Introducción al papel de Breguet en el desarrollo de fusibles
La sugerencia de Breguet: utilizar una parte reducida de los conductores para proteger las estaciones telegráficas de los rayos
1864: Uso de elementos y alambres fusibles de lámina para proteger cables telegráficos e instalaciones de iluminación.
1890: Thomas Alva Edison obtiene los derechos para un fusible como parte de su sistema de distribución eléctrica.
¿Qué es el fusible?
Definición en electrónica/electricidad.
Dispositivo crucial para la protección contra condiciones de sobrecorriente.
La tira de metal se disuelve con corriente excesiva, abriendo el circuito.
También denominado como desconexión automática del suministro (ADS)
Barato y comúnmente utilizado para protección contra cortocircuitos o alta corriente.
¿Por qué necesitamos fusibles?
Objetivo:
Evita que los electrodomésticos sufran daños por sobrecarga o alta corriente
Previene fallos de cableado y riesgos de incendio.
Una chispa repentina cuando se rompe un fusible puede dañar los electrodomésticos
Necesidad de diferentes tipos de fusibles para una protección eficaz
Fusibles clasificados en amperios; basado en el calor generado por la resistencia
Longitud de cable más corta, resistencia mínima
Longitud mínima del cable, resistencia mínima
Características de los fusibles
Valor de calificación actual
Corriente máxima conducida sin derretirse.
Medido en amperios; tiene características térmicas
Valor nominal de voltaje
Conexión en serie; clasificación de voltaje no aumentada
Temperatura
Una temperatura de funcionamiento más alta reduce la clasificación actual, lo que provoca que se derrita
Caída de voltaje
La corriente adicional aumenta la temperatura y provoca la fusión; La caída de voltaje es mínima después de la fusión.
Principio de funcionamiento del fusible
Efecto de calentamiento de la corriente.
Construido con fina tira/hilo metálico.
Siempre conectados en serie
La alta corriente ablanda el fusible, abre el circuito e impide el suministro
Funcionamiento normal: calor disipado, temperatura por debajo del punto de fusión
Condiciones de falla: alta corriente, alta temperatura, el fusible se funde y se rompe, protege contra sobrecarga/cortocircuito
Construcción de fusibles
Fabricado con conductor metálico cuidadosamente seleccionado
Permite sólo corriente limitada; rompe el circuito si se excede
Proporciona supresión de sobretensión.
Detalles constructivos:
Reemplazable con el mismo fusible de potencia
Materiales: cobre (Cu), zinc (Zn), aluminio (Al), plata (Ag)
Funciona como disyuntor y dispositivo de seguridad.
Fórmula de clasificación de fusibles:
Clasificación del fusible=(potencia (vatios)/voltaje (voltios)) x 1,25
Pasos para la selección de fusibles:
Elige fusible
Escriba el voltaje del aparato (V) y la potencia (W)
Calcular la clasificación del fusible
Utilice la siguiente clasificación de fusible más alta disponible (p. ej., 7,689 A → utilice un fusible de 8 A)
Supresión de sobretensión en fusibles
Además de limitar la corriente, los fusibles también pueden desempeñar un papel en la protección de los circuitos contra picos de voltaje. A veces, los circuitos eléctricos están expuestos a sobretensiones o sobretensiones repentinas, que pueden ser tan dañinas como una corriente excesiva. Para solucionar este problema, a menudo se utilizan dispositivos de protección contra sobretensiones junto con fusibles para proteger contra picos de corriente y voltaje.
Los componentes como los termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) comúnmente se colocan en paralelo con el suministro. Cuando un pico de voltaje hace que fluya una corriente excesiva, la resistencia del NTC disminuye, lo que le permite absorber el pico y proteger el circuito. De manera similar, los varistores de óxido metálico (MOV) son dispositivos semiconductores que pueden absorber sobretensiones bidireccionales, ofreciendo mayor protección contra sobretensiones transitorias.
Al incorporar estos elementos, el fusible no solo protege contra sobrecargas y cortocircuitos, sino que también mejora la seguridad general del sistema eléctrico al suprimir picos de voltaje dañinos.
