CAPITULO II

DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS FUSIBLES Y PRIMEROS ESTUDIOS DE LOS EFECTOS TÉRMICOS PRODUCIDOS POR LA CORRIENTE.

2.1. Evolución Histórica del Fusible Eléctrico. En el pasado, era muy común que las fallas de origen eléctrico causados por la formación de arcos y sobrecalentamientos provocaran incendios, daños en instalaciones y equipos eléctricos, principalmente por los cortocircuitos. Esto se debía a la falta de un dispositivo que protegiera directamente a la instalación eléctrica y sus componentes. Los daños ocasionados por estas corrientes de fallas ocasionaban grandes pérdidas y a la vez hicieron del fusible un elemento indispensable dentro de un circuito eléctrico. Sin embargo, debido a la intervención de los propios usuarios y la falta de conocimiento, era muy común encontrar elementos extraños en la ubicación del fusible, como alambres, puentes y clavos, para evitar la acción de reposición. La importancia de definir correctamente el concepto de fusible y todos los factores que éste involucra en su dimensionamiento y elección, permitirá adoptar un real conocimiento, de lo contrario éste dispositivo no cumplirá su rol de protección. El fusible es uno de los elementos de protección más utilizados en los sistemas eléctricos de Baja, Media y Alta Tensión. Por más de 120 años ha estado presente para proteger contra corrientes de fallas a los circuitos, componentes y artefactos eléctricos. A pesar que los avances tecnológicos en el campo de las protecciones han creado modernos elementos de protección tales como el interruptor magneto-térmico e interruptores con reconexión automática que facilitan la reposición del suministro de energía en el caso de alguna falla, el fusible se continúa utilizando en todo el mundo, debido a sus ventajas económicas, constructivas, mecánicas y eléctricas, en comparación con otros dispositivos de protección. La fecha exacta de la aparición del fusible eléctrico es aún desconocida, puesto que existe información registrada en una publicación de W. H. Preece (ingeniero jefe de la British Post Office) para la Society of Telegraph Engineers en 1887, en la cual se indicaba que los fusibles habían sido utilizados para proteger cables submarinos desde 1864. Sin embargo, la aparición oficial del fusible se remonta hacia el año 1880, cuando el señor Thomas Alva Edison inventó y posteriormente patentó el primer fusible eléctrico en su laboratorio de Menlo Park en New Jersey, con el fin de proteger contra corrientes de falla a circuitos de alumbrado. En su laboratorio, Edison notó que la corriente de cortocircuito siempre cortaba los conductores en la parte más débil o delgada. Fue así como decidió inventar el fusible eléctrico y su construcción era bastante simple, puesto que utilizó un cilindro de cristal que permitía retener las gotas de material fundido, además para visualizar la condición de tensión del elemento fusible. Éste diseño no tenía material de relleno para extinción de arco eléctrico. Su invento fue aplicado por primera vez el día 25 de Marzo de 1880, y lo patentó con el número 227,226 el día 4 Mayo del mismo año bajo el nombre de Safety-Conductor for Electric Lights.

Fig. 2.1a. Thomas Alva Edison y su laboratorio en el Parque de Menlo en New Jersey.

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Años más tarde, en 1890, W. M. Mordy, principal ingeniero de la Brush Electrical Engineering Company (luego General Electric), en su búsqueda por encontrar algún método que lograra apagar el dañino arco eléctrico originado en la operación de un fusible, patentó el primer fusible de cartucho llenado con materiales que lograban extinguir el arco. Este dispositivo fue muy similar al fusible patentado por Edison, y se componía de un conductor de hoja de cobre o de alambre, dentro de un tubo de cristal llenado con material granular. El relleno podía ser tiza, arena, mármol, sílice o cualquier otra sustancia granular. Fig. 2.1b. A la izquierda, un fusible de vidrio similar al patentado por A. Edison, y a la derecha un fusible de vidrio relleno con sílice, similar al patentado por W. M. Mordy. A continuación se muestra una copia de la patente correspondiente al primer fusible de Thomas A. Edison.

