Solucións de fusibles diferenciadas para diferentes características de carga

1. Introdución ao contexto​
Na protección do sistema eléctrico, os fusibles son componentes críticos de protección contra sobrecorrente. A precisión da súa selección ten un impacto directo na seguridade e fiabilidade do sistema. As cargas con diferentes características (como motores, sistemas de iluminación e equipos que se activan frecuentemente) presentan diferenzas significativas no comportamento da corrente, incluíndo a corrente de arranque, o tempo de arranque, o ciclo de servizo, etc. Unha solución de fusible universal non pode satisfacer todos os escenarios e é moi propensa a causar disparos falsos (interrompendo a operación normal) ou a fallar en funcionar (non proporcionando protección eficaz durante as faltas). Polo tanto, é esencial desenvolver estratexias de selección de fusibles personalizadas baseadas nas características específicas das cargas para lograr unha protección precisa e fiable do sistema.

​2. Análise e clasificación das características da carga​
​2.1 Características da carga do motor​

• ​Alta corrente de arranque: Xeralmente 5-7 veces a corrente nominal (Ie), ou incluso maior.
• ​Longo tempo de arranque: O proceso completo pode durar desde varios segundos ata decenas de segundos, sometendo os componentes protectores a un impacto de corrente sostenido.
• ​Requisitos de protección: O fusible debe resistir o prolongado proceso de arranque sen fundirse mentres proporciona protección oportuna contra sobrecargas e faltas de curto circuito. As súas características deben coincidir coa curva de par de arranque do motor.

​2.2 Características da carga do sistema de iluminación​

• ​Operación estable: A corrente de funcionamento normal é estable e próxima ao valor nominal.
• ​Baja corrente de arranque: Excepto no momento inicial de conmutación, non hai un aumento significativo de corrente.
• ​Requisitos de protección: É necesaria unha protección continua e estable contra sobrecargas e faltas de curto circuito. A alta resistencia ao impacto non é crítica, pero se enfatiza a fiabilidade na protección convencional.

​2.3 Características dos equipos que se activan frecuentemente​

• ​Aumentos cíclicos de corrente: O equipo sofre inicios y paradas frecuentes, sometiéndose a impactos periódicos de alta corrente.
• ​Ciclado de estrés térmico: O estrés térmico interno do fusible cambia frecuentemente, provocando fatiga do material.
• ​Requisitos de protección: O fusible debe poseer unha resistencia extremadamente alta á fatiga térmica e a la durabilidad cíclica para asegurar que o rendemento non se degrade despois de moitos impactos de corrente.

​3. Estratexias de selección diferenciada​
Baseándose no anterior análise, formulouse unha estratexia de selección en tres niveis:

​3.1 Solución de protección para motores​

• ​Tipo seleccionado: fusibles tipo aM (protección de motores) (conocidos como "núcleo de amoníaco líquido" en algúns contextos, pero comúnmente coñecidos como tipo aM nos estándares xerais). Este tipo está especialmente deseñado para as características de arranque do motor.
• ​Requisitos de características: A súa curva característica corrente-tempo debe coincidir estreitamente coa curva corrente-tempo de arranque do motor, evitando a activación durante a corrente de arranque.
• ​Parámetros clave: A corrente nominal debe ser maior ou igual á corrente nominal do motor, asegurando unha protección precisa contra sobrecargas dentro de 0,8-1,2 veces a corrente nominal mentres resiste os picos de arranque.
• ​Vantaxes: Excelente tolerancia aos picos de arranque, prevención eficaz de disparos falsos e protección fiable contra sobrecargas e faltas de curto circuito.

