¿En qué se diferencian los fusibles de alta velocidad?
Los fusibles de alta velocidad están especialmente diseñados para minimizar el I²t, pico
paso de corriente y voltaje del arco. Garantizar una rápida apertura y limpieza.
de una falla requiere una rápida fusión del elemento. Para lograr esto, el alto
El elemento fusible de velocidad tiene secciones reducidas (cuellos) de un diseño diferente
que un fusible industrial de clasificación similar y, por lo general, tienen un funcionamiento más alto
temperaturas.
Como resultado de sus temperaturas de elemento más altas y paquetes más pequeños,
Los fusibles de alta velocidad suelen tener mayores requisitos de disipación de calor.
que otros tipos de fusibles. Para ayudar a disipar el calor, el material del cuerpo (o barril)
utilizado es a menudo un grado superior con un grado más alto de conductividad térmica.
Los fusibles de alta velocidad son principalmente para proteger semiconductores de
Corto circuitos. Sus altas temperaturas de funcionamiento a menudo restringen el uso
aleaciones de elementos con una temperatura de fusión más baja para ayudar con la sobrecarga
operación. El resultado es que los fusibles de alta velocidad generalmente no están "llenos
rango ”(operar en condiciones de cortocircuito y sobrecarga) y tener más
capacidad limitada para proteger contra condiciones de sobrecorriente de bajo nivel.
Muchos fusibles de alta velocidad son físicamente diferentes del circuito derivado y
tipos de fusibles suplementarios y requieren arreglos de montaje adicionales
para ayudar a evitar la instalación de un fusible de repuesto incorrecto.
Factores de aplicación
La protección de semiconductores requiere considerar varios dispositivos
y parámetros de fusible. Y hay una serie de factores que influyen
asociado con cada parámetro (ver Tabla B1). La manera en que
Estos se presentan e interpretan se cubrirán a continuación
páginas. Estos parámetros y factores de influencia deben aplicarse
y considerado con la debida referencia a los requisitos específicos del
circuito y aplicación. Estos se tratan en las secciones sobre la selección de
tensión nominal, corriente nominal y aplicaciones.
Factores de influencia
Temperatura ambiente
Los fusibles que protegen los semiconductores pueden necesitar reducción de potencia
temperaturas superiores o inferiores a 21 ° C (70 ° F). Clasificaciones de fusibles ajustadas en otros
La temperatura ambiente se puede encontrar usando gráficos de reducción.
Los factores que afectan la temperatura ambiente incluyen un montaje deficiente de los fusibles,
tipo de envolvente y proximidad a otros dispositivos generadores de calor y fusibles.
La clasificación máxima del fusible de alta velocidad debe determinarse para cada
aplicación utilizando la temperatura ambiente de la ubicación de instalación del fusible
como se describe en la sección sobre la selección de la clasificación actual.
Temperaturas de funcionamiento del fusible
Las temperaturas de funcionamiento varían según la construcción y los materiales del fusible. Fibra
Los fusibles de tubo tienden a calentarse más que los fusibles de cuerpo cerámico. Generalmente, para
fusibles con cuerpo cerámico que están completamente cargados en condiciones IEC,
el aumento de temperatura se encuentra entre 70-110 ° C (158-230 ° F) en los terminales y
de 90-130 ° C (194-266 ° F) en el cuerpo cerámico. La carga del fusible constante
para fusibles de cuerpo de porcelana es normalmente 1.0 y con fusibles de cuerpo de fibra el
el factor es normalmente 0,8. Tenga en cuenta que las mediciones de temperatura pueden
ser engañoso al determinar si un fusible en particular es adecuado para
una aplicación determinada. Para obtener más información, consulte el capítulo Determinación del amperaje del fusible.
clasificaciones a partir de la página 11.
Enfriamiento forzado
Para maximizar las clasificaciones en muchas instalaciones, los diodos o tiristores son forzados
enfriado por una corriente de aire. Los fusibles se pueden aumentar de manera similar si se colocan en un
corriente de aire. Sin embargo, las velocidades del aire superiores a 5 m / s (16,5 pies / s) no proporcionan
cualquier aumento sustancial en las calificaciones. Para obtener más información, consulte el
secciones sobre selección de corriente nominal y hojas de datos.
Corrientes media, pico y RMS
Se debe tener cuidado al coordinar las corrientes de los fusibles con el circuito.
corrientes. Las corrientes de los fusibles se expresan generalmente en "Raíz cuadrada media"
(RMS), mientras que las corrientes de diodos y tiristores se expresan en
"valores medios.
