Cầu dao là gì? Cấu tạo và ứng dụng của cầu dao diện

Lưới điện được thiết kế và đấu nối theo các nguyên tắc an toàn, bảo vệ hệ thống, thiết bị tiêu thụ điện. Trong quá trình sử dụng điện, nhiều sự cố cháy nổ xảy ra gây ảnh hưởng đến hệ thống. Các thiết bị bảo vệ được tích hợp trong hệ thống, nhằm bảo vệ và nâng cao tính an toàn lưới điện.

Cầu dao được dùng nhiều trong mạch điện gia đình, nhà xưởng, khu vực sản xuất… Vậy, cầu dao là gì? Cấu tạo, các thức hoạt động và ứng dụng cụ thể của cầu dao điện là gì? Bài viết dưới đây, Nguyễn Giang sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về thiết bị điện quan trọng này.

Cầu dao là gì?

Cầu dao là công tắc điện tự động có nhiệm vụ đóng ngắt mạch điện, bảo vệ dòng khi có hiện tượng quá tải/ ngắn mạch xảy ra. Thiết bị này có thể đóng ngắt mạch bằng tay hoặc tự động linh hoạt hơn so với cầu trì, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị tiêu thụ điện và hệ thống.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cầu dao điện

Tìm hiểu về đặc điểm của loại công tắc điện này, sẽ giúp bạn hiểu và sử dụng thiết bị một cách hiệu quả, an toàn.

Cấu tạo công tắc cầu dao điện

Về cơ bản, cầu dao điện được cấu tạo từ lưỡi dao chính - phụ và hệ thống kẹp lưỡi (tiếp xúc tĩnh - ngàm, lò xo bật nhanh). Cụ thể, công tắc điện sẽ có 2 tiếp điểm (1 tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc 3 tiếp điểm (tiếp điểm chính - phụ và hồ quang). Khi đóng mạch, các tiếp điểm sẽ lần lượt đóng lại theo thứ tự: Hồ quang - tiếp điểm phụ - tiếp điểm chính.

Trường hợp ngắt mạch, tiếp điểm chính mở trước, sau đó đến tiếp điểm phụ và cuối cùng là hồ quang. Đặc tính hồ quang chỉ cháy ở tiếp điểm hồ quang, bảo vệ mạch và tiếp điểm chính có thể dẫn điện. Tiếp điểm phụ được bổ sung, nhằm bảo vệ hồ quang không cháy lây sang tiếp điểm chính. 

Chất liệu sản xuất tiếp điểm (lưỡi dao) là hợp kim đồng, tăng khả năng dẫn điện và độ nhạy với sự thay đổi của dòng.

Nguyên lý hoạt động của cầu dao điện như thế nào?

Vậy, cách thức hoạt động của công tắc điện sẽ diễn ra như thế nào? Cụ thể, để hiểu nguyên lý hoạt động của cầu dao điện bạn cần lưu ý:

• Khi dòng điện ở trạng thái bình thường, cầu dao sẽ ở trạng thái đóng tiếp điểm, bởi 2 móc tương ứng với móc thứ 3 trên tiếp điểm thụ động. Lúc này, cầu dao ở trạng thái bật, dòng điện sẽ không sinh ra từ trường, khiến nam châm không hút.
• Khi mạch điện bị ngắn hoặc quá tải, sẽ tạo ra sự chênh lệch dòng, sinh ra từ trường, khiến nam châm hút phần tiếp điểm, khiến phần lưỡi dao được bật mở tự do khỏi hệ thống kẹp. Lúc này, tiếp điểm của cầu dao bị hở và mạch bị ngắt hoàn toàn.

Phân loại cầu dao điện đang được sử dụng phổ biến

Cầu dao được sử dụng phổ biến trong tất cả các mạch điện dân dụng và công nghiệp. Chúng được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau.

Dựa trên đặc điểm hoạt động, cầu dao được chia thành 2 loại:

• Cầu dao thông thường được thực hiện đóng ngắt bằng tay. Loại công tắc này sẽ đồng thời đóng ngắt cả dây trung hòa và dây pha. Chúng thường được trang bị thêm cầu trì để làm thiết bị ngắt mạch tự động.
• Cầu dao tự động hiện đại hơn, có thiết kế phức tạp hơn. Loại này có khả năng tự đóng ngắt mạch điện khi có hiện tượng quá tải, ngắn mạch. Ngoài ra, chúng còn được bổ sung một số tính năng hiện đại: Dò tìm lỗi, tự động trở lại trạng thái bình thường.

Dựa trên phạm vi hoạt động, ứng dụng, cầu dao được chia thành 2 loại:

• Cầu dao đảo chiều 1 pha: Công tắc tự động sử dụng cho lưới điện dân dụng, thiết bị có công suất thấp.
• Cầu dao đảo chiều 3 pha: Công tắc sử dụng cho lưới điện công nghiệp, với dòng điện lớn và thiết bị công suất cao.

Sự khác nhau giữa cầu dao và aptomat là gì?

Cầu dao và aptomat đều là thiết bị đóng ngắt, bảo vệ mạch an toàn. Vậy, cầu dao và aptomat khác nhau như thế nào?

• Thiết kế: Cầu dao thiết kế gạt tay để đóng ngắt mạch. Trong khi, aptomat thiết kế pha và cực để đóng ngắt mạch tự động.
• Khác biệt lớn nhất là tính năng: Cầu dao đóng ngắt mạch khi thiết bị và lưới điện đang hoạt động. trong khi, aptomat có nhiều tính năng và khả năng ngắt mạch tự động. 
• Giá thành: Cầu dao có giá thành rẻ hơn so với aptomat.

Chức năng và ứng dụng của cầu dao điện trong thực tế

Chức năng của cầu dao điện chính là khả năng ngắt mạch, bảo vệ dòng và thiết bị điện khi có sự cố xảy ra. Khi dòng điện quá lớn, hiện tượng ngắn mạch, đoản mạch có thể làm chập cháy thiết bị. Lúc này, công tắc tự động sẽ ngắt mạch để bảo vệ các thiết bị tiêu thụ điện an toàn, kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Ứng dụng của công tắc tự động trong nhiều lưới điện: Hộ gia đình, nhà trường, bệnh viện, văn phòng, nhà xưởng… Cầu dao cũng có thể được sử dụng dành riêng cho các thiết bị điện, để bảo vệ an toàn, tránh sự cố nguy hiểm gây thiệt hại lớn.

Cầu dao là công tắc đóng ngắt cơ bản, đơn giản nhưng vô cùng quan trọng, để bảo vệ hệ thống lưới điện an toàn. Hiểu đặc điểm, cấu tạo của các loại cầu dao để có lựa chọn sản phẩm phù hợp cho hệ thống. Hy vọng những thông tin mà NGUYENGIANG.VN trên đây sẽ hữu ích, giúp bạn đọc có thêm thông tin về thiết bị đóng ngắt mạch quan trọng này.

>> Xem thêm bài viết: 

1. Công tơ điện là gì? Cấu tạo và chức năng của công tơ điện
2. Tụ điện là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và công dụng của tụ điện