​3.2 Solución de protección para sistemas de iluminación​

• ​Tipo seleccionado: fusibles tipo gG/gL (de uso xeral completo). Estes son os tipos de fusibles máis universais, adecuados para protexer a maioría dos circuitos de distribución.
• ​Requisitos de características: A capacidade de carga debe coincidir estreitamente coa corrente nominal do sistema, proporcionando características de retardo temporal e ruptura rápida estables.
• ​Parámetros clave: Enfócase na capacidade nominal de interrupción (debe superar a corrente de curto circuito esperada no punto de instalación) e nas características temporais-corriente estándar.
• ​Vantaxes: Económicos, fiables e proporcionan unha protección completa contra sobrecargas e faltas de curto circuito para cargas de iluminación estables.

​3.3 Solución de protección para equipos que se activan frecuentemente​

• ​Tipo seleccionado: fusibles resistentes ao impacto (poden corresponder a marcas específicas ou tipos especiais, como fusibles de protección de semiconductores, que destacan por su alta durabilidad cíclica).
• ​Requisitos de características: Alta resistencia á fatiga térmica e alta durabilidad cíclica para resistir cambios de temperatura frecuentes sen envejecer.
• ​Parámetros clave: Enfócase nas características de interrupción instantánea (asegurando a interrupción rápida da corrente de falta) e na durabilidade (indicadores de ciclo de vida).
• ​Vantaxes: Estabilidade de rendemento a longo prazo baixo impactos de corrente frecuentes, proporcionando protección continua e eficaz mentres evita fallos prematuros debido á fatiga do material.

​4. Requisitos de parámetros técnicos fundamentais​
Independientemente da estratexia de selección, os seguintes parámetros fundamentais deben verificarse estritamente:

• ​Capacidade nominal de interrupción (Icn)​: Debe superar a corrente de curto circuito máxima esperada no punto de instalación para asegurar a interrupción segura da corrente de falta.
• ​Característica corriente-tempo (curva I-t)​: Debe coordinarse coas características da carga (por exemplo, a curva de arranque do motor) e lograr unha protección selectiva con dispositivos a montante (por exemplo, interruptores) e a valle, evitando disparos innecesarios.
• ​Corriente nominal (In)​: Determinada baseándose na corriente nominal da carga e nos factores de aplicación (por exemplo, factores de selección na protección de motores), non simplemente equiparándola á corriente de carga.
• ​Valor I²t (integral Joule)​: Representa a enerxía necesaria para fundir o fusible, crucial para a coordinación con dispositivos de semiconductores e para lograr unha protección selectiva.

​5. Puntos clave de implementación​

• ​Análise do sistema: Realizar unha análise detallada de cada rama do sistema eléctrico, rexistrando datos clave como o tipo de carga, a corriente nominal, a corriente de arranque, o tempo de arranque e a corriente de curto circuito esperada.
• ​Coordinación selectiva: Utilizar as curvas características corriente-tempo dos fusibles para asegurar unha coordinación selectiva con dispositivos protectores a montante e a valle (por exemplo, interruptores, contactores), aislando só o punto de falta durante os incidentes para minimizar o tempo de inactividade.
• ​Pruebas de validación: Sempre que sexa posible, verificar o rendemento dos fusibles en condicións reais ou simuladas de funcionamento, especialmente durante os procesos de arranque do motor.
• ​Gestión de documentos: Estabelecer rexistros completos de configuración de fusibles e rexistros de manutención, incluíndo o modelo, as clasificacións, a localización de instalación, as datas de substitución, etc., para facilitar a manutención e o rastreo de faltas.

​6. Conclusión​
Ao implementar a estratexia de selección diferenciada en tres niveis baseada nas características da carga, poden proporcionarse soluciones de protección personalizadas para diversos equipos eléctricos, como motores, sistemas de iluminación e equipos que se activan frecuentemente. Esta estratexia evita eficazmente operacións falsas causadas por características normais da carga (por exemplo, o arranque do motor) mentres asegura unha operación oportuna e fiable durante as sobrecargas ou faltas de curto circuito. Como resultado, melórase significativamente a seguridade, estabilidade e fiabilidade do sistema eléctrico en seu conxunto, asegurando a continuidade operativa e a seguridade do equipo.