiều cầu tạo và chất lượng để phục vụ cho từng nhu cầu cụ thể. Nếu bạn đang có nhu cầu mua cầu chi hay thắc mắc liên quan vui lòng để lại bình luận bên dưới nhân viên chúng tôi sẽ hỗ trợ trả lời nhanh nhất để giải quyết vấn đề của bạn.

Xuân 2020