fusibles

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El Fusible

El fusible es dispositivo utilizado para proteger dispositivos eléctricos y electrónicos
El fusible permite el paso de la corriente mientras ésta no supere un valor establecido. En la figura se ve un fusible encapsulado de vidrio
Si el valor de la corriente que pasa, es superior a éste, el fusible se derrite, se abre el circuito y no pasa corriente.
Si esto no sucediera, el equipo que se alimenta se puede recalentar por consumoexcesivo de corriente: (un corto circuito) y causar hasta un incendio.
El fusible normalmente se coloca entre la fuente de alimentación y el circuito a alimentar. En equipos eléctricos o electrónicos comerciales, el fusible está colocado dentro de éste.
El fusible está constituido por una lámina o hilo metálico que se funde con el calor producido por el paso de la corriente.
Es una practica común reemplazar los fusibles, sin saber el motivo por el cual este se "quemó", y muchas veces el reemplazo es por un fusible de valor inadecuado.




los fusibles deben de tener la capacidad de conducir una corrienteligeramente superior a la que supuestamente se de "quemar". Esto con el propósito de permitir picos de corriente que sonnormales en algunos equipos.
Los picos de corriente son valores de corriente ligeramente por encima del valor aceptable y que dura muy poco tiempo.
Hay equipos eléctricos que piden una gran cantidad de corrientecuando se encienden (se ponen en ON).
Si se pusiera un fusible que permita el paso de esta corriente, permitiría también el paso de corrientes causadas por fallas "normales" que harían subir la corriente por encima de lo normal. En otras palabras: el circuito no queda protegido.

Un caso es el de los motores eléctricos, que en el arranque consumen una cantidad decorriente bastante mayor a la que consumen en funcionamiento estable.
Para resolver este problema hay fusibles especiales que permiten, por un corto período de tiempo (ejemplo: 10 milisegundos), dejar pasar una corriente hasta 10 veces mayor que la corriente normal.
Si después de pasado este tiempo la corriente sigue siendo grande, el fusible se "quema".
Cuando se queme un fusible, siempre hay que reemplazarlo por uno de las mismas características, sin excepciones, previa revisión del equipo en cuestión, para determinar la causa de que el fusible se haya quemado.

Tipos de fusibles:

- Fusible desnudo: constituido por un hilo metálico (generalmente de plomo) que se funde por efecto del calor.
- Fusible encapsulado de vidrio: utilizado principalmente en equipos electrónicos.
- Fusible de tapón enroscable: pieza cilíndrica de porcelana o similar, sobre la cual se pone una camisa roscada que sirve para que sea introducido en el circuito. El alambre (fusible) se coloca internamente, se fija con tornillos y se protege con una tapa roscada
- Fusible de cartucho: Están constituidos por una base de material aislante, sobre la cual se fijan unos soportes metálicos que sirvan para introducir a presión el cartucho. Ver diagrama.
Algunos símbolos de fusibles se pueden ver a continuación:

Definiciones

Características nominales: Términos generales para designar cada una de las magnitudes características que definen en conjunto las condiciones de funcionamiento para las que ha sido diseñado el dispositivo y a partir de las cuales se determinan las condiciones de ensayo.

Corriente presunta de un circuito: Corriente que fluiría en un circuito si el cortacircuito fuera reemplazado por una lámina de impedancia despreciable, sin ningún otro camino ni en el circuito ni en la fuente.

Corriente presunta de ruptura: La corriente presunta correpondiente al instante de iniciación del arco durante la operación de ruptura.

Capacidad de ruptura: Corriente presunta de ruptura que un fusible es capaz de interrumpir en las condiciones prescriptas.

Corriente de ruptura límite El valor máximo instantáneo alcanzado por la corriente durante la operación de ruptura del fusible, cuando opera en forma de evitar que la corriente alcance el valor máximo al que llegaría en ausencia del cortacircuito.

Tiempo de pre-arco: Lapso entre el comienzo de la circulación de una corriente suficiente como para fundir a los elementos fusibles y el aislante en que se inicia el arco.

