FUSIBLES DE EXPULSIÓN Los fusibles se han producido por cerca de 100 años y hoy en día su uso está muy difundido alrededor del mundo. Estos desempeñan un papel vital en la protección de equipos y redes eléctricas asegurando que los efectos de las fallas que inevitablemente ocurren sean limitados y que la continuidad del suministro eléctrico a los consumidores sea mantenida a un alto nivel. Además, el costo de un fusible es incomparablemente más bajo que el del equipo que protege (p.ej. transformador), por eso el uso de fusibles reduce considerablemente el costo final de energía. Hay varios tipos de fusibles, según sus características constructivas y los valores nominales y de falla que manejan: Fusibles tipo K son llamados fusibles con elemento rápido. Tienen relación de velocidad* que varía de 6 para regímenes de 6 amperios y 8 para los de 200 amperios; Fusibles tipo T son fusibles con elemento lento. Su relación de velocidad es, para los mismos regímenes, 10 y 13, respectivamente; Fusibles tipo H son llamados fusibles de elemento extrarápido. Las relaciones de velocidad son 4 y 6. Fusibles tipo DUAL son fusibles extralentos, cuya relación de velocidad es de 13 y 20 (para 0.4 y 21 amperios, respectivamente). *relación de velocidad es la relación entre la corriente de fusión a 0.1 segundos y la de 300 segundos. (Para fusibles de capacidad mayor a 100 amperios, se toma el valor de 600 segundos.)
Los tipos K y T han sido preferidos por el sector eléctrico durante más de 20 años debido a su intercambiabilidad mecánica y eléctrica. Sin embargo, esta longevidad ha sido contrastada con la introducción de los fusibles tipo DUAL SLOW-RAPID ®, los cuales reportan grandes beneficios no sólo a la protección de la red sino también en el máximo provecho de la l a capacidad de los transformadores de distribución donde don de son instalad os Los fusibles tipo K y T son normalizados según las normas ANSIC 3742 y los fusibles tipo DUAL y tipo H bajo la norma n orma NEMA SG2 – SG2 – 1986. 1986. Fusible convencional versus fusible Dual. Las conclusiones que se pueden sacar del análisis de las características de transformadores y de fusibles convencionales** son sorprendentes: para la protección completa del sistema se requieren 2 fusibles: uno para el transformador y otro para el sistema. La solución es un fusible tipo DUAL, llamado así porque en el mismo elemento se encuentran reunidas la protección contra cortos y sobrecargas, con la ventaja de no subutilizar la capacidad del transformador. El eslabón fusible DUAL presenta la mejor característica tiempo-corriente de todos los fusibles desarrollados hasta hoy. Además de permitir el uso máximo del transformador en su capacidad de sobrecarga, la construcción del fusible DUAL asegura la remoción inmediata del circuito en caso de falla del transformador o un daño esporádico. Por eso se recomienda el uso de los fusibles duales con el fin de obtener la mejor
protección, evitar salidas innecesarias y poder sobrecargar el transformador a su máxima capacidad.
1-Borne 2 Arandela 3 Tubo auxiliar extinción de arco 4 Hilo fusible 5 Hilo filtro 6 Casquillo 7 Cable de cobre estaño flexible 8 Aislador 9 Cerámica 10 Bobina 11 Juntura
Norma ANSI C37.42, 43 Fusibles de Expulsión. La norma ANSI C37.42, 43 especifica los estándares de fabricación para fusibles de distribución de alta tensión (sobre 600 volts), para ser utilizados en ambiente cerrado y abierto. El fusible de Alta Tensión tipo cabeza y cola, modelo CX según Delta Chile, fabricado para rangos de voltaje de 15 a 25 kV, es el dispositivo de protección más empleado para proteger las redes de distribución primaria, debido la confiabilidad de operación y su bajo costo comparado con otros dispositivos de protección. El montaje del conjunto fusible y el equipo portafusible, se realiza generalmente en lugares elevados del sistema de distribución primaria, y cuando opera por una corriente elevada, queda suspendido por el contacto inferior de la pieza portafusible, proporcionando una indicación visual de su operación. Además cumple una función protectora y de maniobra para seccionar una determinada línea. La expulsión que produce la caída de la pieza portafusible es causada por la presión que ejerce un resorte propio del bastón portafusible, el cual logra mantener un cierto grado de tensión mecánica sobre el elemento fusible. En el momento del corte, se pierde la tensión mecánica y el resorte aleja las partes derretidas del elemento fusible, logrando aumentar el recorrido del arco junto con su resistencia, para finalmente interrumpir la corriente cuando ésta pasa por cero. La norma ANSI indica que el fusible debe ser capaz de soportar una tensión mecánica de 10 libras (4,5 Kg.) sin sufrir daño en ninguna parte. La forma y las dimensiones que tienen estos fusibles, se muestran en la figura y la tabla siguiente.
Los modelos de fusibles CX-40 son de cabeza fija, y los modelos CX-41, CX-42 y CX-178 son de cabeza atornillada con hilo de ¼” x 28 hilos por pulgada. Estos fusibles se encuentran en tipo K, el cual corresponde a una fusión rápida, y el tipo T a una fusión lenta. Cada rango de fusión tiene sus tiempos límites estandarizados por la norma ANSI. La característica de tiempo-corriente de pre-arco satisface los valores de corriente mínima y máxima necesaria para fundir el elemento fusible en tres puntos, a 300 segundos para fusibles de 100 amperes y menores, y 600 segundos para fusibles de 140 y 200 amperes, el
segundo tiempo corresponde a 10 segundos, y el tercero a 0.1 segundos. Los fusibles curva K poseen relaciones de velocidad para la característica tiempo de pre-arco y corriente, que varían desde 6 a 8.1 para corrientes nominales entre 6 a 200 amperes nominales. Tabla: Rangos de fusión para fusibles CX, curva K
Los fusibles curva T poseen relaciones de velocidad para la característica tiempo de prearco y corriente, que varían desde 10 a 13 para corrientes nominales entre 6 a 200 amperes nominales. Tabla: Rangos de fusión para fusibles CX, curva T.
