En electrónica e ingeniería eléctrica , un fusible es un dispositivo de seguridad eléctrica que funciona para proporcionar protección contra sobrecorriente de un circuito eléctrico. Su componente esencial es un alambre o tira de metal que se funde cuando fluye demasiada corriente a través de él, deteniendo o interrumpiendo así la corriente. Es un dispositivo de sacrificio ; Una vez que un fusible ha funcionado, es un circuito abierto y debe reemplazarse o recablearse, según su tipo.
Los fusibles se han utilizado como dispositivos de seguridad esenciales desde los primeros días de la ingeniería eléctrica. Hoy en día existen miles de diseños de fusibles diferentes que tienen clasificaciones de corriente y voltaje, capacidad de corte y tiempos de respuesta específicos, según la aplicación. Las características operativas de tiempo y corriente de los fusibles se eligen para proporcionar una protección adecuada sin interrupciones innecesarias. Las regulaciones de cableado generalmente definen una clasificación de corriente máxima de fusible para circuitos particulares. Los cortocircuitos , la sobrecarga, las cargas no coincidentes o la falla del dispositivo son las razones principales o algunas de las razones del funcionamiento de los fusibles. Cuando un cable con corriente dañado hace contacto con una caja metálica que está conectada a tierra, se formará un cortocircuito y el fusible se derretirá.
Un fusible es un medio automático para cortar la energía de un sistema defectuoso; a menudo abreviado como ADS (Desconexión Automática de Suministro). Los disyuntores se pueden utilizar como alternativa a los fusibles, pero tienen características significativamente diferentes.
Breguet recomendó el uso de conductores de sección reducida para proteger las estaciones telegráficas de la caída de rayos ; Al fundirse, los cables más pequeños protegerían los aparatos y el cableado dentro del edificio. [1] Ya en 1864 se utilizaban diversos elementos fusibles de alambre o láminas para proteger los cables telegráficos y las instalaciones de iluminación. [2]
Thomas Edison patentó un fusible en 1890 como parte de su sistema de distribución eléctrica. [3]
Un fusible consiste en una tira metálica o un elemento fusible de alambre, de sección transversal pequeña en comparación con los conductores del circuito, montado entre un par de terminales eléctricos y (generalmente) encerrado por una carcasa no combustible. El fusible está dispuesto en serie para transportar toda la carga que pasa por el circuito protegido. La resistencia del elemento genera calor debido al flujo de corriente. El tamaño y la construcción del elemento se determinan (empíricamente) de modo que el calor producido por una corriente normal no haga que el elemento alcance una temperatura alta. Si fluye una corriente demasiado alta, el elemento se eleva a una temperatura más alta y se funde directamente o derrite una unión soldada dentro del fusible, abriendo el circuito.
El elemento fusible está hecho de zinc, cobre, plata, aluminio, [ cita necesaria ] o aleaciones entre estos u otros metales diversos para proporcionar características estables y predecibles. [4] [5] Lo ideal sería que el fusible transportara su corriente nominal indefinidamente y se derritiera rápidamente en un pequeño exceso. El elemento no debe dañarse por sobretensiones menores e inofensivas de corriente y no debe oxidarse ni cambiar su comportamiento después de posiblemente años de servicio.
Los elementos fusibles pueden tener forma para aumentar el efecto de calentamiento. En los fusibles grandes, la corriente se puede dividir entre varias tiras de metal. Un fusible de doble elemento puede contener una tira de metal que se funde instantáneamente en un cortocircuito y también contener una unión de soldadura de bajo punto de fusión que responde a una sobrecarga prolongada de valores bajos en comparación con un cortocircuito. Los elementos fusibles pueden estar soportados por alambres de acero o nicromo, de modo que no se ejerza tensión sobre el elemento, pero se puede incluir un resorte para aumentar la velocidad de separación de los fragmentos del elemento.
El elemento fusible puede estar rodeado de aire o de materiales destinados a acelerar la extinción del arco. Se puede utilizar arena de sílice o líquidos no conductores.
