Introdução ao papel da Breguet no desenvolvimento de fusíveis
Sugestão de Breguet: usar parte reduzida de condutores para proteger estações telegráficas de raios
1864: Uso de elementos fusíveis e fios para proteger cabos telegráficos e instalações de iluminação
1890: Thomas Alva Edison ganha os direitos de um fusível como parte de seu sistema de distribuição elétrica
O que é fusível?
Definição em eletrônica/elétrica
Dispositivo crucial para proteção contra condições de sobrecorrente
A tira de metal se dissolve com corrente excessiva, abrindo o circuito
Também denominado como desconexão automática de fornecimento (ADS)
Barato e comumente usado para proteção contra curto-circuito ou alta corrente
Por que exigimos fusível?
Propósito:
Evita que eletrodomésticos sofram danos de alta corrente ou sobrecarga
Evita falhas na fiação e riscos de incêndio
Faísca abrupta quando o fusível quebra pode danificar aparelhos
Necessidade de diferentes tipos de fusíveis para proteção eficaz
Fusíveis classificados em Amperes; baseado no calor gerado pela resistência
Comprimento de fio mais curto, resistência mínima
Comprimento mínimo do fio, resistência mínima
Características dos Fusíveis
Valor da classificação atual
Corrente máxima conduzida sem fusão
Medido em amperes; tem características térmicas
Valor nominal de tensão
Conexão em série; classificação de tensão não aumentada
Temperatura
A temperatura operacional mais alta reduz a corrente nominal, causando derretimento
Queda de tensão
A corrente adicional aumenta a temperatura, causa derretimento; a queda de tensão é mínima após a fusão
Princípio de funcionamento do fusível
Efeito de aquecimento da corrente
Construído com tira/fio metálico fino
Sempre conectado em série
Alta corrente amolece o fusível, abre o circuito, impede a alimentação
Operação normal: calor dissipado, temperatura abaixo do ponto de fusão
Condições de falha: alta corrente, alta temperatura, fusível derrete e quebra, protege contra sobrecarga/curto-circuito
Construção de fusíveis
Feito de condutor metálico cuidadosamente selecionado
Permite apenas corrente limitada; interrompe o circuito se for excedido
Fornece supressão de sobretensão
Detalhes de construção:
Substituível pelo mesmo fusível de potência
Materiais: cobre (Cu), zinco (Zn), alumínio (Al), prata (Ag)
Funciona como disjuntor e dispositivo de segurança
Fórmula de classificação do fusível:
Classificação do fusível=(potência (watts)/tensão (volts)) x 1,25
Etapas de seleção do fusível:
Escolha o fusível
Escreva a tensão do aparelho (V) e a potência (W)
Calcular a classificação do fusível
Use a próxima classificação de fusível mais alta disponível (por exemplo, 7,689A → use fusível de 8A)
Supressão de Sobretensão em Fusíveis
Além de limitar a corrente, os fusíveis também podem desempenhar um papel na proteção dos circuitos contra picos de tensão. Às vezes, os circuitos elétricos ficam expostos a surtos ou sobretensões repentinas, que podem ser tão prejudiciais quanto a corrente excessiva. Para resolver isso, dispositivos de proteção contra sobretensão são frequentemente usados junto com fusíveis para proteger contra picos de corrente e tensão.
Componentes como termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC) são comumente colocados em paralelo com a fonte. Quando um pico de tensão causa o fluxo excessivo de corrente, a resistência do NTC diminui, permitindo que ele absorva o pico e proteja o circuito. Da mesma forma, os varistores de óxido metálico (MOVs) são dispositivos semicondutores que podem absorver surtos de tensão bidirecionalmente, oferecendo proteção adicional contra sobretensões transitórias.
Ao incorporar estes elementos, o fusível não só protege contra sobrecargas e curtos-circuitos, mas também aumenta a segurança geral do sistema eléctrico, suprimindo picos de tensão prejudiciais.
