Các loại cầu chì

Thông thường, cầu chì là bộ phận bảo vệ các thiết bị điện khỏi hiện tượng quá áp và đoản mạch. Tuy nhiên, cầu chì dùng để bảo vệ máy biến áp công suất cao không thể dùng cho thiết bị công suất thấp như máy tính xách tay.

Cầu chì điện có nhiều hình dạng và kích cỡ, hoạt động bằng cách sử dụng các phần tử khác nhau và có các ứng dụng khác nhau trong mạch điện của chúng.

Trong hướng dẫn của chúng tôi, chúng tôi trình bày tất cả các loại cầu chì được sử dụng trong hệ thống điện, chia chúng theo danh mục chính thành các danh mục phụ và các tùy chọn cụ thể hơn.

Bắt đầu nào.

Các loại cầu chì

Có hơn 15 loại cầu chì điện, khác nhau về nguyên tắc hoạt động, thiết kế và ứng dụng. Bao gồm các:

1. cầu chì một chiều
2. cầu chì xoay chiều
3. Cầu chì điện hạ thế
4. Cầu chì điện cao thế
5. cầu chì hộp mực
6. Cầu chì hộp mực loại D
7. Cầu chì loại hộp mực
8. cầu chì có thể thay thế
9. cầu chì tiền đạo
10. Chuyển đổi cầu chì
11. cầu chì đẩy ra
12. cầu chì thả xuống
13. Cầu chì nhiệt
14. cầu chì có thể đặt lại
15. cầu chì bán dẫn
16. cầu chì triệt tiêu điện áp
17. Cầu chì thiết bị gắn trên bề mặt

Tất cả điều này sẽ được giải thích chi tiết riêng lẻ để bạn hiểu đầy đủ.

cầu chì một chiều

Nói một cách đơn giản, cầu chì DC là một loại cầu chì điện được sử dụng trong mạch điện một chiều. Mặc dù đây là yếu tố chính phân biệt chúng với cầu chì dòng điện xoay chiều (AC), nhưng có một tính năng khác đáng được đề cập.

Cầu chì DC thường lớn hơn cầu chì AC để tránh hồ quang kéo dài.

Nếu cầu chì DC bị quá dòng hoặc ngắn mạch và dải kim loại bị chảy, mạch sẽ hở.

Tuy nhiên, do dòng điện một chiều và điện áp trong mạch từ nguồn một chiều, khe hở nhỏ giữa hai đầu của dải hợp nhất tạo ra khả năng có tia lửa điện vĩnh viễn.

Điều này đánh bại mục đích của cầu chì vì nguồn điện vẫn chạy qua mạch. Để ngăn tia lửa điện, cầu chì DC được mở rộng, làm tăng khoảng cách giữa hai đầu nóng chảy của dải.

cầu chì xoay chiều

Mặt khác, cầu chì AC là cầu chì điện hoạt động với mạch điện xoay chiều. Chúng không cần phải được thực hiện nữa nhờ nguồn điện tần số thay đổi.

Dòng điện xoay chiều được đặt ở điện áp thay đổi từ mức tối đa xuống mức tối thiểu (0 V), thường là 50 đến 60 lần mỗi phút. Điều này có nghĩa là khi dải nóng chảy, hồ quang dễ dàng bị dập tắt khi điện áp này giảm xuống bằng không.

Cầu chì điện không được lớn hơn, vì dòng điện xoay chiều ngừng cung cấp cho chính nó.

Bây giờ, cầu chì AC và cầu chì DC là hai loại cầu chì điện chính. Sau đó, chúng tôi tách chúng thành hai danh mục con; cầu chì điện hạ thế và cầu chì điện cao thế.

Cầu chì điện hạ thế

Loại cầu chì điện này hoạt động trên mạch điện có điện áp định mức nhỏ hơn hoặc bằng 1,500 V. Loại cầu chì điện này thường được sử dụng trong các mạch điện điện áp thấp và có nhiều hình dạng, kiểu dáng và kích cỡ khác nhau.

Chúng cũng ít tốn kém hơn so với các đối tác điện áp cao và dễ dàng thay thế.

Cầu chì điện cao thế

Cầu chì điện áp cao là cầu chì điện được sử dụng với định mức điện áp trên 1,500V và lên đến 115,000V.

Chúng được sử dụng trong các hệ thống và mạch điện lớn, có nhiều kích cỡ khác nhau và sử dụng các biện pháp nghiêm ngặt hơn để dập tắt hồ quang điện, đặc biệt là đối với mạch điện một chiều.