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Fig. 2.1c. Copia de la patente del primer fusible eléctrico.

Tiempo después, con el inicio de la segunda guerra mundial, empezaron a crearse y surgir muchas industrias principalmente fábricas de armas, las cuales necesitaron la aplicación de un dispositivo para proteger sus sistemas eléctricos, lo cual produjo la masificación del fusible. 2.2. Inicio de la Producción y Consumo de la Electricidad en Chile. El 14 de mayo de 1881 se concedió privilegio a Tomás A. Edison para su invento del alumbrado eléctrico, pero sólo en mayo de 1886 se declaró legalmente instalada la Compañía Luz Eléctrica de Edison en nuestro país. A partir de este acontecimiento, la producción y consumo de electricidad se inician en Chile hacia el año 1883, con la instalación en Santiago de locomóviles de pocos KW de potencia, destinados al alumbrado eléctrico tipo Edison en el sector céntrico de la capital, por un empresario particular. La instalación de este nuevo sistema despertó gran interés, especialmente entre los comerciantes del sector céntrico de la capital. Ellos, paulatinamente solicitaron al empresario la colocación de luces en las fachadas de sus negocios. Las posibilidades de extender el servicio hacia otros barrios de la ciudad se vieron limitadas, debido a que el motor sólo generaba una escasa cantidad de energía. Además no se contaba con el personal necesario para realizar el tendido de cables.

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Ante la situación así planteada, la I. Municipalidad de Santiago llamó a propuesta para otorgar la concesión de un servicio de alumbrado público y domiciliario y de transporte eléctrico urbano a empresas que garantizaran la continuidad y eficiencia del mismo. Aunque el servicio de alumbrado eléctrico proporcionado por este empresario particular tuvo un carácter esporádico, y más bien demostrativo, debe notarse que se instaló sólo cuatro años después del invento de la ampolleta Edison (1879), y uno después de la primera instalación de alumbrado público en el mundo (Lane Fox en Londres, 1882). En el año 1897 fue otorgada la concesión del alumbrado público y transporte eléctrico a una empresa inglesa, la cual debió enfrentarse a una campaña de desprestigio y aprehensión desatada por las otras empresas que no resultaron favorecidas con la propuesta. Esta campaña llevó a sus instigadores a formular diversas consideraciones, algunas de ellas absurdas y aún pintorescas. Se decía, por ejemplo, que el nuevo sistema de alumbrado provocaría gran cantidad de incendios y que desaparecería el temor a la oscuridad. El nuevo sistema de transportes aumentaría en forma alarmante el número de accidentes y, además acarrearía cesantía en el personal encargado de los carros de tracción animal. Para contrarrestar estas afirmaciones, la autoridad municipalidad decidió dar a conocer públicamente estadísticas de las causas más frecuentes de incendios ocurridos en la ciudad de Nueva York, que demostraban las bondades del sistema eléctrico. Después de esto, la población paulatinamente acogió el sistema eléctrico debido a que realmente no existían argumentos serios que se opusieran a su implementación. En el año 1900, entró en funcionamiento la planta térmica Mapocho con una capacidad de generación de 1800 KW. Con la puesta en marcha de esta planta, puede afirmarse que quedaba inaugurado el primer servicio eléctrico de carácter estable en nuestro país. 2.2.1. Utilización de los primeros fusibles. La distribución de la energía eléctrica en aquella época se hacía mediante el uso de la corriente continua. En el ámbito domiciliario se utilizaban los fusibles tipo Balín, llamados comúnmente “tapones fusibles” (fig. 2.2.1a), y en menor grado también se utilizaba el fusible tipo cartucho.

Fig. 2.2.1a. Primeros fusibles tipo tapón utilizados en el ámbito doméstico.

