Tipos de fusibles
contenido
- Tipos de fusibles
- fusible de CC
- fusible de CA
- Fusible eléctrico de bajo voltaje
- Fusible eléctrico de alto voltaje
- fusible de cartucho
- Fusible de cartucho tipo D
- Fusible de cartucho tipo enlace/HRC
- Fusible reemplazable
- Fusible delantero
- interruptor de fusible
- Fusible de empuje
- Desactivar el fusible
- Fusible térmico
- Fusible reiniciable
- fusible semiconductor
- Fusible de supresión de sobretensiones
- Fusible de dispositivo de montaje en superficie
- Vídeo guía
- Cómo se calcula la clasificación del fusible
- Entendiendo el arco eléctrico
- Preguntas más frecuentes
Por lo general, los fusibles son componentes que protegen los dispositivos eléctricos de sobretensiones y cortocircuitos. Sin embargo, el fusible que se usa para proteger un transformador de alta potencia no se puede usar para un dispositivo de baja potencia como una computadora portátil.
Los fusibles eléctricos vienen en muchas formas y tamaños, funcionan con diferentes elementos y tienen diferentes aplicaciones en sus circuitos.
En nuestra guía, presentamos todos los tipos de fusibles utilizados en los sistemas eléctricos, dividiéndolos por categorías principales en subcategorías y opciones más específicas.
Empecemos.
Tipos de fusibles
Hay más de 15 tipos de fusibles eléctricos, que difieren en los principios de operación, diseño y aplicación. Éstas incluyen:
- fusible de CC
- fusible de CA
- Fusible eléctrico de bajo voltaje
- Fusible eléctrico de alto voltaje
- fusible de cartucho
- Fusible de cartucho tipo D
- Fusible tipo cartucho
- Fusible reemplazable
- Fusible delantero
- interruptor de fusible
- Fusible de empuje
- Fusible desplegable
- Fusible térmico
- Fusible reiniciable
- fusible semiconductor
- Fusible de supresión de tensión
- Fusible de dispositivo de montaje en superficie
Todo esto se explicará individualmente en detalle para su total comprensión.
fusible de CC
En pocas palabras, los fusibles de CC son un tipo de fusible eléctrico que se utiliza en los circuitos de CC. Si bien este es el factor principal que los diferencia de los fusibles de corriente alterna (CA), hay otra característica que vale la pena mencionar.
Los fusibles de CC suelen ser más grandes que los fusibles de CA para evitar arcos sostenidos.
Si el fusible de CC tiene sobrecorriente o cortocircuito y la tira de metal se derrite, el circuito se abrirá.
Sin embargo, debido a la corriente y el voltaje de CC en el circuito de la fuente de CC, el pequeño espacio entre ambos extremos de la tira fusionada crea la posibilidad de una chispa permanente.
Esto anula el propósito del fusible ya que la energía aún fluye a través del circuito. Para evitar chispas, el fusible de CC se agranda, lo que aumenta la distancia entre los dos extremos fundidos de la tira.
fusible de CA
Por otro lado, los fusibles de CA son fusibles eléctricos que funcionan con circuitos de CA. Ya no es necesario hacerlos gracias a la fuente de alimentación de frecuencia variable.
La corriente alterna se aplica a un voltaje que cambia del nivel máximo al nivel mínimo (0 V), normalmente de 50 a 60 veces por minuto. Esto significa que cuando la tira se derrite, el arco se extingue fácilmente cuando este voltaje se reduce a cero.
El fusible eléctrico no debe ser mayor, ya que la corriente alterna deja de autoabastecerse.
Ahora, los fusibles de CA y los fusibles de CC son las dos categorías principales de fusibles eléctricos. Luego los separamos en dos subcategorías; fusibles eléctricos de baja tensión y fusibles eléctricos de alta tensión.
Fusible eléctrico de bajo voltaje
Este tipo de fusible eléctrico funciona en un circuito con un voltaje nominal menor o igual a 1,500 V. Estos fusibles eléctricos se usan comúnmente en circuitos eléctricos de bajo voltaje y vienen en una variedad de formas, diseños y tamaños.
