Clase 4
FUSIBLES
Autor: M.A.R.F – 2014- Salta
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Fusibles
• Un fusible está compuesto por el elemento fusible propiamente dicho
que es el que se corta en caso de una sobrecarga o cortocircuito.
• Este debe estar inmerso en un material que sea capaz de extinguir el
arco que se producirá al abrirse el circuito. Ese material es arena de
cuarzo de alta calidad y pureza para que los granos se acomoden de tal
manera que prácticamente no quede aire en el interior del cartucho
que favorezca la conducción del arco. Es por ello que la arena de
cuarzo está compuesta por tres tamaños de granos diferentes.
• El elemento fusible y la arena de cuarzo se encuentran contenidas en
el cuerpo aislante.
• La conexión con la base se realiza por medio de las cuchillas.
Autor: M.A.R.F - 2011- Salta
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Fusibles
Partes constitutivas de un fusible NH
Indicador de fusión
Cuchilla
Lengüeta
Elemento fusible
Alambre del
indicador de fusión
Cuerpo aislante
Arena de cuarzo
Lengüeta
Orificio de carga de la arena
Cuchilla
Fusibles
En esta diapositiva vemos cuales son las partes de la curva de los
fusibles que corresponden a la sobrecarga y al cortocircuito.
El disparo es realizado de acuerdo a la curva característica de
tiempo/corriente (cuanto tarda en disparar para una corriente
determinada).
Cuando se trata de un cortocircuito, la temperatura aumenta muy
rápidamente y es suficiente para que actúen las estricciones
realizadas en el elemento fusible que son las partes más débiles
del mismo. Estas estricciones dividen el arco en varias secciones
facilitando la extinción de los mismos. Teniendo en cuenta esto,
podemos determinar cuando un fusible actuó por sobrecarga o por
cortocircuito. Haciendo la “autopsia” del mismo podemos ver
donde se localizó el arco.
Autor: M.A.R.F - 2011- Salta
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Fusibles
Curva de disparo y actuación del elemento fusible
t
Curva
Corriente-Tiempo
min
Estricciones
s
Zona Límite
Zona Crítica
100 ms
Sobrecarga
ms
Cortocircuito
20 ms
IN
 (4...8)  I N
I
Fusibles
Esta es la explicación de como actúa el punto de estaño en caso
de una sobrecarga.
Cuando se genera sobrecarga actúa la soldadura de estaño y
cuando se genera cortocircuito las estricciones.
Sabemos que el cobre funde a los 1083 °C, pero cuando hay una
sobrecarga la temperatura va aumentando lentamente y no llega
nunca a ese valor, por ello necesitamos tener un material que
funda a una temperatura menor a la del cobre, es por esto que la
gota de estaño al llegar a una temperatura de 170°C funde y
produce una aleación junto con el cobre logrando la apertura del
circuito.
Autor: M.A.R.F - 2011- Salta
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Fusibles
Actuación del elemento fusible
En caso de un cortocircuito
En caso de una sobrecarga
Elemento Fusible con soldadura
en la parte intermedia
Sn
Elemento Fusible sin soldadura
en esrticciones
Cu
Cu
Elemento
Nuevo
Elemento
Nuevo
Menor sección de paso para la corriente
Límite irreversible
Límite irreversible
Aleación líquida
Interrupción a los 170 ºC
Interrupción a los 1083 ºC
Fusibles
Extinción del arco
y limitación de la corriente de cortocircuito
Se conforman numerosos
arcos parciales conectados
eléctricamente en serie
asegurando la desconexión
rápida con una fuerte
limitación de la corriente
Arco eléctrico
en las estricciones
Indicador de fusión
A mayor limitación
de corriente, mayor
capacidad de
ruptura.
Clasificación de curvas según VDE 0636 / IEC 269
Clase de servicio gG
NH 3NA3 (estándar)
60
Clase de servicio aM
NH 3ND1
Clase de servicio gS
NH SITOR 3NE1
30
min
Clase de servicio gR
NH SITOR 3NE4
Clases de servicio:
La primera letra (minúscula), indica el tipo de uso y
la segunda (mayúscula), el objeto a proteger.
2
1
s
a = fusible de uso parcial contra cortocircuito
(accompanied fuse).
500
• gG protección de líneas y cables.
• gR / aR protección de semiconductores.
10
1
g = fusible de uso general contra sobrecarga y
cortocircuito (general purpose fuse).
