¿Por qué a veces se quema el fusible?

Question

A veces, una vez al año, ya sea uno de los fusibles principales o un fusible en la habitación se queman debido a algo. ¿Cuál es la causa de esto? ¿Por qué usamos fusibles? ¿Es porque el voltaje no se mantiene en 220V todo el tiempo?

Answer 1

IMPORTANTE:

• Es mucho mejor que un fusible a veces se queme cuando no es necesario, que a veces no se queme cuando existe una condición de falla.

Quemar un fusible. El término "quemar" se utilizará aquí para la fusión de un fusible: el acto de fundir el alambre del fusible y romper el circuito eléctrico. Términos como "se quemó un fusible" y "¿por qué se quemó el fusible?" son comunes aquí. El término "quemar" en este contexto puede ser menos común en algunos países. Usar "fundir" que es correcto, como en "el fusible se fundió", sería demasiado confuso :-).

¿Por qué se queman?
¿Deberían?
El propósito de un fusible es proteger equipos y cableado contra los efectos dañinos de las fallas eléctricas que causan corrientes excesivas, y desactivar equipos defectuosos. El fusible "quema" cuando la corriente transportada excede el valor nominal durante un tiempo excesivo. Cuanto mayor sea la sobrecarga, menor será el tiempo antes de que el fusible se queme. Por lo tanto, un equipo que está destinado a "consumir" 10 amperios pero que tiene un cortocircuito de fase a tierra, por lo que consume, digamos, 100 amperios, quemará su fusible en milisegundos. Pero, un equipo que consume el doble del valor nominal del fusible, puede tardar muchos segundos en fundir el alambre del fusible y quemar el fusible. La relación entre los tiempos de viaje (tiempo para quemarse) y la relación "sobrecarga respecto al valor nominal de corriente" varía según el diseño del fusible y puede controlarse en cierta medida por el fabricante. Este es un tema completo por sí mismo, pero se puede asumir que un fusible se quemará "después de un tiempo" con una sobrecarga de 2 x + y se quemará casi inmediatamente con, digamos, 10 x + de sobrecarga.

Un trozo de alambre solo puede ser tan inteligente...
Debido a que una tarea algo compleja es llevada a cabo por un equipo engañosamente simple (es decir, un trozo de alambre) y porque el fusible no siempre está óptimamente dimensionado para el equipo utilizado, el fusible a veces "quema" cuando no existe una condición de falla significativa o a largo plazo.

¿Quemar o no quemar? - esa es la pregunta.
Dimensionamiento y sobretensiones.
Supongamos que un fusible se quema "después de un tiempo" a 2 x su valor nominal, entonces podemos esperar que funcione indefinidamente a su valor nominal.

Si tenemos un circuito doméstico clasificado en 20 amperios y varias tomas clasificadas en, digamos, 10A, entonces es posible conectar una carga mayor que el valor nominal del fusible. Si conectamos, por ejemplo, un calefactor de 10A, un radiador de una barra de 5 amperios (quizás en la habitación de al lado), un televisor de plasma de 400 vatios (alrededor de 2A), y algunas luces de ambiente conectadas que consumen, digamos, 1 A o menos, entonces todo DEBERÍA estar bien. 10+5+2+1 = 18A. Si alguien luego enciende una tetera eléctrica clasificada en, digamos, 8A, la corriente aumenta a 26A. Más que el valor nominal de 20A pero menos que el 2 x 20A = 40A que dijimos que se quemaría. Pero si el televisor de plasma está apagado y se enciende de repente, los filtros de entrada de la fuente de alimentación pueden presentar una carga casi puramente capacitiva a la red. La red estará en una fase aleatoria al encender el televisor y usualmente un pico de corriente no causará problemas. Pero en algún día aleatorio (afortunado o desafortunado), la red puede estar en la cima exacta del ciclo de red al encenderse. El condensador puede tener carga almacenada de polaridad opuesta al último apagado, lo que lleva a un pico de corriente aún mayor. Suma un posible voltaje de red alto (como sucede) y algunos picos de conmutación pesados de una fábrica cercana, o incluso equipos domésticos (cinta de correr, soldadora, taladro, lijadora, enrutador, cepilladora...) Entonces la carga + pico del condensador + red de alto voltaje + transitorios de conmutación pueden llevar a una carga muy alta a corto plazo. Y el fusible puede decidir que ya es suficiente y fundirse. O no.

*¿Improbable?*¿Es probable que todo lo anterior suceda al mismo tiempo?
No. Pero como se informó, la molestia de que se quemen los fusibles ocurre solo unas pocas veces al año. En el orden de lo que se espera.

Podríamos aumentar la clasificación del fusible (más amperios)!
Sí. Esa es una solución. Pero se pierde la capacidad de reaccionar ante sobrecargas moderadas. Junto con la falta de protección puede ir la pérdida de seguro, si los peritos de pérdidas del seguro encuentran un fusible de alambre de 2 x 20A aún intacto en las ruinas humeantes de tu taller.

Answer 2

Quizás quieras ver cuál es la calificación y verificar qué tienes conectado. Los dispositivos que consumen mucha corriente (como tu microondas como mencionas arriba) pueden y seguramente harán saltar fusibles/disparar el interruptor con regularidad. Intenta ponerlo en un circuito alterno si es posible.

