Definición
Los
fusibles de BT son dispositivos de protección que mediante la fusión de uno o
más de sus elementos, diseñados especialmente, interrumpe el circuito y corta
la corriente cuando ésta excede un determinado valor durante un tiempo
suficiente.
Tipos de fusibles
Existe
una gran variedad de fusibles de baja tensión en el mundo. Todos los países con
gran tradición industrial poseen sus fusibles específicos. De acuerdo con lo
dicho se pueden citar en la actualidad las siguientes familias:
● Fusibles tipo
americano (Normas NEMA y UL). Aplicados en los países con influencia USA
(América del Norte, Centro y Sur, así como algunos países de Asia).
● Fusibles tipo
británico (Normas BS). Adoptados en los países de tradicional influencia británica
(Commonwealth y otros de Europa, América, África y Oceanía).
● Fusibles alemanes
(Normas DIN y VDE). Utilizados en algunos países europeos (Norte, Centro y Este
de Europa).
● Fusibles franceses
(Normas NF y UTE). Empleados en algunos países europeos y excolonias francesas.
También
otros países como Italia o Japón tienen fusibles propios.
Desde
hace unos 50 años la IEC viene realizando una notable labor de normalización y
unificación. Fruto de ella es la aceptación internacional de unas ejecuciones
normalizadas que son la base de los fusibles europeos y españoles.
Fusibles normalizados IEC / UNE
Se
han normalizado dos aspectos:
1.-
Las características de funcionamiento (Curvas I-t, I²t, limitación) distinguiendo
tres áreas de aplicación:
●
Fusibles de uso general,
denominados "De característica g".
●
Fusibles de
acompañamiento, denominados "De característica a"
2.-
La forma constructiva y dimensiones, así como el entorno 'profesional' o 'no
profesional' de las personas que los utilicen, por ejemplo reponiendo los
fusibles fundidos. En este sentido se distinguen:
●
Fusibles para uso
por personas no calificadas (uso doméstico).
●
Fusibles para uso
por personal calificado (uso industrial).
Tabla:
Fusibles normalizados IEC / UNE
Fusibles más comunes en España
●
De uso doméstico:
o
Fusibles de rosca o
tipo D. Los D01, D02 y D03 -denominados NEOZED- y los DII, DIII y DIV
-denominados DIAZED-.
●
De uso industrial:
o
Fusibles de
cuchillas. En sus 6 tamaños (00, 0, 1, 2, 3 y 4).
o
Fusibles
cilíndricos. En sus 3 tamaños (10x38, 14x51 y 22x58 mm).
Los
otros tipos previstos en CEI / UNE no se usan o se usan en aplicaciones muy
contadas. Por ejemplo:
●
Algunos fusibles
domésticos y cilíndricos acompañando determinados equipos importados.
● Fusibles de pletinas
para protección de semiconductores montados en equipos electrónicos o sistemas
de alimentación ininterrumpida de fabricación británica o americana.
Esquema: Composición fusibles tipo D
Esquema: Sección cartucho fusible tipo D
Características de actuación
El
comportamiento de los fusibles protegiendo equipos y líneas se evalúa por medio
de las curvas siguientes:
Característica I-t (tiempo-corriente)
Las
normas UNE / IEC indican para las clases gG y gM y para cada corriente asignada
la zona en que todos los fabricantes deben ubicar la característica I-t de los
fusibles. Esta zona está limitada por el tiempo mínimo de prearco (fusión) y el
tiempo máximo de interrupción (prearco+arco).
Estas
curvas deben satisfacer las condiciones reflejadas por las ventanas
especificadas. Asimismo, el comportamiento en las sobrecargas de dichos
fusibles de alto poder de corte se describe mediante dos corrientes y un tiempo
denominados:
●
Corriente
convencional de no fusión Inf (también I1).
●
Corriente convencional
de fusión If (también I2).
●
Tiempo convencional
tc.
Ejemplo
de zona y ventanas para gG16A
La clase aM
En
los fusibles clase aM se define una zona única común a todas las corrientes
asignadas. Estos fusibles no pueden montarse solos ya que no pueden soportar
sin destruirse, determinadas sobrecargas de larga duración.
En
este sentido las normas imponen que los fabricantes indiquen el cumplimiento de
unos valores especificados (k0In) y (k1In) de modo que el usuario disponga de
la información suficiente para elegir y ajustar el dispositivo de protección
contra sobrecargas.
Para
que los fusibles aM estén protegidos debidamente, la intersección entre la
curva mínima de fusión y la del dispositivo de protección térmica estará
situada por debajo del punto 60s - K0I0.
Zona única y ventanas de la clase aM
Característica de limitación
La
limitación se produce cuando el tiempo de fusión o de prearco es
suficientemente pequeño de modo que aparece el arco antes de que se alcance la
cresta de la corriente de cortocircuito prevista. Permiten reducir el
dimensionado de los circuitos frente a las solicitudes por cortocircuito.
Observaciones:
De
modo general se puede decir que se produce limitación si tprearco 10 ms.
La
limitación aumenta si incrementa la corriente de cortocircuito prevista.
Para
una misma corriente de cortocircuito prevista, la limitación es inversamente
proporcional a la corriente asignada (los fusibles pequeños limitan más).
Características de I²t (Energía específica)
Tienen
un gran interés en la determinación de la selectividad entre fusibles o entre
fusibles y otros dispositivos. También en la protección de cables y
semiconductores.
Existe
selectividad entre F1 y F2 si:
Esto
es, cuando la I²t de prearco mínima del
fusible mayor (F1) es superior o igual a la I²t de funcionamiento total máxima
del fusible menor (F2).
Las
normas IEC / UNE establecen para cada corriente asignada unos valores máximos
de I²t
de funcionamiento y mínimos I²t de prearco. Los valores I²t de
cualquier fusible que cumple IEC / UNE deben estar entre estos límites. Los
fabricantes expresan estos valores en forma de tablas o gráficos como el
representado.
En
dicha figura se muestra para el calibre 125 A que los valores según IEC / UNE
son 36.000 y 104.000 A²s. El fabricante
representado cumple con la normativa, ya que sus valores son 48.000 y 80.000
A²s.
Aplicaciones típicas de los fusibles BT
Los
fusibles están reconocidos en las normas como dispositivos apropiados para la
protección contra sobrecorrientes (sobrecargas y cortocircuitos). Algunos
ejemplos de empleo son:
Protección
de líneas y conductores. Se debe verificar:
●
Frente a las
sobrecargas
●
Frente a los
cortocircuitos
Protección de motores y aparamenta asociada (contactor +
relé térmico). Debiendo cumplir:
● La característica It
del fusible no debe cortar la curva de arranque normal del motor en las
condiciones especificadas (Número de arranques sucesivos y tiempo de arranque).
●
El fusible debe
proteger:
o
El motor, frente a los
cortocircuitos (limitando desperfectos).
o
El relé térmico en
los cortocircuitos debe cumplir: I2t relé I2t total fusible.
o
Los contactos del
contactor (soldadura) I limitada fusible
I repulsión contactor.
●
Proporcionar al
conjunto fusible-contactor-relé la capacidad de cortocircuito necesaria.
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