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En las industrias, donde las fallas eléctricas son más comunes, se utilizaban los fusibles renovables (Figura 2.2.1b), que solamente había que abrirlos para reemplazar el elemento fusible en el caso de su operación. Estos fusibles poseen una capacidad de ruptura de 10.000 Amperes simétricos y posteriormente se fabricaron otros fusibles del tipo no-renovables con mayor poder de corte.

Fig. 2.2.1b. Fusible tipo Renovable (izquierda) y fusible tipo Reja utilizado comúnmente en redes de distribución.

Por otra parte, las redes de distribución de Baja Tensión eran protegidas por fusibles llamados tipo Reja (figura 2.2.1b), los cuales se componen de un par de terminales de cobre, a ellos se soldaban alambres de cobre separados paralelamente, conformando una reja. Posteriormente, los alambres se fabricaron de plata pura, y una vez terminado al fusible se le daba un baño de plata electrolítica. En redes de distribución aérea de Media Tensión, es muy común el uso de los fusibles tipo Cabeza y Cola. Montado en el interior de una pieza tipo bastón, permite una fácil visualización después de su operación y además sirve para interrumpir una línea con el uso de una pértiga especial. En la actualidad, estos dos últimos fusibles son los dispositivos de protección más utilizados para proteger las redes de distribución en Baja y Media Tensión. Con el advenimiento de la corriente alterna, un gran número de motores y transformadores se agregó a la demanda de energía eléctrica. Estas cargas inductivas producían considerables peack de corrientes en el momento de su puesta en servicio, lo que originaba la operación de los fusibles. Tiempo después se inventaron los Fusibles con Retardo de Tiempo (Time Delay), los cuales son capaces de soportar por un tiempo determinado los incrementos momentáneos de la corriente, y solamente son accionados por cortocircuitos en la red. Posteriormente se fabricaron los Fusibles de Doble Acción que se componen por dos fusibles en serie ya que en su interior existe un elemento fusible para proteger contra sobrecargas y otro para las corrientes de cortocircuitos. Con el avance de la tecnología, se inventó el dispositivo de protección magneto-térmico, cuya intervención es más cómoda, puesto que cuando opera producto de alguna anomalía en el sistema, solamente hay que accionar una palanca o botón para restablecer la energía eléctrica sin necesidad de cambiar ninguna pieza. El crecimiento de la industria en aquel tiempo, llevó a muchas empresas a mejorar sus instalaciones eléctricas producto del aumento en la demanda de energía. Las

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fallas eléctricas cada vez fueron de mayor amperaje, provocando la inutilización de los interruptores magneto-térmicos debido a su limitado poder de corte o capacidad de cortocircuito. Esta característica se refiere a la máxima corriente de cortocircuito que es capaz de soportar la protección sin sufrir daños. Los fabricantes de estos elementos de protección vieron que al aumentar la capacidad de ruptura había que utilizar piezas más grandes y robustas en la fabricación, aumentando el tamaño de los magneto-térmicos. A partir de este momento las industrias fijaron su atención en la conveniencia de utilizar los fusibles eléctricos para proteger sus instalaciones debido a su alto poder de corte o capacidad de cortocircuito y su gran velocidad de respuesta ante corrientes de falla, aunque en muchas instalaciones se utilizan combinaciones de fusibles y aparatos automáticos. La época moderna se ha caracterizado por los avances en el campo de la electrónica, y la tecnología de los semiconductores tales como los diodos, diac y triac. Estos elementos son muy sensibles a los incrementos de la corriente que conducen y se queman con gran facilidad. Debido a esto, se han fabricado nuevos fusibles limitadores para la protección de circuitos que incorporan Semiconductores, los cuales poseen una alta velocidad de operación, abriendo en menos de un cuarto de ciclo. 2.3. Primeros Estudios de los Efectos Calóricos Producidos por la Corriente Eléctrica. El calentamiento de los conductores debido al paso de la corriente eléctrica fue uno de los primeros efectos observados por los científicos estudiosos de los fenómenos eléctricos, sin embargo, habría de pasar algún tiempo antes que se conociera la magnitud de tal efecto calorífico y los factores de los que depende. James Prescott Joule (1818-1889) se interesó desde joven en la medida de temperaturas de motores eléctricos, lo que le permitió hacia 1840 encontrar la ley que rige la producción de calor por el paso de una corriente eléctrica a través de un conductor.

