Công nghệ 8 Bài 53: Thiết bị bảo vệ mạng điện trong nhà

- Một số khái niệm:

• Ngắn mạch (hay đoản mạch): là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường. VD: Chạm chập giữa dây pha và dây trung tính hoặc giữa dây pha với dây nối đất.
• Quá tải: là hiện tượng dòng nguồn tăng đột biến khi sử dụng các thiết bị điện, đồ dùng điện với số lượng nhiều hơn bình thường hoặc có công suất lớn hơn công suất nguồn

- Điểm chung của hai sự cố trên:

• I tăng cực đại
• Dòng tức thời rất lớn so với dòng định mức nên các phần tử có dòng tức thời đi qua nóng quá mức cho phép dù với thời gian rất ngắn.
• U giảm nhanh hoặc mất đối xứng, ảnh hưởng xấu đến phụ tải.

a. Công dụng

- Cầu chì là thiết bị bảo vệ an toàn cho các đồ dùng điện, mạch điện khi xảy ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải.

- Cầu chì thường được mắc trên dây pha, trước công tắc và ổ lấy điện. 

b. Cấu tạo và phân loại

1. Vỏ, 2. Các điện cực, 3. Dây chảy

- Cấu tạo gồm: vỏ, cực giữ dây chảy và dây dẫn điện, dây chảy.

• Vỏ cầu chì thường được làm bằng sứ hoặc thuỷ tinh, bên ngoài ghi điện áp và dòng diện định mức. Dùng để cách điện.
• Các điện cực thường được làm từ đồng. Dùng để nối, giữ dây chảy và dây dẫn điện.
• Dây chảy được làm từ chì, nhôm,…. Dùng để dẫn điện và bảo vệ cho mạch điện.

- Phân loại: Cầu chì có các loại: cầu chì hộp, cầu chì ống, cầu chì nút,….

c. Nguyên lí làm việc

• Trong cầu chì, bộ phận quan trọng nhất là dây chảy, được mắc nối tiếp với mạch điện cần bảo vệ. Khi xảy ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải, điện áp bị tăng lên quá giá trị định mức làm cầu chì nổ, mạch điện bị ngắt. Nhờ đó mà mạch điện, các đồ dùng điện và thiết bị điện được bảo vệ.
• Người ta chọn dây chảy cầu chì theo trị số dòng điện định mức, giá trị định mức của dây chảy cầu chì. Ví dụ: Dây chảy có đường kính 0,3 mm thì dòng điện định mức của dây chảy bằng chì là 1A, đồng 12A, nhôm 6A,...

- Aptomat là thiết bị tự động cắt mạch điện khi bị ngắn mạch hoặc quá tải.

- Aptomat phối hợp cả chức năng của cầu dao và cầu chì.

- Nguyên lý làm việc: 

• Khi mạch điện bị ngắn mạch hoặc quá tải, dòng điện trong mạch điện tăng lên vượt quá định mức, aptomat tác động tự động cắt mạch điện, bảo vệ mạch điện, thiết bị và đồ dùng điện khỏi bị hỏng. Như vậy aptomat đóng vai trò như cầu chì.
• Sau khi đã xác định được nguyên nhân gây sự cố của mạch điện và sửa chữa xong, lúc đó ta bật núm điều chỉnh về vị trí đóng mạch điện. Mạch điện sẽ có điện. Như vậy, aptomat đóng vai trò như cầu dao.

Câu 1: Vì sao không nên dùng dây chảy bằng đồng có cùng đường kính thay cho dây chảy bằng chì của cầu chì bị đứt?

Gợi ý trả lời

Vì dòng điện định mức của dây chảy đồng cao hơn dòng điện định mức của dây chảy chì → thời gian nóng chảy sẽ dài hơn.

Câu 2: Vì sao nói aptomat phối hợp cả chức năng cầu chì và cầu dao?

- Khi có sự cố, núm đóng cắt từ vị trí ON tự động trả về OFF→ bảo vệ mạch điện ( chức năng cầu chì)

- Để aptomat làm việc trở lại, ta bật núm đóng cắt về vị trí ON → cấp nguồn cho mạch hoạt động ( chức năng cầu dao)