Cầu dao điện là một trong những thiết bị không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống điện nào, chức năng chính của cầu dao là điều khiển, bảo vệ mạch điện và ngăn ngừa các sự cố tiềm ẩn, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Vậy bạn có bao giờ thắc mắc về cấu tạo của cầu dao điện và cách phân loại cầu dao ra sao? Hãy cùng Etinco khám phá chi tiết ngay trong bài viết dưới đây!
Cầu dao là gì?
Cầu dao điện là thiết bị ngắt mạch bảo vệ hệ thống điện trước các rủi ro như quá tải hoặc sụt áp. Ngoài ra, cầu dao điện còn có khả năng phát hiện và ngăn chặn các lỗi mạch, giúp giảm nguy cơ xảy ra sự cố nghiêm trọng.
Cầu dao không chỉ hỗ trợ việc đóng mở mạch điện thủ công, mà còn giúp kéo dài tuổi thọ và đảm bảo tính ổn định cho hệ thống điện. Bằng cách ngăn chặn tình trạng chập cháy hoặc quá tải, cầu dao điện đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho hệ thống điện vận hành ổn định và an toàn.
Cấu tạo của cầu dao
Cầu dao điện được cấu tạo với nhiều thành phần có chức năng và đặc điểm riêng biệt như sau:
- Vỏ cầu dao: Thường được làm từ nhựa chịu nhiệt và chống va đập, đảm bảo khả năng cách điện tuyệt đối. Vỏ cầu dao có nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận bên trong và ngăn rò rỉ điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
- Tiếp xúc: Bao gồm hai phần, một cố định và một di động. Khi cầu dao đóng, hai tiếp xúc này kết nối với nhau, cho phép dòng điện lưu thông. Khi mở, chúng tách ra để ngắt dòng điện, giúp bảo vệ mạch điện khỏi sự cố như quá tải hoặc chập mạch.
- Thân cầu dao: Là nơi chứa các bộ phận quan trọng như tiếp xúc, lò xo và cầu chì. Thân cầu dao thường được làm từ kim loại bền hoặc nhựa kỹ thuật để đảm bảo độ bền cao và khả năng cách điện tốt.
- Cầu chì: Được làm từ dây dẫn kim loại nhỏ có khả năng dẫn điện cao. Khi xảy ra tình trạng quá tải hoặc ngắn mạch, cầu chì sẽ nóng chảy và đứt, tự động ngắt dòng điện để bảo vệ mạch và thiết bị.
- Lò xo: Giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo các thao tác đóng/mở của cầu dao luôn chính xác và ổn định.
- Tay nắm: Là bộ phận giúp người dùng dễ dàng điều khiển cầu dao. Tay nắm được thiết kế tiện lợi để thực hiện thao tác đóng/mở một cách an toàn và nhanh chóng.
- Chốt khóa: Một số loại cầu dao được trang bị chốt khóa nhằm ngăn ngừa tình trạng vô ý đóng cầu dao khi đang ở trạng thái mở. Điều này đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình vận hành và bảo trì.
Nguyên lý làm việc của cầu dao
Cầu dao điện là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, gồm hai thành phần chính: lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi. Chúng thường được chế tạo từ kim loại hoặc hợp kim để đảm bảo độ bền và khả năng dẫn điện. Đặc biệt, phần kết nối dây điện được làm từ đồng, giúp tăng cường khả năng truyền tải dòng điện hiệu quả và tối ưu hóa tương tác trong mạch điện.
Khi cầu dao ở trạng thái đóng, lưỡi dao và kẹp lưỡi sẽ tiếp xúc với nhau, cho phép dòng điện di chuyển từ dây dẫn qua lưỡi dao và tiếp tục đi qua hệ thống điện. Đây là trạng thái bình thường khi thiết bị đang hoạt động.
Ngược lại, khi cầu dao mở, lưỡi dao và hệ thống kẹp lưỡi không còn tiếp xúc, khiến dòng điện không thể tiếp tục truyền qua mạch. Trong tình trạng này, dòng điện bị ngừng lại tại lưỡi dao và không thể tiếp cận hệ thống kẹp lưỡi, giúp đảm bảo an toàn cho mạch điện.
