Fusible
Un fusible es un dispositivo de protección contra sobrecorriente que rompe el circuito al derretir un elemento fusible si la intensidad de la corriente excede un cierto valor durante un período de tiempo suficiente.
Hasta ahora, el fusible en la literatura de ingeniería eléctrica simplemente se designaba como respaldo y este término para otros dispositivos de protección , como disyuntores , fusibles de restablecimiento automático y fusibles electrónicos rechazados. El término está definido en DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1).
Diseño y función
Los fusibles consisten en un cuerpo aislante que aloja dos contactos eléctricos conectados por un enlace fusible . El conductor fusible se calienta con la corriente que fluye a través de él, y se derrite cuando la corriente nominal ( corriente nominal ) se excede significativamente en el respaldo durante un tiempo específico. Esta función de protección se denomina "disparo del fusible". Los fusibles quemados no se pueden utilizar y deben reemplazarse.
El elemento fusible suele estar hecho de cobre electrolítico (E-CU) o plata fina (Ag 1000/1000) y está rodeado de aire o arena de cuarzo .
La arena sirve como agente extintor de arco. Cuando se apaga un circuito, se crea un arco , cuya intensidad, entre otras cosas, depende del nivel de corriente a desconectar . En caso de cortocircuito, esta corriente puede ser varios órdenes de magnitud más alta que la corriente nominal del fusible.
El conductor fusible pasa por los tres estados físicos (sólido, líquido, gaseoso) durante la respuesta. En el estado gaseoso del conductor fusible, se crea un plasma y la corriente fluye a través de él: se forma un arco que calienta fuertemente la arena de cuarzo. La arena de cuarzo que se derrite enfría el arco con tanta intensidad que se evita eficazmente el reencendido cuando el voltaje regresa después del cruce por cero (con corriente alterna). En el área de influencia del arco, se crea un cuerpo sinterizado no conductor hecho de metal fusible, soldadura y cuarzo, que también se conoce como "cordón de fusión" por su apariencia. El arco se extingue y la línea a proteger queda así separada de la fuente de corriente o tensión de alimentación. Esta es la función más importante de la copia de seguridad. Una función secundaria es la capacidad de desenergizar el circuito quitando el fusible. Esto solo es posible en instalaciones permanentes, ya que en los dispositivos con fusibles unipolares ( clase de protección II ) el fusible también puede estar en el conductor neutro.
La función correcta del enfriamiento del arco depende esencialmente del tamaño de grano, la pureza y la densidad de empaque de la arena de cuarzo utilizada. El agente extintor debe estar absolutamente libre de compuestos orgánicos. Los componentes de feldespato que a menudo acompañan a la arena de cuarzo deben eliminarse por completo, ya que el feldespato promueve el flujo de vidrio de la arena. El flujo de vidrio dentro de un eslabón fusible no debe ocurrir porque el vidrio es conductor de electricidad cuando está incandescente.
Los eslabones fusibles se utilizan principalmente en el enchufe apropiado . A veces se prescinde de los enchufes en las placas de circuito y los fusibles se fijan mediante soldadura . En casos individuales, una sección de pista de alambre o conductor sirve como respaldo. También se pueden especificar resistencias como respaldo (los llamados. Resistencia de fusible ). Además de su valor de resistencia, también tienen un comportamiento de combustión definido en caso de sobrecarga.
Capacidad de conmutación
Para que un fusible pueda dispararse de forma segura en caso de cortocircuito, es importante que no se exceda su capacidad de corte (capacidad de corte). La capacidad de conmutación es la corriente de cortocircuito "potencial" (no afectada) máxima esperada que el fusible puede desconectar de forma segura sin detener un arco o destruir el propio fusible (p. Ej., Reventar el cuerpo cerámico).
La especificación de la capacidad de conmutación solo tiene sentido junto con la tensión de funcionamiento y el tipo de corriente:
- La capacidad de conmutación disminuye al aumentar la tensión de funcionamiento. A veces se dan diferentes valores para diferentes voltajes.
- La capacidad de conmutación disminuye al disminuir la frecuencia de la corriente alterna. A menos que se especifique lo contrario, la frecuencia nominal es de 45 Hz a 62 Hz.
- La capacidad de conmutación de la corriente continua es significativamente menor que la de la corriente alterna. Los fusibles destinados a corriente continua también se pueden utilizar para corriente alterna sin dudarlo, pero no al revés.
La capacidad de corte de los distintos tipos de fusibles se especifica en las secciones correspondientes.
Fusibles de muy baja tensión, fusibles de automoción
Fusibles para baja tensión de típicamente 12 V, 24 V o 48 V (hasta un máximo de 50 V AC o 120 V DC). Los fusibles instalados en vehículos de motor están estandarizados en Alemania en DIN 72581. Son comunes los fusibles que el usuario puede mantener y enchufar.
Fusibles de torpedo
El fusible torpedo (también fusible ATS o fusible BOSCH ) según DIN 72581-1: 1993-08 se utilizó principalmente en vehículos europeos hasta la década de 1980. Tiene un cuerpo aislante cilíndrico con un diámetro de 6,5 mm y una longitud de 26,6 mm. Se utiliza en muelles de retención metálicos perforados, cuya distancia es de aproximadamente 22,6 mm con un diámetro de agujero de 3,5 mm. En una ranura de la estructura se inserta una tira de seguridad con superficies de contacto frontales cónicas. El tiempo mínimo de apagado es de 1 hora a 1,5 x I N y un máximo de 1 minuto a 2,5 x I N . La capacidad de corte es de 500 A a 36 V CC , la caída de tensión permitida a través de la regleta de seguridad es de 0,1 V según la norma.
5 A | 8 A | 10 A | 16 A | 25 A | 40 A |
---|---|---|---|---|---|
amarillo | blanco | verde | rojo | azul | gris |
Se permiten hasta 5 A de material termoplástico para el cuerpo de soporte aislante ; además, el material debe ser resistente al calor. La cerámica es ideal para esto , también se utilizan vidrio coloreado y plásticos resistentes al calor. Una desventaja del dispositivo de seguridad de torpedo es la pequeña superficie de contacto en forma de anillo, que puede causar una alta resistencia al contacto si el resorte de retención perforado no es suficientemente compresivo. Esto conduce a un calentamiento excesivo del punto de contacto, lo que favorece una mayor oxidación del punto de contacto, que ya está dañado.
