Sobre fusíveis
Aug 04, 2023
Introduzir
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Um fusível refere-se a um dispositivo elétrico que usa o calor gerado por ele mesmo para fundir o fundido e desconectar o circuito quando a corrente excede um valor especificado. Um fusível é um disjuntor que derrete o fundido com o calor gerado por ele mesmo após a corrente exceder um valor especificado por um período de tempo, causando a ruptura do circuito; Um protetor de corrente é feito usando este princípio. Os fusíveis são amplamente utilizados em sistemas de distribuição de alta e baixa tensão, sistemas de controle e equipamentos elétricos. Os protetores contra curto-circuito e sobrecorrente são um dos dispositivos de proteção mais comumente usados.
Princípio de trabalho
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O princípio básico de funcionamento de um fusível envolve o uso de um elemento fusível, normalmente feito de um metal ou liga com baixo ponto de fusão. O material mais comum usado para fusíveis é uma mistura de estanho e chumbo, conhecida como solda. Quando a corrente que flui através do fusível excede seu valor nominal, a temperatura do elemento fusível aumenta devido ao efeito de aquecimento Joule. À medida que a temperatura atinge o ponto de fusão do metal, o elemento derrete e interrompe o circuito elétrico, interrompendo o fluxo de corrente.
Aqui está uma explicação passo a passo do princípio de funcionamento:
- Condições normais de operação:Em condições normais, quando a corrente que flui através do circuito está dentro da corrente nominal do fusível, o elemento fusível permanece em estado sólido. Apresenta resistência desprezível ao fluxo de corrente, permitindo que a eletricidade passe livremente pelo fusível.
- Condição de sobrecorrente:Se a corrente no circuito exceder a corrente nominal do fusível, como durante um curto-circuito ou carga excessiva, a corrente que passa através do elemento fusível aumenta substancialmente.
- Efeito de aquecimento Joule:O aumento da corrente faz com que o elemento fusível aqueça devido ao efeito de aquecimento Joule. Este fenômeno ocorre quando a corrente flui através de um material resistivo, gerando calor proporcional ao quadrado da corrente.
- Fusão do elemento fusível:À medida que a temperatura do elemento fusível aumenta, ele eventualmente atinge o seu ponto de fusão. Nessa temperatura crítica, o metal passa do estado sólido para o estado líquido.
- Interrupção do circuito:Uma vez que o elemento fusível derrete, ele interrompe o circuito elétrico, criando um espaço de ar no fusível. Essa lacuna evita qualquer fluxo adicional de corrente através do circuito, desconectando efetivamente a seção defeituosa ou sobrecarregada do resto do sistema.
- Proteção:Ao interromper o circuito, o fusível protege os equipamentos elétricos e a fiação dos efeitos nocivos da corrente excessiva. Previne incêndios elétricos, danos a aparelhos e outros perigos potenciais.
Tipos comuns
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- Fusíveis de cartucho:Esses fusíveis consistem em um corpo cilíndrico feito de cerâmica, vidro ou outros materiais não condutores. Dentro do cartucho há um elo fusível feito de metal. Os fusíveis de cartucho podem ser encontrados em duas categorias principais: fusíveis tipo D e fusíveis tipo NH. Os fusíveis do tipo D são fusíveis de uso geral usados em aplicações industriais e residenciais, enquanto os fusíveis do tipo NH são maiores e usados em aplicações industriais de alta corrente.
- Fusíveis de plugue:Estes são fusíveis de rosca projetados para caber em porta-fusíveis padrão de base Edison. Os fusíveis de plugue são comumente usados em sistemas elétricos residenciais para proteger circuitos e aparelhos ramificados. Eles estão disponíveis em várias classificações de corrente e geralmente são codificados por cores para facilitar a identificação.
- Fusíveis tipo lâmina:Também conhecidos como fusíveis automotivos, os fusíveis de lâmina são comumente usados em veículos para proteger vários circuitos elétricos. Possuem corpo de plástico com duas ou mais pontas de metal na parte traseira. Os fusíveis de lâmina estão disponíveis em diferentes tamanhos, como mini, padrão e maxi, cada um com classificações de corrente variadas.
- Fusíveis Reinicializáveis (Coeficiente de Temperatura Positivo Polimérico - Fusíveis PTC):Esses fusíveis também são conhecidos como fusíveis PTC ou fusíveis reinicializáveis. Ao contrário dos fusíveis tradicionais, os fusíveis reinicializáveis não precisam ser substituídos após a viagem. Eles contêm um elemento polimérico que apresenta alta resistência em temperaturas normais de operação. Se ocorrer uma condição de sobrecorrente, o elemento aquece e sua resistência aumenta significativamente, limitando efetivamente o fluxo de corrente. Uma vez eliminada a falha, o fusível PTC esfria e sua resistência retorna ao estado baixo, permitindo novamente o fluxo de corrente.
- Fusíveis térmicos:Também chamados de cortes térmicos ou fusíveis de temperatura, esses dispositivos de segurança são projetados para proteger contra superaquecimento. Eles contêm um fusível que derrete a uma temperatura específica, interrompendo o circuito e desconectando a energia para evitar maior superaquecimento.
- Fusíveis de alta tensão:Esses fusíveis são projetados especificamente para aplicações de alta tensão, como em sistemas de transmissão e distribuição de energia. Eles têm construção robusta para lidar com altas correntes e são normalmente encontrados em gabinetes cheios de óleo ou gás.