Phân loại cầu dao
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, việc sử dụng các thiết bị công nghệ tiên tiến trở nên phổ biến, và cầu dao điện là một phần không thể thiếu để đảm bảo an toàn cho các hệ thống điện. cầu dao điện được thiết kế đa dạng với nhiều loại khác nhau, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn theo nhu cầu và mục đích sử dụng cụ thể, từ đó tối ưu hóa hiệu quả và độ an toàn cho các thiết bị điện trong gia đình và công ty.
Cầu dao thông thường
Cầu dao thông thường là một thiết bị giúp ngắt kết nối dòng điện bằng thao tác tay. Đặc điểm nổi bật của loại cầu dao này là khả năng ngắt đồng thời cả dây pha và dây trung hòa, điều này tạo sự khác biệt so với các loại công tắc khác. Cầu dao thông thường hiện nay dần biến mất khỏi các hệ thống điện do phải thao tác thủ công không tiện lợi và tiềm ẩn rủi ro với người vận hành.
Cầu dao phụ tải
Cầu dao phụ tải có chức năng tương tự cầu dao liên động nhưng được tích hợp thêm khả năng đóng/ngắt mạch điện ngay cả khi đang có tải. cầu dao phụ tải thường được lắp đặt tại các nhánh rẽ, giúp phân đoạn và xử lý sự cố trên đường dây khi xảy ra mất điện. Tính năng này không chỉ giảm thiểu sự cố mất điện mà còn hỗ trợ theo dõi tình trạng hoạt động của phụ tải, đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định và lâu dài.
Cầu dao tự động
Cầu dao tự động hay aptomat được thiết kế để tự động ngắt mạch điện khi xảy ra tình trạng quá tải hoặc chập mạch, khôi phục mạch về trạng thái ban đầu. Thiết bị này được phân chia thành các dòng sản phẩm phổ biến như sau:
- MCB: Thường dùng trong gia đình hoặc hệ thống điện nhỏ với chức năng bảo vệ mạch khi có quá tải hoặc ngắn mạch.
- MCCB: Phù hợp cho hệ thống điện công nghiệp với khả năng chịu tải cao, dòng cắt lớn và tính năng bảo vệ mở rộng.
- RCCB: Phát hiện và ngắt mạch nhanh khi có rò rỉ điện, đảm bảo an toàn cho người dùng.
- RCBO: Thích hợp cho mức điện áp cao từ 6A - 65A với khả năng tự động ngắt mạch linh hoạt.
- ELCB: Chuyên phát hiện sự cố ngắn mạch và rò dòng đất, bảo vệ toàn bộ hệ thống điện, đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định.
Ứng dụng của cầu dao điện trong thực tế
Cầu dao từ lâu đã trở thành thiết bị điện thiết yếu trong cả gia đình và công nghiệp. Tùy thuộc vào tính năng và phạm vi sử dụng, cầu dao được chia thành hai loại chính là cầu dao đóng ngắt bằng tay (lý tưởng cho hệ thống điện quy mô nhỏ như gia đình, chuồng trại) và cầu dao tự động (phù hợp với các không gian hiện đại như chung cư, biệt thự hoặc nhà thông minh).
Cầu dao tự động hiện nay được thiết kế đa dạng với nhiều dòng sản phẩm như MCB, MCCB, RCBO, RCCB, và ELCB:
- MCB gồm loại B cho hệ thống chiếu sáng trong gia đình, văn phòng nhỏ và chung cư; loại C cho các môi trường công nghiệp hoặc khu vực có dòng điện cảm ứng cao và loại D cho các thiết bị tiêu thụ công suất lớn như motor, máy hàn, máy biến áp hoặc trạm tích điện UPS.
- MCCB với khả năng chịu tải lớn, MCCB thường được sử dụng trong các hệ thống thương mại hoặc công nghiệp.