Una corriente máxima que el fusible puede conducir continuamente sin interrumpir el circuito.
La velocidad a la que se funde un fusible depende de la cantidad de corriente que fluye a través de él y del material del que está hecho el fusible. Los fabricantes pueden proporcionar un gráfico de corriente versus tiempo, a menudo trazado en escalas logarítmicas, para caracterizar el dispositivo y permitir la comparación con las características de los dispositivos de protección aguas arriba y aguas abajo del fusible.
El tiempo de funcionamiento no es un intervalo fijo sino que disminuye a medida que aumenta la corriente. Los fusibles están diseñados para tener características particulares de tiempo de funcionamiento en comparación con la corriente. Un fusible estándar puede requerir el doble de su corriente nominal para abrirse en un segundo, un fusible de acción rápida puede requerir el doble de su corriente nominal para fundirse en 0,1 segundos y un fusible de acción lenta puede requerir el doble de su corriente nominal durante decenas de segundos para fundirse. .
La selección del fusible depende de las características de la carga. Los dispositivos semiconductores pueden utilizar un fusible rápido o ultrarrápido , ya que los dispositivos semiconductores se calientan rápidamente cuando fluye un exceso de corriente. Los fusibles que funden más rápido están diseñados para los equipos eléctricos más sensibles, donde incluso una exposición breve a una corriente de sobrecarga podría resultar dañina. Los fusibles normales de acción rápida son los fusibles de uso más general. Un fusible de retardo (también conocido como fusible antisobretensión o de fusión lenta ) está diseñado para permitir que fluya una corriente superior al valor nominal del fusible durante un corto período de tiempo sin que se funda el fusible. Estos tipos de fusibles se utilizan en equipos como motores, que pueden consumir corrientes mayores que las normales durante varios segundos mientras alcanzan la velocidad.
La clasificación I 2 t está relacionada con la cantidad de energía que deja pasar el elemento fusible cuando elimina la falla eléctrica. Este término se utiliza normalmente en condiciones de cortocircuito y los valores se utilizan para realizar estudios de coordinación en redes eléctricas. Los parámetros I 2 t se proporcionan mediante tablas en las hojas de datos del fabricante para cada familia de fusibles. Para coordinar el funcionamiento del fusible con dispositivos aguas arriba o aguas abajo, se especifican tanto la fusión I 2 t como la limpieza I 2 t. La fusión I 2 t es proporcional a la cantidad de energía requerida para comenzar a fundir el elemento fusible. La limpieza I 2 t es proporcional a la energía total que deja pasar el fusible al eliminar una falla. La energía depende principalmente de la corriente y el tiempo de los fusibles, así como del nivel de fallo disponible y de la tensión del sistema. Dado que la clasificación I 2 t del fusible es proporcional a la energía que deja pasar, es una medida del daño térmico causado por el calor y las fuerzas magnéticas que se producirán por un extremo de falla.
El poder de corte es la corriente máxima que el fusible puede interrumpir de forma segura. Ésta debería ser mayor que la posible corriente de cortocircuito . Los fusibles miniatura pueden tener una capacidad de interrupción de sólo 10 veces su corriente nominal. Los fusibles para sistemas de cableado pequeños, de bajo voltaje , generalmente residenciales, suelen estar clasificados, en la práctica norteamericana, para interrumpir 10.000 amperios. Los fusibles para sistemas de energía comerciales o industriales deben tener capacidades de interrupción más altas, con algunos fusibles de alta interrupción con limitación de corriente de bajo voltaje con capacidad para 300,000 amperios. Los fusibles para equipos de alto voltaje, hasta 115.000 voltios, se clasifican según la potencia aparente total (megavoltmperios, MVA ) del nivel de falla en el circuito.
