Cầu chì nhiệt là gì?

Cầu chì nhiệt, hay còn gọi là relay nhiệt, là một linh kiện điện được sử dụng để bảo vệ thiết bị khỏi tình trạng quá nhiệt. Khi nhiệt độ trong thiết bị đạt đến mức nguy hiểm, cầu chì nhiệt sẽ tự động ngắt mạch điện, ngăn chặn dòng điện tiếp tục lưu thông, từ đó bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.

Ký hiệu cầu chì nhiệt bạn có thể gặp trong mạch điện như:

"F" viết tắt của cầu chì nhiệt (FUSE).
"T" viết tắt của cầu chì nhiệt trễ (Time-delay)

Cấu tạo

Cầu chì nhiệt có cấu tạo gồm 4 phần chính là 2 đầu nối, lõi cầu chì, bọc bảo vệ và đường dẫn nhiệt:

Đầu nối: Dùng để kết nối vào mạch điện và thường được chế tạo từ đồng hoặc đồng thau để cải thiện tính dẫn điện cũng như có được độ bền ổn định nhất.
Lõi cầu chì: Được làm từ hợp kim chì và chì oxit hóa để tăng cường tính dẫn nhiệt. Hướng đến mục đích ngắt mạch điện khi có dòng điện vượt quá mức tải hoặc xảy ra tình trạng ngắn mạch.
Lớp bọc bảo vệ: Sử dụng để bảo vệ cầu chì khỏi các yếu tố bên ngoài như bụi bẩn và các yếu tố khác. Thông thường, bọc bảo vệ được sản xuất từ vật liệu chịu nhiệt như sợi thủy tinh hoặc nhựa đặc biệt (độ bền cao).
Đường dẫn nhiệt: Được dùng để truyền nhiệt từ mạch điện vào lõi cầu chì nhanh chóng hơn, và thường được làm từ đồng hoặc nhôm để cải thiện tính dẫn nhiệt, độ bền ở trạng thái tốt nhất.

Nguyên lý hoạt động của cầu chì nhiệt

Cầu chì nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở của vật liệu khi thay đổi nhiệt độ. Khi thiết bị hoạt động ở nhiệt độ bình thường, lõi cầu chì và lò xo giữ mạch điện liên kết bằng cách ép chặt hai tiếp điểm lại với nhau. Dòng điện có thể chạy qua thiết bị một cách bình thường.

Tuy nhiên, khi nhiệt độ trong thiết bị tăng cao, lõi cầu chì sẽ nóng chảy và giãn nở. Lò xo lúc này không đủ lực để giữ cho lõi cầu chì ép chặt vào hai tiếp điểm, khiến cho hai tiếp điểm bị tách rời nhau. Mạch điện bị ngắt, dòng điện không thể tiếp tục lưu thông qua thiết bị, bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng do quá nhiệt.

Ứng dụng của cầu chì nhiệt

Cầu chì nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và điện gia dụng như:

Quạt điện: Cầu chì nhiệt giúp bảo vệ động cơ quạt khỏi bị cháy do quá nhiệt khi quạt hoạt động liên tục trong thời gian dài.
Bàn là: Cầu chì nhiệt giúp bảo vệ bàn là khỏi bị cháy do quên tắt hoặc đặt sai nhiệt độ.
Nồi cơm điện: Cầu chì nhiệt giúp bảo vệ nồi cơm điện khỏi bị cháy do quá nhiệt khi cơm chín.
Biến áp: Cầu chì nhiệt giúp bảo vệ biến áp khỏi bị cháy do quá tải.
Lò nướng: Cầu chì nhiệt giúp bảo vệ lò nướng khỏi bị cháy do quá nhiệt.

Ngoài ra, cầu chì nhiệt còn được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp như máy móc, động cơ, ...

Ưu điểm của cầu chì nhiệt

Hoạt động đơn giản, dễ dàng: Cầu chì nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý vật lý cơ bản, do đó rất dễ dàng để sử dụng và lắp đặt.
Chi phí thấp: Cầu chì nhiệt có giá thành rẻ so với các thiết bị bảo vệ quá nhiệt khác.
Kích thước nhỏ gọn: Cầu chì nhiệt có kích thước nhỏ gọn, do đó có thể được lắp đặt dễ dàng trong các thiết bị điện tử và điện gia dụng.
Độ tin cậy cao: Cầu chì nhiệt là thiết bị bảo vệ quá nhiệt có độ tin cậy cao, ít khi xảy ra sự cố trong quá trình hoạt động.

Nhược điểm của cầu chì nhiệt

Chỉ hoạt động một lần: Khi cầu chì nhiệt hoạt động, lõi cầu chì sẽ bị nóng chảy và không thể sử dụng lại được nữa. Do đó, cần phải thay thế cầu chì nhiệt mới sau khi nó đã hoạt động.
Độ chính xác không cao: Cầu chì nhiệt chỉ có thể bảo vệ thiết bị khỏi quá nhiệt ở mức độ nhất định. Đối với những thiết bị yêu cầu độ chính xác cao, cần sử dụng các thiết bị bảo vệ quá nhiệt khác.

Lưu ý khi sử dụng cầu chì nhiệt

Chọn đúng loại cầu chì nhiệt: Cần chọn loại cầu chì nhiệt có giá trị dòng điện và nhiệt độ hoạt động phù hợp với thiết bị cần bảo vệ.
Lắp đặt đúng cách: Cần lắp đặt cầu chì nhiệt đúng vị trí và theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Kiểm tra định kỳ: Cần kiểm tra cầu chì nhiệt định kỳ để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Bằng cách sử dụng cầu chì nhiệt hợp lý, bạn có thể bảo vệ thiết bị điện tử và điện gia dụng của mình khỏi hư hỏng do quá nhiệt, giúp kéo dài tuổi thọ cho thiết bị và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.