- RCBO không chỉ ngắt mạch khi quá tải mà còn bảo vệ khỏi các sự cố rò rỉ điện, ngăn ngừa cháy nổ. Sản phẩm này thường được lắp đặt tại gia đình văn phòng lớn hoặc công trình công cộng.
- RCCB là giải pháp bảo vệ chống giật và đảm bảo an toàn điện cho các tầng trong tòa nhà dân dụng như trường học, bệnh viện, siêu thị, hoặc khách sạn.
- ELCB được ứng dụng trong cả hệ thống điện 1 pha và 3 pha, ELCB bảo vệ các thiết bị dễ rò điện như bình nước nóng, tủ lạnh, và máy giặt.
Sự khác nhau giữa cầu dao thông thường và aptomat
Với tính năng bảo vệ các thiết bị điện có nguy cơ quá tải hay ngắn mạch, cầu dao đang dần trở nên phổ biến với nhiều dòng sản phẩm khác nhau, trong đó aptomat với nhiều chức năng riêng được coi như một dòng cầu dao mới hiện đại. Tuy nhiên, aptomat và cầu dao truyền thống vẫn có những điểm khác biệt!
Sự khác nhau về thiết kế
So với aptomat, cầu dao thông thường có thiết kế đơn giản hơn gồm tay gạt nhựa khá lớn giúp dễ dàng hơn cho việc sử dụng của người dùng. Tuy nhiên, cầu dao thông thường vẫn còn hạn chế khiến người dùng khó phân biệt các thông số khi các thông số kỹ thuật không được thể hiện đầy đủ trên cầu dao mà thường chỉ gồm dòng điện định mức và điện áp định mức.
Aptomat là phiên bản cải tiến tối ưu của cầu dao với thiết kế thêm về số pha, số cực ngay từ cấu tạo bên ngoài và các thông số kĩ thuật khác. Ngoài ra, aptomat còn được thiết kế thêm nút TEST chống rò điện với dòng chống sét, chống giật,.. và các chức năng khác.
Sự khác nhau về tính năng
Tính năng của 2 loại cầu dao này khác nhau ở một số điểm sau:
- Cầu dao thông thường: dùng để ngắt dòng điện hệ thống một cách thủ công khi có sự cố xảy ra. Loại cầu dao này thường được lắp đặt tại hệ thống điện, đi dây dẫn hay lắp tại những thiết bị điện hộ gia đình.
- Aptomat: có chức năng vượt trội hơn cầu dao thông thường giúp bảo vệ hệ thống điện và người dùng qua khả năng chống giật, chống sét,...và đặc biệt, thiết bị này có khả năng tự động đóng ngắt khi xảy ra sự cố, trục trặc trên thiết bị điện hoặc đường dây. Điều này giúp các thiết bị tránh được những tình trạng ngắn mạch, cháy nổ,..
Sự khác nhau về giá thành
Hiện nay, cầu dao điện đang có mức giá thành thấp hơn aptomat. Không chỉ vì thế, các thiết bị này đều được lắp đặt phổ biến ở nhiều dự án, công trình khác nhau để đem đến sự an toàn tối ưu cho điện năng qua thiết kế nổi trội và ưu điểm ấn tượng.
Xem chi tiết bài so sánh tại: Cầu dao và aptomat: Những điểm giống và khác nhau
Một số câu hỏi thường gặp về cầu dao
Vị trí lắp đặt cầu dao ở đâu?
Thông thường, một sơ đồ mạng điện có thể có 1 cầu dao hoặc nhiều cầu dao. Các cầu dao được phân chia các vai trò rõ ràng hoặc đồng cấp. Với mạng điện dân dụng, tại trung tâm sơ đồ điện sẽ thường có 1 cầu dao tổng, phía dưới là nhóm cầu dao nhánh và cầu dao lẻ.
Tuy nhiên trong thực tế, cầu dao không nhất thiết phải lắp tại trung tâm ngôi nhà. Hầu hết cầu dao sẽ được lắp đặt ở những nơi thuận tiện như gần cửa ra vào, nơi có nguồn điện lưới đi qua nhà. Theo vòng, điện được truyền từ đây tới cầu dao tổng rồi sau đó tới các cầu dao khác và cuối cùng là các thiết bị điện.