Algunos fusibles se denominan de alta capacidad de ruptura (HRC) o alta capacidad de ruptura (HBC) [6] y generalmente están llenos de arena o un material similar. [7]
Los fusibles de bajo voltaje y alta capacidad de ruptura (HRC) se utilizan en el área de los tableros de distribución principales en redes de bajo voltaje donde existe una alta posible corriente de cortocircuito. Generalmente son más grandes que los fusibles de tipo tornillo y tienen contactos de cuchilla o tapa de casquillo. Los fusibles de alta capacidad de ruptura pueden estar clasificados para interrumpir una corriente de 120 kA.
Los fusibles HRC se utilizan ampliamente en instalaciones industriales y también en la red eléctrica pública, por ejemplo, en estaciones transformadoras, cuadros de distribución principales o en cajas de conexiones de edificios y como fusibles de contadores.
En algunos países, debido a la alta corriente de falla disponible cuando se utilizan estos fusibles, las regulaciones locales pueden permitir que sólo personal capacitado cambie estos fusibles. Algunas variedades de fusibles HRC incluyen características de manejo especiales.
La tensión nominal del fusible debe ser igual o mayor que la tensión de circuito abierto. Por ejemplo, un fusible de tubo de vidrio de 32 voltios no interrumpiría de manera confiable la corriente de una fuente de voltaje de 120 o 230 V. Si un fusible de 32 V intenta interrumpir la fuente de 120 o 230 V, puede producirse un arco . El plasma dentro del tubo de vidrio puede continuar conduciendo corriente hasta que la corriente disminuye hasta el punto en que el plasma se convierte en un gas no conductor. El voltaje nominal debe ser mayor que la fuente de voltaje máxima que tendría que desconectar. La conexión de fusibles en serie no aumenta la tensión nominal de la combinación ni de ningún fusible.
Los fusibles de media tensión con capacidad para unos pocos miles de voltios nunca se utilizan en circuitos de baja tensión, debido a su costo y porque no pueden limpiar adecuadamente el circuito cuando funcionan a tensiones muy bajas. [8]
El fabricante puede especificar la caída de tensión en el fusible a la corriente nominal. Existe una relación directa entre la resistencia en frío de un fusible y su valor de caída de voltaje. [ aclaración necesaria ] Una vez que se aplica corriente, la resistencia y la caída de voltaje de un fusible crecerán constantemente con el aumento de su temperatura de funcionamiento hasta que el fusible finalmente alcance el equilibrio térmico. Se debe tener en cuenta la caída de tensión, especialmente cuando se utiliza un fusible en aplicaciones de baja tensión. La caída de voltaje a menudo no es significativa en los fusibles de tipo cable más tradicionales, pero puede ser significativa en otras tecnologías, como los fusibles de tipo reiniciable (PPTC).
La temperatura ambiente cambiará los parámetros operativos de un fusible. Un fusible clasificado para 1 A a 25 °C puede conducir hasta un 10 % o un 20 % más de corriente a −40 °C y puede abrirse al 80 % de su valor nominal a 100 °C. Los valores operativos variarán con cada familia de fusibles y se proporcionan en las hojas de datos del fabricante.
La mayoría de los fusibles están marcados en el cuerpo o en las tapas de los extremos con marcas que indican sus clasificaciones. Los fusibles "tipo chip" con tecnología de montaje en superficie presentan pocas o ninguna marca, lo que dificulta mucho la identificación.
Los fusibles de apariencia similar pueden tener propiedades significativamente diferentes, identificadas por sus marcas. Las marcas de fusibles [9] generalmente transmitirán la siguiente información, ya sea explícitamente como texto o implícita en la marca de la agencia de aprobación para un tipo particular:
Los fusibles vienen en una amplia gama de tamaños y estilos para servir en muchas aplicaciones, y se fabrican en diseños de paquetes estandarizados para que sean fácilmente intercambiables. Los cuerpos de los fusibles pueden estar hechos de cerámica , vidrio , plástico , fibra de vidrio , laminados de mica moldeados o fibra comprimida moldeada según la aplicación y la clase de voltaje.
Los fusibles de cartucho ( casquillo ) tienen un cuerpo cilíndrico terminado con tapas metálicas en los extremos. Algunos fusibles de cartucho se fabrican con tapas de diferentes tamaños para evitar la inserción accidental de fusibles de clasificación incorrecta en un soporte, dándoles forma de botella.