Sau đó, cầu chì điện áp cao và thấp được chia thành các loại khác nhau, chủ yếu được xác định bởi thiết kế của chúng.

cầu chì hộp mực

Cầu chì dạng hộp là một loại cầu chì điện trong đó các phần tử dải và dập tắt hồ quang được bao bọc hoàn toàn trong vỏ gốm hoặc thủy tinh trong suốt.

Chúng thường là cầu chì điện hình trụ có nắp kim loại (gọi là vấu) hoặc lưỡi kim loại ở cả hai đầu đóng vai trò là điểm tiếp xúc để kết nối với mạch điện. Cầu chì hoặc dải ở bên trong kết nối với hai đầu này của hộp cầu chì để hoàn thành mạch điện.

Bạn thấy cầu chì dạng hộp với các ứng dụng trong các mạch thiết bị như tủ lạnh, máy bơm nước và máy điều hòa không khí, trong số những thiết bị khác.

Mặc dù chúng hiện diện nhiều hơn trong các hệ thống điện áp thấp được định mức lên tới 600A và 600V, nhưng bạn cũng có thể thấy chúng được sử dụng trong môi trường điện áp cao. Bất chấp điều này và việc bổ sung một số vật liệu nhất định để hạn chế phát tia lửa, thiết kế tổng thể của chúng vẫn giữ nguyên.

Cầu chì hộp mực có thể được chia thành hai loại bổ sung; Cầu chì loại D và cầu chì loại Liên kết.

Cầu chì hộp mực loại D

Cầu chì loại D là loại cầu chì hộp mực chính có đế, vòng tiếp hợp, hộp mực và nắp cầu chì.

Đế cầu chì được nối với nắp cầu chì và một dải kim loại hoặc dây nhảy được nối với đế cầu chì này để hoàn thành mạch điện. Cầu chì loại D ngắt ngay nguồn điện khi dòng điện trong mạch vượt quá.

Loại liên kết/Cầu chì hộp mực HRC

Cầu chì liên kết hoặc khả năng cắt cao (HRC) sử dụng hai liên kết cầu chì cho cơ chế trễ thời gian trong bảo vệ quá dòng hoặc ngắn mạch. Loại cầu chì này còn được gọi là cầu chì khả năng ngắt cao (HBC).

Hai liên kết hoặc thanh nóng chảy được đặt song song với nhau, một thanh có điện trở thấp và thanh kia có điện trở cao.

Khi dòng điện dư thừa được đặt vào mạch, liên kết dễ nóng chảy có điện trở thấp sẽ tan chảy ngay lập tức, trong khi cầu chì có điện trở cao giữ nguồn điện dư thừa trong một khoảng thời gian ngắn. Sau đó, nó sẽ bị cháy nếu công suất không được giảm xuống mức có thể chấp nhận được trong khoảng thời gian ngắn này.

Thay vào đó, nếu dòng điện ngắt định mức được kích hoạt ngay lập tức khi xảy ra quá dòng trong mạch, thì dây cầu chì có điện trở cao sẽ bị chảy ngay lập tức.

Các loại cầu chì điện HRC này cũng sử dụng các chất như bột thạch anh hoặc chất lỏng không dẫn điện để hạn chế hoặc dập tắt hồ quang điện. Trong trường hợp này chúng được gọi là cầu chì lỏng HRC và thường gặp ở các loại điện áp cao.

Có nhiều loại cầu chì điện HRC khác, chẳng hạn như cầu chì bắt vít, có các đầu nối dài có lỗ và cầu chì dạng cánh, được sử dụng rộng rãi trong môi trường ô tô và có các đầu dạng cánh thay vì nắp.

Cầu chì lưỡi dao thường có vỏ nhựa và dễ dàng tháo ra khỏi mạch điện trong trường hợp có sự cố.

cầu chì có thể thay thế

Cầu chì có thể thay thế được còn được gọi là cầu chì điện nửa kín. Chúng bao gồm hai phần làm bằng sứ; giá đỡ cầu chì có tay cầm và đế cầu chì để lắp giá đỡ cầu chì này vào.

Thiết kế của cầu chì có thể tháo rời, thường được sử dụng trong khu dân cư và các môi trường có dòng điện thấp khác, giúp chúng dễ dàng cầm nắm mà không có nguy cơ bị điện giật. Giá đỡ cầu chì thường có các đầu nối lưỡi dao và một liên kết cầu chì.

Khi liên kết cầu chì bị nóng chảy, giá đỡ cầu chì có thể dễ dàng mở ra để thay thế. Toàn bộ giá đỡ cũng có thể dễ dàng thay thế mà không gặp bất kỳ khó khăn nào.

cầu chì tiền đạo

Cầu chì sử dụng một hệ thống cơ học để bảo vệ chống quá dòng hoặc đoản mạch và để chỉ ra rằng cầu chì điện đã bị nổ.