También son menos costosos que sus contrapartes de alto voltaje y son fáciles de reemplazar.
Fusible eléctrico de alto voltaje
Los fusibles de alto voltaje son fusibles eléctricos que se utilizan con valores nominales de voltaje superiores a 1,500 V y hasta 115,000 XNUMX V.
Se utilizan en grandes sistemas y circuitos de potencia, vienen en diferentes tamaños y utilizan medidas más estrictas para extinguir un arco eléctrico, especialmente cuando se trata de un circuito de CC.
Entonces, los fusibles eléctricos de alta y baja tensión se dividen en diferentes tipos, determinados principalmente por su diseño.
fusible de cartucho
Los fusibles de cartucho son un tipo de fusible eléctrico en el que la tira y los elementos de extinción de arco están completamente encerrados en una caja de cerámica o vidrio transparente.
Por lo general, son fusibles eléctricos cilíndricos con tapas de metal (llamadas orejetas) o cuchillas de metal en ambos extremos que sirven como puntos de contacto para la conexión al circuito. Un fusible o tira en el interior se conecta a estos dos extremos del fusible de cartucho para completar el circuito.
Verá fusibles de cartucho con aplicaciones en circuitos de electrodomésticos como refrigeradores, bombas de agua y acondicionadores de aire, entre otros.
Si bien están más presentes en los sistemas de energía de bajo voltaje clasificados hasta 600 A y 600 V, también puede ver su uso en entornos de alto voltaje. A pesar de esto y de la adición de ciertos materiales para limitar las chispas, su diseño general sigue siendo el mismo.
Los fusibles de cartucho se pueden dividir en dos categorías adicionales; Fusibles eléctricos tipo D y fusibles tipo Link.
Fusible de cartucho tipo D
Los fusibles tipo D son los principales tipos de fusibles de cartucho que tienen una base, un anillo adaptador, un cartucho y una tapa de fusible.
La base del fusible está conectada a la tapa del fusible y una tira de metal o cable de puente está conectado a esta base del fusible para completar el circuito. Los fusibles tipo D detienen inmediatamente la fuente de alimentación cuando se excede la corriente en el circuito.
Fusible de cartucho tipo enlace/HRC
Los fusibles de enlace o de alta capacidad de interrupción (HRC) utilizan dos enlaces fusibles para un mecanismo de retardo de tiempo en la protección contra sobrecorriente o cortocircuito. Este tipo de fusible también se denomina fusible de alta capacidad de ruptura (HBC).
Se colocan dos eslabones o barras fusibles paralelas entre sí, una de baja resistencia y la otra de alta resistencia.
Cuando se aplica un exceso de corriente al circuito, el eslabón fusible de baja resistencia se derrite inmediatamente, mientras que el fusible de alta resistencia retiene el exceso de energía por un corto período de tiempo. Luego se quemará si la energía no se reduce a un nivel aceptable dentro de este corto período de tiempo.
Si, en cambio, la corriente nominal de corte se dispara inmediatamente cuando ocurre una sobrecorriente en el circuito, el fusible de alta resistencia se derretirá instantáneamente.
Estos tipos de fusibles eléctricos HRC también utilizan sustancias como polvo de cuarzo o líquidos no conductores para limitar o extinguir el arco eléctrico. En este caso se denominan fusibles líquidos HRC y son habituales en los tipos de alta tensión.
Existen otros tipos de fusibles eléctricos HRC, como los fusibles atornillables, que tienen terminales de extensión con orificios, y los fusibles de cuchilla, que se utilizan ampliamente en el entorno automotriz y tienen terminales de cuchilla en lugar de tapas.
Los fusibles de cuchilla suelen tener una caja de plástico y se quitan fácilmente del circuito en caso de mal funcionamiento.
Fusible reemplazable
Los fusibles reemplazables también se denominan fusibles eléctricos semicerrados. Constan de dos partes fabricadas en porcelana; un portafusibles con un mango y una base de fusibles en la que se inserta este portafusibles.