James Prescott Joule (1818-1889)

Joule, concentró sus estudios en el siguiente razonamiento:

Si se quiere desplazar una determinada cantidad de carga eléctrica Q desde un potencial a otro, cuya diferencia sea de V volts, el trabajo que se desarrollará será tanto mayor cuanta más carga Q se quiera desplazar y también tanto mayor cuanta más diferencia de potencial haya entre los puntos que se desea desplazar dicha carga Q. Por lo que dicho trabajo será igual al producto de la carga Q por la diferencia de potencial V entre los dos puntos:

QVW ×= ; Por otra parte, se sabe que: tIQ ×= ; por lo tanto, tIVW ××=

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Además se conoce que Potencia es igual al trabajo dividido por el tiempo:

tWP = ; tendremos que IV

ttIVP ×=

××=

Según Ley de Ohm la potencia eléctrica es: RIP ×= 2 , por lo tanto, el trabajo eléctrico o energía W es:

tRIW ××= 2 (joules) ó (calorías) tRIC ×××= 224.0 La caloría-gramo, se conoce comúnmente como caloría y representa la cantidad de calor que ha de suministrar a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centígrado. La ley de Joule establece que la cantidad de calor producida es directamente proporcional a la resistencia R del conductor, al cuadrado de la intensidad de corriente I que lo atraviesa y un tiempo t. Las experiencias de Joule y Julius Robert von Mayer (1814 - 1878) referentes a la conservación de la energía, indicaban al calor como una forma más de energía. El calor no sólo era capaz de aumentar la temperatura o modificar el estado físico de los cuerpos, sino que además podía moverlos y realizar un trabajo. Las máquinas de vapor que tan espectacular desarrollo tuvieron a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX eran buena muestra de ello. Desde entonces las nociones de calor y energía quedaron unidas y el progreso de la física permitió, a mediados del siglo pasado, encontrar una explicación detallada para la naturaleza de esa nueva forma de energía, que se pone de manifiesto en los fenómenos caloríficos. Es importante destacar, las relaciones existentes entre las distintas formas de energía que se presentan en la operación de un fusible eléctrico, por ejemplo la transformación de la energía eléctrica en energía térmica o calor, cuando éste es recorrido por una cierta corriente. La ciencia que estudia los fenómenos producidos en este ámbito se denomina termodinámica, y ayuda a establecer las relaciones entre las distintas formas de la energía. Además ayuda a definir la ruta evolutiva de un sistema a través del estudio de los cambios de energía de sus propias transiciones, es decir, que los cambios de energía en los pasos del sistema, van mostrando la ruta que sigue el sistema. Además, la diferencia de temperatura del medio que rodea a un fusible y la de éste cuando se encuentra conectado, origina un paso de energía denominado calor, y sus variaciones se deben a ciertos fenómenos que ocurren en los elementos fusibles, tales como la dilatación y el cambio de estado de los cuerpos. La técnica que se ocupa de la medición del calor y de las constantes térmicas que intervienen en distintos fenómenos se denomina calorimetría. Según aumente o disminuya la temperatura de un cuerpo, se dice que éste ha recibido o cedido cierta cantidad de calor. La cantidad de calor recibida por un cuerpo puro es proporcional a la masa del mismo en la cual produce una variación de temperatura determinada. 2.4. Propiedades Físicas de la Materia. Una vez definidos estos conceptos referentes a los efectos térmicos, es necesario comprender los factores físicos propios de la materia, los cuales son muy importantes para determinar las relaciones entre energías. Un factor muy importante de conocer, especialmente en el diseño de un elemento fusible es su Resistividad (ρ). Esta es una magnitud que mide la propiedad resistiva

