Cos'è un fusibile elettrico e come funziona?

Molti componenti elettrici della tua casa devono la loro sicurezza al fusibile.

Ogni volta che si verificano enormi sbalzi di tensione ma si scopre comunque che la presa di prolunga non è bruciata a terra, il fusibile, se utilizzato, è il componente che si assicura che sia così.

Cos'è un fusibile e come funziona?

La nostra guida tenta di rispondere a queste domande oggi mentre presentiamo tutto ciò che devi sapere su uno, inclusi i diversi tipi e in che modo un fusibile differisce da un interruttore automatico.

Andiamo al sodo.

Cos'è un fusibile?

Un fusibile elettrico è un piccolo dispositivo con una sottile striscia di conduttore che protegge le case e gli apparecchi elettrici da eccessivi sbalzi di tensione. Si tratta di un dispositivo di protezione elettrica che interrompe l'alimentazione a uno strumento oa un sistema elettrico quando la corrente che scorre supera il valore consigliato.

L'elettricità non è solo un elemento che rappresenta un rischio di scosse elettriche per noi. Proprio come gli esseri umani hanno una quantità massima di tensione che può passare attraverso il corpo senza incidenti mortali, i tuoi apparecchi e sistemi elettrici di solito hanno i propri valori nominali di corrente e tensione. 

Quando l'alimentazione supera questi limiti, i tuoi impianti elettrici subiscono un colpo fatale. Nelle case e nelle aziende, questo significa spendere un sacco di soldi per riparare o addirittura sostituire dispositivi ed elettrodomestici costosi. 

A volte una tale ondata, quando non c'è protezione, può persino provocare un incendio ed essere molto pericolosa per una persona. Per proteggersi dagli effetti negativi della sovracorrente, entra in gioco un fusibile.

Cosa fa un fusibile?

Per proteggersi dalle sovratensioni, una sottile striscia conduttiva nel fusibile fonde e interrompe il circuito. Pertanto, il flusso di elettricità verso altri componenti nel circuito viene interrotto e questi componenti vengono salvati dalla combustione. Il fusibile viene utilizzato come vittima per la protezione da sovracorrente. 

Un conduttore sottile è un filo interno o un elemento in zinco, rame o alluminio, così come altri metalli prevedibili.

Il fusibile è installato in serie nel circuito in modo che tutta la corrente lo attraversi. Nel fusibile stesso, i fili sono installati tra due terminali e contattano i terminali ad entrambe le estremità. 

Oltre a bruciarsi per eccesso di alimentazione, i fusibili si bruciano anche in caso di cortocircuito o guasto verso terra.

Un guasto verso terra si verifica quando nel circuito è presente un conduttore estraneo che funge da terra alternativa.

Questo cortocircuito può essere causato da una mano umana o da qualsiasi oggetto metallico che entra in contatto con un filo sotto tensione. Anche un fusibile elettrico progettato per questo si brucia o si scioglie.

Scoprire se un fusibile si è bruciato è relativamente facile. È possibile ispezionare visivamente i tipi trasparenti per vedere se il filo è rotto, fuso o bruciato.

Puoi anche usare un multimetro per controllare la continuità del fusibile. Questo è il metodo diagnostico più accurato.

Caratteristiche dei fusibili elettrici

I fusibili sono disponibili in diversi design e con valori nominali diversi. La valutazione del fusibile è la quantità massima di corrente o tensione che può passare attraverso il suo sottile filo metallico prima che si sciolga.

Questo valore nominale è in genere inferiore del 10% rispetto al valore nominale del dispositivo protetto dal fusibile, pertanto la protezione è adeguata.

Un fusibile può anche avere potere di interruzione e tempi di intervento diversi a seconda del tipo di fusibile.

valutazione attuale

La corrente nominale è la corrente massima per cui è tarato il fusibile. Qualsiasi leggero eccesso di questa valutazione porta alla bruciatura del filo.

Tuttavia, questo valore nominale viene sempre utilizzato in combinazione con il valore nominale della tensione e del tempo di intervento, che dipendono dal circuito in cui viene utilizzato il fusibile. 

Livello di tensione

Come la corrente nominale, la tensione nominale di un fusibile è la tensione massima che la striscia di metallo può sopportare. Tuttavia, quando si determina questa valutazione, di solito è impostata al di sopra della tensione di alimentazione dalla sorgente.

Ciò è particolarmente importante quando nell'impianto elettrico sono presenti più dispositivi che utilizzano la stessa corrente nominale ma tensioni nominali diverse. La tensione nominale è solitamente impostata sulla massima tensione di sicurezza. 

Per questo motivo, le varietà a media tensione non vengono utilizzate nei circuiti o nei sistemi a bassa tensione per fornire una protezione affidabile dei componenti. 

Tempo di risposta

Il tempo del fusibile è il ritardo prima che la striscia di metallo si bruci. Questo tempo di risposta è strettamente correlato alla corrente nominale al fine di fornire la protezione più adeguata. 