• aM protección contra cortocircuitos
en combinaciones de arranque de motores.
15
100
ms
10
• gS combinación de protección de cables y líneas
con protección de semiconductores.
1
Con esta comparativa entre distintas curvas de disparo queremos demostrar que es muy
importante tener en cuenta el tipo de curva, ya sea a la hora de dimensionar o reponer un
fusible.
Si el cliente quiere comprar un fusible de repuesto, debe verificar no solo el calibre y
tensión del mismo, sino la clase de servicio.
Como experiencia personal, puedo decirles que un cliente telefónicamente queria
que le dijera el código de un fusible NH de 630A que queria reponer. Mi primer
pregunta fue: "¿Cuál es la aplicación? ¿Que está protegiendo?". La respuesta del
cliente, fue: "Un arrancador suave". Inmediatamente, le pedí que se fije que letras
decia en el frente del fusible, una en minúscula y la otra en mayúscula y me dijo:
"gR". Este es un claro ejemplo de como podemos confundirnos y colocar un fusible
gG/gL en vez de un gR por pensar que con el calibre alcanza para determinar el tipo
de fusible.
En la comparativa también se aprecia porque a los SITOR se los denomina como
"fusibles ultrarrápidos", si tenemos en cuenta que un fusible estándar gG de 50A actúa,
con una Icc de 200A, en 3 segundos, y un gR, con la misma Icc, actúa en 100
milisegundos.
La mayor diferencia entre los distintos tipos de curvas radica en la parte de actuación por
cortocircuitos.
Autor: M.A.R.F - 2011- Salta
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Fusible NH - Indicador de fusión superior
Disponibles con lengüetas bajo tensión
Estos son los tipos de
fusibles NH que tenemos en
lista de precios y que
habitualmente llevamos en
stock. En la diapositiva
hacemos foco en el estado
del indicador superior
cuando el fusible actuó y
mostramos las lengüetas de
empuñadura bajo tensión.
Que es donde habitualmente
se realizan las
"reparaciones" de los
fusibles, dando una vuelta de
alambres de cobre y "listo".
Fusible NH - Indicador de fusión combinado
Disponibles con lengüetas aisladas o bajo tensión
Indicación de lengüetas aisladas
Esta indicación es
importante en los
casos en que los
cartuchos fusibles se
montan en
seccionadores que
impiden ver el
indicador superior
como se observa en la
figura inferior derecha.
Pueden venir las
lengüetas bajo tensión
o aisladas.
Fusible NH
Características generales
Fusible NH
con indicador superior
Fusible NH
con indicador combinado
Clase de Servicio:
gL/gG, aM
SITOR: aR, gR, gR/gS
gL/gG
Tensión de Servicio
hasta CA 1000V, CC 750V
CA 400, 500 y 690V
Corriente de Servicio
2 a 1250 A
2 a 400 A
Capacidad de Ruptura
hasta CA 120 kA, CC 25 kA
hasta CA 120 kA, CC 25 kA
Tamaño Constructivo
000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 4a
000, 00, 1, 2
Tamaño: 000/00
Corriente: 2...160 A
0
6…160 A
1
16…250 A
2
35…400 A
3
200…630 A
Los rangos de corriente aquí descriptos, corresponden a la línea completa de fusibles gL/gG.
Ventajas frente a los interruptores termomagnéticos:
Capacidad de ruptura elevada con menor tamaño
Mayor velocidad de apertura, gran limitación del cortocircuito
4/4a
500…1250 A
La capacidad de ruptura o de corte frente a las corrientes de cortocircuito es la máxima
corriente de corto que puede limitar el fusible en el momento del arco. Es decir que en el
momento que se funde el elemento fusible y se interrumpe el paso de la corriente, existe aún
un arco eléctrico con un alto nivel de voltaje generado por una corriente aproximadamente
13 veces la nominal.
La habilidad del fusible consiste en interrumpir la corriente de cortocircuito en un brevísimo
lapso de tiempo (0,5 mseg.), con lo cual se minimizan los efectos de estas corrientes. Una
conformación rápida del arco y un apagado exacto son las condiciones previas que requiere
una capacidad de ruptura segura.
Su poder de corte debe ser, como mínimo, igual a la corriente de cortocircuito supuesta en el
punto donde está instalado. Cuanto más cerca se instale el fusible de un transformador de
suministro, más alta será la corriente de cortocircuito debido a que no habrá disminución de
energía por longitud del cable.
