Toda instalación eléctrica deberá contar obligatoriamente de dispositivos de protección eléctrica. En las instalaciones de baja tensión es el reglamento REBT el que indica las condiciones que se deben cumplir en lo relativo a protección. Dentro de los dispositivos de protección eléctrica más comunes uno de ellos es: 1> Fusibles
Tipos de dispositivos de protección eléctrica:
1> Fusibles
2> Interruptor automático térmico
3> Interruptor automático magneto-térmico
4> Interruptor diferencial
5> Dispositivos Diferenciales Residuales (DDR)
6> Protección de tensión
7> Sistema de protección de tierra
1> Fusibles
Introducción al fusible. ¿Que es un fusible?
Un fusible es un dispositivo eléctrico hecho de un material conductor, el cual posee un punto de fusión bajo y es conectado a un circuito eléctrico con el fin de interrumpir en caso de que se presente una corriente excesiva.
Gracias a esto se puede garantizar la seguridad de los dispositivos eléctricos ante picos de tensión o ante eventos que causen un aumento del voltaje; si hay un pico de tensión, se quema primero el fusible y no permite que llegue a otras partes del circuito. De otra forma los dispositivos eléctricos corren el riesgo de quemarse.
Cual es el símbolo de fusible en electrónica?
A la hora de ver un plano en donde se encuentra representado un circuito eléctrico, el fusible se puede identificar a través de los siguientes símbolos.
Tipos de fusibles
Existen distintos tipos de fusibles en función de cual sea la máxima tensión a la que se lo quiere someter antes de que genere la interrupción en el circuito.
- Fusibles clase G: Máxima tensión de operación es de 300V y la máxima corriente que soportan es de 60A
- Fusibles clase H: Máxima tensión de operación es de 250V a 600V y soportan corrientes de hasta 600A.
- Fusible clase J: Máxima tensión de 600V y soportan corrientes de 600A. La diferencia con los de clase H es que pueden operar con retardo.
- Fusibles calse K: Tienen una amplia variedad que llega hasta tensiones máximas de 600V y corrientes de hasta 600A.
- Fusibles clase L: Soportan tensiones de hasta 600V y corrientes de 6000A.
- Fusibles clase R: Las tensiones pueden ir de 250V a 600V y corrientes de hasta 600A
Como funciona un fusible
El fusible no es mas que un elemento conductor encapsulado en un tubo. Este al conectarse a un circuito, recibe corriente del mismo. Se debe calcular el grosor del elemento conductor para que al llegar a determinada intensidad eléctrica, este elemento conductor se funda y no permita el paso de corriente.
Si hubiese un golpe de tensión o algo similar, el fusible se quema y problema resuelto, no seguirá habiendo corriente en el resto del circuito.
De esta forma se puede asegurar la integridad de todos los componentes eléctricos que pudieran estar pasando este fusible, ya que no se permitió el paso de una corriente mayor a la deseada.
Video del funcionamiento en detalle de un fusible
Para que sirve un fusible
Como mencionamos en párrafos anteriores, un fusible es un elemento de seguridad para los circuitos eléctricos ya que asegura la integridad de los dispositivos eléctricos que se encuentran en este circuito, al no permitir el paso de corrientes excesivas.
- Protección de sistema electrónico en vehículos.
- Protección de luminarias.
- Protección de computadoras.
- Protección de cables de baja tensión.
- Protección de electrodomésticos.
- Protección de ventiladores.
Estos son sólo algunos ejemplos; siempre que se desee proteger un dispositivo eléctrico, el fusible sera una opción segura y económica.
Características de un fusible
- Son seguros
- Pueden operar con altas corrientes.
- No requieren mantenimiento.
- Son económicos en comparación a otros dispositivos de seguridad.
- No son re-utilizables. Una vez que se queman se deben cambiar.
- En caso de no instalar el adecuado, no servirá como dispositivo de seguridad.
- En caso de que el fusible corte la corriente, todo el circuito detiene su funcionamiento.
Como probar un fusible
La forma de comprobar si un fusible funciona o esta fundido, es con un multimetro. Se deben colocar los cables positivos y negativos del multimetro a los lados del fusible y se lo configura para medir la resistencia.
En caso de que el multimetro muestre algún valor, es señal de que el fusible esta fundido. Caso contrario es porque el fusible funciona bien. En el siguiente vídeo van a poder ver los pasos para probar un fusible.
Ampliación sobre fusibles:
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 correspondiente 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 prescritas.
- 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 instante 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 operación del fusible.
Clasificación
Los fusibles pueden clasificarse empleando diversas características constructivas u operativas, existiendo numerosos antecedentes con distintos criterios. Por ejemplo si se dividen sobre la base de su propiedad de ser reutilizables, se pueden clasificar en:
- Descartable, no es posible reutilizarlos una vez que actúan, deben reemplazarse.
- Renovable, se pueden reutilizar más de una vez sin necesidad de reemplazarlos (por ejemplo los fusibles reseteables de TE Connectivity: PolySwitch1).
- Inteligente, se reutiliza solo la porción no usada.
Tipos de fusibles
Se pueden clasificar según su tamaño y en función de su clase de servicio.
Según el formato
- Cartuchos cilíndricos:
- 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.
- 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.
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
Según la clase de servicio
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 cuando se funde un fusible 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. mAl 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, centralitas 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. Ejemplo: si sustituimos un fusible de tipo T o TT por otro igual pero de apertura más rápida (F ó FF), el resultado será normalmente la fusión inmediata en el momento de energizar el equipo que incorpora el fusible, sin que haya avería alguna.
Tabla fusibles de vidrio. Letras indicadoras del comportamiento a la fusión del fusible.
La norma o estándar IEC 60127 indica cinco tipos de fusibles, en función de la característica tiempo/corriente, definiendo cada tipo de acuerdo con el tiempo requerido para cortar diez veces la corriente nominal:
FF = (Fast, fast) muy rápido. Tiempo de actuación inferior a 1 mS
F = (Fast) rápido. Tiempo de actuación entre 1 y 10 mS
M= retardo medio
T= retardado (Slow Blow). Tiempo de actuación entre 10 y 100 mS
TT= ultra retardado o muy lento. Tiempo de actuación entre 100 mS y 1 segundo
- 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.
Más información:
- Tema sobre protecciones eléctricas de la UCO.es
Fuentes:
enerxia.net, voltimun, REBT, Wikipedia, domoelectra, PLCmadrid, etc