A construção básica do fusível é mostrada a seguir:
Um fusível no circuito elétrico pode ser trocado colocando um novo fusível com níveis de potência semelhantes. Pode ser projetado com elementos como Cu (cobre), Zn (zinco),
Al (alumínio) e Ag (prata). Eles também funcionam como um disjuntor para interromper o circuito enquanto ocorre uma falha abrupta no circuito. Isso funciona como uma segurança
medida ou protetor dos seres humanos contra riscos. Assim, o fusível funciona.
Classificação do fusível=(potência (watts)/tensão (volts)) x 1,25
A seleção de um fusível pode ser feita calculando a classificação do fusível usando a fórmula acima.
Escolha o fusível.
Anote a voltagem (volts) e a potência (watts) do aparelho.
Calcule a classificação do fusível.
Após o resultado, use a classificação máxima do fusível. Por exemplo, se a classificação calculada do fusível for a classificação máxima do fusível. Isso significa que quando a classificação calculada do fusível
é 7,689 amperes, então um fusível com 8 amperes deve ser instalado no circuito elétrico.
Diferentes tipos de fusíveis
Classificação por aplicação:
Fusível tipo CA
Fusível tipo CC
Classificado ainda por níveis de tensão
Referência do diagrama: tabela de tipos de fusíveis (não mostrado)
Tipos de fusíveis
Fusíveis CC:
Tamanho maior, valor constante acima de 0V
Remoção/desativação de circuito complicado
Arco elétrico possível; eletrodos colocados distantes um do outro
Tamanho grande, construção complexa
Fusíveis CA:
Tamanho menor
A corrente oscila 50-60 vezes/seg; sem arco elétrico
Pode ser menor; ainda classificados em fusíveis HV (alta tensão) e LV (baixa tensão)
Fusíveis de baixa tensão
Tipos de fusíveis de baixa tensão:
Reutilizável
Cartucho
Cair fora
Atacante
Trocar
Tipos de fusíveis reutilizáveis
Usado em fiação doméstica, pequenas indústrias, aplicações de baixa corrente
Duas partes principais: base do fusível (porcelana, terminais de entrada/saída), porta-fusível (alumínio, cobre estanhado, chumbo)
Porta-fusíveis facilmente substituível
Tipos de fusíveis de atacante
Usado para disparar/fechar circuito
Têm força e deslocamento significativos
Fusível tipo interruptor
Fechado com interruptor de metal e fusível
Usado em tensões baixas e intermediárias
Tipos de fusíveis
O derretimento faz com que o elemento caia por gravidade
Usado para proteger transformadores externos
Tipos de fusíveis HV (alta tensão)
Usado para proteger transformadores (transformadores de instrumentos, pequenos transformadores de potência, sistemas de potência)
Classificado para 1500 V a 138.000 V
Peça do fusível feita de cobre, prata ou estanho para desempenho consistente
Fusíveis reinicializáveis (polifusíveis ou fusíveis PTC)
Outra categoria significativa é o fusível reajustável, comumente conhecido como fusível polifusível ou fusível PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo). Ao contrário dos fusíveis tradicionais que exigem substituição manual após uma falha, esses fusíveis possuem um recurso inteligente de-reinicialização automática.
Como funcionam os fusíveis reinicializáveis
Os fusíveis reinicializáveis são feitos de materiais como polímeros orgânicos preenchidos com partículas de carbono. Em condições normais, eles conduzem eletricidade facilmente e permitem que a corrente flua conforme necessário. No entanto, quando muita corrente passa-devido a uma falha ou sobrecarga-o calor gerado faz com que o polímero se expanda. Esta ação separa as partículas de carbono, aumentando drasticamente a resistência e essencialmente interrompendo a corrente. Depois que o problema for resolvido e o dispositivo esfriar, o polímero se contrai, as partículas de carbono se reconectam e o fusível recupera seu estado condutor-pronto para proteger o circuito novamente.
