Con la aplicación generalizada de fusibles semiconductores En diversas industrias y en la creciente complejidad de los entornos de trabajo, el proceso de selección de fusibles requiere una consideración exhaustiva de múltiples factores clave. Este artículo tiene como objetivo profundizar en varios parámetros de selección comunes de fusibles para ayudar a los lectores a comprenderlos y aplicarlos mejor.
Voltaje de funcionamiento del sistema (V):
El voltaje de funcionamiento del sistema se refiere al rango de voltaje que soportan todos los dispositivos y componentes dentro de un circuito, incluido el propio fusible. Seleccionar el voltaje de funcionamiento del sistema correcto es un factor crucial para garantizar que el fusible funcione correctamente, protegiendo el circuito y el equipo contra daños por sobrecarga y cortocircuito.
Voltaje nominal (Vca/Vcc):
La tensión nominal de un fusible se refiere a la tensión de funcionamiento más alta del circuito en el que está instalado el fusible mientras se encuentra en un estado de funcionamiento seguro, es decir, el rango de tensión dentro del cual el fusible puede mantener un funcionamiento seguro. Esto indica que la tensión nominal del fusible debe ser igual o mayor que la tensión de funcionamiento de su sistema; de lo contrario, pueden producirse arcos eléctricos continuos y rupturas de tensión durante el funcionamiento del fusible, lo que pone en peligro la integridad del circuito.
Corriente nominal (A):
El elemento fusible (eslabón) de un fusible está especialmente diseñado para soportar una cantidad específica de corriente de forma continua sin abrir el circuito. Esto se conoce como corriente nominal del fusible. En otras palabras, la corriente nominal de un fusible se refiere al valor máximo de corriente con el que el fusible puede funcionar de forma segura.
Cuando la corriente en el circuito excede la corriente nominal del fusible, el fusible se activará según mecanismos específicos diseñados en su construcción, interrumpiendo el circuito para proteger el equipo y los circuitos de daños debido a condiciones de sobrecarga o cortocircuito.
Por lo tanto, al seleccionar un fusible, es esencial asegurarse de que su corriente nominal coincida con la corriente de funcionamiento nominal del circuito para garantizar una protección efectiva en condiciones de funcionamiento normales y anormales.
Características de limitación de corriente:
La energía térmica generada durante la interrupción de la corriente de falla en un fusible se expresa normalmente en julios, comúnmente denominados amperios cuadrados por segundo (A²s o I²t). Es directamente proporcional al cuadrado de la corriente ('I' en amperios) dentro del tiempo de funcionamiento ('t' en segundos). La energía térmica generada se representa mediante I²t de fusión, I²t de arco y I²t de despeje.
I²t de fusión:
Esta es la energía térmica que pasa a través del fusible desde que se produce la sobrecorriente hasta que se funde el elemento fusible. Es igual al cuadrado de la corriente cuadrática media multiplicada por el tiempo de fusión (unidad: segundos).
Arco I²t:
Esta es la energía térmica que pasa a través del fusible durante el período de descarga del arco. Es igual al cuadrado de la corriente de descarga del arco media cuadrática multiplicada por el tiempo de descarga del arco (unidad: segundos).
Limpiando I²t:
También conocida como I²t total del fusible, es la I²t que pasa por el dispositivo fusible desde que se produce la sobrecorriente hasta que la corriente se interrumpe por completo. (I²t de despeje = I²t de fusión + I²t de arco)
Curva tiempo-corriente:
La curva de tiempo-corriente de un fusible representa la relación entre el tiempo de funcionamiento y la carga de corriente a diferentes niveles de corriente. Esta curva se suele trazar en coordenadas logarítmicas, donde el eje horizontal representa el valor logarítmico de la corriente y el eje vertical representa el valor logarítmico del tiempo. En la curva, a medida que aumenta la corriente, el tiempo de funcionamiento puede disminuir drásticamente, lo que refleja la característica del fusible de actuar más rápido a corrientes más altas.
¿Cómo determinar el tiempo de fusión del fusible?
Para determinar el tiempo de fusión de un fusible, primero se identifica la corriente de falla. Luego, se localiza la posición de la corriente de falla en el eje X (punto A). A continuación, se extiende verticalmente desde el punto A hasta que se intersecta con la curva de tiempo-corriente de la corriente nominal del fusible (punto B). Por último, se desplaza el punto B horizontalmente hasta la posición correspondiente en el eje Y (punto C), que representa el tiempo de arco previo (fusión) del fusible.
Toma HCHVT500Por ejemplo, -250UD-38R, supongamos que la corriente de falla aplicada es de 1600 A. Marque la posición del punto A en el eje X y extiéndalo hacia arriba hasta que intersecta la curva TC en 250 A, determinando así el punto B. Finalmente, marque la posición en el eje Y correspondiente al punto B (punto C = 0.2 s). Por lo tanto, para HCHVT500-250UD-38R, el tiempo de arco previo (fusión) a 1600 A es de 0.2 s.
