¿Importa si un fusible está conectado al terminal negativo o positivo de una batería?

Question

Actualmente estoy enfrentando el dilema de dónde colocar un fusible en mi circuito con batería de corriente continua para proteger los componentes del circuito y la batería de corriente continua. He estado buscando en Google una respuesta definitiva, pero me encontré con opiniones divergentes... ¿Cuál es la correcta y por qué?

1. Conectar el fusible al terminal negativo de la batería, ya que es donde realmente empieza el flujo de electrones, que es opuesto al flujo convencional de corriente del terminal positivo.
2. Conectar el fusible al terminal positivo.
3. Conectar dos fusibles, uno en el terminal positivo y otro en el terminal negativo de la batería.

También, durante mi investigación, encontré una publicación que aconsejaba conectar un fusible en el terminal positivo ya que protegería tanto el circuito como la batería, pero si el fusible se conecta al terminal negativo de la batería, entonces solo protege la batería. ¿Es esto cierto? Para mí no tiene sentido.

Así que, no puedo averiguar cuál es la correcta y por qué. Hice un diagrama de bloques sencillo para ilustrar mi pregunta.

Entonces, ¿es la posición A o B? ¿O ambas? ¿Y por qué?

Answer 1

¿Conecto el fusible al terminal negativo de la batería ya que es donde realmente se origina el flujo de electrones, lo cual es contrario al flujo convencional de corriente desde el terminal positivo?

Olvídate del flujo de electrones. Solo causa confusión, como en tu pensamiento. La corriente eléctrica fluye en un circuito de la misma manera que una cadena de bicicleta fluye alrededor. Cualquier portadores de carga móviles que salgan de un terminal de la fuente de alimentación deben regresar por el otro. Una interrupción en cualquier lugar detendrá el flujo de corriente.

simular este circuito – Esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Cuatro escenarios posibles.

• Las figuras 1a y 1b son equivalentes. Si F1 o F2 se queman entonces el flujo de corriente cesará. Como la fuente de alimentación no tiene conexión a tierra / chasis, no hay peligro de que una falla única cause un camino de retorno alternativo.
• La figura 1c es la forma en la que están conectados la mayoría de los vehículos, con una conexión negativa al chasis. Los fusibles se colocan en las líneas positivas desde la batería y cerca de la batería. Si ocurre una falla en la línea entre el fusible y la carga, el fusible se quema y se detiene el flujo de corriente. Es improbable que una falla a tierra en la línea de retorno cause problemas ya que no hay voltaje significativo en ella.
• La figura 1d muestra un arreglo deficiente con el fusible en el cable de retorno. Debería ser evidente que una falla a tierra en el cable positivo no estaría protegida, F4 no se quemaría pero BAT4 podría pasar corrientes altas.

Nuevamente, para el análisis de circuitos es normal usar el flujo de corriente convencional de positivo a negativo. No te preocupes por los electrones, simplemente piensa en ello como una carga moviéndose de + a -.

Answer 2

Dado que el terminal negativo de la batería suele considerarse "Tierra" o "Cero Voltios", un fusible en el cable negativo dejaría el resto del circuito "activo" - normalmente no es algo bueno.

La práctica recomendada es colocar el fusible cerca del terminal positivo de la batería, para que todo el circuito esté desconectado si el fusible se funde.

(Por supuesto, si el terminal positivo es considerado Tierra, coloque el fusible cerca del terminal negativo).

Answer 3

Piensa en tus modos de falla

Tienes que preguntarte, "¿Qué pasa si uno de los cables o parte de la electrónica se corta con algo más?"

Supongamos que tengo un par de cables + y - que van hacia una luz de señal de giro a la izquierda. El chasis está conectado al lado - del terminal de la batería. ¿Qué pasa si el cable - se deshilacha y hace contacto con el chasis? nada ¿Qué pasa si el cable + se deshilacha y hace contacto con el chasis? Chispa de alto voltaje. Coloca un fusible en el cable +.

Estoy en un vagón del metro. El riel de alimentación es +V de CC, los rieles son -V de CC, lo que significa que el chasis es -V de CC. Mis circuitos de control están aislados a 36V, de manera que si las ruedas de un vagón se suben sobre un riel oxidado, no intentará devolver 400A de corriente de propulsión al próximo vagón a través de los delgados circuitos de control de 10 AWG. ¿Qué pasa si el control+ hace cortocircuito con el chasis? MAL. ¿Qué pasa si el control- hace cortocircuito con el chasis? MAL. Coloca un fusible en ambos.

Supongamos que estoy usando luces de giro LED, y para ahorrar cables, conecto ambas luces de giro al mismo par de cables. El cable marrón + significa señal izquierda. El cable azul + significa señal derecha. Coloca un fusible en ambos, o en la fuente de mi circuito inversor.

Answer 4

Agregaría que los autos son una excepción aquí: en la mayoría de las aplicaciones de baja tensión la batería no está directamente conectada a las partes conductoras como la carcasa o los disipadores de calor, por lo que no importa dónde coloques el fusible.

No te lleves la impresión de que conectar la batería de la forma en que se hace en los autos es una buena idea: a menos que tengas que lidiar con corrientes altas o ahorrar en cables utilizando la carcasa metálica como conductor sea esencial, mantén tu aparato eléctrico aislado de la carcasa. Ayudará a prevenir la corrosión electroquímica si tu dispositivo se expone a la humedad o agua, y un cortocircuito a masa no será un problema. Un fusible quemado es mejor que un incendio, pero no tener que reemplazar el fusible es aún mejor.

Además, si tu batería tiene que estar eléctricamente conectada al marco metálico, no solo coloques el fusible en el terminal positivo: colócalo en el terminal opuesto al conectado al marco.

Answer 5

No es una analogía perfecta, pero puedes pensar en el terminal positivo como una entrada de succión, en lugar de en el terminal negativo como una manguera de explosión. El fusible es como una válvula normalmente abierta. Si la válvula se cierra (el fusible se quema) y está cerca de la entrada de succión, el resto del tubo no tendrá presión negativa, por lo que un agujero en cualquier parte del tubo no resultará en una fuga sibilante. Si está cerca del extremo del tubo (terminal negativo), un agujero en cualquier punto lo hará. Coloca tu fusible de manera que la menor cantidad de "tubo" posible tenga presión negativa.