Fusibles: su finalidad, tipos y clases, construcción y principio de funcionamiento

Un fusible es un componente de una red eléctrica que cumple una función de protección. A diferencia de un disyuntor, es necesario sustituirlo por un nuevo fusible cada vez que se activa. El fusible que se quema cuando la corriente nominal supera su valor admisible debe seleccionarse teniendo en cuenta la carga de la red.

Principio de funcionamiento y designación de los fusibles

En el interior del inserto del fusible se encuentra el conductor de metal puro (cobre, zinc, etc.).cobre, zinc, etc.) o una aleación (acero). La protección de los circuitos se basa en la propiedad física de los metales de calentarse cuando fluye la corriente. Muchas aleaciones también tienen un coeficiente positivo de resistencia térmica. Su efecto es el siguiente:

• cuando la corriente es inferior al valor nominal previsto para el conductor, el metal se calienta de manera uniforme, teniendo tiempo para disipar el calor, y no se sobrecalienta;
• Una corriente elevada hará que el conductor se caliente, de modo que un fusible diseñado para un determinado amperaje se destruirá.

Esta propiedad se basa en la fusión de un alambre fino colocado en un fusible eléctrico. Dependiendo de la aplicación, la forma y la sección del conductor pueden variar desde un hilo fino en los electrodomésticos y automóviles hasta placas gruesas diseñadas para corrientes de varios miles de amperios (A).

La pieza compacta protege el circuito eléctrico contra sobrecargas y cortocircuitos. Si la corriente de red admisible (es decir, la corriente nominal) el inserto se romperá y el circuito se interrumpirá. Sólo puede restablecerse tras la sustitución del elemento. Cuando hay un defecto en el equipo conectado, los fusibles se funden inmediatamente después de encender el aparato defectuoso, lo que permite preservar la integridad del aparato e indicar la presencia del problema. Si se produce un cortocircuito en la red, el dispositivo de protección se activa de la misma manera.

Designación gráfica en el diagrama del circuito

En los diagramas de circuitos de acuerdo con la documentación del sistema uniforme de Rusia, los fusibles se identifican con un rectángulo que contiene una línea recta en su interior. Se conecta a las 2 partes del circuito antes y después del fusible.

También se pueden encontrar otras denominaciones en la documentación de los dispositivos importados:

• Rectángulo con piezas separadas en los extremos (norma IEC);
• Una línea ondulada (IEEE/ANSI).

Tipos y clases de fusibles

Para su aplicación en los circuitos eléctricos se utilizan varios tipos y variantes de fusibles. Los productos, producidos en Rusia, se distinguen por el tipo de construcción:

• rellenado con la marca PN-2; PPN, NPN, etc;
• sin rellenar (PP-2).

El concepto de plenitud está relacionado con la presencia de una sustancia en el interior de los distintos tipos de insertos que apaga el arco eléctrico que se produce cuando el conductor se quema. El circuito sólo se abrirá cuando haya desaparecido. Por ello, los frascos rellenos de PP contienen arena de sílice. Los que no están llenos son capaces de liberar gases que extinguen el arco. Esto ocurre cuando el material del cuerpo del inserto se calienta.

Se distingue entre diferentes tipos de PP:

1. Baja corriente se utilizan en aparatos domésticos de baja potencia con un consumo de corriente de hasta 6A. Son casquillos cilíndricos con contactos en los extremos.
2. BC de tipo bifurcado suelen instalarse en los vehículos. El nombre se debe a su aspecto: los contactos están en un lado del cuerpo y se insertan en las tomas como una clavija en un enchufe.
3. Corcho - Los enchufes son habituales en las instalaciones monofásicas. Estos enchufes tienen una corriente nominal de 63 A y están diseñados para adaptarse a varios aparatos domésticos al mismo tiempo. El inserto de quemado de un fusible de este tipo está dentro de una carcasa de cerámica con un cartucho, 1 contacto permanece en el exterior y el otro está conectado a los contactos del enchufe. Si se sobrepasa la carga, la pieza se quema, desenergizando completamente el piso. El suministro de energía puede restablecerse sustituyendo el inserto por uno nuevo.
4. PP tubular El fusible tubular tiene una estructura similar a la de un inserto de enchufe, pero está montado entre dos clavijas. El tipo de fusible no tiene relleno y la carcasa es de fibra, que libera gas cuando se calienta fuertemente.
5. Los fusibles de cuchilla Los fusibles de cuchilla tienen una corriente nominal de 100 a 1250 A y se utilizan en redes que requieren una gran capacidad de transporte de corriente (Por ejemplo, al conectar un aparato con un motor potente.).
6. CuarzoLos fusibles de cuarzo, rellenos de arena de cuarzo, se utilizan en redes con tensiones de hasta 36 kV.
7. Generador de gas, plegable y no plegable. La combustión de las variedades PSN y PVT produce una fuerte liberación de gas, acompañada de un ruido de estallido. El sensor se utiliza para redes de tensión de 35-110 kV. La corriente nominal de un sensor de este tipo es de hasta 100 A.

