Como escolher fusível para proteção de circuitos elétricos?

Os circuitos elétricos são essenciais em nosso dia a dia e estão presentes em diversos equipamentos e instalações. No entanto, esses circuitos estão sujeitos a diversas falhas e problemas que podem colocar em risco a segurança das pessoas e dos equipamentos.

Uma das formas de proteger os circuitos elétricos é através do uso de fusíveis. Neste artigo, iremos abordar o que é um fusível, os tipos de fusíveis existentes e como dimensioná-los adequadamente.

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O que é um fusível?

Um fusível é um dispositivo de proteção que tem como objetivo interromper a passagem de corrente elétrica em um circuito elétrico quando ocorre uma sobrecarga ou curto-circuito.

Ele é baseado em um elemento fusível devidamente projetado que abre o circuito, interrompendo-o na ocorrência de uma falha e quando a corrente elétrica ultrapassa um determinado valor pré-estabelecido.

Algumas possíveis causas de curtos-circuitos são a falta de aperto de componentes, a ruptura ou falha de isolação de condutores ou cabos e a penetração de água ou outros líquidos condutores.

Tipos de fusíveis

Existem vários tipos de fusíveis disponíveis no mercado, cada um com suas próprias características e aplicações específicas.

Confira a seguir algumas informações sobre os tipos de fusíveis mais utilizados!

Tipos de fusíveis em circuitos elétricos.

Fusíveis de vidro

Os fusíveis de vidro são os mais comuns e são utilizados em equipamentos eletrônicos de baixa potência. São facilmente identificados pela sua forma cilíndrica e pela presença de um filamento em seu interior.

Fusíveis de cerâmica

Os fusíveis de cerâmica são mais resistentes do que os fusíveis de vidro e são utilizados em equipamentos eletrônicos de média potência.

Fusível D

Os fusíveis tipo D são bastante seguros, isso quer dizer que podem ser manuseados, no momento da sua substituição, sem que o profissional sofra um choque elétrico.

Esse tipo de fusível possui uma faixa de corrente nominal de 2 a 100 amperes, e a corrente de ruptura na faixa de 20 a 100 K.

Fusíveis Diazed

O fusível diazed é o modelo de fusível utilizado em instalações industriais nos circuitos com motores. É do tipo retardado e fabricado para correntes de 2 a 63 A (Vmax = 500V e Icc = 50 kA).

Os fusíveis diazed são utilizados em instalações elétricas que demandam uma maior confiabilidade e agem de forma rápida ou retardada.

Fusíveis do tipo NH

O fusível NH (N-baixa tensão; H-alta capacidade) é usado nos mesmos casos do Diazed, porém é fabricado para correntes de 4 a 630 A (Vmax = 500V e Icc = 120 kA).

O conjunto é formado por fusível e base. A colocação e/ou retirada do fusível é feita com o punho saca-fusível. Existe nele um sinalizador de estado (bom/queimado), porém não em cores diferentes, como no Diazed.

Fusíveis ultra-rápidos

Os fusíveis ultra-rápidos são indicados para a proteção de diodos e tiristores, ou seja, para retificadores e conversores de frequência.

A atuação dos fusíveis pode-se dar por três fatores:

• Curto-circuito interno: provocado por um componente defeituoso (dentro do conversor)
• Curto-circuito externo: uma falha no consumidor
• Defeito durante a frenagem (frenagem regenerativa): falha no sistema de controle (comutação) a ponte retificadora funciona como um curto

Características do fusível

O fusível possui algumas características que são muito importantes no momento da sua aquisição. Essas características, geralmente estão descritas no corpo do fusível, e são elas:

• Corrente nominal: corrente elétrica para a qual o fusível foi desenvolvido para trabalhar
• Corrente de ruptura: valor da corrente que causa a interrupção do fornecimento da energia elétrica, por parte do fusível, no circuito
• Curva característica: relação entre o valor da corrente elétrica e o tempo necessário para que o fusível interrompa o circuito
• Elo fusível: tipo do material metálico que forma o elo interno do fusível, elo este que se funde quando necessário

A curva característica do fusível é uma informação de grande importância no momento da escolha deste item. Isso porque cada fusível reage de maneiras diferentes mediante ao curto-circuito.

O fusível pode ter a sua ação ultra rápida, rápida, média, lenta ou muito lenta, chamada também de ação retardada.

Curvas de tempo-corrente dos fusíveis

As curvas de tempo-corrente dos fusíveis representam graficamente o comportamento do fusível em relação ao tempo de atuação e à corrente elétrica que o circuito está suportando. Na imagem abaixo, é possível ver um exemplo de uma curva de tempo-corrente de um fusível retardado.

Curvas de tempo-corrente dos fusíveis.

Essas curvas são utilizadas para determinar a capacidade de interrupção dos fusíveis e para selecionar o tipo de curva adequado para proteger um circuito elétrico específico.

As curvas de tempo-corrente dos fusíveis são padronizadas pela norma IEC 60269 e são classificadas em diversas categorias. Cada categoria é associada a uma curva específica que representa a resposta do fusível à corrente elétrica.

A curva gG é uma das mais comuns e representa a curva de tempo-corrente para fusíveis de ação rápida, que são amplamente utilizados em sistemas eletrônicos e de automação. Já a curva gL é utilizada para fusíveis de ação retardada, que são mais adequados para proteger circuitos elétricos que possuem picos de corrente elétrica.

As curvas de tempo-corrente dos fusíveis também são importantes para determinar a capacidade de interrupção dos mesmos. Essa capacidade é a quantidade máxima de corrente elétrica que um fusível é capaz de interromper sem causar danos ao próprio fusível ou ao circuito elétrico protegido.

A capacidade de interrupção dos fusíveis varia de acordo com o tipo de curva, o tamanho do fusível e a classe de tensão do sistema.

Dimensionar fusíveis

Para dimensionar um fusível, é necessário levar em consideração a corrente elétrica do circuito e a capacidade de interrupção do fusível. A corrente elétrica máxima suportada pelo fusível deve ser igual ou superior à corrente elétrica do circuito. Já a capacidade de interrupção do fusível deve ser superior à corrente de curto-circuito máxima do circuito.

Em alguns equipamentos, a corrente inicial pode ser muito maior que a corrente nominal, o que deve ser previsto na escolha do fusível de proteção. Nos circuitos em que isso não ocorre, os valores dos fusíveis podem ser menores, bem como o tempo de resposta.

No dimensionamento dos fusíveis retardados, deve-se levar em consideração os seguintes aspectos:

• Tempo de fusão virtual (tempo e corrente de partida): os fusíveis devem suportar, sem fundir, o pico de corrente de partida (Ip) durante o tempo de partida do motor (Tp). Com os valores de Ip e Tp entramos na curva para dimensionar o fusível
• Deve-se dimensionar para uma corrente no mínimo 20% superior à corrente nominal (In) do motor

Para continuar aprendendo e descobrir quais são os tipos de fusíveis, recomendamos que assista o vídeo abaixo.

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