Fusible NH
Ejemplo de conjunto portafusible
Tapa cubre-contactos para base NH
Base portafusible NH
Fusible NH
Placa separadora para base NH
Empuñadura
Fusible DIAZED
Este tipo de fusible se utiliza generalmente en instalaciones
domiciliarias y prácticamente no es usado en ámbito industrial.
Es importante remarcar las características de la arena ya que los
competidores tienen calidades bajas de arena de cuarzo y es una
parte muy importante en la fabricación del cartucho fusible.
Además ofrecen elementos fusible como repuestos para
reemplazar en caso que actúe, cuando esta tarea en realidad no
debería hacerse nunca ya que es imposible volver a llenar el
cartucho con la arena de manera original, quedando aire dentro
del mismo y pudiendo provocar una explosión del cartucho en
caso de una nueva falla.
Autor: M.A.R.F - 2011- Salta
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Partes constitutivas de un fusible DIAZED
Indicador de fusión
Contacto
Arena de cuarzo
Elemento fusible
La arena de cuarzo esta constituida por
granos de diferente tamaño.
Estos forman un “panal de abejas” en
donde la cantidad de aire entre granos es
mínima, aumentando la capacidad de
extinción del arco eléctrico
Cuerpo aislante
Contacto
Fusible DIAZED
Ejemplo de conjunto portafusible
Base
Tapa cubre base
Anillo de ajuste
Fusible
Tapa con visor
Fusible NEOZED
Ejemplo de conjunto portafusible
Base
Cubierta
Anillo de ajuste
Fusible
Tapa con visor
Fusible DIAZED / NEOZED
Características generales
DIAZED
NEOZED
Clase de Servicio:
gL/gG, lentos, rápidos
SILIZED: gR
gL/gG
SILIZED: gR
Tensión de Servicio
500 V CA/CC
400 V CA / 250 V CC
Corriente de Servicio
2 a 100 A
2 a 100 A
Capacidad de Ruptura
CA 50 kA / CC 8 kA
CA 50 kA / CC 8 kA
Tamaño Constructivo
DII, DIII, DIV
D01, D02, D03
Fusible DIAZED / NEOZED
Comparación de tamaños
DIAZED
Tamaño: DII/E27
Corriente: 2...25 A
Ø22,5 mm
49 mm
NEOZED
Tamaño: D01/E14
Corriente: 2...16 A
Tamaño: D02/E18
Corriente: 20...63 A
Ø11 mm
36 mm
Ø15,3 mm
36 mm
Fusible NEOZED
Base portafusible seccionadora
Disponible hasta 63 A (D01 y D02)
Capacidad de ruptura: 50 kA
27 mm por polo
70 mm profundidad
Pueden maniobrar bajo carga
Supervisión del estado del seccionador bajo
carga a través de contactos auxiliares
Supervisión del estado del fusible
a través de una ventanilla de inspección
Reemplazo del fusible sin tensión
D02
D01
Contactos
auxiliares
Barra colectora
tripolar
Barra colectora
unipolar
Características generales de los fusibles cilíndricos
 Clases de Servicio: gL/gG; aR
 Tensión de Servicio: CA 400/500 V
 Corrientes de Servicio: 0,5 hasta 100 A
 Capacidad de Ruptura:
CA 20 kA (400 V); CA 100 kA (500 V)
 Tamaños constructivos:
8,5 x 31,5 mm
10 x 38 mm
14 x 51 mm
22 x 58 mm
 Profundidad de montaje: 70 mm
 Las bases seccionadoras no maniobran bajo carga
 N° de Polos: 1, 1+N, 2, 3, 3+N
 Con o sin señalización de fusible quemado, mediante LED parpadeante
Prevenir accidentes por mal uso de fusibles:
Baja calidad en el proceso de fabricación o por reparación
Elemento fusible mal centrado
Contacto con el cuerpo aislante
Zona con bajo contenido de arena
Prevenir accidentes por mal uso de fusibles:
Baja calidad en el proceso de fabricación o por reparación
Baja densidad de arena de cuarzo
Ensayo:
Corriente de Cortocircuito de ensayo: 500 A
La capacidad de ruptura de un fusible en buenas condiciones es de 50.000 A (50 kA)
Defectuoso
OK
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Diapositiva 1