Cầu dao tổng và các nhóm cầu dao nhánh, cầu dao lẻ thường được chứa trong một hộp điện lớn có nắp đậy. Những cầu dao dành riêng cho thiết bị có công suất lớn như máy lạnh, bình nóng lạnh, tủ lạnh, bếp điện thường được lắp đặt bên cạnh hoặc gần đó để tiện cho việc sử dụng và kiểm tra.
Tại sao cầu dao tự ngắt liên tục?
Có 4 nguyên nhân cho trường hợp cầu dao điện tự ngắt liên tục:
- Quá tải điện: Điều này xảy ra khi với 1 thời gian ngắn, lượng tiêu thụ điện tăng lên khiến công suất điện cao,vượt quá ngưỡng cho phép của cầu dao khiến quá tải điện, làm cầu dao tự ngắt. Lưu ý rằng, nếu các thiết bị chưa được rút bớt ra mà bạn cố gạt cầu dao lên lại sẽ khiến dòng điện bị tăng cao đột ngột dẫn đến nguy hại cho cầu dao điện.
- Chập cháy hệ thống: Nếu sau khi kiểm tra và khả năng cầu dao tự ngắt liên tục không phải do quá tải, vậy thì khả năng cao vấn đề xuất phát chính bởi sự cố chập cháy trong nguồn điện chính.
- Ngắn mạch: Là hiện tượng dây pha bị hở và chập với dây trung tính. Lúc này, trong dòng điện xuất hiện dòng điện có cường độ cao bất thường chạy qua làm nhảy cầu dao. Sự cố này sẽ làm cầu dao ngắt liên tục cho tới khi hết ngắn mạch, hay chính là phải tìm trong đường dây được điểm ngắn mạch.
- Hỏng cầu dao: Tùy vào thực tế sử dụng hay số lần gặp sự cố của cầu dao sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của cầu dao. Nếu sử dụng quá lâu, việc các linh kiện bị hao mòn hay chất lượng giảm sút là điều khó tránh khỏi, chính điều này có thể là nguyên nhân làm cầu dao hỏng.
Xem chi tiết các giải pháp tại: Cầu dao điện tự ngắt: Nguyên nhân và cách xử lý
Cách bật lại cầu dao bị cúp ra sao?
Bước 1: Xác định chính xác vùng bị chập điện bằng cách chủ động ngắt cầu dao của từng tầng nhà bạn để khoanh vùng vị trí xảy ra chập điện. Sau đó, hãy bật lại cầu dao tổng rồi lần lượt bật từng nhóm cầu dao nhánh và lẻ của mỗi tầng.
Bước 2: Đảm bảo các thiết bị điện ở nơi bị chập được rút hết và bật lại cầu dao tổng. Cách tốt nhất là bạn nên cắm lần lượt từng thiết bị cho đến khi thấy cầu dao tổng ngắt để biết chính xác thiết bị điện gây chập.
Bước 3: Đối với những công trình dân dụng có hệ thống điện được thiết kế âm tường, nếu thực hiện bước 1 và 2 mà cầu dao tổng vẫn bị ngắt thì khả năng cao dây điện âm tường chính là nguyên nhân gây ra sự cố này.
Bước 4: Nếu bạn có kinh nghiệm, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng để đo và kiểm tra các đường dây quanh tầng và xác định đoạn dây từ ổ cắm nào đến đến ổ chập điện. Tiếp theo, tiến hành ngắt điện ở đoạn dây đó và thử bật lại cầu dao tổng.
Với trường hợp bạn không có kinh nghiệm và không biết cách nào để xác định, bạn nên liên hệ với thợ sửa điện để được kiểm tra nhanh chóng và an toàn hơn.
Trên đây là tất cả những thông tin về Cấu tạo, công dụng và nguyên lí làm việc của Cầu dao, mong rằng Etinco đã giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên. Hãy theo dõi chúng tôi để nhận thông báo về các bài viết hữu ích khác hoặc tham khảo các thông tin khác!.