Enchufe fusibles
Fusibles de cuchilla
El diseño del fusible de enchufe plano desarrollado en 1976 está estandarizado de acuerdo con la norma ISO 8820-3 y solo se utiliza para tensiones bajas, principalmente en vehículos de motor . Una marca común es ATO -Fuse, ( A utomotive T ecnología O rganización), que es una marca comercial registrada de Littelfuse Incorporated . A diferencia de los fusibles ATS, este diseño está certificado por Underwriters Laboratories (UL). El tipo de fusible tiene una capacidad de corte de 1000 A a 32 V CC (o 58 V CC). Los tamaños comunes son el fusible plano estándar y el fusible plano mini.
Escribe | Nombres alternativos | Dimensiones L × W × H | Ancho del conector | Corrientes nominales habituales |
---|---|---|---|---|
Mini fusible de bajo perfil | 10,9 x 3,81 x 8,73 milímetros | 2; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30 | ||
Mini fusible enchufable (mini fusible) | FK1; Mini; | 10,9 x 3,6 x 16,3 mm | 2; 3; 4; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30 | |
Fusible enchufable Micro2 | 9,1 x 3,8 | x 15,3 mm3; 5; 7,5; 10:15; 20; 25:30 | ||
Fusible enchufable estándar (fusible ATO normal) | FK2; Midi; FKS; TF | 19,1 x 5,1 x 18,5 mm | 6,3 milímetros | 1; 2; 3; 4; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 |
Fusible enchufable maxi (fusible maxi) | FK3; Maxi | 29,2 x 8,5 x 34,3 mm | 20; 25; 30; 35; 40; 50; 60; 70; 80; 100; 120 |
El amperaje nominal de los fusibles de hoja mini y estándar se identifica por el color de su cuerpo de plástico.
1 A | 2 A | 3 A | 4 A | 5 A | 7,5 A | 10 A | 15 A | 20 A |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
negro | gris | Violeta | rosado | marrón claro | marrón | rojo | azul | amarillo |
25 A | 30 A | 40 A | 50 A | 60 A | 70 A | 80 A | 100 A | |
escarchado | azul verde | naranja | rojo | azul | marrón claro | claro | Violeta |
Bloquear fusibles
Los denominados fusibles de bloque o fusibles JASO se utilizan principalmente en vehículos japoneses y están estandarizados de acuerdo con JASO D612-4: 2001 . Los fusibles con contactos de enchufe y enchufes son comunes; se especifica la fuerza requerida para la inserción. La marca JCASE también es una marca registrada de Littelfuse Incorporation. Los tamaños comunes son JCASE y JCASE de perfil bajo.
Tira fusibles
Para proteger corrientes de 30 A, existen fusibles de tira o fusibles de cuchilla según DIN 43560-1 (retirado 06/2012) o DIN 72581-2. Otros nombres o diseños son fusible ANL o fusible de tira ANL o fusible BF1. El fusible de tira está atornillado, ya que la resistencia de contacto de los contactos de la clavija no se puede reducir a voluntad y, por lo tanto, la carga de contacto de las altas corrientes eléctricas sería demasiado grande. Los fusibles de tira consisten en una tira perforada de placa de bloqueo. Además del diseño abierto A / AN, también se utiliza el diseño cerrado B / BN. Los fusibles de tira se pueden equipar con carcasas de cerámica y ventanas de visualización o con aislamiento de plástico. La carcasa sirve como protección contra incendios contra la aparición de un arco accidental durante el quemado, que es posible a más de 24 V. Dichos fusibles se encuentran a menudo en vehículos en las inmediaciones de la batería de arranque en una caja de fusibles, por ejemplo, se pueden instalar en la propia batería. También en vehículos eléctricos, p. Ej. B. en carretillas elevadoras , este tipo de fusible es común. Cabe señalar que, dependiendo de la temperatura, el fusible de tira puede transportar una corriente superior a la corriente continua especificada durante un breve período de tiempo.
DIN 72581-2 | DIN 43560-1 | |
largo | 41 mm | 82 mm |
amplio | 11 mm | 20 mm |
Espaciado de contactos | 30 mm | 60 mm |
Apertura de contacto | 5,5 milímetros (M5) |
11 mm (M10) |
Corriente nominal | 30, 50, 80, 100 A | 35, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 300, 355, 425 A. |
Tiempo de disparo (mínimo) | 1 hora a 1,3 x I N | hasta 200 A: 1 hora a 1,5 × I N 250 a 425 A: 1 minuto a 1,6 × I N |
Tiempo de viaje (máximo) | 1 minuto a 2,5 x I N | 1 minuto a 2,2 × I N 0,8 a 10 segundos a 2,5 × I N 0,2 a 2 segundos a 4,0 × I N |
Caída de voltaje | máximo 80 mV |
Los fusibles de tira de 200 A no deben cargarse permanentemente con la corriente nominal, la carga permitida depende del cable conectado. Además, los fusibles de tira solo se pueden reemplazar de manera confiable con una herramienta y, de acuerdo con la norma DIN 72581-4 (retirada 08/2006), solo se pueden cambiar sin energía. Por lo tanto, son legalmente parte de los componentes que no pueden ser operados por electricistas no profesionales. Para asegurar el cable entre el módulo solar y el inversor , a veces se utilizan portafusibles con tuercas moleteadas , que permiten cambiarlos sin herramientas. Cabe señalar que se debe lograr un par de apriete mínimo para garantizar una baja resistencia de transición .
Los fusibles se utilizan principalmente en vehículos de motor por razones económicas. Por razones de seguridad, los elevadores de ventanas eléctricos también tienen fusibles electrónicos, que también se utilizan como protección anti-trampa .
Fusibles de protección del dispositivo (fusibles finos)
Los fusibles de protección del dispositivo, también conocidos como fusibles GS o fusibles G , consisten en un pequeño tubo de vidrio o cerámica con tapas metálicas en ambos extremos, entre los cuales se encuentra el cable fusible. Este cable fusible está expuesto o incrustado en arena de cuarzo. También se denominan fusibles de dispositivo , fusibles en miniatura y, si corresponde, fusibles de tubo de vidrio . Los fusibles G se fabrican para corrientes nominales de 0,032 a 32 A con una capacidad de corte de alrededor de 32 A a 150 kA. Están disponibles en diferentes longitudes y diámetros. El más común en Europa es 5 × 20 mm y ¼ × 1¼ pulg. (6.3 × 32 mm) en los EE. UU. Se utilizan para la protección de dispositivos, p. Ej. B. en fuentes de alimentación, utilizadas como terminales de fusibles en armarios de control y con menos frecuencia en el sistema eléctrico de vehículos.