Esses tipos de fusíveis são particularmente valorizados em aplicações onde o acesso é complicado, como no interior de fontes de alimentação de computadores, carregadores de telefone e até mesmo em eletrônicos aeroespaciais. Não há necessidade de substituição ou intervenção manual-o fusível se reinicia sozinho, tornando-o ideal para configurações fechadas ou de missão{2}}crítica.
Identificação de fusíveis reinicializáveis
Os fusíveis PTC costumam ser reconhecíveis por seu formato e cor: as versões-de passagem geralmente têm formato de disco-e amarelo-laranja, enquanto as versões de montagem-em superfície podem aparecer verdes com marcações brancas ou pretas com dourado. Eles são fabricados em uma ampla gama de classificações de corrente, garantindo compatibilidade com diversas necessidades de proteção.
Fusíveis semicondutores
Outra categoria importante a considerar são os fusíveis semicondutores. Eles são especialmente projetados para proteger componentes eletrônicos sensíveis, como diodos, tiristores e transistores, comumente encontrados em eletrônica de potência. Ao contrário dos fusíveis padrão, os fusíveis semicondutores reagem extremamente rapidamente a situações de sobrecorrente,-frequentemente chamados de fusíveis "ultra-rápidos".
A razão para esta velocidade é simples: os semicondutores podem ser danificados mesmo por breves surtos de alta corrente. Os fusíveis semicondutores são projetados com valores I²t baixos (o que significa que limitam a energia liberada-durante uma falha) e interrompem imediatamente o circuito para evitar danos. Como resultado, eles são normalmente usados em aplicações que envolvem inversores de frequência variável, inversores e outros dispositivos eletrônicos de precisão onde a proteção rápida é essencial.
Esses fusíveis são comuns em painéis de controle industriais e circuitos de comutação de alta-velocidade, oferecendo uma camada adicional de segurança para componentes delicados e de alto-valor.
Diferença entre fusíveis de sopro lento e de sopro rápido
Ao escolher um fusível para uma aplicação específica, é importante compreender a distinção entre fusíveis de queima lenta e fusíveis de queima rápida, pois cada tipo responde de maneira diferente a surtos e sobrecargas.
Fusíveis de sopro lento: esses fusíveis são projetados com um elemento mais espesso ou especialmente construído que permite tolerar sobrecorrentes temporárias, como picos de energia de curta duração ou correntes de partida comuns em dispositivos como motores e transformadores. Isto os torna ideais onde são esperados picos momentâneos durante a operação normal, pois o fusível só desconectará o circuito se o excesso de corrente persistir além de um breve intervalo.
Fusíveis de sopro rápido: Por outro lado, os fusíveis de ação rápida operam com muito menos tolerância à sobrecarga. Eles são projetados para cortar o circuito quase imediatamente se a corrente nominal for excedida. Esta característica os torna adequados para proteger componentes eletrônicos sensíveis ou componentes que podem ser danificados rapidamente, mesmo por uma breve sobrecorrente.
A seleção entre esses dois tipos de fusíveis depende em grande parte da natureza do equipamento e do perfil de corrente típico experimentado durante a inicialização e operação.
Fusíveis reinicializáveis (polifusíveis ou fusíveis PTC)
Outra categoria significativa é o fusível reajustável, comumente conhecido como fusível polifusível ou fusível PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo). Ao contrário dos fusíveis tradicionais que exigem substituição manual após uma falha, esses fusíveis possuem um recurso inteligente de-reinicialização automática.
Como funcionam os fusíveis reinicializáveis
Os fusíveis reinicializáveis são feitos de materiais como polímeros orgânicos preenchidos com partículas de carbono. Em condições normais, eles conduzem eletricidade facilmente e permitem que a corrente flua conforme necessário. No entanto, quando muita corrente passa-devido a uma falha ou sobrecarga-o calor gerado faz com que o polímero se expanda. Esta ação separa as partículas de carbono, aumentando drasticamente a resistência e essencialmente interrompendo a corrente. Depois que o problema for resolvido e o dispositivo esfriar, o polímero se contrai, as partículas de carbono se reconectam e o fusível recupera seu estado condutor-pronto para proteger o circuito novamente.