Nota: El rango de corriente fuera de los límites de protección del fusible (normalmente pequeñas corrientes de falla por sobrecarga) se representa mediante líneas discontinuas. La intersección de las líneas continuas y discontinuas indica la corriente de ruptura mínima del fusible. Debido al riesgo térmico significativo asociado con el uso de fusibles de alta velocidad en el caso de pequeñas sobrecorrientes, no se recomienda operar dentro de esta área (región sombreada marcada).
Temperatura del entorno operativo:
Dado que el funcionamiento de un fusible está influenciado directamente por el calor, la temperatura ambiente afecta directamente el rendimiento del fusible.
Además de la temperatura interior o exterior que rodea a los equipos electrónicos y eléctricos, la temperatura ambiente se refiere principalmente a la temperatura del fusible en el pequeño ambiente dentro de la máquina. Si el fusible está instalado en un portafusibles cerrado, la temperatura ambiente es la temperatura del aire que rodea inmediatamente al portafusibles. Esta disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente y viceversa.
¿Cómo determinar el factor de reducción de temperatura?
La curva de reducción de potencia por temperatura ilustra la variación de la capacidad de transporte de corriente dentro del rango de temperatura de funcionamiento del fusible. Muestra el rango de temperatura de funcionamiento seguro (eje X), también conocido como rango de temperatura de funcionamiento, para el fusible, así como el coeficiente de reducción correspondiente que se debe aplicar a la corriente nominal del fusible.
Para determinar el coeficiente de reducción correspondiente del fusible, primero mida la temperatura ambiente del entorno de aplicación y ubique su posición en el eje X. Luego, extienda una línea hacia arriba desde este punto de referencia hasta que se cruce con la curva de reducción. A continuación, muévase horizontalmente para encontrar el porcentaje correspondiente que se muestra en el eje Y.
Toma HCHVT250-250UD-38R Como ejemplo, supongamos que la temperatura ambiente para esta aplicación es de 80 ℃. Localice el punto A correspondiente en el eje X, luego extiéndalo hacia arriba hasta que intersecte con la curva de reducción de potencia (punto B). Muévase horizontalmente para encontrar el valor correspondiente en el eje Y, que es “0.7”. Por lo tanto, en esta condición de funcionamiento, el coeficiente de reducción de potencia del fusible seleccionado es del 70 %. Esto significa que la corriente nominal del fusible debe aumentarse en un 70 %: 250 A + 70 % = 425 A. Por lo tanto, la corriente nominal recomendada para el fusible es de 450 A.
Corriente pico (A):
La corriente pico de un fusible se refiere al valor máximo instantáneo de corriente que se produce en un circuito. En un circuito, la corriente pico puede surgir debido a fallas transitorias, eventos de sobrecorriente u otros sucesos repentinos. Esta corriente puede ser varias veces o incluso decenas de veces mayor que la corriente de funcionamiento normal en el circuito.
Los fusibles suelen estar diseñados para funcionar con cargas de corriente específicas y fundirse cuando se alcanza su corriente nominal para evitar sobrecargas en el circuito. Sin embargo, si hay una corriente pico transitoria alta que supere el valor nominal del fusible, este puede activarse inmediatamente para proteger el circuito, evitando daños o peligros de incendio.
Por lo tanto, la corriente pico de un fusible se refiere al valor máximo de corriente que el fusible puede soportar brevemente. Se utiliza comúnmente para evaluar su rendimiento y rango de aplicabilidad.
Duración(es) de corriente máxima:
La duración de la corriente pico se refiere al tiempo durante el cual se produce la corriente pico en un circuito. Este período suele ser breve y se mide en milisegundos o unos pocos segundos. La duración de la corriente pico depende de factores como el tipo de falla que se produce en el circuito, las características de la fuente de alimentación, las condiciones de carga y la velocidad de respuesta del fusible.
Constante de tiempo (ms):
Cuando se utilizan fusibles en circuitos de CC, es fundamental tener en cuenta los efectos complejos de la inductancia y la capacidad de energía. Por lo tanto, la constante de tiempo (L/R) es un parámetro importante que no se puede ignorar. Normalmente se expresa en milisegundos (ms). La constante de tiempo determina la energía de extinción del arco, el tiempo de ruptura y el voltaje admisible. Cuanto mayor sea la constante de tiempo T del circuito del sistema, mayor será la energía transferida al arco durante la ruptura, lo que dificulta la interrupción del fusible. Por lo tanto, la selección del grosor y la longitud del cuerpo del fusible debe ser razonable y segura.
Escenarios de aplicación:
Los fusibles de potencia se utilizan principalmente para proteger circuitos de alta energía y encuentran aplicaciones en diversos sectores, incluidos equipos de generación de energía, dispositivos de almacenamiento de energía, diversos cables de transmisión, circuitos de alto voltaje en vehículos de nueva energía, estaciones de carga eléctrica, sistemas fotovoltaicos, inversores de alta potencia y varios fuentes de alimentación industriales.
Selección de fusibles:
Si está interesado en comprender en profundidad cómo elegir el fusible adecuado, le sugerimos que consulte nuestros artículos publicados anteriormente. Artículos relacionados. Adicionalmente, también puedes rellenar el formulario adjunto (los campos obligatorios están marcados con asteriscos) y Envíalo a nuestro equipoLe asignaremos personal profesional para encontrar el producto más adecuado para usted en función de los requisitos que nos proporcione.