Etiquetado
La corriente nominal, la tensión máxima y las características de disparo están estampadas en las tapas metálicas. La codificación de colores o una impresión de los valores en el tubo de vidrio es menos común.
Realce | Característica |
---|---|
FF | super ágil |
F. | ágil |
METRO. | inercia media |
T | lento |
TT | super rendimiento |
Valores típicos de capacidad de ruptura a 250 V CA |
diseño típico | ||
---|---|---|---|
L. | bajo | 10 × I n (mínimo 35 A) | Tubo de vidrio |
MI. | elevado | mín. 100 A | Tubo de vidrio, reforzado o relleno |
H | elevado | min. 1500 A | Tubo de cerámica, relleno de arena. |
Los parámetros para los fusibles de protección de dispositivos son corriente nominal, voltaje nominal , características de disparo, capacidad de corte e integral de fusión . La característica está determinada por curvas características y diferencia entre fusibles de retardo rápido, de retardo de tiempo medio y de retardo de tiempo. Desconecte diez veces la corriente nominal:
- fusibles ultrarrápidos en menos de 10 ms,
- fusibles de acción rápida entre 20 y 30 ms,
- fusibles de media duración entre 50 y 90 ms,
- fusibles lentos entre 100 y 300 ms,
- super-lentas copias de seguridad en menos de 3000 ms (3 s).
Los microfusos con alta capacidad de rotura se rellenan con arena o tienen cuerpo cerámico.
La definición de la corriente nominal y el comportamiento de respuesta de los fusibles americanos (6,3 × 32 mm) difiere de los tipos europeos, por lo que normalmente no son intercambiables con los mismos valores de corriente.
Comportamiento de liberación
El tiempo de disparo depende tanto de la característica como de la corriente como factor de la corriente nominal. La clasificación del fusible no es de ninguna manera un límite estricto que activará un fusible si se excede mínimamente. Los fusibles de vidrio inerte (según EN 60127-2 hoja 3) deben mantener 1,5 veces la corriente nominal durante al menos una hora. ES DECIR. el fusible no debe dispararse en este caso. A 2,1 veces la corriente nominal, debe dispararse después de 2 minutos como máximo, 4 veces después de 3 segundos y 10 veces después de 0,3 segundos como máximo.
El disparo requerido o no deseado de un fusible por una breve sobretensión z. B. cuando el encendido de un transformador está relacionado con la integral de fusión del fusible. La integral de fusión es un valor de corriente y tiempo, I 2 t con la unidad A 2 s. En el ejemplo con la corriente de irrupción en el transformador, se debe esperar de 10 a 20 veces la corriente nominal del transformador durante unos pocos milisegundos. Si este valor es mayor que la integral de fusión del fusible requerido, también se requiere una limitación de la corriente de irrupción .
Fusibles finos con conexiones de cables
Los fusibles del dispositivo también se fabrican con conexiones de cables (axiales o radiales) para soldar directamente en placas de circuito.
Fusibles británicos según BS 1362
En Gran Bretaña y algunos otros países, los fusibles en miniatura (de acción rápida ) de acuerdo con BS 1362 están integrados en el enchufe de red . Son necesarios para reducir la corriente de corte necesaria para un dispositivo, ya que los enchufes suelen tener fusibles de 25, 30 o 32 A.
- Dimensiones: ¼ "x 1" (6,3 x 25,4 mm)
- valores disponibles: 1, 2, 3, 5, 7, 10 y 13 A; Valores estándar: 3 A (rojo), 5 A (negro) y 13 A (marrón)
- alta capacidad de conmutación (6000 A a 240 V AC), por lo tanto, de tubo de cerámica con relleno de arena
Tipos de microfusiones
Las siguientes imágenes ilustran los diferentes tipos de microfusiones.
Microfusible de 5 × 20 mm con codificación de colores similar a la de las resistencias. Los anillos de
colores significan: marrón: 1 azul: 6
rojo: 10 2 = 100
azul: característica de disparo
y representa 1600 mA, retardo de tiempo medio
Fusibles de baja tensión
Los fusibles de baja tensión según IEC 60269 (antes IEC 269, corresponde a EN 60269 y VDE 0636) se utilizan en redes de distribución , en la industria y por usuarios finales, p. Ej. B. en la caja de fusibles . La tensión nominal típica es 230/400 V CA. Existen versiones hasta 1000 V DC o AC para sistemas industriales.
Hay diferentes diseños (por ejemplo , fusibles de tornillo , fusibles NH , fusibles de cilindro), que a su vez se producen en diferentes clases de funcionamiento (características de disparo).
Característica de disparo
Como otros elementos fusibles , los fusibles se caracterizan por sus características de disparo . Junto con la corriente nominal y la capacidad de conmutación, es un parámetro importante.
La característica de disparo describe en un diagrama tiempo-corriente el campo de tolerancia del tiempo de disparo para determinadas sobrecorrientes relativas relacionadas con la corriente nominal. Las tolerancias con las mismas características son relativamente grandes. A 1,5 veces la sobrecarga, el tiempo de disparo es de aproximadamente una hora; a 15 veces la corriente nominal (cortocircuito), por ejemplo, menos de 50 ms. Es característico de todos los diagramas de tiempo-corriente de elementos fusibles que el rango de tolerancia sea mayor con una sobrecorriente baja que con sobrecorrientes relativamente altas. Si se requieren tolerancias de apagado estrictas (por ejemplo, para proteger un pequeño transformador contra sobrecargas), un fusible a menudo no es adecuado. Alternativamente, se utilizan fusibles térmicos o interruptores de sobrecorriente bimetálicos.