El diseño de los fusibles desmontables, comúnmente utilizados en entornos residenciales y otros entornos de baja corriente, los hace fáciles de sujetar sin riesgo de descarga eléctrica. El portafusibles suele tener terminales de hoja y un cartucho fusible.
Cuando el eslabón fusible se derrite, el portafusibles se puede abrir fácilmente para reemplazarlo. Todo el soporte también se puede reemplazar fácilmente sin ninguna dificultad.
Fusible delantero
El fusible utiliza un sistema mecánico para proteger contra sobrecorriente o cortocircuitos, y para indicar que se ha fundido un fusible eléctrico.
Esta espoleta funciona con cargas explosivas o con un resorte amartillado y una varilla que se descarga cuando se funde el eslabón.
El pasador y el resorte están paralelos al eslabón fusible. Cuando el eslabón se derrite, el mecanismo de descarga se activa, lo que hace que el pasador salga volando.
interruptor de fusible
Los fusibles interruptores son un tipo de fusible eléctrico que se puede controlar externamente mediante una manija de interruptor.
En aplicaciones comunes en entornos de alto voltaje, usted controla si los fusibles pasan energía o no cambiando el interruptor a la posición de encendido o apagado.
Fusible de empuje
Los fusibles push-out utilizan gas de boro para limitar el proceso de arco. Se utilizan en ambientes de alta tensión, especialmente en transformadores de 10 kV.
Cuando el fusible se funde, el gas de boro apaga el arco y es expulsado por el orificio del tubo.
Desactivar el fusible
Los fusibles de caída son un tipo de fusibles extraíbles en los que el eslabón del fusible está separado del cuerpo del fusible. Estos fusibles constan de dos partes principales; recorte de la carcasa y portafusibles.
El portafusibles aloja un eslabón fusible y el cuerpo cortado es un marco de porcelana que soporta el portafusibles a través de los contactos superior e inferior.
El portafusibles también se mantiene en ángulo con respecto al cuerpo recortado y esto se hace por una razón.
Cuando el eslabón fusible se derrite debido a una sobrecorriente o un cortocircuito, el portafusibles se desconecta del cuerpo del corte en el contacto superior. Esto hace que caiga por gravedad, de ahí el nombre de "fusible de caída".
Un portafusibles que se cae también es una señal visual de que un fusible se ha fundido y necesita ser reemplazado. Este tipo de fusible se usa comúnmente para proteger transformadores de bajo voltaje.
Fusible térmico
El fusible térmico utiliza señales de temperatura y elementos para proteger contra sobrecorriente o cortocircuito. Este tipo de fusible, también conocido como corte térmico y ampliamente utilizado en dispositivos sensibles a la temperatura, utiliza una aleación sensible como elemento fusible.
Cuando la temperatura alcanza un nivel anormal, el eslabón fusible se derrite y corta la energía a otras partes del instrumento. Esto se hace principalmente para prevenir incendios.
Fusible reiniciable
Los fusibles reiniciables también se denominan fusibles de polímero de coeficiente de temperatura positivo (PPTC), o "polyfuses" para abreviar, y tienen características que los hacen reutilizables.
Este tipo de fusible consta de un polímero cristalino no conductor mezclado con partículas de carbón conductor. Funcionan con temperatura para protección contra sobrecorriente o cortocircuito.
Cuando está frío, el fusible permanece en un estado cristalino, lo que mantiene juntas las partículas de carbono y permite que pase la energía.
En el caso de un suministro de corriente excesivo, el fusible se calienta, pasando de una forma cristalina a un estado amorfo menos compacto.
Las partículas de carbono ahora están más separadas, lo que limita el flujo de electricidad. La energía aún fluye a través de este fusible cuando se activa, pero generalmente se mide en el rango de miliamperios.
Cuando el circuito se enfría, el estado de cristal compacto del fusible se restaura y la energía fluye sin obstáculos.
A partir de esto, puede ver que los Polyfuse se reinician automáticamente, de ahí el nombre de "fusibles reiniciables".