La construcción básica del fusible se muestra a continuación:
Un fusible en el circuito eléctrico se puede cambiar colocando un fusible nuevo que tenga niveles de potencia similares. Se puede diseñar con elementos como Cu (cobre), Zn (zinc),
Al (aluminio) y Ag (plata). También actúan como un disyuntor para romper el circuito mientras ocurre una falla abrupta en el circuito. Esto funciona como una seguridad.
Medida o protección del ser humano frente a riesgos. Así funciona el fusible.
Clasificación del fusible=(potencia (vatios)/voltaje (voltios)) x 1,25
La selección de un fusible se puede realizar calculando la clasificación del fusible utilizando la fórmula anterior.
Elige el fusible.
Anote el voltaje (voltios) y la potencia (vatios) del aparato.
Calcule la clasificación del fusible.
Después del resultado, utilice la clasificación máxima de fusible. Por ejemplo, si la clasificación del fusible calculada es la clasificación máxima del fusible. Significa que cuando la clasificación del fusible calculada
es de 7,689 amperios, entonces se debe instalar un fusible de 8 amperios en el circuito eléctrico.
Diferentes tipos de fusibles
Clasificación por aplicación:
Fusible tipo CA
Fusible tipo CC
Más clasificados por niveles de voltaje.
Referencia del diagrama: tabla de tipos de fusibles (no se muestra)
Tipos de fusibles
Fusibles CC:
Tamaño más grande, valor constante sobre 0V
Eliminación/desactivación de circuitos complicados
Posible arco eléctrico; electrodos colocados muy separados
Gran tamaño, construcción compleja.
Fusibles de CA:
tamaño más pequeño
La corriente oscila entre 50 y 60 veces/seg; sin arco eléctrico
Puede ser más pequeño; Además, se clasifican en fusibles HV (alto voltaje) y LV (bajo voltaje).
Fusibles BT
Tipos de fusibles de bajo voltaje:
Rewiable
Cartucho
Abandonar
Huelguista
Cambiar
Tipos de fusibles recargables
Utilizado en cableado doméstico, pequeñas industrias y aplicaciones de baja corriente.
Dos partes principales: base del fusible (porcelana, terminales de entrada/salida), portafusibles (aluminio, cobre estañado, plomo)
Portafusibles fácilmente reemplazable
Tipos de fusibles delanteros
Se utiliza para disparar/cerrar el circuito.
Tienen fuerza y desplazamiento significativos.
Fusible tipo interruptor
Cerrado con interruptor de metal y fusible.
Utilizado en voltajes bajos e intermedios.
Tipos de fusibles de caída
La fusión hace que el elemento caiga por gravedad.
Se utiliza para proteger transformadores externos.
Tipos de fusibles HV (alto voltaje)
Se utiliza para proteger transformadores (transformadores de instrumentos, pequeños transformadores de potencia, sistemas de potencia)
Clasificado para 1500 V a 138 000 V
Pieza fusible fabricada con cobre, plata o estaño para un rendimiento constante
Fusibles reajustables (Polyfuses o fusibles PTC)
Otra categoría importante es el fusible reiniciable, comúnmente conocido como fusible polifusible o fusible PTC (coeficiente de temperatura positivo). A diferencia de los fusibles tradicionales que requieren reemplazo manual después de una falla, estos fusibles tienen una función inteligente de reinicio automático.
Cómo funcionan los fusibles reajustables
Los fusibles reajustables están fabricados a partir de materiales como polímeros orgánicos llenos de partículas de carbono. En condiciones normales, conducen fácilmente la electricidad y permiten que la corriente fluya según sea necesario. Sin embargo, cuando pasa demasiada corriente-debido a una falla o sobrecarga-el calor generado hace que el polímero se expanda. Esta acción separa las partículas de carbono, aumentando drásticamente la resistencia y esencialmente deteniendo la corriente. Una vez que se resuelve el problema y el dispositivo se enfría, el polímero se contrae, las partículas de carbono se vuelven a conectar y el fusible recupera su estado conductor-listo para proteger el circuito nuevamente.
