¿Qué son los fusibles de baja tensión?

Un fusible es un dispositivo interruptor de corriente que interrumpe o abre un circuito fundiendo su elemento cuando la corriente en el circuito supera un valor específico. Los fusibles se clasifican principalmente en dos tipos: fusibles de alta tensión y fusibles de baja tensión. Los fusibles de baja tensión se pueden subdividir en dos subtipos: fusibles semicerrados o rearmables, y fusibles de cartucho totalmente cerrados.

Fusibles Rearmables

Los fusibles rearmables, comúnmente conocidos como fusibles tipo galleta, se utilizan ampliamente en cableado residencial y circuitos de corriente pequeña. Estos fusibles cuentan con una base de porcelana con contactos fijos, a través de los cuales se conectan los cables vivos. El portafusible, un componente independiente, puede insertarse o extraerse fácilmente de la base.

El elemento del fusible suele estar hecho de plomo, estaño, cobre o una aleación de estaño y plomo. La corriente necesaria para fundir el elemento del fusible es generalmente el doble de la corriente de operación normal. Cuando se emplean múltiples (más de dos o tres) elementos de fusible, deben estar adecuadamente espaciados. El factor de derating del elemento del fusible oscila entre 0.7 y 0.8. En caso de falla, el elemento del fusible se funde, interrumpiendo el circuito.

Una vez que el elemento del fusible se ha fundido, puede ser retirado y reemplazado por uno nuevo. Al reinsertar el fusible en la base, se puede restaurar el suministro eléctrico. Los fusibles rearmables ofrecen la ventaja de un reemplazo seguro del elemento del fusible a un costo mínimo.

Sin embargo, los fusibles rearmables también tienen varios inconvenientes:

• Funcionamiento Inseguro: Es crucial seleccionar un elemento de tamaño adecuado para el funcionamiento correcto del fusible. El elemento puede deteriorarse debido a la oxidación, que ocurre como resultado del calentamiento continuo.

• Baja Capacidad de Interrupción: La capacidad de interrupción de los fusibles rearmables es limitada. Por ejemplo, un fusible con una capacidad de corriente normal de 16A puede tener una capacidad de interrupción de 2kA, mientras que un fusible de 200A podría tener una capacidad de interrupción de 4kA.

• Lenta Velocidad de Operación: Estos fusibles tienen un tiempo de arco relativamente largo y carecen de medios adicionales para extinguir el arco.

• Riesgo de Llama e Incendio: La característica rearmable puede llevar al uso de cables baratos para proteger dispositivos contra cortocircuitos y sobrecargas, aumentando el riesgo de incendio.

Fusibles Cerrados o de Cartucho

En los fusibles cerrados o de cartucho, el elemento del fusible está alojado dentro de un recipiente sellado, sostenido por contactos metálicos. Estos fusibles se clasifican aún más en tipos D y tipos de enlace. Los fusibles de cartucho de tipo enlace pueden subdividirse en diseños de hoja de cuchillo o atornillados.

Fusibles de Cartucho Tipo D

Los fusibles de cartucho tipo D no son intercambiables. Los componentes principales de este fusible incluyen la base del fusible, el anillo adaptador, el cartucho y la tapa del fusible. El cartucho se desliza en la tapa del fusible, que luego se adjunta a la base del fusible. El elemento del fusible hace contacto con la punta de la base del fusible, completando el circuito a través del enlace del fusible.

Las calificaciones estándar de los fusibles incluyen 6, 16, 32 y 63 amperios. La capacidad de interrupción de los elementos de fusible es de 4kA para fusibles de 2A y 4A, y 16kA para fusibles de 6A o 63A. Este tipo de fusible no tiene desventajas reportadas y ofrece un funcionamiento altamente confiable.

Fusibles de Cartucho de Tipo Enlace o de Alta Capacidad de Interrupción (HRC)

El marco del fusible está construido con estatita (un mineral en polvo) o materiales cerámicos, elegidos por su excelente resistencia mecánica. Tapas de latón aseguran el elemento del fusible dentro del cuerpo cerámico, sujetas con una fuerza especializada para soportar altas presiones internas durante condiciones de falla.

Los contactos finales están soldados a las tapas metálicas, asegurando una conexión eléctrica robusta. El espacio entre el elemento del fusible y el cuerpo del cartucho está lleno de polvo de cuarzo, que actúa como medio extintor de arcos. Este polvo absorbe el calor generado por las corrientes de cortocircuito, convirtiéndose en un estado de alta resistencia que suprime la tensión de restriking y apaga rápidamente los arcos, mejorando la capacidad de interrupción y la confiabilidad del fusible.

El elemento del fusible está construido de plata o cobre y conectado mediante una unión de estaño, que regula la temperatura del fusible durante eventos de cortocircuito. La plata tiene un punto de fusión de 980°C, mientras que el estaño se derrite a 240°C. Durante una falla del sistema, la corriente de cortocircuito primero pasa a través de la unión de estaño, lo que restringe el flujo de corriente a través del elemento de plata.

El factor de fusión del fusible de enlace es 1.45, aunque algunos fusibles especializados pueden tener un factor de fusión más bajo de 1.2. Los tipos comunes incluyen diseños de hoja de cuchillo y atornillados.