Clases de funcionamiento de fusibles de baja tensión
Los fusibles de tipo D con retardo de tiempo se introdujeron alrededor de 1930. Para distinguirlos de los fusibles convencionales de acción rápida, están marcados con un caracol estilizado, para Suiza con la letra T en un círculo . En 1967/68 se abandonó la distinción entre lento y rápido (normal) para los fusibles de protección de línea y se introdujo la clase de funcionamiento uniforme gL (más tarde gG ). La curva característica gL (gG) es de acción lenta , es decir H. con bajas corrientes de cortocircuito de acción lenta y con altas corrientes de cortocircuito de acción rápida. La designación con el símbolo del caracol se mantuvo para los fusibles gL D durante décadas.
Se aplica la regla general para fusibles con clase operativa gG (gL): si la corriente nominal se excede cuatro veces, es decir, cinco veces la corriente nominal, el fusible reacciona en cinco segundos; si la corriente se excede nueve veces, el tiempo de respuesta es 0,2 segundos.
La clase operativa de un fusible de bajo voltaje se indica con dos letras, de las cuales la primera letra identifica la clase funcional y la segunda el objeto protegido . La clase funcional de un fusible indica su capacidad para transportar ciertas corrientes sin daño y para poder desconectar las sobrecorrientes por encima de un cierto rango.
GRAMO |
Una amplia gama de fusibles ( " g propósito eneral fusible") corrientes están permanentemente al menos hasta la corriente nominal del fusible, tropezando corrientes de la corriente de fusión menor a la rotura nominal |
---|---|
a |
Protección parcial con fusible (" un fusible incluido", fusible adjunto) Las corrientes se transportan permanentemente al menos hasta la corriente nominal del fusible, disparando a corrientes por encima de un cierto múltiplo de la corriente nominal hasta la corriente nominal de corte. |
GRAMO | Protección para fines generales ( " g aplicación eneral") |
---|---|
METRO. | Protección de M otorstromkreisen |
R. | Protección de semiconductores (" r ectificador", convertidor) |
S. | Protección de semiconductores y cables y líneas |
B. | B ergbauanlagen |
Tr | Tr ansformatorenschutz |
L. | Cable y L eitungsschutz (obsoleto) |
gG |
Protección de rango completo: tipo estándar para uso general (acción lenta). Prácticamente idéntico a los precursores gL y gⅠ . |
---|---|
gramo | Protección de rango completo: componentes semiconductores (súper ágiles , más rápidos que gS ). |
gS |
Protección de rango completo: componentes semiconductores y protección de línea (superrápida). Desde 2006 ha sustituido las normas de la empresa gRL (SIBA) y gGR (Ferraz / Lindner). |
gF | Protección de área completa: plantas industriales, centrales eléctricas, sistemas de corriente de tracción, trolebuses; 690V, 750V, 1200V; (Acción rápida, ágil) |
gPV |
Protección de área completa: nueva clase operativa especialmente para fotovoltaica (superrápida). Estandarizada desde 2010. Al igual que en GR y gS , pero diseñado para corriente continua. |
Arkansas |
Protección parcial: protección contra cortocircuitos para componentes semiconductores (superrápida). Atención: ¡Sin protección contra sobrecargas! Esto debe garantizarse de alguna otra manera. |
en el |
Protección de sección: protección contra cortocircuitos para aparamenta en circuitos de motor (lenta). Atención: ¡Sin protección contra sobrecargas! Esto debe garantizarse de alguna otra manera. |
gTr |
Protección de rango completo: (red de distribución) transformadores, lado secundario (por ejemplo, 400 V). Soporta una carga del 130% durante al menos 10 horas; tipo de VDE nacional. |
GB | Protección de rango completo: sistemas de minería (cortocircuito rápido ). Tensiones de funcionamiento hasta 1000 V; tipo de VDE nacional. |
Clases de operación obsoletas | |
gL |
Protección de rango completo: protección de cables y líneas, de acción lenta (tipo VDE obsoleto). 1998 reemplazado internacionalmente por y prácticamente idéntico a gG . |
gⅠ |
Protección de rango completo: acción lenta (tipo IEC internacional obsoleto). En Suiza: gL2 . 1998 reemplazado y prácticamente idéntico a gG . |
gⅡ | Protección de rango completo: acción rápida (tipo IEC internacional obsoleto). En Suiza: gL1 . Reemplazado por gG . |
TF, gTF | de acción lenta, precursor de gL . |
Los fusibles europeos y estadounidenses difieren en términos de su definición de corriente nominal y características de disparo.
La selectividad de un sistema de distribución eléctrica está estrechamente relacionada con las características del disparador: en caso de un cortocircuito o sobrecarga, solo debe dispararse el fusible del circuito afectado, pero no un fusible superior en la jerarquía que protege otros circuitos. Por lo tanto, los fusibles deben estar coordinados entre sí en términos de su comportamiento de respuesta.
En el caso de cortocircuito o alta corriente de irrupción que es pasante de energía I 2 t (integral de la corriente al cuadrado con el tiempo, corto integral de fusión o de corriente integral importante). Cuando se multiplica por la resistencia óhmica del fusible, describe el valor de energía que simplemente no conduce al disparo: la salida de calor (calor actual) en el elemento fusible depende del cuadrado de la corriente y, dentro de un cierto tiempo, conduce a una cierta temperatura provocando el disparo. La energía de paso nunca debe agotarse por completo al dimensionar los fusibles, ya que estos cambian con el tiempo debido a factores térmicos durante muchos de estos ciclos de encendido y pueden responder prematuramente.
Fusibles de tornillo
Un portafusibles de tipo tornillo para un fusible D consta de una base de fusible fija con el elemento de ajuste (tornillo de ajuste) y una tapa de rosca extraíble con una ventana. El eslabón fusible (eslabón fusible, cartucho de fusible, fusible) tiene un indicador de estado de funcionamiento de color (indicador, también indicador de estado de conmutación o indicador de interrupción), que se encuentra detrás de la ventana del tapón de rosca cuando se atornilla el fusible, y un pie contacto que está emparejado con el diámetro del inserto adaptador . A menudo, los insertos del pasaporte están codificados por colores y son idénticos al color del elemento de identificación del fusible (consulte la tabla a continuación). El diámetro interior de la cabeza aislada del tornillo de ajuste limita el diámetro y, por lo tanto, la corriente nominal de los tamaños de fusible que se pueden utilizar. El tornillo debe atornillarse firmemente con un destornillador especial que encaje en dos ranuras en la camisa del cilindro del cuerpo aislante y debe seleccionarse para que coincida con la capacidad de carga del cable instalado.
