Fusible HRC (Fusible de Alta Capacidad de Interrupción) y sus tipos

¿Qué es un fusible de alta capacidad de ruptura (HRC)?

Un fusible de alta capacidad de ruptura (HRC) es un tipo de dispositivo de protección utilizado en sistemas eléctricos para proteger contra sobrecorrientes y fallas de cortocircuito. Está diseñado para interrumpir seguramente corrientes de falla de gran magnitud sin causar daños al equipo circundante o a sí mismo. Los fusibles HRC pueden manejar y despejar eficazmente corrientes de falla grandes, típicamente hasta 80 kA o más, eliminando el riesgo de explosión o incendio.

Un fusible HRC contiene un elemento fusible diseñado para transportar seguramente corrientes de cortocircuito durante un período especificado. Si la falla se elimina dentro de este período, el fusible permanece intacto; de lo contrario, el elemento se derrite e interrumpe el circuito del suministro de energía, asegurando la seguridad del circuito.

Aunque el vidrio es un material comúnmente utilizado para los cuerpos de los fusibles HRC, no es la única opción—otros compuestos químicos pueden emplearse dependiendo de los requisitos específicos. El recubrimiento externo de un fusible HRC es completamente hermético para proteger los componentes internos de factores ambientales. Una limitación clave de los fusibles HRC semicerrados es su menor y menos predecible capacidad de interrupción en comparación con los tipos totalmente cerrados.

Fusible HRC con Dispositivo de Corte

Cuando un fusible se funde debido a una condición de falla, activa el dispositivo de corte, causando que el interruptor automático actúe. El cuerpo del fusible está hecho de material cerámico, con tapas metálicas fijadas en cada extremo, conectadas por una serie de elementos fusibles de plata.

Un extremo del fusible está equipado con un émbolo que, bajo condiciones de falla, golpea el mecanismo de corte del interruptor automático para hacerlo operar e interrumpir el circuito. El émbolo está conectado al otro extremo de la tapa a través de un enlace fusible y un hilo de tungsteno.

Cuando ocurre una falla, el elemento fusible de plata se funde primero, y la corriente se transfiere al hilo de tungsteno. La carrera del émbolo está diseñada de tal manera que no se eyecta del cuerpo del fusible durante las condiciones de falla.

Ventajas del Fusible HRC con Dispositivo de Corte

• Protección contra Fallas Monofásicas en Sistemas Trifásicos: Cuando ocurre una falla monofásica en un sistema trifásico, el émbolo activa el interruptor automático, abriendo las tres fases simultáneamente para evitar un suministro de energía monofásico desequilibrado.

• Reducción de Costos de los Interruptores Automáticos: Al permitir que el fusible maneje la interrupción principal de las corrientes de falla, el interruptor automático solo necesita considerar los efectos de los cortocircuitos, permitiendo el uso de modelos de interruptores menos costosos.

• Reducción de la Frecuencia de Reemplazo del Fusible: El interruptor automático accionado puede manejar corrientes pequeñas, eliminando la necesidad de reemplazar el fusible con frecuencia (excepto en casos de fallas de corriente alta).

• Amplio Rango de Capacidad de Interrupción: Los fusibles HRC de baja tensión están disponibles con capacidades de interrupción que van desde 16,000A hasta 30,000A a 400V (algunos modelos extienden hasta 80kA a 120kA), ampliamente utilizados para la protección contra sobrecargas y cortocircuitos en sistemas de distribución de baja tensión.

Tipos de Fusibles HRC

• Fusible NH

• Tipo DIN

• Contacto de Hoja

Tipo NH

Los fusibles NH proporcionan protección contra sobrecargas y cortocircuitos para sistemas de baja y media tensión, sirviendo como protección de respaldo para arrancadores de motores y otros equipos contra cortocircuitos y sobrecargas. Estos fusibles son ligeros y compactos en tamaño.

Tipo DIN

Los fusibles de tipo DIN están disponibles con una amplia gama de corrientes nominales, adecuados para diversas aplicaciones y con características de rendimiento específicas bajo diferentes condiciones de temperatura. Pueden usarse en diferentes niveles de tensión y son aplicables para la protección de transformadores incluso en ausencia de protección secundaria de baja tensión (LV) o de respaldo. Muestran excelente capacidad de despeje para condiciones de sobrecorriente baja y rendimiento ideal en cortocircuitos. Los fusibles DIN se utilizan ampliamente en equipos de conmutación aérea y a gas, minería, transformadores y seccionamiento de alimentadores.

Tipo de Hoja

También conocidos como fusibles de espátula o de inserción, los fusibles de hoja presentan un cuerpo de plástico con dos tapas metálicas para instalación en enchufe. Se utilizan principalmente en cableado automotriz para protección contra cortocircuitos, son ligeros y tienen una corriente de corte baja. También sirven como protección de respaldo para motores contra cortocircuitos. Disponibles en diversos tamaños, formas y calificaciones de corriente (impresas en la parte superior), estos fusibles ofrecen flexibilidad para diferentes aplicaciones.

Ventajas y Desventajas
Ventajas

• Despeja tanto corrientes de falla altas como bajas

• No se degrada con la edad

• Opera a alta velocidad

• Proporciona discriminación de protección confiable

• No requiere mantenimiento

• Más económico que otros dispositivos de interrupción de circuito con la misma calificación

• Asegura un rendimiento constante

• Operación de fusión rápida sin ruido ni humo

Desventajas

• Requiere reemplazo después de cada operación

• El calor generado por el arco puede afectar a los interruptores adyacentes

Aplicaciones

• Protección de Transformadores: Comúnmente utilizados para proteger transformadores de sobrecorrientes y fallas de cortocircuito

• Protección de Motores: Sirve como protección de respaldo para motores contra sobrecargas y cortocircuitos

• Sistemas Automotrices: Aplicados en sistemas eléctricos automotrices para proteger el cableado y los componentes

• Estatores de Motores: Diseñados específicamente para la protección contra fallas eléctricas en estatores de motores

• Protección de Respaldo: Funciona como protección de respaldo para diversos equipos y sistemas eléctricos

• Sistemas de Distribución de Baja Tensión: Previene y mitiga los impactos de fallas en redes de baja tensión

• Aplicaciones Industriales: Utilizados en diversos entornos industriales para proteger circuitos y equipos eléctricos

• Seccionamiento de Alimentadores: Asegura la confiabilidad y seguridad en la distribución eléctrica mediante el seccionamiento de alimentadores

• Equipos de Conmutación a Aire y a Gas: Protege los componentes dentro de equipos de conmutación a aire y a gas

• Operaciones Mineras: Proporciona protección de circuitos en entornos mineros

Consideraciones Finales

Después de evaluar las ventajas y desventajas de los fusibles HRC en instalaciones de baja tensión, su facilidad de reemplazo, la protección de cortocircuito/sobrecorriente de alta velocidad y su contribución a la estabilidad de la distribución de energía industrial y la protección de semiconductores son evidentes. En sistemas de baja tensión, los fusibles y los interruptores automáticos se complementan entre sí: los fusibles HRC pueden proporcionar protección de respaldo a interruptores automáticos con alta capacidad de interrupción.