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de los cuerpos, la cual depende de los electrones libres en la banda de conducción. Además de la propia naturaleza del material, la resistividad también depende de la temperatura. Cuanto más se agitan los átomos dentro del conductor, mayor es la resistencia que el mismo opone al flujo de carga. En la mayoría de los casos, un aumento de temperatura se traduce en un incremento en la resistencia del conductor (Figura 2.4a). Un elemento fusible con una alta resistividad, producirá considerables pérdidas de potencia por efecto Joule, lo que se traduce en un consumo de energía y por consiguiente un aumento de la temperatura en el fusible y a la vez en pérdidas económicas. Otro factor necesario a considerar para el diseño de un fusible es el coeficiente de temperatura (α), y se define como la variación de resistencia que sufre una resistencia por cada grado de temperatura en que se incrementó sobre los 0 ºC. Puesto que un fusible trabajando en condiciones normales, es recorrido constantemente por una cierta corriente, y dependiendo de las condiciones en que esté operando, su resistencia interna se verá afectada por efecto de la temperatura.

Fig. 2.4a. Resistividad eléctrica de la plata (Ag) en función de la temperatura para cuatro valores diferentes de RRR (radio de resistencia residual).

En la tabla 2.4a, se muestran valores de resistividad medidos a 0º C y el coeficiente de variación de la resistencia con la temperatura para algunos metales.

Tabla Nº 2.4a.

α (en ºK –1) Material

ρ (en Ω·m) a 0º C R(T)=R(0º)·(1+αT)

Aluminio 2.8x10-8 420x10-5

Carbón 3500x10-8 -50x10-5

Constantán 49.0x10-8 Despreciable Cobre 1.8x10-8 420x10-5

Hierro 12.0x10-8 620x10-5

Latón 7.0x10-8 200x10-5

Manganina 43x10-8 Despreciable Mercurio 94x10-8 88x10-5

Nicrom 111x10-8 40x10-5

Plata 1.6x10-8 400x10-5

Plomo 22x10-8 430x10-5

Wolframio 5.3x10-8 360x10-5

Oro 2.44x10-8 3.4x10-3

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A continuación, se muestran valores de temperatura de fusión y vaporización, peso específico, calor específico y calor latente de fusión para algunos metales. Tabla Nº 2.4b.

Material Tf (ºC) Tv (ºC) Peso específico γKg / dm3

Calor específico δ J / ºK·Kg

Calor latente fusión h J/Kg

Aluminio 658 2057 2.7 900 388 Cobre 1080 2310 8.9 385 205 Hierro 1535 2750 7.8 444 272 Plata 960.8 2193 10.5 237 103 Plomo 327 1620 11.4 159 23.2

Oro 1063 3080 19.3 129 64.9 Zinc 419.5 907 6.84 388 111

Bronce 925 2155 8.15 343 194.66 Estaño 231.9 2270 7.27 213 59.6 Alpaca 1085 2105 8.38 386.2 201.86

El peso específico (γ) se define como el cuociente entre la cantidad total de masa que posee una sustancia (peso) y su volumen. El calor específico (δ) de un cuerpo representa la cantidad de energía calorífica que hay que suministrar por unidad de masa a una sustancia para elevar su temperatura un grado. El calor específico es diferente para cada material, porque depende de la composición y la ordenación molecular interna de la sustancia que se trata. El calor específico de los elementos sólidos es inversamente proporcional a su masa atómica, de forma que el calor específico multiplicado por la masa atómica es aproximadamente una cantidad constante para todos los elementos sólidos. El calor latente de fusión (h) de una sustancia es la cantidad de calor por unidad de masa que necesita para cambiar el estado de la sustancia de sólido a líquido a su temperatura de fusión. En el proceso de fusión de un elemento fusible es de gran importancia el concepto de Densidad de corriente, el cual se define como la cantidad de Amperes por unidad de superficie del elemento que la conduce. Por ejemplo en el uso de láminas fusibles, la intensidad de falla crea una alta densidad corriente, que localmente provoca el desarrollo extremo del calor. En la figura 2.4b, a la izquierda una alta densidad de corriente originó una fusión en forma parcial en la vena. A la derecha se aprecia la imagen ampliada que muestra dicha situación.