Ngòi nổ này hoạt động với các chất nổ hoặc với một lò xo có góc và một thanh được phóng ra khi liên kết bị nóng chảy.

Chốt và lò xo song song với liên kết dễ nóng chảy. Khi liên kết tan chảy, cơ chế dỡ tải được kích hoạt, làm cho chốt bay ra ngoài.

Chuyển đổi cầu chì

Cầu chì công tắc là một loại cầu chì điện có thể được điều khiển bên ngoài bằng tay cầm công tắc.

Trong các ứng dụng phổ biến trong môi trường điện áp cao, bạn kiểm soát xem cầu chì có truyền điện hay không bằng cách chuyển công tắc sang vị trí bật hoặc tắt.

cầu chì đẩy ra

Cầu chì đẩy ra sử dụng khí boron để hạn chế quá trình phóng hồ quang. Chúng được sử dụng trong môi trường điện áp cao, đặc biệt là trong máy biến áp 10 kV.

Khi cầu chì nóng chảy, khí boron dập tắt hồ quang và thoát ra ngoài qua lỗ trên ống.

Tắt cầu chì

Cầu chì rời là một loại cầu chì rút trong đó liên kết cầu chì được tách ra khỏi thân cầu chì. Những cầu chì này bao gồm hai phần chính; phần cắt nhà ở và giá đỡ cầu chì.

Giá đỡ cầu chì chứa một liên kết dễ nóng chảy và phần thân bị cắt là một khung sứ hỗ trợ giá đỡ cầu chì thông qua các điểm tiếp xúc trên và dưới.

Giá đỡ cầu chì cũng được giữ ở một góc so với phần thân bị cắt và điều này được thực hiện là có lý do.

Khi liên kết cầu chì bị chảy do quá dòng hoặc ngắn mạch, giá đỡ cầu chì bị ngắt kết nối khỏi phần thân của phần bị cắt ở tiếp điểm trên cùng. Điều này khiến nó rơi xuống dưới trọng lực, do đó có tên là "thả cầu chì".

Giá đỡ cầu chì rơi xuống cũng là một dấu hiệu trực quan cho thấy cầu chì đã bị đứt và cần được thay thế. Loại cầu chì này được sử dụng phổ biến để bảo vệ máy biến áp hạ thế.

Cầu chì nhiệt

Cầu chì nhiệt sử dụng tín hiệu nhiệt độ và các phần tử để bảo vệ chống quá dòng hoặc ngắn mạch. Loại cầu chì này, còn được gọi là cầu chì nhiệt và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ, sử dụng hợp kim nhạy cảm làm liên kết cầu chì.

Khi nhiệt độ đạt đến mức bất thường, liên kết nóng chảy sẽ tan chảy và cắt điện cho các bộ phận khác của thiết bị. Điều này chủ yếu được thực hiện để ngăn chặn hỏa hoạn.

cầu chì có thể đặt lại

Cầu chì có thể đặt lại được còn được gọi là cầu chì polyme có hệ số nhiệt độ dương (PPTC), hay gọi tắt là "polyfuse" và có các tính năng giúp chúng có thể tái sử dụng. 

Loại cầu chì này bao gồm một polyme tinh thể không dẫn điện được trộn với các hạt cacbon dẫn điện. Chúng hoạt động với nhiệt độ để bảo vệ quá dòng hoặc ngắn mạch. 

Khi nguội, cầu chì vẫn ở trạng thái kết tinh, giữ cho các hạt carbon ở gần nhau và cho phép năng lượng đi qua.

Trong trường hợp cung cấp dòng điện quá mức, cầu chì nóng lên, chuyển từ dạng tinh thể sang trạng thái vô định hình ít đặc hơn.

Các hạt carbon giờ đây cách xa nhau hơn, điều này hạn chế dòng điện. Năng lượng vẫn chảy qua cầu chì này khi được kích hoạt, nhưng thường được đo trong phạm vi milliamp. 

Khi mạch nguội đi, trạng thái tinh thể nhỏ gọn của cầu chì được khôi phục và dòng điện không bị cản trở.

Từ đó, bạn có thể thấy rằng Polyfuses được tự động đặt lại, do đó có tên là "cầu chì có thể đặt lại".