Dependiendo de la carga total de la red, se instalan diferentes tipos de CC: las más potentes se instalan en cajas de transformadores especiales y pueden manejar las necesidades de corriente de una zona residencial o de una empresa. Los de baja capacidad se instalan en los contadores: protegen los pisos individuales. Los electrodomésticos más antiguos también pueden estar equipados con un PP (corriente baja), pero los aparatos modernos rara vez contienen estos elementos.

Elección del cartucho fusible

La elección de los fusibles se realiza teniendo en cuenta sus valores nominales, las características tiempo-corriente y la carga global de la red (potencia total de todos los elementos operativos). La corriente nominal de un fusible es la que puede soportar el eslabón fusible antes de romperse. Este valor se indica en la caja del fusible (por ejemplo, el marcado de 63 A para los fusibles de corcho domésticos).

Las características de tiempo-corriente se calculan a partir de diagramas especiales. Deben tenerse en cuenta cuando se incorporan motores eléctricos cuya corriente de arranque supera varias veces la corriente de funcionamiento. Cuando se utiliza más de un motor (en la planta) se calcula la corriente de arranque del motor más potente.

La capacidad de carga total (máxima) de la red es la suma de todas las corrientes de funcionamiento de los aparatos (indicadas en las instrucciones y en la carcasa). Si se incluye un motor eléctrico en la red, también se tiene en cuenta su corriente de arranque, dividida por el factor k = 2,5 (para el arranque suave y el rotor de jaula de ardilla) o 2-1,6 (para rotores de arranque pesado o conectados a la fase ) o 2-1,6 ( para rotor de jaula de ardilla ).).

Utiliza la fórmula para calcular la calificación requerida: I np>1/k (I común + I inicial). A la hora de realizar el cálculo, hay que tener en cuenta que la potencia del sensor debe ser siempre mayor que el valor obtenido en el cálculo de la corriente.

Para evitar cálculos que requieren mucho tiempo, seleccione la corriente nominal del fusible en la tabla.

Primera fila (Windica la potencia del interruptor fusible tal y como está marcada en la carcasa, la segunda línea (А) es el valor del fusible. Para una red plana, tendrás que sumar los valores de vatios de todos los electrodomésticos y encontrar el número apropiado en la tabla, pero sería mejor utilizar disyuntores.

Cálculo del diámetro del hilo de un fusible

Se realizan complejos cálculos para reparar temporalmente una plaquita quemada si no hay posibilidad de sustituirla. Para que la red esté protegida contra la sobrecarga, el grosor del cable utilizado para instalar el "bicho" debe coincidir con la potencia del inserto destruido. Para una red en un piso de la ciudad donde se instala un PP de 63A, se puede utilizar un cable de cobre con un diámetro de 0,9 mm.

Si hay que reparar otro dispositivo de protección, determine la potencia del PP (indicada en la carcasa) y luego determine la idoneidad del cable de cobre disponible:

• medir su diámetro;
• cubica este número y saca la raíz cuadrada del valor;
• Multiplica este número por 80.

El resultado debe ser aproximadamente igual al índice de PP indicado en el cuerpo.

Al reparar, el cable seleccionado se enrolla alrededor de los contactos del inserto quemado, conectándolos. El bicho se inserta en el zócalo del cuerpo del fusible.

Si el cable se vuelve a fundir, significa que la avería está en el aparato a proteger o en la red eléctrica del piso y hay que repararla. No utilice un cable más grueso, ya que podría provocar un incendio.

Pruebas funcionales

Los fusibles de los coches modernos tienen a veces un indicador de quemado incorporado. Esto indica al propietario cuándo hay que sustituir una pieza. En los fusibles de baja intensidad, el cable es visible a través de la carcasa transparente. Pero algunos PCB son opacos y no tienen indicadores.

Si no es posible detectar visualmente un conductor roto en el interior del sensor, se puede utilizar un multímetro para determinar si el sensor está operativo. Antes de probar un fusible con un comprobador, seleccione un valor mínimo de resistencia (ohmios). Coloque el palpador del comprobador en los terminales del sensor y determine la lectura:

• si el valor de la resistencia es cero o cercano a 0 se puede concluir que el inserto es funcional;
• si el comprobador muestra un signo 1 o infinito, el sensor está quemado.

Si el comprobador dispone de un dispositivo acústico, el fusible puede probarse simplemente colocando el palpador en los contactos. El pitido del comprobador indica que el elemento está en buen estado.

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