Este tipo de fusibles son especialmente valorados en aplicaciones donde el acceso es complicado, como el interior de fuentes de alimentación de computadoras, cargadores de teléfonos e incluso electrónica aeroespacial. No es necesario reemplazarlo ni intervenir manualmente-el fusible se reinicia solo, lo que lo hace ideal para entornos cerrados o de misión-crítica.
Identificación de fusibles reajustables
Los fusibles PTC suelen ser reconocibles por su forma y color: las versiones-con orificio pasante suelen tener forma de disco-y son de color amarillo-naranja, mientras que las versiones de montaje en superficie-pueden aparecer verdes con marcas blancas o negras con dorado. Se fabrican en una amplia gama de clasificaciones actuales, lo que garantiza la compatibilidad con diversas necesidades de protección.
Fusibles semiconductores
Otra categoría importante a considerar son los fusibles semiconductores. Están especialmente diseñados para proteger componentes electrónicos sensibles, como diodos, tiristores y transistores, que se encuentran comúnmente en la electrónica de potencia. A diferencia de los fusibles estándar, los fusibles semiconductores reaccionan extremadamente rápido a situaciones de sobrecorriente-a menudo se los denomina fusibles "ultrarápidos".
La razón de esta velocidad es simple: los semiconductores pueden dañarse incluso con sobretensiones breves de alta corriente. Los fusibles semiconductores están diseñados con valores I²t bajos (lo que significa que limitan el paso de energía-durante una falla) y rompen rápidamente el circuito para evitar daños. Como resultado, normalmente se utilizan en aplicaciones que involucran variadores de frecuencia, inversores y otros dispositivos electrónicos de precisión donde la protección rápida es esencial.
Estos fusibles son comunes en paneles de control industriales y circuitos de conmutación de alta-velocidad, y ofrecen una capa adicional de seguridad para componentes delicados y de alto-valor.
Diferencia entre fusibles de acción lenta y rápida
Al elegir un fusible para una aplicación en particular, es importante comprender la distinción entre fusibles de acción lenta y fusibles de acción rápida, ya que cada tipo responde de manera diferente a las sobretensiones y sobrecargas.
Fusibles de acción lenta: Estos fusibles están diseñados con un elemento más grueso o de construcción especial que les permite tolerar sobrecorrientes temporales, como subidas de tensión de corta duración- o corrientes de irrupción comunes en dispositivos como motores y transformadores. Esto los hace ideales cuando se esperan picos momentáneos durante el funcionamiento normal, ya que el fusible sólo desconectará el circuito si el exceso de corriente persiste más allá de un breve intervalo.
Fusibles de acción rápida: Por el contrario, los fusibles de acción rápida funcionan con mucha menos tolerancia a la sobrecarga. Están diseñados para cortar el circuito casi inmediatamente si se excede la corriente nominal. Esta característica los hace adecuados para proteger componentes electrónicos o componentes sensibles que podrían dañarse rápidamente incluso por una breve sobrecorriente.
La selección entre estos dos tipos de fusibles depende en gran medida de la naturaleza del equipo y del perfil de corriente típico experimentado durante el arranque y la operación.
Fusibles reajustables (Polyfuses o fusibles PTC)
Otra categoría importante es el fusible reiniciable, comúnmente conocido como fusible polifusible o fusible PTC (coeficiente de temperatura positivo). A diferencia de los fusibles tradicionales que requieren reemplazo manual después de una falla, estos fusibles tienen una función inteligente de reinicio automático.
Cómo funcionan los fusibles reajustables
Los fusibles reajustables están fabricados a partir de materiales como polímeros orgánicos llenos de partículas de carbono. En condiciones normales, conducen fácilmente la electricidad y permiten que la corriente fluya según sea necesario. Sin embargo, cuando pasa demasiada corriente-debido a una falla o sobrecarga-el calor generado hace que el polímero se expanda. Esta acción separa las partículas de carbono, aumentando drásticamente la resistencia y esencialmente deteniendo la corriente. Una vez que se resuelve el problema y el dispositivo se enfría, el polímero se contrae, las partículas de carbono se vuelven a conectar y el fusible recupera su estado conductor-listo para proteger el circuito nuevamente.