Características tiempo-corriente
Estos son los niveles de tiempo y corriente necesarios para que se derrita un elemento fusible.
y abierto. Se derivan utilizando la misma disposición de prueba que
prueba de aumento de temperatura, con el fusible a temperatura ambiente antes de cada
prueba. Para circuitos derivados y fusibles suplementarios, el fusible nominal
los tiempos se grafican contra valores de corriente RMS hasta 10 ms. Por alto
fusibles rápidos, el tiempo de fusión virtual (tv
) se utiliza y se traza hasta 0,1
em. La fórmula para determinar el tiempo de fusión virtual se puede encontrar en el
glosario.
El tiempo de fusión más el tiempo de formación de arco se denomina tiempo de limpieza total, y para
largos tiempos de fusión, el tiempo de formación de arco es insignificante.
Carga cíclica / sobretensiones
Se pueden tener en cuenta los efectos de la carga cíclica o sobretensiones transitorias.
coordinando los valores de corriente eficaces eficaces y la duración de las sobretensiones
con las características tiempo-corriente. Las siguientes condiciones deben ser
contabilizado cuando se utilizan características publicadas:
• Están sujetos a una tolerancia del 10 por ciento (10%) sobre la corriente
• Para tiempos inferiores a un segundo, las constantes del circuito y los instantes de falla
la ocurrencia afecta las características tiempo-corriente. Mínimo nominal
los tiempos se publican de acuerdo con corrientes RMS simétricas.
• La precarga a la corriente nominal máxima reduce la fusión real
hora. Las condiciones cíclicas se detallan en la sección sobre selección
Actual.
Rendimiento de cortocircuito
La zona de operación de cortocircuito del fusible generalmente se toma como operación
veces menos de 10 ms (1/2 ciclo con suministro de 60 Hz en circuitos de CA). Sus
en esta zona de operación de cortocircuito que los fusibles de alta velocidad están
limitante. Dado que la mayoría de las aplicaciones de fusibles de alta velocidad son de CA
circuitos, sus datos de rendimiento se dan generalmente para el funcionamiento con CA. Dónde
aplicables, se utilizan corrientes simétricas RMS prospectivas.
I²t calificaciones
El prearco (fusión) I²t tiende a ser un valor mínimo cuando el fusible
está sometido a altas corrientes (este valor se muestra en la hoja de datos). los
La compensación total I²t varía con el voltaje aplicado, la corriente de falla disponible, la potencia
factor y el punto en la onda de CA cuando se inicia el cortocircuito. los
Los valores de I²t de compensación total mostrados corresponden a la peor de estas condiciones.
La mayoría de los fabricantes de semiconductores de potencia dan clasificaciones I²t que
no debe excederse para su producto durante la fusión en todo momento a continuación
10 ms. Estos son estadísticamente los valores más bajos que el dispositivo ha sido
probado a.
Para una protección eficaz del dispositivo, el valor I²t total del fusible debe ser
menos que la capacidad I²t del dispositivo.
Corrientes pico de fusible
En condiciones de cortocircuito, los fusibles de alta velocidad son inherentemente actuales.
limitante (la corriente máxima de paso a través del fusible es menor que
la corriente máxima de cortocircuito). La característica de "corte", (el pico
corriente de paso contra corriente simétrica RMS prospectiva)
se muestran en las hojas de datos. Las corrientes máximas de paso deben ser
coordinado con datos de diodos o tiristores además de los valores de I²t.
Voltaje del arco
El voltaje del arco producido durante la apertura del fusible varía con el
voltaje del sistema. Curvas que muestran variaciones de voltaje de arco versus
El voltaje del sistema se incluye en las hojas de datos. Se debe tener cuidado
coordinar el voltaje de arco máximo del fusible con el semiconductor
límite de voltaje transitorio pico del dispositivo.
Tamaño del conductor
Las clasificaciones de corriente RMS asignadas a los fusibles de la serie Bussmann se basan
sobre conductores de tamaño estándar en cada extremo del fusible durante la clasificación
pruebas. Estos se basan en una densidad de corriente entre 1 y 1,6 A / mm².
El uso de conductores más pequeños o más grandes afectará la clasificación de corriente del fusible.
Protección del paquete
Algunos dispositivos semiconductores son tan sensibles a las sobrecorrientes y
sobretensiones que los fusibles de alta velocidad pueden no funcionar lo suficientemente rápido como para
Evitar daños parcial o total al dispositivo protegido. Independientemente,
Los fusibles de alta velocidad todavía se emplean en tales casos para minimizar los efectos.
de eventos de sobrecorriente cuando el silicio o los cables de conexión pequeños se derriten.
Sin utilizar fusibles de alta velocidad, el embalaje que rodea al silicio
puede abrirse, con el potencial de dañar el equipo o lesionar al personal.