El eslabón fusible es la parte reactiva e intercambiable de un fusible.
Corriente nominal | color | Diámetro del pie | ||
---|---|---|---|---|
D. | DL | D0 | ||
2 A | rosado | 6 mm | 8 mm | 7,3 milímetros |
4 A | marrón | |||
6 A | verde | |||
(10 A con 6 A pies) | rojo | |||
10 A | 8 mm | 8 mm | 8.5 milímetros | |
(13 A) | negro | |||
16 A | gris | 10 mm | 10 mm | 9,7 milímetros |
20 A | azul | 12 mm | 12 mm | 10,9 milímetros |
25 A | amarillo | 14 mm | 12,1 milímetros | |
32 A | Violeta | |||
35 A (40 A) | negro | 16 mm | 13,3 milímetros | |
50 A | blanco | 18 mm | 14,5 milímetros | |
63 A | cobre | 20 mm | 15,9 milímetros | |
80 A | plata | 21,4 milímetros | ||
100 A | rojo | 24,2 milímetros |
Los fusibles de tornillo tienen contactos de pie con diámetros graduados en función de la corriente nominal. En la parte inferior del portafusibles hay un miembro de ajuste de color correspondiente (husillo de bolas, carrete ) que evita que los fusibles tengan una corriente nominal superior a la prevista. Tradicionalmente, existe una excepción a los fusibles DII Diazed, según la cual un fusible de 10 A también puede equiparse con un contacto de pie para tornillos de ajuste de 6 A. La forma especial se llama 10A / 6F, 10 / 6A o 10R / 6.
En el medio del contacto de la cabeza del eslabón fusible hay una placa de metal de color, el indicador , como indicador de estado de conmutación. Está reforzado con un resorte y se mantiene en su lugar mediante un cable de alta resistencia que se une al contacto de la base del eslabón fusible. Una vez que el elemento fusible se ha derretido, el cable indicador también se derrite, después de lo cual se expulsa el indicador. Un panel de vidrio en el tapón de rosca evita que el indicador se caiga y permite una verificación visual del fusible disparado.
Los indicadores y los insertos de paso están codificados por colores según la corriente nominal. Al desarrollar los fusibles D en 1906, se eligieron como recordatorio los colores del juego de sellos Germania a partir de 1900. Estos y los sellos posteriores estaban en los siguientes colores:
verde de 5 pfennig, rojo de 10 pfennig, gris de 15 pfennig, azul de 20 pfennig, amarillo de 25 pfennig.
La principal diferencia entre los fusibles D y D0, además de las diferentes dimensiones, es la tensión de funcionamiento admisible: mientras que los fusibles D son adecuados para una tensión de hasta 500 V, los tipos especiales de hasta 750 V (tanto tensión continua como alterna), el D0- El sistema solo está diseñado para una tensión de 400 V CA y 250 V CC.
Hoy en día, los fusibles de tornillo de clase operativa gG (hasta 1998 gL ) se utilizan como fusibles de protección de línea , e . B. proteger las líneas a los distribuidores .
Ocasionalmente, los fusibles de tornillo todavía se utilizan junto con los interruptores de protección del motor para proteger los motores cuando las máquinas funcionan con corrientes de entrada particularmente altas.
Los fusibles de tornillo (D, D0) solo pueden funcionar bajo carga en las siguientes condiciones:
- solo por personal calificado
- Tensión CA superior a 400 V, corriente nominal máxima 16 A.
- Voltaje CC 25–60 V, corriente nominal 6 A máximo
- Tensión continua 60–120 V, corriente nominal máxima 2 A
- Voltaje CC 120–750 V, corriente nominal 1 A máximo
- también por laicos
- Voltaje CA máximo 400 V, corriente nominal hasta 63 A.
- Voltaje DC máximo 25 V.
Sistema D (DIAZADO)
El sistema D (también DIAZED ; di ametrisch un bgestufter como el cogollo de fusión Ed ison de pieza lejana ) fue construido por Siemens-Schuckert desarrollado por primera vez en el tamaño actual DⅡ. DIAZED es una marca, por lo tanto, la designación estándar neutra es D-System o D-fuse . Hacia 1909 sustituyó a las bujías fusibles de una pieza que eran habituales hasta entonces. B. en los EE. UU. Como "fusibles de enchufe" todavía se utilizan en la actualidad. Lo nuevo de este sistema fue la separación de la tapa roscada y el eslabón fusible ("cartucho"). Los fusibles D están disponibles en cinco tamaños. El nombre está compuesto por la letra D y un número romano. Los tipos inertes también se conocen como DT .
Talla | Corriente nominal (los valores entre paréntesis son inusuales) |
Hilo 1 | Ø cartucho de porcelana |
Longitud sobre todo |
Capacidad de conmutación voltaje nominal
|
|
---|---|---|---|---|---|---|
DⅠ (Suiza) | 2, 4, 6, 10, 16 A | SE 21 | 17 mm | 33 mm | 10 kA | 250 V CA |
NDz (DⅠ, gF) TNDz (DⅠ, gG) |
2, 4, 6, 10, 16, 20, 25 A. | E 16 | 13 mm | 50 mm |
1,6 kA |
4 kA 500 V CA 500 V CC |
DⅡ | 2, 4, 6, 10, (13,) 16, 20, 25, (35) A | E 27 | 22 mm | 50 kA 8 kA |
500 V CA 500 V CC |
|
DⅢ | (32,) 35, (40,) 50, 63 A. | E 33 | 27 mm | |||
DⅣ | 80, 100 A | E 40 (antiguo) | 33 mm | 50 mm | ||
G 1¼ ″ o R 1¼ ″ | 56 mm | |||||
DⅤ | 125, 160, 200 A | E 57 (antiguo) | 46 mm | 50 mm | ||
G 2 "o R 2" | 56 mm |
Los fusibles NDz (más raramente llamados ND o DⅠ) con un diámetro más pequeño se introdujeron a finales de la década de 1920 y también se denominan "cartuchos económicos" porque también se pueden instalar en casquillos DⅡ con un manguito reductor. En la actualidad, rara vez se utilizan en sistemas antiguos, aunque el diseño corto DⅠ con rosca SE 21 es común en Suiza . El fusible Diazed más común es probablemente el tamaño DⅡ. Con un mandril de retención, también encaja en tomas DⅢ. Los tamaños DⅢ, DⅣ y DⅤ todavía se utilizan hoy en día en las cajas de conexión domésticas más antiguas . Los tamaños DⅣ y DⅤ no se han instalado en nuevos sistemas durante décadas, ya que los fusibles NH son más adecuados para corrientes tan altas y para el funcionamiento bajo carga.