Fig. 2.4b. Lámina de plata utilizada en ensayo de cortocircuito.

2.5. Característica Tiempo-Corriente en la Etapa de Pre-arco Adiabático. Al producirse un aumento importante en la corriente, mucho mayor que la nominal del fusible, se inicia el proceso de interrupción siendo el pre-arco un proceso adiabático. Este concepto se refiere a una transformación que tiene lugar de modo tal que el sistema no gana ni pierde calor. Con el fin de eliminar o atenuar lo más posible el

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arco eléctrico, se utiliza una capa gruesa de material aislante, por ejemplo, arena de cuarzo (Sílice). Es necesario comprender ahora, los conceptos eléctricos asociados al factor tiempo en cada una de las etapas que conforman la operación de un fusible. En la Figura 2.5, se muestra una señal de corriente alterna, 50 Hz, que circula por un fusible en condiciones nominales, hasta que producto de un cortocircuito, la corriente se incrementa varias veces el valor de la corriente nominal.

Fig. 2.5. Gráfico de una señal alterna de corriente que circula por un fusible en el momento de su operación.

Los parámetros de tiempo y corriente involucrados en esta etapa, se definen a continuación: Ip : Intensidad prevista de corte Ic : Intensidad limitada de corriente. tp : Instante de tiempo de la etapa de pre-arco. ta : Instante de tiempo que dura el arco eléctrico. tc : Tiempo total de despeje del fusible. Producto de una falla, la corriente se ha incrementado tendiendo llegar a la intensidad prevista Ip, pero por efecto del fusible, se limita hasta el valor de corriente Ic. Dicho valor se conoce como Intensidad limitada de corte, y representa el máximo valor instantáneo de la corriente, alcanzado durante el funcionamiento del fusible cuando éste impide bajo condiciones de cortocircuito el peack máximo del primer semiciclo de la corriente disponible. El tiempo de pre-arco tp (Melting Time), es el lapso de tiempo que transcurre desde el inicio de la anomalía, hasta la interrupción total del elemento fusible y el instante que se inicia el arco eléctrico. Cabe destacar que las curvas de corriente en función del tiempo publicadas en catálogos corresponden a este tiempo. La etapa de Pre-arco se caracteriza porque el paso de la corriente Ic origina una cierta cantidad de energía térmica por efecto Joule, la cual es utilizada para fundir completamente el elemento fusible, y su duración depende, además de este valor de corriente, del diseño del elemento fusible. Posteriormente, la corriente Ic llega hasta el valor cero en un instante denominado tiempo de arco ta, y corresponde al tiempo que tarda en extinguirse el arco eléctrico

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al interior del fusible, y depende de la tensión del circuito donde está incluido el fusible. El tiempo total que tarda en operar el fusible bajo condiciones de falla en el circuito, se denomina tiempo de despeje tc (Clearing), y corresponde a la suma de los tiempos tp y ta. Según esto, el tiempo total de despeje transcurre desde el inicio de la falla, hasta la total extinción del arco eléctrico. El peack máximo de corriente de cortocircuito se define como la Intensidad Prevista de corte Ip, y corresponde a la máxima corriente en Amper que el sistema puede proveer en la situación de un corto circuito franco si se reemplazara el fusible por un conductor de impedancia despreciable comparada con la interna del generador. Energía disipada: La energía liberada por un fusible en el proceso de operación, puede ser calculada por la integral de Joule expresada en la ecuación 2.5:

