Tìm hiểu về Cầu chì (Fuse)

Cầu chì là một thiết bị điện được sử dụng để bảo vệ mạch điện khỏi quá tải và ngắn mạch. Cấu tạo của cầu chì gồm một dây chì được đặt trong một vỏ cách điện. Khi dòng điện chạy qua dây chì vượt quá giá trị cho phép, dây chì sẽ nóng chảy và cắt đứt mạch điện, bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị hư hỏng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cầu chì

Cấu tạo của cầu chì:

Vỏ cầu chì: Làm bằng sứ, nhựa hoặc bakelite, có tác dụng cách điện và bảo vệ bộ phận bên trong.

Dây chì: Là bộ phận quan trọng nhất của cầu chì, được làm bằng chì hoặc hợp kim chì có nhiệt độ nóng chảy thấp.

Kẹp nối: Dùng để kết nối cầu chì với mạch điện.

Nguyên lý hoạt động của cầu chì:

Khi dòng điện chạy qua cầu chì, dây chì sẽ nóng lên.

Khi dòng điện vượt quá giá trị cho phép, dây chì sẽ nóng chảy và đứt, cắt đứt mạch điện.

Việc dây chì nóng chảy và đứt sẽ giúp bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị hư hỏng do quá tải hoặc ngắn mạch.

Tính đường kính của dây cầu chì cho dòng điện bằng cách sử dụng Định luật Preece

Định luật Preece phát biểu rằng dòng điện một chiều của một phần tử dây thẳng thường phụ thuộc vào đường kính của nó như được cho bởi: d = (I/C)^3/2

Trong đó:

I = Dòng điện đo bằng ampe

C = Hệ số Preece đối với kim loại cụ thể được sử dụng và

d = Đường kính phần tử cầu chì tính bằng inch

Đối với các vật liệu cầu chì khác nhau, giá trị C được tính sẽ như sau:

Cách sử dụng cầu chì bảo vệ:

1. Lựa chọn cầu chì phù hợp:

Dòng điện định mức: Chọn cầu chì có dòng điện định mức lớn hơn hoặc bằng dòng điện tải của mạch điện.

Điện áp định mức: Chọn cầu chì có điện áp định mức phù hợp với điện áp của mạch điện.

Khả năng cắt ngắn mạch: Chọn cầu chì có khả năng cắt ngắn mạch lớn hơn dòng điện ngắn mạch dự kiến của mạch điện.

2. Lắp đặt cầu chì:

Lắp đặt cầu chì vào vị trí thích hợp trong mạch điện.

Cần đảm bảo cầu chì được lắp đặt chắc chắn và đúng cách.

3. Sử dụng cầu chì an toàn:

Không sử dụng cầu chì có dòng điện định mức quá nhỏ so với dòng điện tải của mạch điện.

Không sử dụng cầu chì có khả năng cắt ngắn mạch quá nhỏ so với dòng điện ngắn mạch dự kiến của mạch điện.

Thay thế cầu chì khi cần thiết.

4. Bảo trì cầu chì:

Kiểm tra cầu chì định kỳ để đảm bảo cầu chì hoạt động tốt.

Vệ sinh cầu chì định kỳ để loại bỏ bụi bẩn.

Lưu ý:

Cầu chì là thiết bị bảo vệ quan trọng trong hệ thống điện.

Sử dụng cầu chì đúng cách sẽ giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải và ngắn mạch.

Cần tuân thủ các hướng dẫn sử dụng cầu chì của nhà sản xuất

Phân loại cầu chì

Cầu chì được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau như:

1. Phân loại theo môi trường hoạt động:

Cầu chì cao áp: Dùng để bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho các tải như: máy biến áp ở các cấp điện áp 22kV và 35kV. Có 2 loại cầu chì cao áp là loại dùng trong nhà và loại dùng ngoài trời.

Cầu chì hạ áp: Có chức năng ngắt dòng làm mở mạch để bảo vệ hệ thống điện khi dòng điện vượt quá mức cho phép. Cầu chì hạ thế được chia làm 2 loại là cầu chì kín và cầu chì nửa kín.

2. Phân loại theo cấu tạo:

Cầu chì ống: Là loại cầu chì có dạng hình ống với thành ống đôi khi được làm từ vật liệu trong suốt.

Cầu chì hộp: Là dạng cầu chì phổ biến trong các công trình dân dụng với lớp vỏ bên ngoài làm bằng nhựa cao cấp.

Cầu chì hở: Là loại cầu chì có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng.

Cầu chì vặn: Là loại cầu chì được lắp đặt bằng cách vặn vào ổ cắm.

3. Phân loại theo đặc điểm trực quan:

Cầu chì sứ: Là loại cầu chì có đế làm bằng sứ.

Cầu chì nổ: Cầu chì nổ, hay cầu chì hạt nổ, sẽ kích nổ các hạt bên trong và ngắt mạch điện nếu dòng điện vượt quá định mức.

Cầu chì tự rơi: Cầu chì tự rơi là thiết bị tích hợp giữa cầu dao và cầu chì.

4. Phân loại theo phạm vi sử dụng:

Cầu chì trên các thiết bị điện từ: Dùng để bảo vệ các thiết bị điện từ như động cơ điện, máy biến áp,...

Cầu chì điện dân dụng: Dùng để bảo vệ hệ thống điện trong các hộ gia đình.

Cầu chì động cơ: Dùng để bảo vệ động cơ điện khỏi quá tải và ngắn mạch.

Ngoài ra, cầu chì còn được phân loại theo:

Điện áp định mức: Cầu chì có nhiều mức điện áp định mức khác nhau như 110V, 220V, 380V,...

Dòng điện định mức: Cầu chì có nhiều mức dòng điện định mức khác nhau như 1A, 2A, 3A,...

Khả năng cắt ngắn mạch: Cầu chì có nhiều mức khả năng cắt ngắn mạch khác nhau như 1kA, 2kA, 3kA,...