introduzione
I fusibili ad alta capacità di rottura (HRC) sono molto importanti per proteggere i circuiti elettrici e le apparecchiature da un flusso di corrente eccessivo, che può portare a danni e guasti catastrofici.
Questi fusibili sono speciali perché possono interrompere rapidamente correnti elettriche molto forti senza danneggiare l’ambiente circostante. Questo articolo parlerà di ciò che rende speciali i fusibili HRC, del perché sono buoni e di come vengono utilizzati nella vita reale.
Cosa sono i fusibili HRC?
I fusibili ad alta capacità di rottura (HRC) sono fondamentali nei sistemi elettrici. Proteggono dai danni catastrofici causati da una corrente eccessiva. Il fusibile contiene un elemento fusibile in un involucro resistente al calore. Questo elemento, spesso argento, si scioglie sotto correnti elevate, scollegando il circuito e prevenendo danni alle apparecchiature collegate.
Principio di funzionamento dei fusibili HRC
In condizioni operative tipiche, la corrente che passa attraverso il fusibile non ha l’energia necessaria per provocare la deformazione dell’elemento fusibile. Tuttavia, quando una corrente sostanziale supera il fusibile, ciò porta alla fusione dell’elemento fusibile prima di raggiungere la corrente di guasto di picco.
In caso di sovraccarico, l’elemento fusibile non si brucia immediatamente. Tuttavia, l’esposizione prolungata a condizioni di sovraccarico può provocare la dissoluzione e la rottura dell’elemento fusibile, soprattutto in materiali come l’eutettico.
In caso di cortocircuito, le sezioni più sottili dell’elemento fusibile, avendo area minore, si dissolvono rapidamente e si fratturano prima del materiale eutettico. Ciò sottolinea la necessità di imporre limitazioni sull’elemento fusibile all’interno del design del fusibile ad alta capacità di rottura (HRC).
Costruzione di fusibili HRC
La costruzione di un fusibile HRC prevede l’utilizzo di un materiale altamente resistente al calore come la ceramica per il suo corpo. Questo corpo in ceramica è dotato di tappi terminali in metallo, saldati saldamente a un elemento che trasporta corrente a base di argento.
Internamente il corpo del fusibile è riempito con un materiale in polvere, tipicamente costituito da quarzo, gesso di Parigi, polvere, marmo e sostanze simili. Questo materiale di riempimento serve a regolare il flusso di corrente e previene il surriscaldamento. Qualsiasi calore generato vaporizza l’elemento fuso, avviando una reazione chimica tra la polvere di riempimento e il vapore d’argento, che produce un materiale ad alta resistenza che aiuta a ridurre l’arco all’interno del fusibile.
Tipicamente, come elemento fusibile viene utilizzato rame o argento a causa della sua bassa resistenza specifica. Questo elemento è spesso composto da due o più sezioni, collegate tramite giunti di stagno. Il punto di fusione dello stagno, a 2400℃, è inferiore a quello dell’argento, che è a 980℃. Pertanto, i giunti di stagno fungono da salvaguardia della temperatura, impedendo al fusibile di raggiungere temperature eccessivamente elevate durante condizioni di cortocircuito e sovraccarico.
Tipi di fusibili HRC
- lFusibile tipo NH
- lFusibile tipo Din
- lFusibile a lama
Fusibile tipo NH
Fornendo protezione contro cortocircuiti e sovraccarichi in scenari di bassa e media tensione, questi fusibili fungono da schermo per avviatori motore e vari altri dispositivi, proteggendoli dai rischi posti da condizioni di sovraccarico e cortocircuito. Inoltre, la loro struttura compatta e leggera li rende un’opzione pragmatica e durevole per diverse applicazioni.
Fusibile tipo Din
I fusibili di tipo DIN sono disponibili in una vasta gamma di correnti nominali, adattate per soddisfare le diverse esigenze. Ogni fusibile è realizzato meticolosamente con attributi specifici adatti a condizioni di temperatura variabili. Questi fusibili sono adattabili, in grado di adattarsi a diversi livelli di tensione e si rivelano preziosi per la protezione del trasformatore, anche in scenari privi di protezione secondaria o di backup a bassa tensione (LV).
Noti per la gestione rapida di piccole sovracorrenti, i fusibili DIN funzionano bene in caso di cortocircuiti. Funzionano in vari ambienti come quadri elettrici, miniere e trasformatori.
