Cầu chì là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động?

 1. Cầu chì là gì?

     Cầu chì là khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn mạch, hạn chế tình trạng cháy, nổ. Cụ thể hơn, cầu chì là thiết bị dùng để bảo vệ đường dây dẫn, thiết bị điện và mạch điện trong điều kiện mạch hoặc cường độ dòng điện quá tải.

 2. Cấu tạo

     Bộ phận quan trọng nhất của cầu chì là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn trong mạch điện. Các thành phần còn lại gồm: hộp giữ cầu chì, các chấu mắc, nắp cầu chì,.... Cụ thể, cấu tạo của cầu chì như sau: 

                                                                                      Cấu tạo cầu chì

Phần tử ngắt mạch

     Phần tử ngắt mạch là bộ phận chính của cầu chì, có giá trị điện trở suất rất bé. Chúng có chức năng cảm nhận giá trị dòng điện đi qua nó. Phần tử này thường được làm bằng bạc, đồng,... có thể ở dạng dây (tiết diện tròn) hoặc dạng băng mỏng. 

Thân của cầu chì

     Thân cầu chì cần đảm bảo hai yếu tố: có độ bền cơ khí và độ bền về điều kiện dẫn nhiệt, chịu đựng được sự thay đổi đột ngột mà không hỏng. Do đó, thân của cầu chì thường được làm bằng thủy tinh, ceramic (sứ gốm) hoặc các vật liệu có tính chất tương đương.

Vật liệu lấp đầy

     Vật liệu lấp đầu dùng để bao quanh phần tử ngắn mạch trong thân cầu chì. Vật liệu này có khả năng hấp thụ năng lượng do hồ quang sinh ra. Đồng thời, chúng phải đảm bảo tính cách điện khi xảy ra tình trạng ngắn mạch. Do đó, vật liệu lấp đầy của cầu chì thường được làm bằng silicat ở dạng hạt. 

Các đầu nối

Đầu nối có tác dụng cố định cầu chì trên các thiết bị đóng ngắt mạch, đảm bảo tiếp xúc điện tốt

3.Nguyên lý hoạt động

     Cầu chì hoạt động theo nguyên lý tự chảy hoặc uốn cong để tách ra khỏi mạch điện khi cường độ dòng điện trong mạch tăng đột biến. Để hiểu rõ hơn, chúng ta cùng phân tích nguyên lý làm việc của cầu chì trong 2 trường hợp: khi hoạt động với dòng định mức và khi xảy ra sự cố ngắn mạch.

Khi mạch làm việc bình thường: Khi bình thường, một dòng điện định mức chạy qua cầu chì. Nhiệt lượng sinh ra không gây nên sự nóng chảy. Sự cân bằng nhiệt được thiết lập mà không gây ra sự già hóa hay phá hỏng bất cứ phần tử nào của cầu chì. 

Khi xảy ra sự cố ngắn mạch: Lúc này, điện ngắn mạch lớn hơn dòng điện định mức. Sự cân bằng trên cầu chì bị phá hủy. Nhiệt năng tăng cao, làm nóng chảy phần tử ngắn mạch của cầu chì, từ đó làm hở mạch hai đầu cầu chì. 

4. Một số hãng sản xuất

• China, Andeli – Trung Quốc
• Morele, Omega, Hivero, MPE – Việt Nam