¿Qué es un Fusible?
Los fusibles son componentes eléctricos y electrónicos que evitan los incendios eléctricos y la propagación a circuitos superiores en caso de sobrecorriente.
Cuando en un circuito eléctrico se produce una anomalía, como un cortocircuito o una sobrecarga, se produce una sobrecorriente cuando el valor de la corriente supera el valor diseñado del circuito. Las sobrecorrientes no sólo provocan el fallo del equipo en el propio circuito eléctrico, sino que también pueden causar incendios debido a la generación anormal de calor o a la ignición.
También existe un alto riesgo de que se produzcan caídas de tensión y otras anomalías en los circuitos superiores del lado de la fuente de alimentación. Los fusibles se incorporan para proteger contra estos peligros derivados de las sobrecorrientes. Cuando se conectan en serie en un circuito, actúan como conductores de corriente en condiciones normales. En caso de sobrecorriente, la parte conductora del fusible se funde, interrumpiendo así el suministro eléctrico al circuito del lado de la carga.
Usos de los Fusibles
Los fusibles se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en la industria. Entre las aplicaciones específicas se incluyen las siguientes:
- Para la protección de circuitos de instrumentación y control
- Para la protección de piezas de control de automóviles
- Para la protección de equipos OA como impresoras y máquinas multifunción
- Para la protección de electrodomésticos como televisores y aparatos de aire acondicionado.
- Para la protección contra cortocircuitos de transformadores en redes de transmisión y distribución de energía de alta tensión.
- Para la protección contra cortocircuitos de motores de alta tensión.
En el pasado, los disyuntores sin fusibles eran comunes en los paneles eléctricos residenciales, pero en los últimos años, los fusibles han ganado más popularidad ya que necesitan ser reemplazados solo cuando se funden.
Sin embargo, en el contexto de los vehículos, los fusibles siguen siendo ampliamente utilizados para proteger los sistemas eléctricos y prevenir incendios. Hay diferentes tipos de fusibles, como los de placa y los de cuchilla, que se utilizan en diversas aplicaciones según su forma y características específicas.
Principio de los Fusibles
El principio básico de los fusibles es que se funden solos debido al calor generado por las sobrecorrientes. Constan principalmente de una boquilla, un elemento fusible y una carcasa.
1. Boquilla
La boquilla es la pieza metálica que conecta el fusible al circuito eléctrico. También existen fusibles con terminales en Y o fusibles tipo de cuchilla.
2. Elemento Fusible
El elemento fusible es la parte que se funde en caso de sobrecorriente. Cuando la corriente circula por el elemento fusible, se genera un calor Joule proporcional al cuadrado del valor de la corriente. Si la corriente es inferior a la nominal, la disipación de calor es superior al aumento de temperatura asociado a la generación de calor Joule, por lo que no se produce la fusión. Si se supera la corriente nominal, la temperatura aumenta y la corriente se interrumpe por fusión. La fusión es generalmente irreversible y requiere la sustitución del fusible para restablecerla.
3. Carcasa
La carcasa es la pieza que soporta el elemento fusible y la boquilla. Está fabricada con materiales aislantes como el vidrio, la porcelana o la resina. Los fusibles cuya carcasa está formada por un tubo de vidrio se denominan fusibles de tubo de vidrio.
¿Cómo elegir un Fusible?
Los fusibles se seleccionan principalmente en función de su valor de corriente nominal. El punto clave es seleccionar una corriente nominal que esté por debajo del valor de la corriente nominal de los componentes del circuito, garantizando al mismo tiempo que no se produzca una interrupción del circuito debido a un mal funcionamiento.
Las corrientes que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar son la corriente de régimen permanente y la corriente de irrupción. La corriente permanente es el valor de corriente que fluye cuando el circuito realmente utilizado es estable, mientras que la corriente de irrupción es la alta corriente de arranque que se produce cuando se conecta la alimentación al circuito. La corriente de irrupción no provoca fusibles, pero la corriente de irrupción se selecciona para que se produzcan fusibles cuando se supere la corriente de régimen permanente durante el funcionamiento en régimen permanente. Las condiciones de protección se consideran conjuntamente con la característica de tiempo de fusión y la corriente nominal.
La característica de tiempo de fusión es la característica de la magnitud de la corriente y el tiempo que tarda en interrumpirse. La selección se realiza de forma que la corriente de irrupción no se funda durante la duración de la corriente de irrupción y que la corriente de irrupción se funda inmediatamente en caso de accidente por cortocircuito. Otra consideración importante a la hora de seleccionar los fusibles es la temperatura ambiente a la que se utilizará realmente el circuito. Los fusibles se ven afectados por la temperatura ambiente que rodea al equipo, ya que están diseñados para fundirse por efecto del calor.
Tipos de Fusibles
Los fusibles se presentan en una gran variedad de formas para adaptarse al tipo de circuito y al entorno en el que se montan. A continuación se enumeran los tipos típicos:
- Fusibles para montaje en placa electrónica
- Fusibles térmicos
- Fusibles de tubo de vidrio
- Fusibles de cuchilla
- Fusibles limitadores de corriente para circuitos de alta tensión
Si el tipo o la forma que desea utilizar no está disponible en la gama ya preparada, algunos fabricantes aceptan pedidos especiales. La mayoría de los fusibles son fusibles de potencia que se interrumpen por sobreintensidad, pero también existen fusibles térmicos que se interrumpen por temperatura.
Estos detectan un aumento de la temperatura ambiente y se funden, por lo que suelen utilizarse en aparatos que generan calor, como los secadores de pelo. Los elementos fusibles térmicos tienen poca resistencia y generan poco calor debido a la corriente.