Este tipo de fusibles son especialmente valorados en aplicaciones donde el acceso es complicado, como el interior de fuentes de alimentación de computadoras, cargadores de teléfonos e incluso electrónica aeroespacial. No es necesario reemplazarlo ni intervenir manualmente-el fusible se reinicia solo, lo que lo hace ideal para entornos cerrados o de misión-crítica.
Identificación de fusibles reajustables
Los fusibles PTC suelen ser reconocibles por su forma y color: las versiones-con orificio pasante suelen tener forma de disco-y son de color amarillo-naranja, mientras que las versiones de montaje en superficie-pueden aparecer verdes con marcas blancas o negras con dorado. Se fabrican en una amplia gama de clasificaciones actuales, lo que garantiza la compatibilidad con diversas necesidades de protección.
Tipos de fusibles recargables
Los fusibles recargables pertenecen a la clasificación de fusibles de baja tensión y casi se utilizan en aplicaciones pequeñas, como cableado doméstico, industrias de pequeña-escala y otras aplicaciones de corriente pequeñas. Este tipo de fusibles incluyen dos partes esenciales que son una base de fusible, que tiene dos terminales como de entrada y salida. Por lo general este elemento está fabricado con Porcelánico. Otra parte de este fusible es un portafusibles, que sujeta el elemento fusible.
Este elemento está fabricado con aluminio, cobre estañado y plomo. La principal ventaja de un portafusibles es que podemos simplemente enchufarlo y retirarlo de la base del fusible sin riesgo de descarga eléctrica. Como el fusible está dañado debido a una corriente intensa, simplemente podemos quitar el portafusibles y volver a colocar el cable del fusible.
Nota:Los fusibles reconectables son simples y reutilizables, pero son algo menos confiables que los fusibles de alta capacidad de ruptura (HRC). Se utilizan ampliamente en hogares y oficinas por su facilidad de mantenimiento a pesar de que comprometen levemente su confiabilidad.
Tipos de cartuchos de fusibles
Los fusibles de tipo cartucho tienen contenedores completamente cerrados y también contacto metálico. Las aplicaciones de este fusible incluyen principalmente fusibles de baja tensión (LV), alta tensión (HV) y pequeños. Nuevamente, estos tipos de fusibles se clasifican en dos tipos: fusibles tipo D-y tipo Link-.
Fusibles de cartuchoson muy similares en construcción a los fusibles de CC de cartucho. Consisten en una envoltura transparente sellada que rodea el elemento fusible, lo que permite una fácil inspección. Los fusibles de cartucho se pueden enchufar (tipo cuchilla) o atornillar a un dispositivo (tipo perno).
Fusible de cartucho tipo D-
Este tipo de fusible está compuesto por el cartucho, la base del fusible, el anillo adaptador y la tapa. La base del fusible consta de una tapa de fusible, que se empaqueta con el ingrediente del fusible por cartucho mediante un anillo adaptador.
Se compone de cartucho, base de fusible, tapa y anillo adaptador. La base del fusible tiene la tapa del fusible, que está equipada con el elemento fusible con un cartucho a través del anillo adaptador. La conexión del circuito finaliza cuando la inclinación del cartucho establece contacto a través del conductor.
Fusible tipo enlace
El fusible tipo enlace también se conoce como fusible de alta capacidad de ruptura (HRC) o tipo BS. En este tipo de fusible, el flujo de corriente con el elemento fusible se especifica en condiciones estándar.
En este fusible tipo BS, el flujo de corriente por el elemento fusible se proporciona en condiciones normales. El arco que se controla que se genera al quemarse el fusible está fabricado con porcelana, cerámica y plata. El recipiente del elemento fusible está lleno de arena de sílice. Este tipo de fusible se clasifica nuevamente en dos partes: un tipo de cuchilla y un tipo atornillado.
Tipos de fusibles de cuchilla y atornillados
Los fusibles tipo cuchilla o fusibles enchufables están diseñados con plástico. Este tipo de fusible se puede cambiar fácilmente en el circuito eléctrico sin necesidad de carga.