∫ ∫ ××=×=××t t

tIRdtiRdtiR0 0

222 (2.5)

Donde: R es la resistencia interna del fusible, I es la corriente prevista de corte, y t corresponde al tiempo total de despeje (clearing). Como se había descrito anteriormente, el proceso de operación de un fusible se divide en dos etapas, por lo tanto, existe una energía correspondiente a la etapa de pre-arco (Melting Energy) y la energía total disipada (Clearing Energy). En catálogos entregados por los distintos fabricantes de fusibles, es muy común encontrar la expresión i referida a la energía disipada, pero cabe decir que esta expresión no corresponde a un valor energético. La real expresión energética es la que corresponde a la ecuación que incorpora el valor de R. Por motivos de conveniencia y propósitos comparativos, se utiliza el valor referencial i , el cual representa la energía liberada por un cortocircuito en 1 ohm de resistencia en Amp

t2

t22

seg. Esta energía, puede ser disipada al medio que rodea al fusible, dependiendo si la corriente que circula por el elemento fusible es relativamente baja (2 a 5 veces la corriente nominal). Si la corriente se incrementa rápidamente como en el caso de un cortocircuito, el tiempo necesario para fundir el elemento fusible es cada vez más corto, llegando al extremo de que toda la energía eléctrica disipada es utilizada para calentar el elemento fusible, sin que exista intercambio de calor con el medio, aunque dicha energía es disipada por el fusible. 2.6. Análisis del Código de Fusibles DELTA. Los fabricantes de fusibles, utilizan sus propios códigos, lo que les permite identificar con claridad un determinado elemento, dentro de la gran variedad de tamaños, formas, clases, etc. Además la correcta implementación de un buen código de fusibles, permite mantener un idioma en común entre el proveedor y los clientes. Un fabricante de estos elementos de protección en Chile, es la empresa FUSELCO Ltda. Con más de 27 años de experiencia en la fabricación de elementos eléctricos bajo la marca DELTA, ha creado su propio código de fusibles que permite una correcta definición y posterior elección de un determinado fusible. El código de fusibles DELTA, se divide en dos partes separadas por una barra diagonal, que indican el Modelo y Tipo de fusible.

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La parte que indica el Modelo, se compone de una combinación de hasta 4 letras y un número. Las letras entregan la información referente a la parte física del fusible, si posee indicador de fusión, si es renovable, la forma, el material de construcción del cuerpo del fusible y el tamaño. La parte que indica el Tipo, está referida a las características eléctricas del fusible, o sea la corriente nominal, el tipo de fusión y el voltaje nominal. La letra 1, indica si el fusible tiene indicador de funcionamiento y / o percutor (ver su definición en el capítulo III). La letra 2, indica si el fusible es del tipo renovable. Si no está la letra R en el código, se entiende que es del tipo desechable. Las letras 3 y 4, se indican en las tablas 2.6a y 2.6b respectivamente. Los fusibles existen en una gran cantidad de formas, y cada uno es fabricado para una aplicación en particular. Además dependiendo de los requerimientos del trabajo, se utilizan variados materiales en su fabricación e individualmente poseen cualidades físicas que lo hacen especial para una determinada aplicación. El valor en Amper indica la intensidad nominal del fusible. Para valores decimales, la coma se reemplaza por la letra (A). En la tabla 2.6c se indican los tipos de fusión que poseen los fusibles. El valor en Volts, indica la tensión nominal máxima a la cual puede estar sometido el fusible. Si el voltaje es superior a 999 Volts, se expresa en Kilo Volts, usando la letra (K) como punto decimal.