Los tamaños DⅡ y DⅢ también están disponibles para voltajes nominales más altos en versiones normales o extendidas. La corriente alterna trifásica de 690 V es común en la industria y las centrales eléctricas, así como para los sistemas de corriente de tracción y trolebuses de hasta 750 V o hasta 1200 V.
Talla | Corriente nominal (los valores entre paréntesis son inusuales) |
Línea ISIN |
Hilo 1 | Ø cartucho de porcelana |
largo | Capacidad de conmutación voltaje nominal
|
comentario | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DⅡ ( 690 V , normal) |
2, 4, 6, 10, 16, 20, 25 A. | gF | E27 | 22 mm | 50 mm | 50 kA 8 kA |
690 V CA 440 V o 600 V CC |
Europa del Este, no para nuevas instalaciones |
2, 4, 6, 10, (13), 16, 20, 25 A. | gG | 50 kA 8 kA |
690 V CA 250 V CC |
|||||
DⅢ ( 690 V , normal) |
35, 50, 63 A. | gF | E33 | 27 mm | 50 mm | 50 kA 8 kA |
690 V CA 690 V CC |
|
(32), 35, (40), 50, 63 A. | gG | 50 kA 8 kA |
690 V CA 250 V CC |
|||||
DⅢ (690V, largo) |
2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35, 50, 63 A. | gG | 70 mm | 50 kA 8 kA |
690 V CA 600 V CC |
|||
DⅢ ( 750 V , largo) |
2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35, 50, 63 A. | gF | Z33 (E33S, 32,5 x 1,7 mm) |
10 kA 10 kA |
750 V CA 750 V CC |
Hilo fino para una mejor protección contra el aflojamiento. |
||
DⅢ ( 1200 V , largo) |
2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 35 A. | gF | 10 kA 10 kA |
1200 V CA 1200 V CC |
Sistema D0 (NEOZED)
El sistema D0 (también NEOZED ; nuevo tipo de fusible DIA ZED , neo : nuevo) fue introducido por Siemens en 1967 como un desarrollo adicional del sistema D (DIAZED) que había prevalecido hasta entonces y lo reemplazó en nuevas instalaciones donde los fusibles aún se mantienen. usó. Las ventajas sobre el sistema D son dimensiones más pequeñas y menor pérdida de potencia (menos generación de calor) con la misma corriente nominal. NEOZED es una marca comercial, por lo tanto, la designación estándar neutral es sistema D0 o fusible D0 (pronunciado D cero ). Los fusibles D0 se fabrican en tres tamaños. La designación de una talla se compone de "D0" y otro número arábigo:
Talla | Corriente nominal (los valores entre paréntesis son inusuales) |
hilo | O | largo | Capacidad de conmutación (voltaje nominal) |
---|---|---|---|---|---|
D01 | 2, 4, 6, 10, (13,) 16 A | E 14 | 11 mm | 36 mm | 50 kA (400 V CA) 8 kA (250 V CC) |
D02 | 20, 25, (32,) 35, (40,) 50, 63 A. | E 18 | 15 mm | ||
D03 | 80, 100 A | M 30 × 2 | 22 mm | 43 mm |
Los fusibles D01 también encajan en los casquillos DL y también se pueden utilizar en casquillos roscados D02 con un resorte de retención especial . El diseño D03 se usa muy raramente porque los fusibles NH han demostrado ser más confiables con corrientes nominales altas. Es posible que los fusibles D03 ya no se instalen en sistemas nuevos.
Para los fusibles D y D0 hay bases para montaje con tornillos, para montaje en riel de perfil de sombrero y para montaje en barra colectora ("base de barra colectora"). Para los fusibles D0 también hay interruptores-seccionadores de fusibles como bases de fusibles con interruptores-seccionadores integrados. Antes de cada cambio de fusible, la base debe desactivarse mediante una tapa ubicada frente a los fusibles. Este cambio sin tensión y sin carga aumenta la confiabilidad operativa y la seguridad para el usuario, ya que el usuario no puede entrar en contacto con componentes activos bajo ninguna circunstancia. Con las versiones más recientes de estos interruptores-seccionadores, los cartuchos de fusibles ya no se atornillan, sino que se contactan con la fuerza del resorte.
Sistema DL (DDR)
Como reemplazo del sistema D , se introdujo en la RDA el sistema DL que ahorra espacio para 380 V CA. El diseño es similar al de los fusibles D01, pero está diseñado para hasta 20 A. Para los sistemas antiguos con protección existente, los fusibles DL todavía se fabrican en la actualidad con la clase de funcionamiento gG y una tensión nominal de 400 V AC.
Los fusibles D01 (Neozed) de hasta 16 A también encajan en tomas DL, pero no al revés.
Talla | Corriente nominal | hilo | O | largo | Capacidad de conmutación (voltaje nominal) |
---|---|---|---|---|---|
DL | 2, 4, 6, 10, 16, 20 A. | E 16 | 13 mm | 36 mm | 20 kA (380/400 V CA) |
Fusibles NH
Los fusibles N iederspannungs- H ochleistungs, fusibles NH- cortos también se conocen como protección de cuchillo , aseguramiento de espada o (junto con cajas de servicio ) como un fusible principal designado. La característica es el volumen significativamente mayor en comparación con los fusibles de tornillo y las hojas de contacto masivas en ambos extremos para guiar y separar corrientes más grandes. Los diseños comunes de los fusibles NH permiten la desconexión segura de corrientes residuales de cortocircuito de hasta 120 kA (capacidad nominal de corte), por lo que la corriente nominal normalizada puede ser de hasta 1250 A (corriente nominal). Fuera del estándar, se encuentran disponibles fusibles con una corriente nominal de hasta 1600 A. Los fusibles NH tienen un indicador que indica un fusible defectuoso. Dependiendo de la versión, está diseñado como un indicador abatible adjunto al frente (arriba) o como un indicador central que es visible desde el frente cuando se inserta el fusible. También están disponibles fusibles NH con dos indicadores (indicadores combinados). Los fusibles NH están disponibles con diferentes características de disparo, que se describen en la sección Clases de funcionamiento .
