MATERIAIS UTILIZADOS EM FUSÍVEIS

MATERIAIS UTILIZADOS
EM FUSÍVEIS
Anderson V. Silva
Rodrigo A. Aguiar
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ÍNDICE
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O que são fusíveis
Partes
Como funcionam
Tipos
Materiais dos Condutores - Propriedades
Materiais dos Isolantes - Propriedades
Exemplos de Fabricantes
O QUE SÃO FUSÍVEIS
Os fusíveis são dispositivos que protegem
os circuitos elétricos contra danos causados por
sobrecargas de corrente, que podem provocar
até incêndios, explosões e eletrocutamentos.
PARTES DE UM FUSÍVEIS
COMO FUNCIONAM
O funcionamento do fusível baseia-se no
princípio segundo o qual uma corrente que
passa por um condutor gera calor proporcional
ao quadrado de sua intensidade (P=RI2).
Quando a corrente atinge a intensidade
máxima tolerável, o calor gerado não se dissipa
com rapidez suficiente, fundindo o “elemento
fusível” e interrompendo o circuito.
COMO FUNCIONAM
O “elemento fusível” é um condutor de
pequena seção transversal, que sofre, devido a
sua alta resistência, um aquecimento maior que
o dos outros condutores.
A corrente necessária para fundir o condutor
é calculada pela fórmula de Preece:
I = a*d 3/2
TIPOS
• Baixa Tensão:
• São fusíveis mais simples tendo em vista que há pouca
preocupação com a formação de arco elétrico; podem
ser resetáveis ou não.
– Alta Tensão:
– São fusíveis mais complexos tendo em vista que há
grande preocupação com a formação de arco elétrico;
podem ser resetáveis ou não.
Principais Características :
Tempo de Atuação
Limite de ultrapassagem de corrente
Temperatura de atuação
Dimensões, etc.
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Fusíveis DIAZED
Fusíveis NH
Fusíveis NEOZED
Seccionadores-fusível MINIZED
Fusíveis cilíndricos
Fusíveis ultra-rápidos SILIZED
Fusíveis ultra-rápidos SITOR
Fusíveis cilíndricos ultra-rápidos
MATERIAIS DOS CONDUTORES
Para construção de fusíveis, é necessário
um “elemento fusível” que se funda entre 60 e
200oC.
O “elemento fusível” é um fio ou uma lâmina,
geralmente, cádmio, chumbo, estanho, prata
ou ligas.
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
Está sempre presente nos minérios de
Zinco, sendo porém mais mole,
brilhante e comumente utilizado como material de
recobrimento, para proteção contra oxidação.
Cádmio:
Temp. de Fusão: 321oC
Temp. de Evaporação: 767oC
Resistividade: 0,062Ωmm2/m
Peso Específico: 8,6g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
material de coloração cinzenta, apresentando
alto brilho quando não oxidado, sendo muito mole.
Apresenta grande resistência contra a ação da água e outras substâncias,
porém é atacado por vinagres, materiais orgânicos e cal.
É venenoso.
Usado comumente nas blindagens de cabos, etc., porém seu principal
uso nas soldas e elos-fusíveis.
Apresenta alta resistividade, apresentando um alto aquecimento
devido à passagem de corrente.
É encontrado em ligas junto com antimônio, telúrio, cádmio, cobre e
estanho.
Chumbo:
É
um
Temp. de Fusão: 327oC
Temp. de Evaporação: 1560oC
Resistividade: 0,2Ωmm2/m
Peso Específico: 11,4g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
material de coloração branca prateada,
sendo um pouco mais duro que o chumbo.
Assim como o chumbo, também, apresenta alta resistividade,
apresentando aquecimento devido à passagem de corrente.
É muito usado em revestimentos, pelo fato de não ser
atacado pela água e outras substâncias (ou muito lentamente
atacados). É encontrado comumente em ligas junto com bronze.
Estanho:
É
um
Temp. de Fusão: 232oC
Temp. de Evaporação: 2360oC
Resistividade: 0,144Ωmm2/m
Peso Específico: 7,3g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
É o material de maior uso comercial,
principalmente nas peças de contato.
Sua obtenção é feita a partir de minérios combinado de
prata, chumbo e cobre.
Se oxida facilmente, porém nos fusíveis, estão
protegidos do oxigênio e umidade.
Prata:
Temp. de Fusão: 960oC
Temp. de Evaporação: 1918oC
Resistividade: 0,0162Ωmm2/m
Peso Específico: 10,5g/cm3
Obs.: As temperaturas de fusão de todos os
condutores apresentados está acima dos 200oC,
porém, na maioria dos casos, o uso em fusíveis
é feito através de ligas, o que reduz essa
temperatura.
MATERIAIS DOS ISOLANTES
Como não se deve deixar os
condutores expostos, a maioria dos
fusíveis possui encapsulamentos
isolantes.
Os principais materiais utilizados nos
encapsulamentos dos fusíveis são:
porcelana e o vidro, porém existem
outros menos comuns, como plásticos
(PVC),etc.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
é um dielétrico inorgânico, sólido
com polarização eletrônica,
iônica dipolar, possuindo fase vítrea e pouco
flexibilidade.
Muito utilizado em isoladores de linhas aéreas,
isolantes capacitivos, em encapsulamentos de vários
equipamentos, como os fusíveis, resistores, etc.
Dependendo da aplicação podem ou não apresentar
alta resistência mecânica.
Elevado ponto de fusão (>2000oC).
Seus componentes principais são: quartzo,
feldspato, caolim e a argila.
Porcelana:
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Vidro:
é um material amorfo utilizado em duas
formas: normal e a temperada.
É composto de óxido de silício e de boro.
Alto valor de temperatura de fusão, boa resistência
química e elevada estabilidade térmica.
Baixo Peso Específico: 2,5g/cm3 Apresenta
elevadas perdas dielétricas, aumentando com a
temperatura e freqüência.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Os fusíveis possuem ainda no seu interior,
envolvendo o elemento fusível um material isolante
responsável pela redução do arco elétrico criado no
momento da atuação.
Esse material fica na forma granular, sendo
geralmente constituído por quartzo, areia, amianto, etc.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
é um dos principais constituintes
dos materiais cerâmicos.
Como suporte altas temperaturas, é o
componente responsável pela temperatura de
operação das ligas.
Possui baixo coeficiente de dilatação
térmica.
Grandemente utilizado nos extintores de
arco dos fusíveis.
Quartzo:
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
dos
mais
importantes
componentes ligados à
resistência mecânica.
Suporta altas temperaturas e possui baixo
coeficiente de dilatação térmica, assim como o
quartzo.
Utilizado nos extintores de arco dos fusíveis,
sendo atualmente substituído pelo amianto.
Areia:
é
um
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Amianto:
é um material mineral fibroso que
suporta altas temperaturas, possui alta
estabilidade térmica mantendo sua resistência
mecânica
e
flexibilidade
praticamente
inalteradas.
É usado comumente sob a forma de pó.
Substitui atualmente a areia nos extintores
de arco dos fusíveis.
FABRICANTES
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WEG
SIEMENS
Metaltex
Cromatek
Entre outros.