Los fusibles para circuitos de potencia de bajo voltaje pueden tener terminales atornillados o de etiqueta que se fijan mediante tornillos a un portafusibles. Algunos terminales tipo cuchilla se sujetan mediante clips de resorte. Los fusibles de tipo cuchilla a menudo requieren el uso de una herramienta extractora especial para retirarlos del portafusibles.
Los fusibles renovables tienen elementos fusibles reemplazables, lo que permite reutilizar el cuerpo del fusible y los terminales si no se dañan después de la operación del fusible.
Los fusibles diseñados para soldar a una placa de circuito impreso tienen conductores de alambre radiales o axiales . Los fusibles de montaje en superficie tienen terminales de soldadura en lugar de cables.
Los fusibles de alta tensión del tipo de expulsión tienen tubos de plástico reforzado con fibra de vidrio o vidrio y un extremo abierto, y pueden sustituirse el elemento fusible.
Los fusibles semicerrados son portadores de cables fusibles en los que se puede reemplazar el propio cable fusible. La corriente de fusión exacta no está tan bien controlada como la de un fusible cerrado, y es extremadamente importante utilizar el diámetro y el material correctos al reemplazar el cable del fusible, y por estas razones estos fusibles están perdiendo popularidad lentamente.
Todavía se utilizan en unidades de consumo en algunas partes del mundo, pero se están volviendo menos comunes. Si bien los fusibles de vidrio tienen la ventaja de un elemento fusible visible para fines de inspección, tienen una baja capacidad de interrupción (clasificación de interrupción), lo que generalmente los restringe a aplicaciones de 15 A o menos a 250 V CA. Los fusibles cerámicos tienen la ventaja de un mayor poder de corte, facilitando su uso en circuitos con mayor corriente y voltaje . Llenar el cuerpo de un fusible con arena proporciona un enfriamiento adicional del arco y aumenta la capacidad de ruptura del fusible. Los fusibles de media tensión pueden tener envolturas llenas de líquido para ayudar en la extinción del arco . Algunos tipos de aparamenta de distribución utilizan cartuchos fusibles sumergidos en el aceite que llena el equipo.
Los paquetes de fusibles pueden incluir una característica de rechazo, como un pasador, una ranura o una pestaña, que impide el intercambio de fusibles que de otro modo tendrían apariencia similar. Por ejemplo, los portafusibles para fusibles clase RK norteamericanos tienen una clavija que impide la instalación de fusibles clase H de apariencia similar, que tienen una capacidad de ruptura mucho menor y un terminal de cuchilla sólido que carece de la ranura del tipo RK.
Los fusibles se pueden construir con carcasas de diferentes tamaños para evitar el intercambio de diferentes clasificaciones de fusibles. Por ejemplo, los fusibles estilo botella distinguen entre clasificaciones con diferentes diámetros de tapa. Los fusibles de vidrio para automóviles se fabricaron en diferentes longitudes para evitar que se instalaran fusibles de alta clasificación en un circuito destinado a una clasificación más baja.
Los fusibles de cartucho de vidrio y de bujía permiten la inspección directa del elemento fusible. Otros fusibles tienen otros métodos de indicación que incluyen:
Algunos fusibles permiten fijar un microinterruptor o una unidad de relé de propósito especial al cuerpo del fusible. Cuando el elemento fusible se funde, el pin indicador se extiende para activar el microinterruptor o relé, lo que, a su vez, desencadena un evento.
Algunos fusibles para aplicaciones de media tensión utilizan dos o tres cilindros separados y dos o tres elementos fusibles en paralelo.
La Comisión Electrotécnica Internacional publica la norma 60269 para fusibles de potencia de bajo voltaje . La norma consta de cuatro volúmenes, que describen requisitos generales, fusibles para aplicaciones industriales y comerciales, fusibles para aplicaciones residenciales y fusibles para proteger dispositivos semiconductores. La norma IEC unifica varias normas nacionales, mejorando así la intercambiabilidad de fusibles en el comercio internacional. Todos los fusibles de diferentes tecnologías probados para cumplir con los estándares IEC tendrán características de tiempo-corriente similares, lo que simplifica el diseño y el mantenimiento.