Ad esempio, i fusibili standard richiedono una fonte di alimentazione doppia rispetto a quella nominale per bruciarsi in un secondo, mentre i fusibili rapidi con la stessa potenza e potenza possono bruciarsi in 0.1 secondi. Un fusibile ritardato interrompe l'alimentazione dopo più di 10 secondi. 

La loro scelta dipende dalla sensibilità e dalle caratteristiche del dispositivo protetto.

I fusibili ad azione rapida vengono utilizzati in applicazioni con componenti molto sensibili ai picchi di corrente minimi, mentre i fusibili ad azione lenta o ritardati vengono utilizzati nei motori in cui i componenti in genere assorbono più corrente del solito per pochi secondi. 

Potere di rottura

Il potere di interruzione del fusibile è il valore utilizzato nelle versioni ad alto potere di interruzione (HRC). I fusibili HRC consentono il passaggio della sovracorrente per un po' di tempo con l'aspettativa che diminuisca. Quindi si rompono o si sciolgono se questa contrazione non si verifica. 

Potresti aver indovinato correttamente che questo è specifico per i tipi di ritardo e il punto di interruzione è semplicemente la corrente massima consentita durante questo breve tempo di ritardo. 

Quando il tempo di ritardo nominale non viene raggiunto, ma la resistenza alla trazione viene superata, il fusibile si brucia o fonde. Questa è una sorta di doppia protezione. A questo proposito, i fusibili HRC possono anche essere indicati come fusibili ad alta capacità di interruzione (HBC).

Esistono anche fusibili HRC ad alta tensione utilizzati nei circuiti elettrici ad alta tensione e fusibili HRC a bassa tensione utilizzati nei sistemi di distribuzione a bassa tensione. Questi fusibili HRC a bassa tensione sono generalmente più grandi dei fusibili convenzionali.

Design del fusibile

In generale, il valore nominale del fusibile ne determina la resistenza e il design. Ad esempio, nei fusibili ad alta potenza potresti trovare diverse strisce o fili metallici, mentre alcuni altri fusibili utilizzano aste di acciaio per sostenere la striscia dalla deformazione.

Alcuni usano materiali per controllare la scissione del metallo e troverai anche fili a nastro fatti per sembrare molle per accelerare il processo di scissione. 

Storia del Fusibile

La storia della miccia risale al 1864. Fu allora che Breguet propose di utilizzare un dispositivo conduttivo sul sito per proteggere le stazioni telegrafiche dai fulmini. Poi, a questo scopo, sono stati creati tanti fili conduttori che funzionavano esattamente come un fusibile. 

Tuttavia, fu solo nel 1890 che Thomas Edison brevettò l'uso di un fusibile nei sistemi di distribuzione elettrica per proteggere le case da questi enormi picchi di corrente. 

Quali sono i tipi di fusibili?

In generale, ci sono due categorie di fusibili. Questi sono fusibili CA e fusibili CC. Non è difficile capire la differenza tra i due.

I fusibili CA funzionano solo con CA mentre i fusibili CC funzionano con CC. Tuttavia, una differenza significativa tra i due è che potresti scoprire che i fusibili CC sono leggermente più grandi dei fusibili CA.

Ora queste due categorie di fusibili sono suddivise in fusibili a bassa tensione e fusibili ad alta tensione. Le opzioni di fusibile più specifiche vengono quindi ordinate in questi due gruppi.

Fusibili a bassa tensione

I fusibili a bassa tensione sono fusibili che funzionano a bassa tensione. Possono essere divisi in cinque tipi; fusibili a cartuccia, fusibili a innesto, fusibili ad impatto, fusibili in commutazione e fusibili estraibili.

• Fusibili elettrici sostituibili. I fusibili sostituibili sono ampiamente utilizzati nei sistemi di distribuzione dell'alimentazione nelle case e negli uffici. Questi sono solitamente fusibili rivestiti in porcellana con una maniglia che funziona con la base del fusibile. Hanno anche due terminali a lama per ricevere e scaricare l'elettricità nel circuito, proprio come un fusibile convenzionale.

I fusibili smontabili sono utilizzati in ambienti domestici e d'ufficio grazie alla facilità di collegamento e rimozione dalla base. 

• Fusibili a cartuccia: Sono fusibili con tutti i componenti completamente racchiusi in un contenitore, con solo i terminali del circuito scoperti. I fusibili a cartuccia sono disponibili in molte forme e hanno una varietà di applicazioni.

I fusibili a cartuccia di tipo D sono a forma di bottiglia e si trovano più comunemente nei piccoli elettrodomestici. Di solito sono collocati in una custodia di ceramica con estremità metalliche per condurre l'elettricità.

I fusibili sono fusibili HRC a bassa tensione, mentre i fusibili a lama possono essere facilmente sostituiti, così come i fusibili ricollegabili, ma sono invece rivestiti in plastica. I fusibili a lama sono comunemente usati nelle automobili.