Esses tipos de fusíveis são particularmente valorizados em aplicações onde o acesso é complicado, como no interior de fontes de alimentação de computadores, carregadores de telefone e até mesmo em eletrônicos aeroespaciais. Não há necessidade de substituição ou intervenção manual-o fusível se reinicia sozinho, tornando-o ideal para configurações fechadas ou de missão{2}}crítica.
Identificação de fusíveis reinicializáveis
Os fusíveis PTC costumam ser reconhecíveis por seu formato e cor: as versões-de passagem geralmente têm formato de disco-e amarelo-laranja, enquanto as versões de montagem-em superfície podem aparecer verdes com marcações brancas ou pretas com dourado. Eles são fabricados em uma ampla gama de classificações de corrente, garantindo compatibilidade com diversas necessidades de proteção.
Tipos de fusíveis reutilizáveis
Os fusíveis reutilizáveis são classificados como fusíveis de baixa tensão e são quase usados em pequenas aplicações, como fiação doméstica, indústrias de pequena{0}}escala e outras pequenas aplicações de corrente. Esses tipos de fusíveis incluem duas partes essenciais: uma base de fusível, que possui dois terminais, como entrada e saída. Em geral este elemento é fabricado em Porcelana. Outra parte deste fusível é um porta-fusível, que prende o elemento fusível.
Este elemento é fabricado em alumínio, cobre estanhado e chumbo. A principal vantagem de um porta-fusível é que podemos simplesmente conectar e remover o fusível da base sem risco de choque. Como o fusível está danificado devido à corrente intensa, podemos simplesmente eliminar o porta-fusível e também recolocar o fio do fusível.
Observação:Os fusíveis reutilizáveis são simples e reutilizáveis, mas são um pouco menos confiáveis que os fusíveis de alta capacidade de ruptura (HRC). Eles são amplamente utilizados em residências e escritórios por sua facilidade de manutenção, apesar do leve comprometimento na confiabilidade.
Tipos de cartuchos de fusíveis
Os fusíveis do tipo cartucho possuem recipientes totalmente fechados e também contato metálico. As aplicações deste fusível incluem principalmente baixa tensão (LV), alta tensão (HV) e fusíveis pequenos. Novamente, esses tipos de fusíveis são classificados em dois tipos: fusíveis do tipo D-e do tipo Link-.
Fusíveis de cartuchosão muito semelhantes em construção aos fusíveis DC de cartucho. Eles consistem em um envelope transparente e selado que envolve o elemento fusível, o que permite fácil inspeção. Os fusíveis de cartucho podem ser conectados (tipo lâmina) ou parafusados em um acessório (tipo parafuso).
Fusível de cartucho-tipo D
Este tipo de fusível é composto pelo cartucho, base do fusível, anel adaptador e tampa. A base do fusível consiste em uma tampa de fusível, que é embalada com o ingrediente do fusível por cartucho usando um anel adaptador.
É composto pelo cartucho, base do fusível, tampa e anel adaptador. A base do fusível possui a tampa do fusível, que é encaixada no elemento fusível com um cartucho através do anel adaptador. A conexão do circuito é finalizada quando a inclinação do cartucho estabelece contato através do condutor.
Fusível tipo link
O fusível do tipo link também é conhecido como fusível de alta capacidade de ruptura (HRC) ou tipo BS. Neste tipo de fusível, o fluxo de corrente com o elemento fusível é especificado sob condições padrão.
Neste fusível tipo BS, o fluxo de corrente pelo elemento fusível é dado em condições normais. O arco gerado pelo fusível queimado é controlado e é fabricado em porcelana, cerâmica e prata. O recipiente do elemento fusível é preenchido com areia de sílica. Este tipo de fusível é novamente categorizado em duas partes: um tipo de lâmina e um tipo aparafusado.
Tipos de fusíveis de lâmina e aparafusados
O fusível tipo faca ou tipo plug-de fusíveis é projetado com plástico. Este tipo de fusível pode ser facilmente trocado no circuito elétrico excluindo qualquer carga.