En los Estados Unidos y Canadá, los fusibles de bajo voltaje con clasificación de 1 kV CA se fabrican de acuerdo con la norma UL 248 de Underwriters Laboratories o la norma armonizada C22.2 No. 248 de la Asociación Canadiense de Estándares. Esta norma se aplica a fusibles con clasificación de 1 kV o menos. , AC o DC, y con poder de corte hasta 200 kA. Estos fusibles están destinados a instalaciones que siguen el Código Eléctrico Canadiense, Parte I (CEC), o el Código Eléctrico Nacional , NFPA 70 (NEC).
Las clasificaciones de amperios estándar para fusibles (y disyuntores ) en EE. UU. y Canadá se consideran 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 150, 175. , 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000 y 6000 amperios. Las clasificaciones de amperios estándar adicionales para fusibles son 1, 3, 6, 10 y 601.
UL 248 tiene actualmente 19 "partes". UL 248-1 establece los requisitos generales para fusibles, mientras que las últimas partes están dedicadas a tamaños de fusibles específicos (por ejemplo, 248-8 para Clase J, 248-10 para Clase L), o para categorías de fusibles con propiedades únicas (por ejemplo: 248-13 para fusibles semiconductores, 248-19 para fusibles fotovoltaicos). Los requisitos generales (248-1) se aplican excepto lo modificado por la parte suplementaria (240-x). Por ejemplo, UL 248-19 permite que los fusibles fotovoltaicos tengan una clasificación de hasta 1500 voltios, CC, frente a 1000 voltios según los requisitos generales.
La nomenclatura IEC y UL varía ligeramente. Las normas IEC se refieren a un "fusible" como el conjunto de un eslabón fusible y un portafusibles. En los estándares norteamericanos, el fusible es la parte reemplazable del conjunto, y un eslabón fusible sería un elemento de metal desnudo para su instalación en un fusible.
Los fusibles automotrices se utilizan para proteger el cableado y el equipo eléctrico de los vehículos. Existen varios tipos diferentes de fusibles para automóviles y su uso depende de la aplicación específica, el voltaje y las demandas de corriente del circuito eléctrico. Los fusibles automotrices se pueden montar en bloques de fusibles, portafusibles en línea o clips para fusibles. Algunos fusibles para automóviles se utilizan ocasionalmente en aplicaciones eléctricas no automotrices. Las normas para fusibles automotrices las publica SAE International (anteriormente conocida como Sociedad de Ingenieros Automotrices).
Los fusibles automotrices se pueden clasificar en cuatro categorías distintas:
La mayoría de los fusibles automotrices con capacidad de 32 voltios se utilizan en circuitos con capacidad de 24 voltios CC o menos. Algunos vehículos utilizan un sistema eléctrico dual de 12/42 V CC [10] que requerirá un fusible de 58 V CC.
Los fusibles se utilizan en sistemas de energía de hasta 115.000 voltios CA. Los fusibles de alto voltaje se utilizan para proteger transformadores de instrumentos utilizados para la medición de electricidad o para pequeños transformadores de potencia donde no se justifica el gasto de un disyuntor . Un disyuntor de 115 kV puede costar hasta cinco veces más que un juego de fusibles de potencia, por lo que el ahorro resultante puede ser de decenas de miles de dólares. [ cita necesaria ]
En los sistemas de distribución de media tensión, se puede utilizar un fusible de potencia para proteger un transformador que da servicio a entre 1 y 3 casas. Los transformadores de distribución montados en postes casi siempre están protegidos por un cortacircuitos fusible , que puede reemplazar el elemento fusible utilizando herramientas de mantenimiento de línea viva .
Los fusibles de media tensión también se utilizan para proteger motores, bancos de condensadores y transformadores y pueden montarse en aparamentas con envolvente metálica o (rara vez en diseños nuevos) en tableros de distribución abiertos.
