Hướng dẫn cách chọn cầu chì chuẩn nhất

Mặc dù ngày nay cầu dao được sử dụng rộng rãi nhưng trong một số trường hợp vẫn cần phải lắp đặt cầu chì – một thiết bị điện loại “cổ” dùng để bảo vệ mạng điện dân dụng khỏi quá tải và ngắn mạch. Loại phổ biến nhất là một sợi dây kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp như thiếc, kẽm, chì, được đặt trong khung bằng sứ, nhựa hoặc thủy tinh. Khi dòng điện chạy trong mạch thì cầu chì cho phép dòng điện đi qua sợi dây kim loại này trước sau đó mới tới các thiết bị điện, khi quá tải hoặc ngắn mạch xảy ra thì sợi dây kim loại sẽ bị dòng điện cao làm nóng chảy, dẫn đến bị đứt và do đó ngắt dòng điện, giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi hư hỏng.

I. Các tiêu chí chọn cầu chì chuẩn nhất

Nói chung, khó có thể nói chuẩn về việc lựa chọn tiêu chuẩn vì bạn cần hiểu chính xác khả năng đáp ứng của nó trong các điều kiện cụ thể, nhưng có thể lựa chọn dựa trên những tiêu chí sau:

1. Điện áp định mức (Un)

Đây là một trong những tiêu chí đầu tiên. Bạn có thể tìm thấy các thiết bị được thiết kế cho dòng điện AC 220V, 400V, 55V hoặc 690V, dòng điện DC từ 24V đến 1000V. Nếu chọn theo tiêu chí này thì phải đảm bảo điện áp trong mạch không lớn hơn điện áp định mức của cầu chì vì nếu điện áp hệ thống cao hơn của cầu chì thì nó sẽ mất khả năng bảo vệ. Do đó, cầu chì 250V có thể được sử dụng trên các mạch điện 250V trở xuống.

2. Dòng điện định mức

Đây là dòng điện tối đa cho phép mà dây chảy kim loại trong cầu chì có thể chịu được trong điều kiện hoạt động bình thường. Các dây chảy sẽ được thiết kế cho các dòng điện định mức khác nhau và cầu chì được phép lắp dây chảy từ 10 đến hàng trăm Ampe. Khi chọn giá trị dòng điện định mức chính xác, phải tính đến những điều sau:

• Đối với thông số kỹ thuật quá tải thấp UL, định mức dòng điện là In = Ir/Of, trong đó Ir là ​​dòng điện hoạt động của mạch và Of = 0,75 là hệ số suy giảm dòng điện. Ví dụ: nếu dòng điện hoạt động Ir của mạch là 1.5 A thì nên chọn cầu chì 2A.
• Đối với thông số kỹ thuật IEC có khả năng quá tải cao thì không cần giảm, tức là Ir = In.

Khả năng mang dòng điện của cầu chì được xác định bằng các thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 25°C. Tuy nhiên, những thí nghiệm này bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ môi trường: khi nhiệt độ môi trường tăng, nhiệt độ hoạt động của cầu chì tăng, dẫn đến khả năng mang dòng điện thấp hơn và tuổi thọ sử dụng ngắn hơn. Trong những trường hợp như vậy, phải tính đến nhiệt độ môi trường.

Ví dụ: nếu bạn chọn cầu chì hoạt động ở 90°C trong môi trường nhỏ có dòng điện 1.5A, hệ số giảm nhiệt độ (Tf) của nó sẽ là 95%.

• Nếu theo thông số kỹ thuật IEC: In = In / Tf = 1,5 / 0,95 = 1,58, do đó, mức định mức dòng điện là 1.6A (khuyến nghị là 2A).
• Nếu theo thông số kỹ thuật UL: In = In / (Of * Tf) = 1,5 / (0,75 * 0,95) = 2,1, do đó, định mức dòng điện của cầu chì phải là 2.5A.

3. Mạch AC hay DC

Việc sử dụng cầu chì AC trong mạch DC hoặc ngược lại có thể gây ra tai họa. Trong mạch điện AC, hồ quang có xu hướng tắt khi điện áp (hình sin) bằng 0 nhưng do điện áp DC không đạt mức 0 nên có nguy cơ hồ quang không thể bị dập tắt, điều này có thể làm hỏng cầu chì. Vì vậy, chỉ nên chọn cầu chì DC cho mạch DC và chỉ chọn cầu chì AC cho mạch AC.

4. Năng lượng nóng chảy I²t

Năng lượng nóng chảy nghĩa là giá trị cần có để dây chảy nóng chảy và đứt một cách an toàn. Thời gian để dây chảy nóng chảy và đứt phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt lượng do dòng điện tạo ra, điều kiện tản nhiệt và đặc tính của cầu chì… Có 2 phần đối với “thời gian phản ứng” của nó.

1. Thời gian để dây chảy nóng chảy (còn gọi là thời gian nóng chảy, T_m ).
2. Thời gian để hồ quang điện tiêu tán (còn được gọi là thời gian phóng hồ quang, T_a ).

Tổng thời gian cần để mở lỗi được gọi là tổng thời gian bù trừ.

T_c = T_m + T_a

Để đạt được mức độ đáng tin cậy của hệ thống, tốt nhất là chọn dây chảy sao cho năng lượng của xung dòng điện <20% năng lượng nóng chảy (I²t) của cầu chì.

II. Chọn cầu chì hay cầu dao?

Cầu dao khác với cầu chì, cách hoạt động hoàn toàn khác. Về cơ bản thì nguyên lý hoạt động của cầu dao là bộ ngắt mạch (một tấm lưỡng kim) có thể sử dụng nhiều lần thay vì 1 lần như cầu chì. Đối với cầu dao, khi xảy ra sự cố, cơ chế bảo vệ sẽ được kích hoạt do tấm lưỡng kim này biến dạng, khi sự cố được khắc phục và tấm lưỡng kim này được làm mát thì nó sẽ trở lại hình dáng ban đầu vào có thể sử dụng tiếp. Đối với mạch điện hiện đại ngày nay, SUNWON khuyên bạn nên sử dụng cầu dao. Cách chọn cầu dao như sau:

Trước hết bạn phải tính đến tiêu chí như dòng điện định mức, giá trị dòng điện cao nhất chỉ được phép bằng tải tối đa trong mạch điện, để an toàn hơn thì dòng điện tối đa trong mạch phải = 115% dòng điện định mức của cầu dao.

Tiêu chí lựa chọn thứ hai là lựa chọn dựa trên chức năng bảo vệ của cầu dao. Cầu dao hiện nay ngoài bảo vệ quá tải, ngắn mạch thì nó còn có thể bảo vệ khỏi sét đánh, rò điện và kết hợp. Để được thông tin chính xác và hiệu quả, tốt nhất bạn nên nhờ thợ điện có tay nghề để họ tư vấn thêm.