Entendendo Fusíveis: Tipos, Classificações e Instalação Segura

Embora a classificação de ampacidade de um condutor seja tipicamente um limite de projeto que nunca deve ser excedido, os fusíveis são uma exceção. Nesses dispositivos, o próprio projeto é ultrapassar a corrente nominal e então interromper o circuito com segurança.

O que é um Fusível?

Um fusível é um dispositivo de segurança elétrica que contém uma tira condutora projetada para derreter e abrir quando a corrente excede seu valor nominal. Como um fusível é ligado em série com o equipamento que protege, no momento em que queima, todo o circuito é aberto e a corrente para de fluir para os componentes protegidos. Em um circuito paralelo, um fusível em um ramo não afetará os outros ramos.

Para evitar arco elétrico perigoso quando o elemento do fusível queima, a tira é normalmente encapsulada em uma bainha protetora. Em fusíveis automotivos, a bainha é transparente para que o elemento possa ser inspecionado visualmente. A fiação residencial frequentemente usava fusíveis de rosca de vidro com um núcleo fino de folha de metal. A fotografia a seguir mostra ambos os tipos:

 

 

Fusíveis do tipo cartucho são comuns em aplicações automotivas e industriais quando uma bainha não de vidro é necessária. Como os fusíveis são projetados para falhar abertos, eles são normalmente instalados em um suporte em vez de soldados ou aparafusados diretamente aos condutores. A próxima imagem mostra fusíveis de cartucho de vidro em um suporte multi-fusível:

 

 

Clipes de mola retêm o fusível, enquanto a base do suporte é um bom isolante elétrico. Um tipo diferente de suporte é frequentemente usado em painéis de controle onde todos os pontos de contato são ocultos atrás de uma carcaça isolante:

 

 

O cavalo de batalha moderno para proteção contra sobrecorrente de alta corrente é o disjuntor.

O que é um Disjuntor?

Disjuntores são interruptores que abrem automaticamente quando uma condição de sobrecorrente é detectada. Disjuntores residenciais e industriais leves são operados termicamente: uma tira bimetálica dobra à medida que aquece, disparando o disjuntor assim que a tira se move o suficiente. Disjuntores maiores usam forças magnéticas ou relés de proteção externos para iniciar o disparo.

Ao contrário dos fusíveis, os disjuntores não se destroem; eles simplesmente abrem e podem ser rearmados movendo uma alavanca. Por isso, são mais comumente instalados permanentemente em circuitos. A imagem a seguir mostra um pequeno disjuntor residencial:

 

 

Alguns veículos usam elos fusíveis baratos para circuitos de carregamento de bateria. São simplesmente fios isolados com borracha que derretem sob sobrecorrente. Tais dispositivos não são usados em sistemas de energia industriais ou residenciais devido às tensões e correntes mais altas envolvidas.

O símbolo esquemático para um fusível é uma curva em forma de S:

Classificações de Fusíveis

Fusíveis são classificados principalmente em amperes. O projeto garante que o próprio fio do fusível adicione resistência insignificante, o que é alcançado mantendo o fio o mais curto possível. A corrente na qual um fusível derreterá é determinada pelo material e bitola, não pelo seu comprimento.

No entanto, após um fusível queimar, as duas extremidades do fio derretido são separadas por um intervalo de ar. Se o intervalo for muito pequeno em um circuito de alta tensão, uma faísca poderia saltar o intervalo e restaurar o circuito. Consequentemente, os fusíveis também carregam uma classificação de tensão indicando a tensão máxima que o intervalo pode suportar com segurança.

Alguns fusíveis industriais grandes apresentam elementos de fio substituíveis para reduzir custo. O cartucho é opaco e reutilizável, protegendo o elemento do ambiente.

Há mais nuances na classificação de corrente de um fusível. Um fusível de 30 amperes não necessariamente disparará instantaneamente se 35 amperes fluírem; ele pode operar em modo de queima rápida ou lenta dependendo do seu projeto. Fusíveis de queima lenta são essenciais para aplicações com altas correntes de partida, como motores elétricos, onde um pico breve de até dez vezes a corrente de operação é normal na inicialização.

Por outro lado, fusíveis para semicondutores abrem extremamente rápido para proteger componentes eletrônicos delicados de sobrecorrentes transitórias.

Ao instalar um fusível, coloque-o no lado "quente" (não aterrado) de um sistema aterrado. Isso garante que a carga seja completamente desenergizada quando o fusível abre. Os dois diagramas a seguir ilustram a diferença:

Ambos os circuitos interrompem a carga, mas o primeiro design elimina o risco de tensão perigosa no lado neutro. O mesmo princípio de posicionamento se aplica a disjuntores.

Dispositivos de proteção contra sobrecorrente não se destinam a proteger contra choque; eles são projetados para prevenir superaquecimento de condutores e os resultantes riscos de incêndio. Dispositivos de falta à terra são a solução apropriada para detectar condições de contato com pessoas.

REVISÃO:

• Um fusível é um condutor fino que derrete para interromper um circuito quando a corrente excede sua classificação.
• Um disjuntor é um interruptor que abre automaticamente em sobrecorrente, usando mecanismos de disparo térmico, magnético ou por relé.
• Fusíveis são classificados por corrente máxima e pela tensão que o intervalo pode suportar com segurança após abrir.
• Fusíveis de queima rápida, lenta e média estão disponíveis para a mesma classificação de corrente, permitindo que engenheiros combinem o comportamento do fusível com a aplicação.
• Instalar um fusível no condutor não aterrado em um sistema aterrado mantém a carga segura após o fusível abrir.

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de Proteção contra Sobrecorrente