Los fusibles NH se fabrican en diferentes tamaños para diferentes rangos de corriente nominal. El diseño 0 ya no está permitido en nuevas instalaciones.
Talla | Corriente nominal | Longitud de la espada (aprox.) |
para todos los tamaños | |
---|---|---|---|---|
Capacidad de conmutación | voltaje nominal | |||
00/000 | 2 A hasta | 160 A78 milímetros | mín. 50 kA típicamente 100-120 kA 25 kA |
(400 V) 500 V 690 V 250 V 440 V CC
|
0 | 6 A hasta | 250 A125 mm | ||
1 | 16 A hasta | 355 A135 mm | ||
2 | 25 A hasta | 500 A150 mm | ||
3 | 250 A hasta | 800 A150 mm | ||
4 / 4a | 400 A hasta 1600 A |
200 mm |
Los fusibles HRC se encuentran en el rango de distribución de alta corriente en los sistemas de distribución de baja tensión utilizados y son ampliamente utilizados en plantas industriales, y también se utilizan en la red eléctrica pública . B. en estaciones transformadoras , distribuidores principales , o en la caja de conexión de la casa de los edificios y como un contador de respaldo.
En el área de medición previa de los sistemas del cliente, las TAB 2007 ( Condiciones técnicas de conexión de los operadores de redes de energía) requieren un dispositivo de separación por metro. Cita:
"Un dispositivo de desconexión es un dispositivo para separar el sistema del cliente de la red de distribución, que también puede ser operado por el cliente (electricista no especializado) (por ejemplo, interruptor SH)".
Cumplir con este requisito z. B. Disyuntores miniatura selectivos o seccionadores Neozed, pero no fusibles NH. Por esta razón, los fusibles LV HRC solo se utilizan como protección de respaldo del medidor en sistemas nuevos si hay otro dispositivo de desconexión que pueda ser operado por personas no expertas (por ejemplo, en forma de un fusible de respaldo del medidor con un interruptor-seccionador Neozed).
Reemplazo de fusibles NH
Los cartuchos fusibles NH están equipados con orejetas de agarre para su manipulación, que pueden estar activas o libres de tensión (aisladas). Para insertar un eslabón fusible en una base de fusible o sacarlo de ella, se requiere una manija enchufable de fusible.
Cuando están activos, los cartuchos fusibles NH solo pueden ser reemplazados por un electricista calificado con equipo de protección personal adecuado . El equipo de protección incluye al menos un asa deslizable con un manguito de cuero fijado permanentemente, un casco con protección facial o una capucha ignífuga y ropa de trabajo cerrada ignífuga. Al extraer o enchufar fusibles NH de más de 63 A, las asociaciones profesionales recomiendan ropa de trabajo probada contra arco eléctrico. Es posible que se requiera una alfombra aislante y guantes aislantes. Si un eslabón fusible NH se tira incorrectamente bajo carga, puede ocurrir una falla de arco , lo que puede causar daños a la propiedad y / o lesiones personales. Sin equipo de protección, esto puede resultar en lesiones graves o fatales.
Los denominados seccionadores NH facilitan el cambio de fusibles. Tienen una tapa abatible en la que se insertan las orejetas de agarre de los fusibles NH, haciendo innecesario el mango del fusible. Los seccionadores NH se pueden operar rápidamente, ya que aún existe el riesgo de una falla de arco cuando se conmuta bajo carga o cuando hay un cortocircuito.
Los aisladores NH están disponibles en los siguientes diseños, entre otros:
- Conmutación tripolar, un inserto plegable para los tres cartuchos fusibles de una rama trifásica.
- Conmutación tripolar, tres inserciones articuladas dispuestas una encima de la otra y enclavadas mecánicamente para un eslabón fusible de cada rama trifásica.
Fusibles de alto voltaje (fusibles HH)
Fusibles H ochspannungs- H ochleistungs, fusibles HH cortos que desconectan automáticamente los dispositivos de protección en media tensión hasta 36 kV. En algunos países se utilizan fusibles de hasta 100 kV. El alto rendimiento asociado con estos fusibles significa que tienen una alta capacidad de ruptura. Algunos fabricantes han probado sus fusibles hasta una capacidad de ruptura de 63 kA. Se utilizan en redes de distribución y suministro de energía para limitar los efectos de las sobrecorrientes (cortocircuitos). La aplicación más común es proteger transformadores, así como motores y baterías de condensadores.
- DIN 43625: 1983-11 define las dimensiones, por lo que el término "fusible DIN" también se utiliza en todo el mundo.
- IEC / EN 60282-1 (VDE 0670-4) describe los parámetros eléctricos y la prueba de tipo
- IEC / EN 62271-105 (VDE 0671-105) regula la interacción entre interruptores de carga y fusibles
- En Alemania, VDE 0670-402 se aplica a la asignación de fusibles y transformadores.
Para proteger las líneas y los transformadores de media tensión, se utilizan dispositivos de protección contra sobrecorriente con dispositivos de protección de línea para corrientes nominales más altas . En otros países, como América del Norte, también se utilizan fusibles en el rango de alto voltaje hasta más de 100 kV, pero solo en circuitos con pequeñas corrientes de cortocircuito. La ventaja es el precio más bajo en comparación con los interruptores de alto voltaje , la desventaja es la imposibilidad de volver a encender automáticamente.
En la red de alta tensión de los proveedores de energía europeos, los cortocircuitos están separados por disyuntores (interruptores con una gran capacidad de corte o potencia de cortocircuito ). La detección de fallas (cortocircuito, falla a tierra, arco eléctrico) la realiza el sistema de protección de la red , como un relé de protección de distancia . Esto permite separar las áreas de la red alrededor de la falla y, si es necesario, volver a encenderlas.