Answer 3

Cada fusible tiene varios ratings importantes:

1. La cantidad de corriente que un fusible está garantizado a dejar fluir indefinidamente sin posibilidad de que se desarme.
2. La cantidad de corriente que está garantizado a hacer que el fusible se desarme dentro de un cierto período de tiempo.
3. La cantidad de corriente y voltaje que el fusible está garantizado a prevenir de fluir de forma segura una vez que se desarma (en algunos casos, la resistencia del fusible una vez que se desarma será suficiente para limitar la corriente a un límite seguro siempre que no se exceda su calificación de voltaje; sin embargo, eso no siempre es cierto en ausencia de resistencia externa).

Si la cantidad de corriente que fluye a través de un fusible es ligeramente mayor de lo que el fusible puede manejar, el material fusible se calentará lentamente hasta el punto en que se derrite, momento en el cual no fluirá más corriente. Sin embargo, si la corriente que fluye a través de él es mucho mayor, parte del material fusible metálico puede vaporizarse. El vapor metálico en sí mismo será ligeramente conductivo, y la corriente que fluye a través de ese vapor metálico puede generar suficiente calor para vaporizar más metal, aumentando aún más el flujo de corriente. Con el tiempo, el vapor metálico se disiparía y el circuito se abriría. Sin embargo, mientras más corriente se impulse a través del fusible, más calor se generará antes de que esto ocurra. Si se genera suficiente calor, la presión del gas dentro del fusible puede aumentar lo suficiente como para causar la falla del material que lo contiene, enviando pedazos de éste volando.

Si la resistencia del circuito en el que se coloca el fusible excede la resistencia del metal vaporizado, entonces un aumento en la concentración de metal vaporizado en el fusible aumentará temporalmente la cantidad de potencia disipada en lugares que no sean el fusible (lo cual podría no ser algo bueno) pero disminuirá la cantidad de potencia disipada dentro del fusible mismo. El hecho de que el fusible seguiría conduciendo podría ser malo para la circuitería que se supone que debe proteger el fusible, pero la reducción en la disipación de potencia dentro del fusible disminuiría la probabilidad de que el fusible explote. Por otro lado, si la mayor parte de la resistencia efectiva en el circuito está dentro del fusible mismo, la disminución de la resistencia causada por el vapor metálico aumentará la disipación de potencia dentro del fusible, lo que provocará que se vaporice más metal y reduzca aún más la resistencia.

Answer 4

Como señaló @RussellMcMahon, el fusible, aunque extremadamente simple en su construcción, es muy útil y puede prevenir mucho daño, y es preferible un falso positivo a un falso negativo. Además de la protección para el equipo que tienes en tu casa, también puede protegerte de una descarga eléctrica en el caso de dispositivos sin conexión a tierra.

La razón por la que un fusible se quema puede ser realmente variada. Aquí hay solo algunas, de la parte superior del sombrero:

1. El fusible está diseñado para una corriente demasiado pequeña y se quema como debería a la corriente dada.
2. Tienes un dispositivo en tu hogar que introduce sobretensiones adicionales que hacen que el fusible se rinda. (Verifica consumidores grandes, por ejemplo, aire acondicionado, lavadora, refrigerador o caldera muy antigua, herramientas eléctricas, etc. Si los fusibles se queman cuando se encienden, es muy probable que sean los culpables.)
3. Cableado defectuoso. Esto puede ser especialmente el caso si tu cableado es muy antiguo. Si es más antiguo de 30 años, podría tener sentido arrancar todo de las paredes e instalar nuevamente los cables.
4. Simplemente un electrodoméstico defectuoso. Me ha pasado antes. Una de mis lámparas tenía el aislamiento desgastado en una pequeña sección del cable, justo donde entraba en la lámpara, debajo de la junta, por lo que no podía verlo. Produjo un cortocircuito espectacular que quemó el fusible de ese enchufe y el fusible de todo el departamento...
5. Fusibles de mala calidad... (no imposible)
6. Sobretensión que se propaga a tu caja de fusibles desde el exterior (por ejemplo, de los vecinos... en tales casos no hay mucho que puedas hacer al respecto...)
7. Otro :)

IMPORTANTE: ¡En cualquier caso, NO intentes evitar la caja de fusibles! ¡Esto puede ser extremadamente peligroso! También te desaconsejo usar fusibles con una calificación de corriente más alta, a menos que estés seguro de tener una carga dentro de tu casa que requiera ese tipo de corriente. ¡Asegúrate de que la razón no sea una falla indetectada! Si sucede con frecuencia sin motivo aparente y un electricista no encuentra nada, tal vez deberías reemplazar los fusibles con interruptores automáticos de calificación adecuada. Entonces, todo lo que tienes que hacer es activar un interruptor cuando las luces se apaguen nuevamente.

Answer 5

Depende del tipo de fusible.

En todos los casos, el fusible es demasiado débil.

Un "corte de corriente" o "fusible de seguridad" envejece con el tiempo y el alambre se debilita cada vez más. Se calienta y se contrae. Así que después de un tiempo, el alambre es demasiado delgado para soportar la corriente.

Un "interruptor automático" tiene dos partes, un disparador magnético de corto plazo y un interruptor térmico de largo plazo. Si la carga está siempre en el límite, el interruptor térmico cortará el circuito.

Eso es lo que supongo en tu caso.

Disculpa mi mal inglés.