Cầu chì

Cầu chì () là một phần tử hay thiết bị bảo vệ mạch điện bằng cách làm bằng cách tự động ngắt mạch điện. Cầu chì được sử dụng nhằm phòng tránh các hiện tượng quá tải hoặc ngắn mạch trên đường dây gây cháy, nổ.

Lịch sử

Năm 1847, Breguet khuyến cáo dùng các thiết bị dẫn dòng nhằm tránh cho các trạm điện báo bị sét đánh, bằng cách tan chảy để trở nên nhỏ hơn, các dây này có thể bảo vệ hệ thống điện trong toà nhà. Hàng loạt các dây và các tấm vật liệu dễ nóng chảy được lắp đặt nhằm bảo vệ cáp điện báo và hệ thống chiếu sáng tại Mỹ vào các năm 1964

Thomas Edison được cấp bằng sáng chế năm 1890 cho phát minh về cầu chì trong hệ thống phân phối điện thành công của ông

Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện chạy qua cầu chì cao hơn so với dòng định mức của cầu chì (do quá tải hoặc chập mạch), dây điện trở trong cầu chì sẽ nóng lên và chảy ra từ đó ngắt mạch để bảo vệ mạch điện. Dòng định mức của cầu chì được điều chỉnh bằng đường kính của dây điện trở, đường kính càng nhỏ thì dòng định mức càng thấp và ngược lại.

Cấu tạo
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.

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

Image:MEM_1957_cu_open.jpg|Cầu chì MEME
Image:MEM_1957_fuseholders.jpg|Hộp cầu chì MEM (30A & 15A)
Image:FuseBoxforWikipedia.jpg|Hộp cầu chì Wylex
Image:Fuse wire.jpg|Dây chì bán tại Anh quốc
Image:Fuse 115kv 640.jpg|Cầu chì cao thế 115 kV
Image:Hochspannungssicherung.jpg|Một cầu chì cao thế kiểu cũ

Các thông số cơ bản
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
Tiết diện dây chảy cầu chì

Sử dụng
Cầu chì sử dụng nhiều lần được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện gia dụng, các đường dây tải điện. Các cầu chì dùng một lần thì thường được lắp trong các thiết bị điện gia dụng như: máy sấy, máy pha cà phê,...

Hiện nay, trong các công trình hiện đại, cầu chì được thay thế bằng aptomat với nhiều đặc điểm ưu việt hơn.

Tham khảo

Xem thêm
Ký hiệu điện tử
Sơ đồ mạch điện
Thiết bị ngắt mạch

Liên kết ngoài