Un fusible és un dispositiu utilitzat en circuits elèctrics per protegir l'equips elèctric contra sobrecàrregues i curts circuits. És el component més simple i econòmic per interrompre un circuit elèctric quan està expósit a corrents de curt circuit o sobrecàrregues excessives.
Els fusibles s'utilitzen per a la protecció contra sobrecàrregues o curts circuits en sistemes d'alta tensió fins a 66 kV i en sistemes de baixa tensió fins a 400 V. En certes aplicacions, el seu ús es limita a escenaris on les seves característiques de rendiment estan òpticament adaptades a la interrupció de corrent.
Principi de funcionament del fusible
Un fusible funciona basant-se en l'efecte de calor de la corrent elèctrica. En condicions normals:
L'element del fusible porta la corrent d'operació normal, generant calor que es dissipa en l'aire ambiental.
Això manté la temperatura de l'element per sota del seu punt de fusió, assegurant una operació contínua del circuit.
Durant un defecte (per exemple, curt circuit o sobrecàrrega):
La magnitud de la corrent augmenta molt per sobre del nivell normal.
El càlida excessiva resultant fondeix ràpidament l'element del fusible, interrompent el circuit i aïllant el defecte.
Això protegeix la maquinària i l'equip connectats dels danys causats per corrents anòmals.
Disseny i funció
Material de l'element: Fabricat amb metalls conductors seleccionats cuidadosament (per exemple, cobre, plata o allaus de estany-plom) amb punts de fusió baixos per assegurar una fusió ràpida en condicions de defecte.
Cartutx: Encapsula l'element, proporcionant suport mecànic i (en tipus tancats) materials extintors d'arc (per exemple, sorra de qüars) per suprimir l'arcing durant la interrupció.
Funció principal: Permet el flux de corrent normal mentre interromp ràpidament les corrents de defecte de gran magnitud.
Avantatges dels fusibles elèctrics
Protecció econòmica: La forma més econòmica de protecció de circuits, sense necessitat de manteniment continu.
Operació automàtica: Respon instantàniament als defectes sense intervenció externa, sovint més ràpidament que els disjuntores.
Límit de corrent: Els elements de fusible més petits limiten inherentment les corrents de defecte fonent ràpidament, reduint l'estress sobre els components del sistema.
Característica inversa de temps-corrent: Capacitat natural per distingir entre sobrecàrregues (resposta més lenta) i curts circuits (interrupció instantània), fent-lo adequat per a la protecció contra sobrecàrregues.
Desavantatges dels fusibles elèctrics
Temps d'aturada per substitució: Requereix substitució manual després de l'operació, provocant interrupcions temporals del servei.
Dificultats de coordinació: Combinar la característica corrent-temps del fusible amb altres dispositius protectors (per exemple, disjuntores) pot ser complex, arribant a malfuncionaments o neteja retardada dels defectes.
Aplicacions
Sistemes de baixa tensió: Protegeix els cables en circuits d'il·luminació i alimentació, típicament fins a 400 V.
Sistemes de mitja tensió: Utilitzats en xarxes de distribució primàries per transformadors amb una capacitat de fins a 200 kVA, operant a tensions fins a 66 kV.
Escenaris especialitzats: Ideals per circuits poc operats o on els disjuntores són prohibitius per costos, com en entorns residencials, comercials i certs industrials.
Els fusibles segueixen sent un element fonamental de la protecció elèctrica gràcies a la seva simplicitat, fiabilitat i eficiència econòmica, especialment en aplicacions on la freqüència de defects és baixa i la interrupció ràpida i automàtica és crítica.