Fusibile a lama
Denominati fusibili plug-in o faston, questo particolare tipo di fusibile si distingue per il corpo in plastica e due cappucci metallici, progettati per un facile inserimento in una presa. Presenti prevalentemente nelle applicazioni automobilistiche, questi fusibili offrono protezione contro i cortocircuiti nei cavi e sono spesso utilizzati nei motori per rafforzare le misure di protezione.
Con una struttura leggera e una corrente di interruzione bassa, i fusibili a lama variano in dimensioni e forma. Ciascuno ha capacità di valutazione attuali distinte.
Vantaggi dei fusibili HRC
I fusibili HRC presentano numerosi vantaggi rispetto ai fusibili tradizionali, tra cui:
- Elevata capacità di interruzione: i fusibili HRC possiedono la capacità di interrompere in modo sicuro correnti di guasto elevate, riducendo così in modo significativo le possibilità di danni al circuito e alle apparecchiature circostanti.
- Dimensioni compatte: grazie alla loro progettazione e costruzione efficienti, i fusibili HRC possono essere molto più piccoli dei normali fusibili con valori comparabili. Questo è ottimo per i luoghi in cui non c’è molto spazio libero.
- Basso passaggio di energia: la rapida velocità di fusione dei fusibili HRC riduce al minimo il passaggio di energia verso il guasto, mitigando efficacemente i potenziali danni causati dalla corrente di guasto.
- Prestazioni affidabili: la regolazione precisa del fusibile garantisce prestazioni costanti, proteggendo i tuoi dispositivi in modo affidabile.
Applicazione dei fusibili HRC
I fusibili HRC svolgono diversi ruoli in molteplici settori, tra cui:
- Circuiti di controllo industriale: integrati nei centri di controllo motore, nei quadri e nei pannelli di controllo, i fusibili HRC proteggono le apparecchiature associate da sovracorrenti e cortocircuiti.
- Sistemi di distribuzione dell’energia: impiegati nelle reti di distribuzione dell’energia, i fusibili HRC proteggono i componenti critici come trasformatori e linee di alimentazione dai danni causati da elevate correnti di guasto.
- Sistemi di energia rinnovabile: negli impianti di generazione di energia solare ed eolica, i fusibili HRC forniscono protezione contro eventi di sovracorrente derivanti da fluttuazioni nella generazione di energia e disturbi della rete.
- Trasporti: i fusibili HRC svolgono un ruolo cruciale in vari settori come quello ferroviario, dei veicoli elettrici e aerospaziale. Proteggono i componenti elettronici sensibili e le apparecchiature di potenza da guasti elettrici, garantendo sicurezza e affidabilità.
Selezione e specifiche dei fusibili HRC
Quando si sceglie un fusibile HRC per un uso specifico, considerare i fattori chiave:
- Corrente nominale: scegliere un fusibile con una corrente nominale allineata alla normale corrente operativa del circuito o del dispositivo protetto.
- Potere di interruzione: verificare che il fusibile scelto abbia un potere di interruzione adeguato per interrompere in sicurezza la corrente di guasto a potenziale più elevato riscontrata nell’applicazione.
- Tensione operativa: assicurarsi che il fusibile selezionato abbia una tensione operativa compatibile con la tensione di alimentazione del circuito.
- Caratteristiche tempo-corrente: valutare le caratteristiche tempo-corrente del fusibile per accertarne l’idoneità per l’applicazione specifica. Ciò comporta l’esame del tempo di risposta del fusibile alle sovracorrenti e della sua resilienza alle correnti transitorie, prevenendo l’attivazione prematura.
- Dimensioni fisiche: verificare che le dimensioni e il fattore di forma del fusibile siano in armonia con lo spazio disponibile e i prerequisiti di montaggio dell’applicazione.
Conclusione
I fusibili ad alta capacità di rottura (HRC) sono fondamentali per proteggere i circuiti e le apparecchiature elettriche. Grazie al loro design e alla loro funzionalità distintivi, possiedono la capacità di interrompere efficacemente correnti di guasto elevate, rendendoli un’opzione affidabile in diverse applicazioni. Selezionando e specificando meticolosamente i fusibili HRC, è possibile garantire prestazioni e protezione ottimali, migliorando così la sicurezza e l’efficienza complessive dei sistemi elettrici.
