Tìm hiểu cầu dao

Cùng chúng tôi tìm hiểu chức năng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách tính chọn cầu dao cho phù hợp với tải qua bài viết dưới đây nhé.

Chức năng của cầu dao

Cầu dao là thiết bị khí cụ điện dùng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều, thường ở mức điện áp nguồn 220V, 380V hoặc 180V. Đối với các mạch có công suất lớn, cầu dao thường chỉ thực hiện chức năng đóng/ngắt khi mạch không có tải.

CB (Circuit Breaker), hay aptomat, là lựa chọn tốt hơn cho việc đóng ngắt điện một cách an toàn và chính xác. CB không chỉ thực hiện chức năng đóng ngắt như cầu dao mà còn bảo vệ mạch điện trước các sự cố như quá tải, ngắn mạch, sụt áp, mất pha khi khởi động động cơ.

Ngày nay, CB còn được trang bị thêm chức năng chống giật, đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng, khiến CB vượt trội hơn hẳn cầu dao trong việc bảo vệ hệ thống điện và người dùng.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cấu tạo chính của cầu dao gồm: lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi, cả hai đều được làm từ hợp kim đồng để đảm bảo khả năng dẫn điện tốt. Ngoài ra, bộ phận nối dây cũng sử dụng hợp kim đồng để tăng độ nhạy và khả năng phản ứng nhanh với thay đổi cường độ dòng điện.

Nguyên lý hoạt động của cầu dao

Cầu dao điện hoạt động dựa trên nguyên lý khá đơn giản. Dòng điện đi từ dây nóng ra và trở về qua dây mát, với chiều chuyển động ngược nhau.

1. Từ trường biến thiên: Khi hai dòng điện trong hai dây này bằng nhau, các từ trường sinh ra sẽ triệt tiêu lẫn nhau, dẫn đến điện áp đầu ra của cuộn thứ cấp bằng 0.
2. Sự khác biệt dòng điện: Khi điện áp qua hai dây bị mất cân bằng, dòng điện trong hai dây sẽ khác nhau, tạo ra hai từ trường biến thiên khác nhau trong cuộn dây. Điều này làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trên cuộn dây.
3. Đóng và ngắt mạch: Hệ thống lưỡi dao và hệ thống kẹp của cầu dao được sử dụng để đóng hoặc ngắt mạch điện. Tuy nhiên, khi sử dụng cầu dao, người dùng cần lưu ý rằng có thể xảy ra hiện tượng hồ quang điện, có thể gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác trong mạch điện.

Tính toán chọn CB cho phù hợp với tải

Trong ngành kỹ thuật lạnh, cầu dao (CB) thường được sử dụng để đóng – ngắt nguồn điện cho các thiết bị như máy nén lạnh, bơm, quạt và cánh khuấy. Để đảm bảo CB có khả năng bảo vệ quá dòng cho hệ thống lạnh trong trường hợp xảy ra các sự cố như mất pha, quá tải, và những hiện tượng bất thường khác, việc chọn lựa CB đúng kỹ thuật và phù hợp với công suất làm việc của hệ thống là rất quan trọng.

Chọn CB cho động cơ máy nén lạnh

Khi chọn CB cho động cơ máy nén lạnh thì phải chọn:

I_tđCB= (1,2-1,5).I_kđđc/điện áp tương ứng với điện áp động cơ hoạt động.

Trong đó:

• I_kđđc: dòng khởi động của động cơ, đối với một số động cơ có công suất lớn thì dòng khởi động lớn hơn dòng làm việc rất nhiều.
• I_tđCB: dòng tác dòng của CB, tại giá trị này CB sẽ nhảy và ngắt nguồn cấp vào động cơ.

Chọn CB tổng cho nhiều động cơ máy nén lạnh

Khi chọn tổng CB cho nhiều động cơ máy nén lạnh thì phải chọn:

I_tđCBtổng= (1,2-1,5). ΣI_kdđc/điện áp tương ứng với điện áp động cơ hoạt động.

Trong đó:

• I_tđCBtổng: dòng tác động của CB tổng.
• ΣI_kdđc: dòng điện tổng khi các động cơ khởi động cùng một lúc.

---

*Nguồn tham khảo: Tự động điều khiển các quá trình nhiệt lạnh – Nguyễn Tấn Dũng, Trịnh Văn Dũng