Un fusible de entrada de corriente alterna no se puede seleccionar únicamente a partir de la corriente nominal de entrada o de la potencia del aparato. Comience con la corriente máxima de entrada constante del equipo a la tensión de alimentación permitida más baja, luego evalúe la corriente de irrupción de arranque, el comportamiento ante cargas anormales, la capacidad de los conductores, la curva de tiempo-corriente del fusible, la tensión nominal, la capacidad de interrupción, la temperatura ambiente, la clasificación del portafusibles y la norma de equipos aplicable. El fusible seleccionado debe soportar la operación normal sin apertura molesta mientras interrumpe las fallas definidas de manera segura. Un diseñador autorizado o calificado de otro modo debe confirmar el esquema de protección final.
Esta guía proporciona un proceso de selección OEM para una entrada de CA con fusible. No prescribe un multiplicador universal ni un valor de fusible para una máquina específica. Las imágenes de la serie LEMA IPZ son solo referencias de productos; la entrada exacta, el portafusibles y el fusible deben verificarse como un conjunto coordinado.
Datos necesarios antes de elegir un fusible
| Entrada de diseño | Por qué importa | Pruebas a recopilar |
|---|---|---|
| Tensión de alimentación y rango de frecuencia | Cambia la corriente de funcionamiento y debe permanecer dentro de la clasificación de voltaje del fusible | Especificación de entrada de equipos |
| Corriente de entrada continua máxima | Establece la carga térmica normal | Medición y cálculo del peor caso |
| Forma de onda de arranque o de corriente de entrada | Puede fundir un fusible rápido a pesar de una corriente estable aceptable | Corriente pico, duración, repetición y temperatura |
| Corriente de falla disponible | No debe superar la capacidad de interrupción del fusible | Estudio de instalaciones o de sistemas de suministro |
| Límites de componentes y conductores internos | El fusible debe proteger los puntos débiles previstos | Clasificaciones de cables, placas de circuito impreso, interruptores, filtros y cargas |
| Temperatura ambiente y del recinto | Cambios en la capacidad de corriente del fusible y calentamiento del portafusibles | Prueba térmica en el peor de los casos |
| Norma aplicable y homologación | Define la construcción, el espaciado, las pruebas y el marcado de reemplazo | Plan de cumplimiento y registros de componentes certificados |
Si cualquiera de estas entradas es desconocida, la acción correcta es medirla u obtenerla, no aumentar la capacidad del fusible hasta que cesen las aperturas molestas. Un fusible sobredimensionado puede dejar el cable, la entrada, el interruptor, el filtro o el cableado interno inadecuadamente protegidos.
Calcule la corriente de funcionamiento solo como una estimación inicial
Para una entrada monofásica simple, la corriente aparente no siempre es igual a la potencia real dividida por la tensión porque la eficiencia y el factor de potencia importan. Una estimación preliminar puede utilizar:
Corriente de entrada ≈ potencia de salida ÷ (tensión de entrada × eficiencia × factor de potencia)
Utilice la tensión de entrada mínima permitida y una eficiencia y un factor de potencia creíbles en el peor de los casos. Para calentadores u otras cargas casi resistivas, la relación puede ser más simple, pero las tolerancias y el ciclo de trabajo siguen importando. Para fuentes de alimentación con modo de conmutación, motores, transformadores y entradas capacitivas, mida la forma de onda real en las peores condiciones de funcionamiento.
Esta estimación no produce directamente el amperaje nominal del fusible. Solo ayuda a definir la corriente continua que el dispositivo de protección debe soportar. La curva de tiempo-corriente y las condiciones térmicas determinan si un fusible candidato sobrevive a la operación normal.
Tener en cuenta las corrientes de entrada y los pulsos repetitivos
Los transformadores, motores, etapas de corrección del factor de potencia y condensadores principales pueden absorber un breve pulso de corriente al energizarse. El pico puede variar según la fase de la línea, el magnetismo residual, el estado del condensador, la temperatura y la impedancia de la fuente. Registre tanto la amplitud como la duración durante arranques repetidos. Una sola captura de osciloscopio a temperatura ambiente no es suficiente para un diseño de producción.