Tiempo de operación: Suma del tiempo de pre-arco y el tiempo de arco.

Integral de Joule (I2 t): La integral del cuadrado de la corriente presunta de ruptura.

Tiempo virtual: I2 t dividido por el cuadrado de la corriente presunta de ruptura.

Tensión de restablecimiento: Tensión que aparece entre bornes de un cortacircuito después de la ruptura de la corriente.

Tensión de ruptura: Valor máximo de la tensión, expresado en valor de cresta, que aparece entre los bornes del cortacircuito durante la o

Clasificación

Los fusibles pueden clasificarse empleando diversas características constructivas u operativas, existiendo numerosos antecedentes con distintos criterios. Por ejemplo si se dividen en base a su propiedad de ser reutilizables, se pueden clasificar en:

• Descartable
• Renovable
• Inteligente, se reutiliza solo la porción no usada

Tipos de Fusibles

Fusibles de pólvora de alta tensión en un poste en plena calle.

Tres fusibles de rosca para proteger la instalación eléctrica de una residencia.

Se pueden clasificar según su tamaño y en función de su clase de servicio.

Según su tamaño tenemos:

• Cartuchos cilíndricos:
  • Tipo CI00, de 8,5 x 31,5 mm, para fusibles de 1 a 25 A.
  • Tipo CI0, de 10 x 38 mm, para fusibles de 2 a 32 A.
  • Tipo CI1, de 14 x 51 mm, para fusibles de 4 a 40 A.
  • Tipo CI2, de 22 x 58 mm, para fusibles de 10 a 100 A.
• Cartucho fusible 14 x 51 mm, 25 A.

• Fusibles tipo D:
  • Tamaño de 25 A, para fusibles de 2 a 25 A.
  • Tamaño de 63 A, para fusibles de 35 y 50 A.
  • Tamaño de 100 A, para fusibles de 80 y 100 A.

• Fusible y portafusible tipo D.
• Fusibles tipo D0:
  • Tipo D01, para fusibles de 2 a 16 A.
  • Tipo D02, para fusibles de 2 a 63 A.
  • Tipo D03, para fusibles de 80 y 100 A.
  • Fusible D02, 63 A.

• Fusibles tipo de cuchillas o también llamados NH de alto poder de ruptura (APR):
  • Tipo CU0, para fusibles desde 50 hasta 1250 A.
  • Tipo CU1, para fusibles desde 160 hasta 250 A.
  • Tipo CU2, para fusibles desde 250 hasta 400 A.
  • Tipo CU3, para fusibles desde 500 y 630 A.
  • Tipo CU4, para fusibles desde 800 hasta 1250 A.

• Fusible NH00 o de cuchillas, 40 A

Otra denominación de los fusibles de cuchillas o NH:

• Tamaño 00 (000), 35 a 100 A
• Tamaño 0 (00), 35 a 160 A
• Tamaño 1, 80 a 250 A
• Tamaño 2, 125 a 400 A
• Tamaño 3, 315 a 630 A
• Tamaño 4, 500 a 1000 A
• Tamaño 4a, 500 a 1250 A

En cuanto a la clase de servicio los fusibles vienen designados mediante dos letras; la primera nos indica la función que va a desempeñar, la segunda el objeto a proteger:

Primera letra. Función.

• Categoría “g” (general purpose fuses) fusibles de uso general.
• Categoría “a” (accompanied fuses) fusibles de acompañamiento.

Segunda letra. Objeto a proteger.

• Objeto “I”: Cables y conductores.
• Objeto “M”: Aparatos de conexión.
• Objeto “R”: Semiconductores.
• Objeto “B”: Instalaciones de minería.
• Objeto “Tr”: Transformadores.