Los fusibles de potencia grandes utilizan elementos fusibles hechos de plata , cobre o estaño para proporcionar un rendimiento estable y predecible. Los fusibles de expulsión de alto voltaje rodean el eslabón fusible con sustancias que desprenden gases, como el ácido bórico . Cuando se funde el fusible, el calor del arco hace que el ácido bórico desprenda grandes volúmenes de gases. La alta presión asociada (a menudo superior a 100 atmósferas) y los gases refrigerantes apagan rápidamente el arco resultante. Luego, los gases calientes son expulsados explosivamente por los extremos de la mecha. Estos fusibles sólo se pueden utilizar en exteriores.
Este tipo de fusibles pueden tener un pasador de impacto para operar un mecanismo de interruptor, de modo que las tres fases se interrumpan si alguno de los fusibles se funde.
Un fusible de alta potencia significa que estos fusibles pueden interrumpir varios kiloamperios. Algunos fabricantes han probado sus fusibles para una corriente de cortocircuito de hasta 63 kA .
Los fusibles tienen la ventaja de ser a menudo menos costosos y más simples que un disyuntor para clasificaciones similares. El fusible quemado debe reemplazarse con un dispositivo nuevo, lo cual es menos conveniente que simplemente restablecer un disyuntor y, por lo tanto, probablemente disuade a las personas de ignorar las fallas. Por otro lado, reemplazar un fusible sin aislar primero el circuito (la mayoría de los diseños de cableado de edificios no proporcionan interruptores de aislamiento individuales para cada fusible) puede ser peligroso en sí mismo, especialmente si la falla es un cortocircuito.
En términos de tiempo de respuesta de protección, los fusibles tienden a aislar fallas más rápidamente (dependiendo de su tiempo de operación) que los disyuntores. Un fusible puede solucionar una falla dentro de un cuarto de ciclo de la corriente de falla, mientras que un disyuntor puede tardar entre medio y un ciclo en eliminar la falla. El tiempo de respuesta de un fusible puede ser tan rápido como 0,002 segundos, mientras que un disyuntor normalmente responde en el rango de 0,02 a 0,05 segundos.
Se pueden clasificar fusibles de alta capacidad de ruptura para interrumpir de forma segura hasta 300.000 amperios a 600 V CA. Se aplican fusibles limitadores de corriente especiales delante de algunos disyuntores de caja moldeada para proteger los disyuntores en circuitos de alimentación de bajo voltaje con altos niveles de cortocircuito.
Los fusibles limitadores de corriente funcionan tan rápidamente que limitan la energía total "de paso" que pasa al circuito, lo que ayuda a proteger los equipos posteriores contra daños. Estos fusibles se abren en menos de un ciclo de la frecuencia de alimentación de CA; Los disyuntores no pueden igualar esta velocidad.
Algunos tipos de disyuntores deben recibir mantenimiento periódicamente para garantizar su funcionamiento mecánico durante una interrupción. Este no es el caso de los fusibles, que dependen de procesos de fusión en los que no se requiere ninguna operación mecánica para que el fusible funcione en condiciones de falla.
En un circuito de alimentación multifásico, si solo se abre un fusible, las fases restantes tendrán corrientes más altas de lo normal y voltajes desequilibrados, con posibles daños a los motores. Los fusibles solo detectan sobrecorriente o, hasta cierto punto, sobretemperatura y, por lo general, no se pueden usar de forma independiente con relés de protección para proporcionar funciones de protección más avanzadas, por ejemplo, detección de fallas a tierra.
Algunos fabricantes de fusibles de distribución de media tensión combinan las características de protección contra sobrecorriente del elemento fusible con la flexibilidad de la protección del relé agregando un dispositivo pirotécnico al fusible operado por relés de protección externos .