- Fusíveis semicondutores:Esses fusíveis são projetados para proteger componentes eletrônicos sensíveis e dispositivos semicondutores. Eles possuem características de ação rápida para evitar danos causados por transientes de alta energia e curtos-circuitos.
Uso e manutenção
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Em sistemas de distribuição de baixa tensão, os fusíveis são um tipo de aparelho elétrico que desempenha uma função de proteção de segurança. Os fusíveis são amplamente utilizados para proteção de redes elétricas e equipamentos elétricos. Quando ocorre uma falha de curto-circuito ou sobrecarga na rede elétrica ou no equipamento elétrico, eles podem desligar automaticamente o circuito para evitar danos ao equipamento elétrico e evitar a propagação de acidentes.
Um fusível é composto por uma base de isolamento (ou componente de suporte), contatos, fusão, etc. A fusão é a principal parte funcional do fusível. O fundido é equivalente a uma seção especial de fio conectada em série em um circuito. Quando ocorre um curto-circuito ou sobrecarga no circuito, a corrente é muito alta e o derretimento derrete devido ao superaquecimento, interrompendo assim o circuito. Os derretimentos costumam ser transformados em filamentos, grades ou folhas. Os materiais fundidos têm características de pontos de fusão relativamente baixos, características estáveis e fácil fusão. Geralmente, são usadas ligas de chumbo-estanho, folhas de cobre folheadas a prata, zinco, prata e outros metais. Durante o processo de fusão e corte do circuito, será gerado um arco. Para extinguir o arco de forma segura e eficaz, o fundido geralmente é instalado na caixa do fusível e são tomadas medidas para extinguir rapidamente o arco.
Os fusíveis têm as vantagens de estrutura simples, uso conveniente e preço baixo, e são amplamente utilizados em sistemas de baixa tensão.
observação
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Dado o excelente desempenho de proteção contra curto-circuito dos fusíveis, eles são amplamente utilizados em sistemas de distribuição de alta e baixa tensão, sistemas de controle e equipamentos elétricos. Os protetores contra curto-circuito e sobrecorrente são um dos dispositivos de proteção mais utilizados e importantes.
Na aplicação, deve-se prestar atenção às precauções de uso de fusíveis, inspeções diárias e manutenção.
Precauções para usar fusíveis:
1. As características de proteção do fusível devem ser adaptadas às características de sobrecarga do objeto protegido. Considerando a possível corrente de curto-circuito, deverá ser selecionado um fusível com capacidade de interrupção correspondente;
2. A tensão nominal do fusível deve se adaptar ao nível de tensão da linha, e a corrente nominal do fusível deve ser maior ou igual à corrente nominal do fundido;
3. A corrente nominal de cada nível de fusão do fusível no circuito deve ser correspondente, e a corrente nominal do nível de fusão anterior deve ser maior que a corrente nominal do próximo nível de fusão;
4. A fusão do fusível deve ser combinada de acordo com os requisitos, e não é permitido aumentar arbitrariamente a fusão ou usar outros condutores para substituir a fusão
Inspeção de fusíveis:
1. Verifique se os valores nominais dos fusíveis e fundidos correspondem aos equipamentos protegidos;
2. Verifique a aparência do fusível quanto a danos ou deformações e verifique se há marcas de descarga intermitentes no isolamento de porcelana;
3. Verifique se cada ponto de contato do fusível está intacto, firmemente conectado e se não há fenômeno de superaquecimento;
4. Se o indicador do sinal do fusível está normal.
Uso e manutenção de fusíveis:
1. Quando o derretimento derrete, é necessário analisar cuidadosamente a causa do derretimento. Possíveis razões incluem
(1) falha de curto-circuito ou fusão normal devido à operação de sobrecarga;
(2) Se o fundido for utilizado por muito tempo, ele pode quebrar devido à oxidação ou alta temperatura durante a operação, resultando em alterações nas características do fundido;
(3) Há danos mecânicos durante a instalação do fundido, o que reduz sua área de seção transversal e causa desconexão acidental durante a operação.
2. Ao substituir o fundido, é necessário:
(1) Antes de instalar um novo fundido, a causa do derretimento deve ser identificada. Se a causa do derretimento não for determinada, não substitua o fundido para entrega experimental;
(2) Ao substituir um novo fundido, verifique se o valor nominal do fundido corresponde ao equipamento protegido;
(3) Ao substituir um novo fundido, é necessário verificar a condição de queima interna do tubo fusível. Se houver queimaduras graves, o tubo fusível deverá ser substituído ao mesmo tempo. Quando o tubo de fusão de porcelana estiver danificado, não é permitido substituí-lo por outro tubo de material. Ao substituir o fundido de um fusível do tipo enchimento, deve-se prestar atenção ao enchimento do enchimento.
3. O fusível deve ser reparado simultaneamente com o dispositivo de distribuição de energia:
(1) Limpe a poeira e verifique a condição de contato dos pontos de contato;
(2) Verifique a aparência do fusível (remova o tubo do fusível) quanto a danos ou deformações e verifique se há marcas de cintilação de descarga nos componentes de porcelana;
(3) Verifique se o fusível, o derretimento e o circuito ou equipamento protegido correspondem e investigue imediatamente quaisquer problemas;
(4) Preste atenção na verificação da linha N no sistema de aterramento TN e na linha de proteção de aterramento do equipamento. Não é permitido o uso de fusíveis; (5) Ao manter e inspecionar fusíveis, é necessário cortar a fonte de alimentação de acordo com as normas de segurança, e não é permitido remover o tubo do fusível com eletricidade.
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