La combinación de ambas letras nos da múltiples tipos de fusibles, pero tan solo pondré los más habituales o utilizados:

• Tipo gF: Fusible de fusión rápida. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos.
• Tipo gT: Fusible de fusión lenta. Protege contra sobrecargas sostenidas y cortocircuitos.
• Tipo gB: Fusibles para la protección de líneas muy largas.
• Tipo aD: Fusibles de acompañamiento de disyuntor.
• Tipo gG/gL: Norma CEI 269-1, 2, 2-1. Es un cartucho limitador de la corriente empleado fundamentalmente en la protección de circuitos sin puntas de corriente importantes, tales como circuitos de alumbrado, calefacción, etc.
• Tipo gI: Fusible de uso general. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos, suele utilizarse para la protección de líneas aunque se podría utilizar en la protección de motores.
• Tipo gR: Semiconductores.
• Tipo gII: Fusible de uso general con tiempo de fusión retardado.
• Tipo aM: Fusibles de acompañamiento de motor, es decir, para protección de motores contra cortocircuitos y por tanto deberán ser protegido el motor contra sobrecargas con un dispositivo como podría ser el relé térmico.

En general todos los fusibles cuando se funde uno por la causa que sea el resto de los fusibles que no han fundido muy posiblemente hayan perdido las características de fábrica al ser atravesados por corrientes y tensiones que no son las nominales, es por eso que en un sistema trifásico cuando funde un fusible lo correcto es cambiar los tres así como en un sistema monofásico lo correcto es cambiar ambos fusibles cuando uno de ellos ha fundido.

Fusible NH con su maneta de extracción.

Al cambiar los fusibles NH utilizar siempre la maneta y NO utilizar los alicates universales para retirar estos fusibles y menos con tensión.

Los fusibles de cuchillas o los de cartucho pueden llevar percutor y/o indicador de fusión, el percutor es un dispositivo mecánico que funciona cuando funde el fusible que hace moverse un percutor que generalmente acciona un contacto que señaliza la fusión del fusible y/o actuar una alarma.

Fusible utilizado en instalaciones ferroviarias, el punto rojo que se ve arriba es el percutor que en caso de fundir sobresaldría, encima de este percutor se alojaría el contacto que acciona la señal de fusible fundido. Foto viatger.

El indicador de fusión es una especie de círculo que salta cuando el fusible ha fundido, el color indica el amperaje según la siguiente tabla:

Rosa = 2 A Marrón = 4 A Verde = 6 A Rojo = 10 A Negro = 13 A Gris = 16 A Azul = 20 A Amarillo = 25 A Negro = 32, 35 ó 40 A Blanco = 50 A Cobre = 63 A Plata = 80 A Rojo = 100 A

Existen muchos tipos de fusibles vamos a repasar los más importantes:

Fusibles cilíndricos de vidrio que se suelen utilizar como protectores en receptores como electrodomésticos, radios, fuentes de alimentación, centratilas detectoras de incendios, etc.

Fusibles vidrio. Cuando se cambian estos fusibles se deben sustituir por otro de las mismas características, no tan solo se debe mirar la tensión y amperaje que soporta además se debe tener en cuenta la letra que lleva antes del amperaje porque según cual sea la letra (F, FF, T, etc.) el fusible es más o menos rápido en su fusión.

Tabla fusibles de vidrio. Letras indicadoras del comportamiento a la fusión del fusible.

Fusibles para vehículos.

En los fusibles para vehículos normalmente viene indicado en el manual de entretenimiento del coche cuales son los amperajes que deben ir en cada circuito no obstante el amperaje se indica mediante un código de colores:

Marrón = 5 A Rojo = 10 A Azul = 15 A Amarillo = 20 A Incoloro = 25 A Verde = 30 A

Fusibles para semiconductores.

Fusible de expulsión para alta tensión.

Diferentes representaciones del fusible según diversas normas.

Fusibles HH de alto poder de ruptura (APR) para alta tensión.

Fusible de 10 A plano para modelo Metrópoli, aunque quedan aún instalados se tiende a su sustitución. Foto viatger.

Diversos tipos de fusibles utilizados en instalaciones ferroviarias. Foto viatger.

En mi experiencia profesional los fusibles que más he utilizado (o he cambiado) son los del Tipo gI , gG/gL, aM, NH y fusibles de vidrio, no obstante no es relevante porque según en el sector que uno/a trabaje utilizará más un tipo de fusibles que otros