Estructura y tipos
Los fusibles HV HRC están disponibles en formas A (sin indicador, sin percutor), B (con indicador) o C (con percutor). A menudo se utilizan fusibles tipo C HH (con percutor), que se activan mediante un cable fusible delgado adicional. Un resorte pretensado o una carga propulsora asegura que emerja repentinamente de la cara de una de las dos tapas de contacto del fusible. El delantero actúa z. B. en el mecanismo de disparo de un interruptor de carga , que luego apaga el circuito defectuoso en todos los polos.
voltaje nominal | Longitud del fusible | diámetro | Corrientes nominales |
---|---|---|---|
3 kV | 192 mm | 88 mm | hasta 500 A. |
7,2 kV | |||
12 kV | 292 milímetros | hasta 355 A | |
24 kV | 442 milímetros | hasta 200 A. | |
36 kV | 537 milímetros | hasta 100 A. |
la seguridad
En Alemania, Suiza y Austria, los cartuchos fusibles disponibles en las tiendas solo están diseñados para dispararse una vez.
La selección de un fusible adecuado para dispositivos y protección personal depende principalmente del dimensionamiento de la instalación y de las corrientes que se producen en el funcionamiento normal y en caso de cortocircuito. También puede surgir el problema de que algunos consumidores no pueden protegerse con un fusible. Estos incluyen, por ejemplo, transformadores de red más pequeños con una salida nominal de menos de aproximadamente 50 vatios, ya que su corriente de entrada es demasiado grande en comparación con la corriente que se produce en caso de falla. Estos consumidores pueden protegerse contra sobrecargas y cortocircuitos mediante fusibles térmicos lentos .
Copias de seguridad reparables
En Gran Bretaña, en pequeños distribuidores de sistemas antiguos, las llamadas unidades de consumo , se pueden encontrar portafusibles que pueden equiparse con cartuchos fusibles cerrados o con fusibles reconectados semiabiertos.
En este sistema, fabricado por ejemplo por Wylex , el usuario puede reemplazar el cable fusible en el elemento fusible. El cable fusible enrollado sin apretar es, por ejemplo, B. disponible en supermercados, gasolineras, ferreterías. El portafusibles recargable se especifica en la norma británica BS 3036 y puede equiparse con un cable fusible diseñado para corrientes de 5, 15, 20 o 30 A.
De acuerdo con BS 7671, para tales fusibles se estipula que la corriente nominal no puede exceder 0,725 veces la corriente de operación permitida permanentemente de la línea. Los interruptores automáticos en miniatura están disponibles como reemplazo.
Los posibles peligros del sistema son el trabajo de laicos en los sistemas eléctricos, la protección excesiva intencional o accidentalmente posible o el uso de "material de seguridad" conductor inadecuado, como monedas, clavos, horquillas, trozos de alambre, sujetapapeles. El material de seguridad utilizado no se puede determinar sin quitar la seguridad. La capacidad de ruptura de los fusibles recableados también es significativamente menor en comparación con los fusibles rellenos de arena, por lo que se pueden desencadenar fallas de arco en instalaciones vecinas.
En los centros de conmutación telefónica anteriormente se utilizaba Rücklötsicherungen que podían volver a ponerse en servicio mediante un dispositivo especial. Desde un punto de vista técnico, se trata de fusibles térmicos que se calientan mediante una resistencia a través de la cual fluye la corriente de carga .
Ver también
literatura
- Reciclaje ecológico de cartuchos fusibles NH / HH desconectados ( Memento del 3 de mayo de 2013 en Internet Archive )
- Gerhard Kiefer; Herbert Schmolke: VDE 0100 y práctica, guía para principiantes y profesionales . 14ª edición. VDE Verlag GmbH, Berlín / Offenbach 2011, ISBN 978-3-8007-3284-5 .
Normas
- DIN EN 60127-1 ( VDE 0820-1): 2011-12; Fusibles de protección del dispositivo Parte 1: Términos para los fusibles de protección del dispositivo y requisitos generales para los cartuchos fusibles G.
- DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1): 2010-03; Fusibles de baja tensión Parte 1: Requisitos generales.
- DIN EN 60282-1 (VDE 0670-4): 2010-08; Fusibles de alto voltaje Parte 1: Fusibles limitadores de corriente.
- DIN VDE 0100-430 (VDE 0100-430): 2010-10; Instalación de sistemas de baja tensión Parte 4-43: Medidas de protección - Protección contra sobrecorriente.
enlaces web
Evidencia individual
- ↑ DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1): 2010-03, Sección 5.4 Frecuencia nominal
- ^ Catálogos de las empresas Hinkel-Elektronik , Pollin , Reichelt y Conrad ; consultado en enero de 2016
- ↑ Serie 218, 5 × 20 mm, Fusible de retardo. (PDF) Littelfuse, 22 de marzo de 2017, consultado el 22 de julio de 2017 .
- ↑ Tettnang Häberle, Gregor Häberle, Heinz Häberle, Hans-Walther Jöckel, Rudolf Krall, Bernd Schiemann, Siegfried Schmitt, Klaus Tkotz: Ingeniería eléctrica de libros de mesa . 26ª edición. Europa Verlag , 2015, ISBN 978-3-8085-3228-7 , págs. 172 , aquí: Formulario 1 y 2 (536 p.).
- ↑ a b Allgemeine Electrizitäts-Gesellschaft: Libro auxiliar de AEG para iluminación eléctrica y sistemas de energía. 3ª edición. Berlín 1931.
- ↑ Kiefer / Schmolke: VDE 0100 y la práctica , 2011, p. 521
- ↑ Comisión Electrotécnica Internacional: IEC 60269-6 Edición 1.0 (extracto) (PDF 265 kB), septiembre de 2010
- ↑ Rolf Müller: ¿Qué se entiende por ... colores de identificación ? en ep Elektropraktiker 2/2013, página 6
- ↑ a b Siemens AG: Guía Técnica de Sistemas de Seguridad ( Memento de la original, del 3 de septiembre, 2013, en el Archivo de Internet ) Información: El archivo de enlace se ha insertado de forma automática y sin embargo no ha sido comprobado. Verifique el enlace original y de archivo de acuerdo con las instrucciones y luego elimine este aviso. (PDF de 2,5 MB), Ratisbona 2010.
- ↑ Información sobre la marca DIAZED en el registro de la Oficina Alemana de Patentes y Marcas (DPMA)
- ↑ Información sobre la marca NEOZED en el registro de la Oficina Alemana de Patentes y Marcas (DPMA)
- ↑ Siemens AG: Siemens Industry Online Support , consultado el 28 de junio de 2019.