• Fusibili percussore elettrico: il fusibile percussore non utilizza una sottile striscia di fusione. Invece, espelle un pin di contatto per interrompere il circuito e funge anche da segnale visivo esterno per determinare se un fusibile è saltato.
• Fusibili di commutazione: si tratta di fusibili utilizzati nei sistemi a bassa tensione con interruttori esterni che possono essere utilizzati per chiudere o aprire il percorso della corrente. 
• Fusibili a discesa: i fusibili a discesa espellono una striscia fusa dal basso e si trovano comunemente nei sistemi di sospensione dei trasformatori a bassa tensione. 

Fusibili ad alta tensione

I fusibili ad alta tensione sono disponibili in diverse varianti. Esistono fusibili ad alta tensione liquidi HRC che utilizzano liquidi per spegnere l'arco.

Abbiamo anche fusibili push-out che utilizzano acido borico per interrompere il processo e fusibili HRC a cartuccia che funzionano allo stesso modo delle loro controparti a bassa tensione. 

Dove dovrebbero essere usati i fusibili?

I fusibili sono comunemente usati in sistemi CA piccoli e grandi con trasformatori. I fusibili ad alta tensione con corrente nominale elevata vengono utilizzati nei trasformatori del sistema di alimentazione che funzionano fino a 115,000 volt. 

I fusibili di bassa e media tensione vengono utilizzati per proteggere i piccoli sistemi di trasformatori elettrici. Questi includono, tra gli altri, i sistemi di televisori, frigoriferi e computer. 

Inoltre, indipendentemente dal fatto che sia possibile installare un fusibile in qualsiasi punto del circuito, è meglio installarlo all'inizio del sistema. Ecco perché vedi i fusibili montati sulle spine degli apparecchi o sulla parte anteriore del punto di connessione principale di un trasformatore.

Cosa sono i blocchi fusibili?

Le scatole dei fusibili sono hub negli impianti elettrici che ospitano più fusibili che proteggono diverse parti della casa o dell'ufficio. Servono come forma predefinita di protezione contro le sovratensioni se uno dei tuoi dispositivi non è dotato di un fusibile interno. 

Di solito vedrai scatole di fusibili chiamate pannelli di commutazione o scatole di giunzione, ma svolgono tutte la stessa funzione. Contengono da sei a dodici fusibili classificati individualmente. 

Sebbene le vecchie scatole dei fusibili residenziali fossero classificate solo a 60 ampere, oggi vediamo scatole dei fusibili con una potenza totale di 200 ampere. Questa è la somma dei valori nominali di tutti i singoli fusibili nella scatola.

Ora, le scatole dei fusibili vengono spesso confuse con le scatole degli interruttori automatici.

La differenza tra fusibili con interruttori automatici

Gli interruttori automatici svolgono la stessa funzione dei fusibili elettrici; proteggono gli elettrodomestici dagli sbalzi di tensione bloccando il circuito. Tuttavia, il modo in cui i due dispositivi lo fanno è diverso.

Invece di avere una striscia fusa o estrusa, gli interruttori funzionano con contatti interni e interruttori esterni. I contatti interni normalmente completano il circuito, ma sono spostati in presenza di sovracorrente. Il controllo esterno dell'interruttore automatico aiuta a mettere i contatti e l'interruttore automatico in uno stato protettivo. 

Da questo puoi vedere che mentre i fusibili vengono sempre sostituiti quando si bruciano, gli interruttori automatici possono essere utilizzati più e più volte. Devi solo resettarli. Le scatole degli interruttori automatici includono quindi molti di questi interruttori anziché fusibili. 

Quando sostituire il fusibile

Un fusibile può durare una vita se installato sui sistemi di alimentazione consigliati e senza sbalzi di tensione. Questo è lo stesso quando non è installato in un ambiente bagnato o umido dove è soggetto a corrosione.

Tuttavia, dovresti sempre cambiare i fusibili dopo 20-30 anni di utilizzo. Questa è la loro normale durata di vita.

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Che cos'è un fusibile elettrico e come funziona

conclusione

Usare apparecchi senza fusibile elettrico o avere una casa senza scatola dei fusibili elettrici è foriero di disastri elettrici e incendi. Accertarsi sempre che negli impianti o nei circuiti elettrici sia installato il fusibile corretto e assicurarsi di sostituirlo se è bruciato.

Часто задаваемые вопросы

A cosa serve un fusibile?

Un fusibile viene utilizzato per proteggere i circuiti da sovratensioni o guasti a terra. Ha una striscia metallica interna che si rompe o brucia per tagliare il percorso della corrente e interrompere l'alimentazione.

Il fusibile riduce la corrente?

Solo i fusibili limitatori di corrente riducono la fornitura di corrente quando si verifica un picco di tensione nel circuito. Altri non riducono la corrente nei circuiti, ma ne impediscono completamente il flusso.