Chúng thường được tìm thấy trong nguồn điện máy tính và điện thoại, cũng như trong các hệ thống hạt nhân, hệ thống du lịch hàng không và các hệ thống khác mà việc thay thế các bộ phận sẽ cực kỳ khó khăn.

cầu chì bán dẫn

Cầu chì bán dẫn là cầu chì cực nhanh. Bạn sử dụng chúng để bảo vệ các thành phần bán dẫn trong mạch, chẳng hạn như điốt và thyristor, vì chúng nhạy cảm với các dòng điện nhỏ. 

Chúng thường được sử dụng trong UPS, rơle trạng thái rắn và ổ đĩa động cơ, cũng như các thiết bị và mạch khác có linh kiện bán dẫn nhạy cảm.

Cầu chì chống sét lan truyền

Cầu chì chống sét lan truyền sử dụng tín hiệu nhiệt độ và cảm biến nhiệt độ để bảo vệ chống sét lan truyền. Một ví dụ điển hình về điều này là cầu chì có hệ số nhiệt độ âm (NTC).

Cầu chì NTC được lắp nối tiếp trong mạch và giảm điện trở của chúng ở nhiệt độ cao hơn.

Điều này hoàn toàn ngược lại với cầu chì PPTC. Trong thời gian công suất cực đại, điện trở giảm làm cho cầu chì hấp thụ nhiều điện năng hơn, làm giảm hoặc "ngăn chặn" dòng điện.

Cầu chì thiết bị gắn trên bề mặt

Cầu chì gắn trên bề mặt (SMD) là cầu chì điện rất nhỏ thường được sử dụng trong môi trường dòng điện thấp với không gian hạn chế. Bạn thấy các ứng dụng của chúng trong các thiết bị DC như điện thoại di động, ổ cứng và máy ảnh, trong số những thiết bị khác.

Cầu chì SMD còn được gọi là cầu chì chip và bạn cũng có thể tìm thấy các biến thể dòng điện cao của chúng.

Giờ đây, tất cả các loại cầu chì được đề cập ở trên đều có một số đặc điểm bổ sung xác định hành vi của chúng. Chúng bao gồm dòng điện định mức, điện áp định mức, thời gian hoạt động của cầu chì, khả năng ngắt và tôi²giá trị T.

Video hướng dẫn

Các loại cầu chì - Hướng dẫn cơ bản cho người mới bắt đầu

Cách tính xếp hạng cầu chì

Xếp hạng hiện tại của cầu chì được sử dụng trong các thiết bị vận hành tiêu chuẩn thường được đặt trong khoảng từ 110% đến 200% xếp hạng mạch của chúng.

Ví dụ: cầu chì được sử dụng trong động cơ thường được đánh giá ở mức 125%, trong khi cầu chì được sử dụng trong máy biến áp được đánh giá ở mức 200% và cầu chì được sử dụng trong hệ thống chiếu sáng được đánh giá ở mức 150%. 

Tuy nhiên, chúng phụ thuộc vào các yếu tố khác như môi trường mạch, nhiệt độ, độ nhạy của các thiết bị được bảo vệ trong mạch và nhiều yếu tố khác. 

Ví dụ: khi tính định mức cầu chì cho động cơ, bạn sử dụng công thức;

Định mức cầu chì = {Công suất (W) / Điện áp (V)} x 1.5

Nếu công suất là 200W và điện áp là 10V, định mức cầu chì = (200/10) x 1.5 = 30A. 

Tìm hiểu về hồ quang điện

Đọc đến đây chắc hẳn bạn đã không ít lần bắt gặp thuật ngữ " hồ quang điện " và hiểu rằng cần phải ngăn chặn nó khi mối dây nóng chảy bị nóng chảy. 

Một hồ quang được hình thành khi điện bắc cầu qua một khe hở nhỏ giữa hai điện cực thông qua các khí bị ion hóa trong không khí. Hồ quang không tắt trừ khi tắt nguồn. 

Nếu hồ quang không được kiểm soát bởi khoảng cách, bột không dẫn điện và/hoặc vật liệu lỏng, bạn có nguy cơ bị quá dòng liên tục trong mạch hoặc hỏa hoạn.

Nếu bạn muốn biết thêm về cầu chì, vui lòng truy cập trang này.

Hỏi đáp

Có bao nhiêu loại cầu chì AC?

Có hai loại cầu chì AC chính: cầu chì điện áp thấp và cầu chì điện áp cao.

Mà sau đó có thể được chia thành 11 hoặc nhiều loại khác nhau.

Trong kỹ thuật điện chúng ta có bao nhiêu loại cầu chì?

Hơn 11 loại cầu chì được sử dụng trong hệ thống điện, chúng được chia thành các loại chính là cầu chì AC và DC. Cầu chì cũng được phân loại thành các tiểu thể loại điện áp cao và thấp.