No fusível do tipo aparafusado, as placas condutoras deste fusível são colocadas na base do fusível.
Tipos de fusíveis de atacante
O tipo de fusível atacante é empregado para desarmar e fechar o circuito elétrico. Esses fusíveis têm muita força e também deslocamento.
Recurso Adicional:Os fusíveis do percussor geralmente são fornecidos com um percussor-com mola que atua como um indicador visual, mostrando quando o fusível queimou. O atacante também pode ativar comutadores adicionais, adicionando outra camada de segurança e automação.
Fusível tipo interruptor
Basicamente, o fusível do tipo chave é fechado com uma chave de metal e também um fusível. Esses fusíveis são usados principalmente em níveis de tensão baixa e intermediária. Uma característica notável do interruptor de fusível é uma alça operada manualmente, que permite conectar ou desconectar fusíveis de alta corrente com segurança. Ao integrar o mecanismo de comutação com o fusível, torna-se muito mais fácil isolar um circuito durante a manutenção ou em caso de falha, oferecendo uma camada adicional de proteção e comodidade nos sistemas elétricos.
Operação:Os fusíveis do interruptor apresentam uma alça operada manualmente que permite conectar ou desconectar fusíveis de alta corrente com segurança, agregando conveniência tanto na operação quanto na manutenção.
Tipos de fusíveis
Neste tipo de fusível, a fusão do fusível faz com que o elemento caia abaixo da gravidade em relação à sua assistência mínima. Esses tipos de fusíveis são empregados para proteger transformadores externos.
Ponto-chave:Os fusíveis de saída contêm um braço de alavanca-acionado por mola que se retrai quando ocorre uma falha, fazendo com que o elemento derretido caia e indique visivelmente um fusível queimado. Para restaurar a operação, o fusível deve ser religado e colocado de volta no lugar, tornando-o uma forma de fusível de expulsão comumente usado em aplicações externas.
Tipo de abandono
Estes são os principais tipos de fusíveis de baixa tensão.
Tipos de fusíveis HV (alta tensão)
Geralmente, os fusíveis de alta tensão são usados para proteger os transformadores, como transformadores de instrumentos, pequenos transformadores de potência e também usados em sistemas de energia. Esses fusíveis são
normalmente carregado para tensões acima de 1500 V a 138000 V.
A parte fundida nos fusíveis de alta tensão é fabricada com cobre, prata ou, em alguns casos, é usado estanho, a fim de oferecer desempenho consistente e estável. Esses fusíveis são
classificados em três tipos que incluem o seguinte.
Que tipos de fusíveis são usados para proteção do motor?
Fusíveis de retardo usados em circuitos ramificados de motores
Dimensionado para corresponder à corrente de carga do motor para proteção contra curto-circuito e circuito
Vantagens e desvantagens do fusível elétrico
Vantagens
Barato-, não requer cuidados/manutenção adicionais
Totalmente automático, mais rápido que os disjuntores
Tamanho pequeno, efeito limitador de corrente em condições anormais
Características de tempo{0}}corrente reversível para proteção contra sobrecarga
Desvantagens
Tempo de substituição necessário
Recurso de tempo-atual nem sempre sincronizado com elemento de proteção
Aplicações de diferentes tipos de fusíveis
Essencial em todos os circuitos elétricos
Principais aplicações:
Transformadores de potência
Aparelhos elétricos: ACs, TVs, máquinas de lavar, sistemas de música, etc.
Cabeamento elétrico doméstico
Telefones celulares
Partidas de motor
Portáteis
Carregadores de energia
Câmeras, scanners, impressoras, fotocopiadoras
Automóveis, dispositivos eletrônicos, jogos
Conclusão:
Função de fusível: protege os circuitos contra sobrecorrente
O fluxo atual-em tempo real é inconsistente; risco de superaquecimento e danos
Apesar dos disjuntores, os fusíveis ainda são amplamente utilizados em componentes elétricos fundamentais
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