Diferentes tipos de fusíveis
Um fusível é provavelmente o dispositivo elétrico mais simples, mas sua função é crucial para proteger circuitos elétricos contra danos . Fusíveis são encontrados em todos os circuitos, de uma forma ou de outra, em diversos formatos, tamanhos e classificações. Neste artigo, aprenderemos como um fusível funciona e sobre os diferentes tipos de fusível .
Símbolo de um fusível
Os símbolos padrão IEEE/ANSI para o fusível são os seguintes:
Entretanto, o fusível IEC é um pouco diferente:
Tipos de Fusível
Os fusíveis podem ser divididos em duas categorias principais: fusíveis CA e fusíveis CC . O diagrama de blocos abaixo ilustra os diferentes tipos de fusíveis em cada categoria. Discutiremos cada fusível brevemente em nosso artigo.
Fusíveis DC
1. FUSÍVEIS DE CARTUCHO
Este é o tipo mais comum de fusível. O elemento fusível é envolto em um invólucro de vidro com tampas metálicas. O fusível é colocado em um suporte apropriado. Como o invólucro de vidro é transparente, é fácil determinar visualmente se o fusível está queimado.
Existem muitas variantes deste projeto, incluindo fusíveis de ação lenta e fusíveis de ação rápida. Os fusíveis de ação lenta possuem um elemento maior que pode suportar sobrecorrente por um período relativamente curto e não são afetados por picos de corrente no aparelho. Os fusíveis de ação rápida reagem instantaneamente a picos de corrente.
Algumas variantes deste fusível são revestidas em cerâmica para suportar altas temperaturas. Fusíveis para aplicações de alta tensão são preenchidos com areia ou óleo. Isso evita a formação de arco entre as duas extremidades do fusível após sua queima. Variantes SMD de fusíveis de cartucho também existem para montagem direta em PCB.
2. FUSÍVEIS AUTOMOTIVOS
Esses fusíveis são projetados especificamente para sistemas automotivos que operam até 32 V e, ocasionalmente, 42 V. Eles vêm em formato de "lâmina" (um invólucro plástico transparente com contatos planos) e são codificados por cores de acordo com a corrente nominal. Alguns desses tipos também são usados em outros circuitos de alta potência.
3. FUSÍVEIS REINICIÁVEIS/POLYFUSE
Como o próprio nome sugere, esses fusíveis são autorreinicializáveis . Eles contêm partículas de negro de fumo embutidas em polímeros orgânicos. Normalmente, o negro de fumo torna a mistura condutiva. Quando uma grande corrente flui, calor é gerado, o que expande o polímero orgânico. As partículas de negro de fumo são forçadas a se separar, e a condutividade diminui a ponto de não haver mais fluxo de corrente. A condutividade é restaurada à medida que a temperatura diminui . Assim, o fusível não precisa ser substituído fisicamente. Esse tipo de fusível também é chamado de PTC, que significa coeficiente de temperatura positivo, pois a resistência aumenta com a temperatura.
O fusível PTC é onipresente em fontes de alimentação de computadores e carregadores de celular. São particularmente úteis nesse caso, já que a substituição é difícil. Pelo mesmo motivo, são usados em dispositivos aeroespaciais.
Os fusíveis PTC são facilmente identificados por sua cor amarelo-alaranjada e formato de disco (e ocasionalmente retangular) em suas variantes com furo passante. Os fusíveis SMD de polímero geralmente vêm em verde com marcações brancas ou preto com marcações douradas. Os fusíveis PTC estão disponíveis em praticamente todas as classificações de corrente.
4. FUSÍVEIS SEMICONDUTORES
A potência dissipada por um semicondutor aumenta exponencialmente com o fluxo de corrente e, portanto, os semicondutores são usados em fusíveis ultrarrápidos . Esses fusíveis são geralmente usados para proteger dispositivos de comutação semicondutores que são sensíveis até mesmo a pequenos picos de corrente.
5. SUPRESSÃO DE SOBRETENSÃO
Às vezes, picos de tensão também podem ser prejudiciais aos circuitos e, muitas vezes, um dispositivo de proteção contra sobretensão é usado com um fusível para proteger contra picos de tensão e corrente .
Os fusíveis NTC (coeficiente de temperatura negativo) são colocados em paralelo com a alimentação. Quando a tensão de alimentação atinge picos, os fusíveis NTC diminuem a resistência devido ao maior fluxo de corrente e "absorvem" os picos.
Varistores de óxido metálico (MOVs) são dispositivos semicondutores que absorvem picos de tensão bidirecionalmente. Você pode aprender mais sobre MOVs e seu funcionamento no artigo vinculado.
FUSÍVEIS CA
FUSÍVEIS DE ALTA TENSÃO:
Esses fusíveis são usados em linhas de transmissão CA de alta tensão, onde as tensões podem exceder centenas de quilovolts.
Fusíveis HRC (alta corrente de ruptura):
Os fusíveis HRC são fusíveis do tipo cartucho, constituídos por um invólucro transparente feito de esteatita (silicato de magnésio). O fusível é preenchido com pó de quartzo (e, no caso de fusíveis HRC com líquido, um líquido não condutor, como óleo mineral) que atua como agente extintor de arco.
Esses fusíveis são usados para correntes de falha muito altas.
Fusíveis de Expulsão:
Esses fusíveis são preenchidos com produtos químicos como ácido bórico, que produzem gases ao serem aquecidos. Esses gases extinguem o arco e são expelidos pelas extremidades do fusível. O elemento fusível é feito de cobre, estanho ou prata.
FUSÍVEIS DE BAIXA TENSÃO:
Esses fusíveis são usados em redes de distribuição de tensão relativamente baixa.
Fusíveis de cartucho:
Eles são muito semelhantes aos fusíveis CC de cartucho. Consistem em um invólucro transparente que envolve o elemento fusível. Podem ser plugados (tipo lâmina) ou aparafusados em um suporte (tipo parafuso).
Fusíveis de queda:
Eles contêm um braço de alavanca acionado por mola que se retrai quando ocorre uma falha e deve ser reconectado e recolocado no lugar para retomar a operação normal. São um tipo de fusível de expulsão.
Fusíveis religáveis:
Trata-se de um fusível reutilizável simples, usado em residências e escritórios. Consiste em um suporte e um soquete. Quando o fusível queima, o suporte é removido, reconectado e recolocado no soquete para retomar a operação normal. São um pouco menos confiáveis do que os fusíveis HRC.
Fusível do atacante:
Esses fusíveis são fornecidos com um percussor acionado por mola que pode atuar como um indicador visual de que o fusível queimou e também ativar outros dispositivos de manobra.
Interruptor fusível:
Uma manopla operada manualmente pode conectar ou desconectar fusíveis de alta corrente.