Se encuentran comúnmente en fuentes de alimentación de computadoras y teléfonos, así como en sistemas nucleares, sistemas de viajes aéreos y otros sistemas en los que sería extremadamente difícil reemplazar piezas.
fusible semiconductor
Los fusibles de semiconductores son fusibles ultrarrápidos. Los usa para proteger los componentes semiconductores en un circuito, como diodos y tiristores, porque son sensibles a pequeños picos de corriente.
Se utilizan comúnmente en UPS, relés de estado sólido y unidades de motor, así como en otros dispositivos y circuitos con componentes semiconductores sensibles.
Fusible de supresión de sobretensiones
Los fusibles de protección contra sobretensiones utilizan señales de temperatura y sensores de temperatura para proteger contra sobretensiones. Un buen ejemplo de esto es un fusible de coeficiente de temperatura negativo (NTC).
Los fusibles NTC se instalan en serie en el circuito y disminuyen su resistencia a temperaturas más altas.
Esto es exactamente lo contrario de los fusibles PPTC. Durante el pico de potencia, la resistencia reducida hace que el fusible absorba más potencia, lo que reduce o "suprime" el flujo de potencia.
Fusible de dispositivo de montaje en superficie
Los fusibles de montaje en superficie (SMD) son fusibles eléctricos muy pequeños que se usan comúnmente en entornos de baja corriente con espacio limitado. Sus aplicaciones se ven en dispositivos DC como teléfonos móviles, discos duros y cámaras, entre otros.
Los fusibles SMD también se denominan fusibles de chip y también puede encontrar variantes de alta corriente de ellos.
Ahora bien, todos los tipos de fusibles mencionados anteriormente tienen algunas características adicionales que determinan su comportamiento. Estos incluyen la corriente nominal, la tensión nominal, el tiempo de funcionamiento del fusible, el poder de corte y la I2valor T.
Vídeo guía
Cómo se calcula la clasificación del fusible
La clasificación actual de los fusibles utilizados en los dispositivos operativos estándar generalmente se establece entre el 110% y el 200% de la clasificación de su circuito.
Por ejemplo, los fusibles que se usan en los motores suelen tener una clasificación del 125 %, mientras que los fusibles que se usan en los transformadores tienen una clasificación del 200 % y los fusibles que se usan en los sistemas de iluminación tienen una clasificación del 150 %.
Sin embargo, dependen de otros factores, como el entorno del circuito, la temperatura, la sensibilidad de los dispositivos protegidos en el circuito y muchos otros.
Por ejemplo, al calcular la clasificación del fusible para un motor, utiliza la fórmula;
Valor nominal del fusible = {Potencia (W) / Voltaje (V)} x 1.5
Si la potencia es de 200 W y el voltaje es de 10 V, la clasificación del fusible = (200/10) x 1.5 = 30 A.
Entendiendo el arco eléctrico
Habiendo leído hasta este punto, debe haberse topado varias veces con el término "arco eléctrico" y haber entendido que es necesario prevenirlo cuando se derrite el eslabón fusible.
Se forma un arco cuando la electricidad une un pequeño espacio entre dos electrodos a través de gases ionizados en el aire. El arco no se apaga a menos que se desconecte la alimentación.
Si el arco no se controla mediante la distancia, el polvo no conductor y/o los materiales líquidos, corre el riesgo de una sobrecorriente continua en el circuito o un incendio.
Si desea saber más acerca de los fusibles, visite esta página.
Preguntas más frecuentes
¿Cuántos tipos de fusibles de CA hay?
Hay dos categorías principales de fusibles de CA: fusibles de bajo voltaje y fusibles de alto voltaje.
Que luego se puede dividir en 11 o más tipos diferentes.
¿Cuántos tipos de fusibles tenemos en ingeniería eléctrica?
En los sistemas eléctricos se utilizan más de 11 tipos de fusibles, que se dividen en categorías principales de fusibles de CA y CC. Los fusibles también se clasifican en subcategorías de alto y bajo voltaje.