Compare el pulso medido con la información de tiempo-corriente y resistencia al pulso del fabricante. El Guía de selección de fusibles Littelfuse Fuseology Explica por qué la tensión, la temperatura ambiente, la corriente de irrupción y de sobretensión, y el comportamiento tiempo-corriente forman parte del proceso de selección. Es una referencia del fabricante de fusibles, no una prueba de que un fusible en particular sea adecuado para la entrada LEMA o el equipo terminado.
De acción rápida frente a retardo de tiempo
Un fusible de acción rápida responde con mayor rapidez a la sobrecorriente en su rango diseñado y puede ser adecuado para circuitos con poca sobrecarga de arranque. Un fusible de acción retardada puede tolerar una corriente de entrada temporal definida sin dejar de abrirse bajo una sobrecorriente sostenida. “Lento” no significa que el fusible pueda sobredimensionarse, y “rápido” no significa que proteja a todos los semiconductores. Compare las curvas, la energía de fusión y los límites de resistencia del componente protegido.
No sustituya una característica de fusible por otra simplemente porque el número de amperios coincida. Las instrucciones de reemplazo deben indicar la familia de fusibles requerida, la corriente, el voltaje, la velocidad o característica, el tamaño y cualquier información de homologación necesaria para el diseño del equipo.
Tensión nominal y idoneidad CA/CC
La tensión nominal del fusible debe ser al menos la tensión máxima del circuito para la aplicación aprobada. La tensión nominal se relaciona con la capacidad del fusible para interrumpir y contener el arco después de que el elemento se funde. Un fusible que se abre a baja tensión no es automáticamente seguro a una tensión de CA más alta. Las condiciones de interrupción de CA y CC difieren, así que utilice la aplicación declarada en la hoja de datos.
El portafusibles y la entrada integrada también deben ser aptos para la tensión, la corriente, el tamaño del fusible, el entorno de contaminación y la temperatura. Verifique las líneas de fuga, el espacio libre, el aislamiento de los terminales y las disposiciones de reemplazo accesible como parte de la evaluación del equipo terminado.
La capacidad de corte no es opcional
Capacidad de ruptura, también llamada capacidad de interrupción, es la corriente de falla prospectiva máxima que el fusible puede interrumpir bajo condiciones establecidas. Un fusible pequeño de vidrio y un fusible cerámico de alta capacidad de ruptura pueden compartir la misma marca de corriente y, al mismo tiempo, tener una capacidad de interrupción de fallas muy diferente. Determine la corriente de cortocircuito disponible en la instalación prevista y seleccione el dispositivo de protección y el portafusibles en consecuencia.
Si la corriente de falla disponible no se conoce, obténgala del diseño del sistema del equipo o del estudio de instalación aplicable. No la infiera a partir de la corriente normal del aparato. El suministro puede entregar mucha más corriente durante un cortocircuito de la que la carga consume en funcionamiento normal.
Coordina el fusible con la entrada y los conductores
El fusible debe colocarse en el conductor de línea sin conexión a tierra previsto, de acuerdo con la arquitectura y la norma aplicables del equipo. La tierra de protección no debe llevar fusibles. En sistemas donde la orientación del enchufe puede invertir la línea y el neutro, el diseño de conformidad puede requerir medidas adicionales; la disposición final depende del mercado, la entrada, el juego de cables y la norma del equipo.
Verifique las clasificaciones de las aspas de entrada, el interruptor, el filtro, los portafusibles, los terminales de conexión rápida, el cable interno, las pistas de circuito impreso (PCB) y la carga. El límite verificado más bajo puede regir el diseño. Una marca de 10 A o 15 A en una entrada es un máximo del componente bajo las condiciones establecidas, no una recomendación para instalar un fusible de ese valor.
Utilice los estándares de equipos y fusibles aplicables
La serie IEC 60127 abarca los fusibles en miniatura, con partes específicas que abordan las definiciones, los requisitos generales y los tipos particulares de cartuchos fusibles o portafusibles. Comience con la publicación actual aplicable en el catálogo IEC 60127 y la norma de equipos terminados. Una norma de componentes fusibles no reemplaza la evaluación completa del producto.
Donde se requiera una certificación u homologación, verifique que el fusible, el portafusibles y la entrada estén reconocidos para la combinación prevista y las condiciones de aceptabilidad. No afirme que una familia de productos cumple con una norma a menos que el código de pedido exacto y el certificado vigente respalden dicha afirmación.