Tabla 2.6a. Tipos de fusibles con sus respectivos números de figura. LETRA 3 FIGURA DESCRIPCIÓN

A 7 Cartucho con Aletas Asimétricas B 45 Balín C 16-26-27-29 Cabeza y Cola D 25 Con Terminales Laterales E 24 Doble Cola F 17 Doble Argolla G 1 Cartucho Puntas Cónicas H 15 Reja Encapsulado J 33 Lámina Flexible K 5 Doble Cabezal L 3 Con Terminales Axiales M 8-9 Cuchillo Apernado N 42 Cuchillo O 43 Interior Bastón P 46 Paleta Q 1 Cartucho R 18-19 Reja S 21 Cabezal Apernado T 47 Doble Cabezal Apernado U 44 Curvos W 21 Cartucho Apernado Z 10 Cartucho Apernado Y 69 Cartucho con Hilos

18 Tabla 2.6b. Tipos de materiales utilizados en la construcción de fusibles.

Tabla 2.6c. Tipos de fusión.

LETRA 4 DESCRIPCIÓN LETRAS FUSIÓN A Plástico aM Lento Respaldo B Teflón S Ultra Rápido C Cobre y sus Aleaciones H Rápido E Ebonita y Similares N Normal F Fibra de Vulcanizada T Lento G Plata gL Normal norma IEC-269 H Esteatita LD Lento Doble Acción I Fibro Cemento M Media L Vidrio gG Normal P Plomo gM Lento Q Vidrio Relleno con sílice R Cerámica V Fibra de Vidrio W Vidrio con cerámica X Cartón Impregnado

2.6.1. Tipos de Fusibles Según su Forma.

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2.6.2. Análisis de Códigos de Fusibles de otros Fabricantes. Desde 1885 la compañía GOULD SHAWMUT se ha convertido en uno de los principales fabricantes de fusibles en el mundo. El código de fusibles que esta compañía utiliza para describir a los fusibles de protección rápida contra cortocircuitos (Amp-Tramp system), se compone de las siguientes partes:

X X X X X X

Letra que indica el tamaño.

Nivel de voltaje nominal

(dividido por 10)

Curva de operación.

Corriente nominal.

Forma del fusible.

Indicador de fusión.

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Ejemplo: Código Fusible Gould. A 70 P 400 4 TI - Todos los tamaños 101.

(Serie Amp-Tramp) - Nivel de voltaje (V) Código.

700 70 - Curva de operación.

Rápido, X o Z Ultra Rápido, bajo I2t, P Ultra Rápido, muy bajo I2t, Q o QS.

- Corriente nominal. - Forma del fusible.

Cartucho (Ferrule) 1, Cuchilla 4, Cabeza apernado 128.

- Indicador de fusión. Indicador Trigger TI Actuador Trigger TA La compañía Gould Shawmut ha creado un código especial para describir a los fusibles de Media Tensión desde 5,5 kV hasta 15,5 kV de clasificación “E”, la cual es apropiada para la protección de transformadores y sistemas de distribución en media tensión. La norma ANSI / IEEE C37.40, indica que la clasificación “E” corresponde a los fusibles limitadores de corriente caracterizados por una fusión Normal (general purpose). A 0 5 5 F 1 D 0 R 0 – 1 0 0 E

Corriente nominal: 5E, 7E, 10E, 20E, 25E, 30E, 40E, 50E, 65E, 80E, 100E, 125E, 150E, 175E, 200E, 225E, 250E, 300E, 350E, 175E, 200E, 225E, 250E, 300E, 350E, 400E, 450E, 500E, 600E, 750E, 900E.

Revisión Nº: 0 - 9

Revisión

Características especiales: 0 (ninguna) o letra A hasta Z (omitir letras I y O)

Diámetro del cartucho.

Número de cartuchos: 1, 2 o 3.

Forma: B = Apernado. C = Montaje a presión. F = Cartucho.

Voltaje Nominal: 055 = 5.500 V, 155 = 15.500

A = fusible Amp-Tramp.