En los fusibles de tipo atornillado, las placas conductoras de este fusible están colocadas en la base del fusible.
Tipos de fusibles delanteros
El tipo de fusible de percutor se emplea para disparar y cerrar el circuito eléctrico. Estos fusibles tienen mucha fuerza y desplazamiento.
Característica adicional:Los fusibles delanteros suelen contar con un delantero-con resorte que actúa como indicador visual y muestra cuándo se ha fundido el fusible. El delantero también puede activar interruptores adicionales, agregando otra capa de seguridad y automatización.
Fusible tipo interruptor
Básicamente, el fusible tipo interruptor está incluido con un interruptor de metal y también con un fusible. Estos fusibles se utilizan principalmente en niveles de tensión baja e intermedia. Una característica notable del interruptor con fusible es una manija operada manualmente, que le permite conectar o desconectar fusibles de alta corriente de forma segura. Al integrar el mecanismo de conmutación con el fusible, resulta mucho más fácil aislar un circuito durante el mantenimiento o en caso de falla, ofreciendo una capa adicional de protección y conveniencia en los sistemas eléctricos.
Operación:Los interruptores de fusibles cuentan con una manija operada manualmente que le permite conectar o desconectar fusibles de alta corriente de manera segura, lo que agrega comodidad tanto en la operación como en el mantenimiento.
Tipos de fusibles de caída
En este tipo de fusible, la fusión del fusible hace que el elemento caiga por debajo de la gravedad con respecto a su mínima asistencia. Este tipo de fusibles se emplean para proteger transformadores externos.
Punto clave:Los fusibles de caída contienen un brazo de palanca con resorte-que se retrae cuando ocurre una falla, lo que hace que el elemento derretido se caiga e indique visiblemente un fusible quemado. Para restablecer el funcionamiento, se debe volver a cablear el fusible y volver a colocarlo en su lugar, lo que los convierte en una forma de fusible de expulsión comúnmente utilizado en aplicaciones al aire libre.
Tipo de abandono
Estos son los principales tipos de fusibles BT.
Tipos de fusibles HV (alto voltaje)
Generalmente, los fusibles de alta tensión se utilizan para proteger transformadores como transformadores de instrumentos, transformadores de potencia pequeños y también se utilizan en sistemas de energía. Estos fusibles son
Normalmente se carga para voltajes superiores a 1500 V y 138 000 V.
La parte fundida de los fusibles de alta tensión se fabrica con cobre, plata o, en algunos casos, estaño para ofrecer un rendimiento constante y estable. Estos fusibles son
Se clasifican en tres tipos que incluyen los siguientes.
¿Qué tipos de fusibles se utilizan para la protección del motor?
Fusibles de retardo de tiempo utilizados en circuitos derivados de motores.
Dimensionado para coincidir con la corriente de carga del motor para protección contra cortocircuitos y circuitos.
Ventajas y desventajas del fusible eléctrico
Ventajas
Económico-no requiere cuidados ni mantenimiento adicionales
Totalmente automático, más rápido que los disyuntores
Tamaño pequeño, efecto limitante actual en condiciones anormales.
Características reversibles de tiempo-actual para protección contra sobrecarga
Desventajas
Tiempo de reemplazo requerido
La función de hora-actual no siempre está sincronizada con el elemento protector
Aplicaciones de diferentes tipos de fusibles
Esencial en todos los circuitos eléctricos.
Aplicaciones principales:
Transformadores de potencia
Electrodomésticos: AA, TV, lavadoras, equipos de música, etc.
Cableado eléctrico doméstico
Teléfonos móviles
Arrancadores de motor
portátiles
Cargadores de energía
Cámaras, escáneres, impresoras, fotocopiadoras.
Automóviles, dispositivos electrónicos, juegos.
Conclusión:
Función de fusible: proteger los circuitos contra sobrecorriente
El flujo actual-en tiempo real es inconsistente; riesgo de sobrecalentamiento y daños
A pesar de los disyuntores, los fusibles todavía se utilizan ampliamente en componentes eléctricos fundamentales.
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