Tipos de Fusibles y Protección de Circuitos Eléctricos: Funcionamiento y Características

Fusibles: Protección contra Sobrecargas y Cortocircuitos

Los fusibles son componentes esenciales en cualquier instalación eléctrica, diseñados para proteger los circuitos de daños causados por sobrecargas y cortocircuitos.

Funcionamiento del Fusible

En una situación de sobrecarga o cortocircuito, la intensidad de la corriente eléctrica se eleva a valores peligrosos para los conductores de la línea. El fusible, al ser el punto más débil del circuito, se funde e interrumpe el flujo de corriente antes de que esta alcance un valor que pueda dañar la instalación. Para que el hilo fusible funcione correctamente, debe cumplir con dos características principales:

• Mayor resistencia eléctrica que los conductores del circuito.
• Punto de fusión más bajo que los conductores que protege.

Los materiales comúnmente utilizados para los hilos fusibles incluyen aleaciones como cobre-plata y plomo-estaño. Los fusibles se alojan dentro de recipientes herméticamente cerrados, conocidos como cartuchos fusibles.

La Cámara de Extinción y el Poder de Corte

Cuando la intensidad de la corriente es muy elevada (por ejemplo, durante un cortocircuito), el hilo fusible se funde rápidamente. Las partículas del hilo se convierten en gas metálico, que puede ser conductor. En estos casos, existe el riesgo de que se forme un arco eléctrico entre los contactos del fusible, lo que podría prolongar el cortocircuito y dañar la instalación.

Para evitar esto, los hilos fusibles se sitúan dentro de una cámara de extinción. La función de esta cámara es apagar el arco eléctrico de forma rápida y efectiva. Cuanto mayor sea la corriente de cortocircuito, más difícil será extinguir el arco.

El poder de corte de un cartucho fusible es un parámetro crucial. Indica la máxima intensidad de corriente que el fusible puede interrumpir de forma segura en caso de cortocircuito, a su tensión nominal. Por ejemplo, si se espera una corriente de cortocircuito de 30.000 A (30 kA), el cartucho fusible debe tener un poder de corte superior a este valor.

Selectividad de los Fusibles

Los cartuchos fusibles están calibrados en amperios. El calibre indica la máxima intensidad de corriente que puede pasar a través del fusible sin que este se funda. Los fusibles son selectivos, lo que significa que, en una instalación con varios fusibles en serie, siempre se fundirá primero el fusible de menor calibre. Esta característica es fundamental en instalaciones con muchas ramificaciones, ya que permite aislar rápidamente la zona afectada por un cortocircuito sin interrumpir el suministro de energía al resto de la instalación. La selectividad asegura que solo se desconecte la parte del circuito con la falla, minimizando las interrupciones.

Cálculo de la intensidad: I = P/U

Clasificación y Tipos de Fusibles

Los fusibles se clasifican según su función y aplicación:

• g: Fusible limitador de corriente. Corta corrientes de cortocircuito y de sobrecarga.
• a: Fusible limitador de corriente. Corta solo en caso de corriente de cortocircuito. No corta para corrientes de sobrecarga.
• G: Fusible para protección de circuitos de uso general.
• K: Fusible para protección específica de líneas.
• M: Fusible para protección específica de circuitos de motores.
• R: Fusible de actuación rápida o ultrarrápida para protección de circuitos con semiconductores de potencia.