Loại cầu chì phổ biến nhất là một sợi dây kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, nó có khung bằng sứ hoặc thủy tinh. Khi dòng điện chạy trong mạch, cầu chì cho phép dòng điện đi qua sợi kim loại trước sau đó mới tới hệ thống các mạch liên quan. Khi quá tải xảy ra, sợi dây kim loại sẽ bị dòng điện cao làm nóng chảy, sợi kim loại sẽ bị đứt và do đó ngắt dòng điện.
Hướng dẫn chọn cầu chì phù hợp
1. Dựa trên cường độ dòng điện
Thông số cường độ dòng điện sẽ quy định giá trị cường độ dòng điện danh định của cầu chì. Cầu chì được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC, có thể liên tục hoạt động ở 100% dòng điện danh định của cầu chảy. Cầu chì là thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ và tuổi thọ dự kiến của cầu chì có thể bị rút ngắn đáng kể cường độ tại liên tục ở mức 100% giá trị danh nghĩa của nó.
Để kéo dài tuổi thọ của cầu chì, nhà thiết kế mạch phải đảm bảo rằng tải không vượt quá định mức danh định cầu chì Vì vậy, cầu chì có định mức dòng điện là 10A sẽ không được khuyến nghị để hoạt động ở hơn 7,5A trong nhiệt độ môi trường 25 ° C.
2. Giá trị ngắn mạch
Đây là ngưỡng giá trị ngắt mạch của cầu chì. Định mức giá trị ngắt mạch phải bằng hoặc lớn hơn định mức dòng điện của cầu chì.
Khi sự cố hoặc tình trạng ngắn mạch phát sinh, dòng điện tức thời đi qua cầu chì có thể lớn hơn nhiều lần so với định mức của nó. Nếu dòng điện này vượt quá mức mà cầu chì có thể chịu đựng, cầu chì sẽ “chảy” để ngắt mạch. Do đó, để vận hành an toàn, điều bắt buộc là cầu chì được chọn phải chịu được dòng điện ngắn mạch lớn nhất và có thể ngắt mạch một cách an toàn.
3. Nhiệt độ môi trường
Nhiệt độ môi trường là thước đo nhiệt độ của không khí xung quanh cầu chì. Vì cầu chì được bao bọc trong giá đỡ cầu chì gắn trên bảng điều khiển hoặc đặt gần các bộ phận tản nhiệt khác, như điện trở, nên nhiệt độ môi trường thường cao hơn nhiều so với nhiệt độ phòng xung quanh.
Khả năng tải điện của cầu chì thay đổi khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Vận hành cầu chì ở nhiệt độ môi trường cao có thể làm giảm tuổi thọ của nó.
4. Đánh giá tan chảy danh nghĩa I2t
Định mức nóng chảy danh nghĩa I2t của cầu chì cũng phải đáp ứng các yêu cầu về xung khởi động. Độ nóng chảy danh nghĩa I2t là đơn vị đo năng lượng cần thiết để làm nóng chảy phần tử nung chảy và được biểu thị bằng “Ampe giây bình phương” (A2 giây). Có hai phần đối với “thời gian phản ứng” của cầu chì.
- Thời gian để phần tử cầu chảy nóng chảy (còn gọi là thời gian nóng chảy, Tm ).
- Thời gian để hồ quang điện tiêu tán (còn được gọi là thời gian phóng hồ quang, Ta ).
Tổng thời gian cần để mở lỗi được gọi là tổng thời gian bù trừ.
Tc = Tm + Ta
Người thiết kế mạch nên chọn cầu chì có định mức I2t lớn hơn năng lượng của xung dòng khởi động. Để đạt được hoạt động đáng tin cậy của hệ thống, thực hành thiết kế tốt là chọn cầu chảy sao cho năng lượng của xung dòng điện không lớn hơn 20% định mức nóng chảy danh nghĩa I2t của cầu chảy.
Mỗi cầu chì có một phần tử nung chảy khác nhau, có nghĩa là giá trị I2t là duy nhất cho mỗi loại cầu chì. Nó là một giá trị không đổi cho từng vật liệu phần tử và cũng không phụ thuộc vào nhiệt độ và điện áp. Do đó, đánh giá nhiệt độ nóng chảy danh nghĩa I2t là một tham số quan trọng cần xem xét khi lựa chọn cầu chảy và cần phải được xác định.