Para aplicaciones domésticas, los disyuntores en miniatura (MCB) se utilizan ampliamente como alternativa a los fusibles. Su corriente nominal depende de la corriente de carga del equipo a proteger y de la temperatura ambiente de funcionamiento. Están disponibles en las siguientes clasificaciones: 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 45A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A. [11]
En el Reino Unido, las unidades de consumo eléctrico más antiguas (también llamadas cajas de fusibles) están equipadas con fusibles semicerrados (reconectables) (BS 3036) o fusibles de cartucho (BS 1361). (El cable fusible se suministra comúnmente a los consumidores en longitudes cortas de alambre con clasificación de 5 A, 15 A y 30 A enrollado en un trozo de cartón). Las unidades de consumo modernas generalmente contienen disyuntores en miniatura (MCB) en lugar de fusibles, aunque los cartuchos A veces todavía se utilizan fusibles, ya que en algunas aplicaciones los MCB son propensos a disparos molestos.
Los fusibles renovables (reconectables o de cartucho) permiten el reemplazo por parte del usuario, pero esto puede ser peligroso ya que es fácil colocar un elemento fusible doble o de mayor clasificación (eslabón o cable) en el soporte ( sobrefusión ), o simplemente ajustarlo con alambre de cobre o incluso un tipo de objeto conductor totalmente diferente (monedas, horquillas, clips, clavos, etc.) al soporte existente. Una forma de abuso de la caja de fusibles era poner un centavo en el enchufe, lo que anulaba la protección contra sobrecorriente y resultaba en una condición peligrosa. Esta manipulación no será visible sin una inspección completa del fusible. Por este motivo, nunca se utilizó cable fusible en América del Norte, aunque se siguen fabricando fusibles renovables para cuadros de distribución.
La unidad de consumo estándar Wylex fue muy popular en el Reino Unido hasta que las regulaciones de cableado comenzaron a exigir dispositivos de corriente residual (RCD) para enchufes que pudieran alimentar equipos fuera de la zona equipotencial. El diseño no permite la instalación de RCD o RCBO . Algunos modelos estándar de Wylex se fabricaron con un RCD en lugar del interruptor principal, pero (para las unidades de consumo que alimentan toda la instalación) esto ya no cumple con las normas de cableado , ya que los sistemas de alarma no deben estar protegidos con RCD. Hay dos estilos de base de fusible que se pueden atornillar en estas unidades: uno diseñado para portafusibles recargables y otro diseñado para portafusibles de cartucho. A lo largo de los años, se han fabricado MCB para ambos estilos de base. En ambos casos, los portadores de mayor calificación tenían pasadores más anchos, por lo que no se podía cambiar un portador por uno de mayor calificación sin cambiar también la base. Los portafusibles de cartucho ahora también están disponibles para gabinetes de riel DIN. [12]
En América del Norte, los fusibles se usaban en edificios cableados antes de 1960. Estos fusibles con base Edison se atornillaban en un casquillo para fusibles similar a las lámparas incandescentes con base Edison. Las clasificaciones fueron 5, 10, 15, 20, 25 y 30 amperios. Para evitar la instalación de fusibles con una clasificación de corriente excesiva, las cajas de fusibles posteriores incluyeron características de rechazo en el zócalo portafusibles, comúnmente conocidas como Base de Rechazo (fusibles Tipo S) que tienen diámetros más pequeños que varían dependiendo de la clasificación del fusible. Esto significa que los fusibles solo se pueden reemplazar por la clasificación de fusible preestablecida (Tipo S). Este es un estándar trinacional norteamericano (UL 4248–11; CAN/CSA-C22.2 NO. 4248.11-07 (R2012); y NMX-J-009/4248/11-ANCE). Los tableros de fusibles Edison existentes se pueden convertir fácilmente para que solo acepten fusibles de base de rechazo (tipo S), atornillando un adaptador a prueba de manipulaciones. Este adaptador se atornilla al portafusibles Edison existente y tiene un orificio roscado de menor diámetro para aceptar el fusible clasificado tipo S designado. [13]
Algunas empresas fabrican disyuntores térmicos en miniatura reiniciables , que se atornillan en un casquillo de fusible. [14] [15] Algunas instalaciones utilizan estos disyuntores con base Edison. Sin embargo, cualquier interruptor de este tipo que se venda hoy en día tiene un defecto. Puede instalarse en una caja de interruptores con puerta. Si es así, si la puerta está cerrada, la puerta puede mantener presionado el botón de reinicio del disyuntor. Mientras se encuentra en este estado, el disyuntor es efectivamente inútil: no proporciona ninguna protección contra sobrecorriente. [dieciséis]
En la década de 1950, los fusibles en las nuevas construcciones residenciales o industriales para la protección de circuitos derivados fueron reemplazados por disyuntores de bajo voltaje.