Procedimiento de prototipo y validación
- Mida la corriente de entrada máxima continua a la tensión de alimentación mínima y con la carga normal más desfavorable.
- Capturar la corriente de arranque durante arranques en frío y en caliente repetidos.
- Seleccione fusibles candidatos a partir de curvas verificadas y datos de aplicación.
- Confirme la tensión nominal, uso de CA/CC, capacidad de corte, tamaño y compatibilidad del portafusibles.
- Ejecute las pruebas de temperatura ambiente y de la carcasa en el peor de los casos.
- Pruebe arranques repetidos, recuperación de apagones y ciclos de energía rápidos cuando corresponda.
- Evaluar las condiciones anormales definidas utilizando el plan de pruebas de seguridad aprobado.
- Inspeccione la temperatura del portafusibles y del terminal, la decoloración, la retención de contactos y las holguras.
- Documente el fusible aprobado y la marca de reemplazo en la lista de materiales (BOM) y en la información de servicio.
No cree una prueba de fallas sin el equipo adecuado, la contención y personal cualificado. La energía de falla de la red puede provocar un arco eléctrico, incendios, descargas eléctricas o la rotura de componentes.
Errores comunes de tallaje
- Elegir el fusible basándose únicamente en la potencia del aparato.
- Usando la corriente máxima de la entrada como el valor del fusible.
- Aplicación de un multiplicador de porcentaje fijo sin una revisión de tiempo-corriente.
- Ignorando la corriente de arranque, la temperatura ambiente o los pulsos repetidos.
- Utilizar un fusible de baja capacidad de ruptura donde la corriente de falla disponible es mayor.
- Sustituir un fusible rápido por un fusible de acción retardada con la misma marcación de amperios.
- Aumentar la capacidad del fusible para ocultar una falla de equipo no resuelta.
- No especificar la característica del fusible de repuesto en la información de servicio.
Lista de verificación de RFQ para una entrada de alimentación con fusible
Proporcione el estilo de entrada, el rango de voltaje de alimentación, la frecuencia, la corriente de operación máxima, los datos de corriente de entrada (inrush), el tamaño y la característica del fusible requerido, la disposición del portafusibles, los requisitos de interruptor y filtro, el tipo de terminal, el corte en panel, el método de montaje, las condiciones ambientales, los mercados objetivo y los requisitos de conformidad. Solicite el plano exacto y el registro de certificación vinculados al código de pedido.
Revisar el Referencia de tomas de corriente CA serie LEMA IPZ y el más amplio gama de enchufes. Para la integración con la terminal, consulte el Guía de cableado para entrada con fusible e interruptor C14; para la selección de conectores, compare el Guía de IEC C13 y C14.
Preguntas frecuentes
¿Debe la capacidad nominal del fusible ser igual a la corriente normal del equipo?
No necesariamente. El candidato debe transportar la corriente normal en las peores condiciones térmicas y soportar la corriente de irrupción permitida, protegiendo al mismo tiempo los conductores y componentes previstos. Utilice las curvas de los fusibles y las pruebas de validación.
¿Puedo elegir un fusible según la corriente nominal de 10 A de la entrada?
No. La marca de la entrada es un límite del componente bajo las condiciones establecidas. La carga del equipo, el cableado, la corriente de falla, la curva del fusible y las normas determinan el dispositivo de protección requerido.
¿Por qué se funde un fusible correctamente dimensionado en el arranque?
El impulso de arranque puede superar la capacidad de tiempo-corriente o de resistencia a impulsos del fusible, o el equipo puede presentar una corriente de entrada anómala. Mida la forma de onda e investigue antes de cambiar el fusible.
¿Una mayor tensión nominal hace que un fusible se abra más tarde?
No. La tensión nominal concierne principalmente a la interrupción segura después de que el elemento se abre. El tiempo de operación depende de la corriente, la característica de tiempo-corriente, la temperatura y la construcción.
Video: cómo un fusible protege un circuito
The Engineering Mindset ofrece una explicación visual neutral del funcionamiento de un fusible. Explica el principio básico de protección, pero no selecciona el fusible para una entrada de CA específica o un diseño de equipo.