Los fusibles se utilizan ampliamente para la protección de circuitos de motores eléctricos; Para sobrecargas pequeñas, el circuito de protección del motor abrirá el contactor de control automáticamente y el fusible solo funcionará en caso de cortocircuitos o sobrecargas extremas.
Cuando se conectan varios fusibles en serie en los distintos niveles de un sistema de distribución de energía, es deseable fundir (limpiar) sólo el fusible (u otro dispositivo de sobrecorriente) eléctricamente más cercano a la falla. Este proceso se denomina "coordinación" y puede requerir que se tracen las características tiempo-corriente de dos fusibles sobre una base de corriente común. Los fusibles se seleccionan de modo que el fusible de la rama menor desconecte su circuito mucho antes de que el fusible del alimentador comience a derretirse. De esta manera, sólo se interrumpe el circuito defectuoso con una perturbación mínima para otros circuitos alimentados por un fusible de alimentación común. Existe un tipo específico de coordinación llamada “coordinación selectiva” que requiere coordinación para todos los tiempos y todas las corrientes. Este requisito se encuentra comúnmente en sistemas críticos y de emergencia.
Cuando los fusibles de un sistema son de tipos similares, se pueden utilizar relaciones simples como regla general entre las clasificaciones del fusible más cercano a la carga y el siguiente fusible hacia la fuente.
Los llamados fusibles de reinicio automático utilizan un elemento conductor termoplástico conocido como termistor de coeficiente de temperatura positivo polimérico (PPTC) que impide el circuito durante una condición de sobrecorriente (al aumentar la resistencia del dispositivo). El termistor PPTC se reinicia automáticamente porque cuando se elimina la corriente, el dispositivo se enfriará y volverá a una resistencia baja. Estos dispositivos se utilizan a menudo en aplicaciones aeroespaciales/nucleares donde el reemplazo es difícil, o en la placa base de una computadora para que un mouse o teclado en cortocircuito no cause daños a la placa base.
Un fusible térmico se encuentra a menudo en equipos de consumo como cafeteras , secadores de pelo o transformadores que alimentan pequeños dispositivos electrónicos de consumo. Contienen una composición fusible y sensible a la temperatura que mantiene normalmente cerrado un mecanismo de contacto de resorte. Cuando la temperatura ambiente sube demasiado, la composición se derrite y permite que el mecanismo de contacto del resorte rompa el circuito. El dispositivo se puede utilizar para evitar un incendio en un secador de pelo, por ejemplo, cortando el suministro de energía a los elementos calentadores cuando se interrumpe el flujo de aire (por ejemplo, el motor del ventilador se detiene o la entrada de aire se bloquea accidentalmente). Los fusibles térmicos son un dispositivo "de un solo disparo" que no se puede restablecer y que deben reemplazarse una vez que se han activado (fundido).
Un limitador de cable es similar a un fusible, pero está destinado únicamente a la protección de cables de alimentación de bajo voltaje. Se utiliza, por ejemplo, en redes donde se pueden utilizar varios cables en paralelo. No está destinado a brindar protección contra sobrecargas, sino que protege un cable que está expuesto a un cortocircuito. Las características del limitador se adaptan al tamaño del cable para que el limitador solucione un fallo antes de que se dañe el aislamiento del cable. [17]
El carácter Unicode para el símbolo esquemático del fusible, que se encuentra en el bloque Técnico varios , es U+ 23DB (⏛).
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)