miércoles, 20 de marzo de 2013

Artículo: Origen del arco eléctrico en la operación de un fusible (II Parte)

Durante el arco, se libera gran cantidad de energía dentro del cuerpo, debiendo el fusible absorber ésta sin sufrir daño exterior

Si se considera un circuito reactivo puro en corriente alterna, como es en la mayoría de los cortocircuitos, la energía que debe de contener el fusible en el momento del inicio del arco, es aportada por la fuente de alimentación, y por el conjunto de inductancias que posee el circuito, 1/2 L -i0² siendo i0 la corriente de inicio del arco o término del pre-arco.

La energía que proporciona la fuente, será mayor si v(t) y la corriente es máxima en el instante del arco.

Si se consideran valores altos de corriente, de tal manera que el fusible limite, la energía máxima se producirá cuando la fusión del elemento fusible ocurra cerca del peack de tensión de alimentación y esto solo se producirá para un cierto rango de corrientes presuntas.

En relación con la inductancia del sistema, la energía que ésta entrega aumentará si i0 se incrementa, y esto ocurre mediante la reducción de la inductancia L.

Debido a la naturaleza de la característica de limitación de corriente que posee el fusible, existirá una corriente presunta para la cual el efecto de disminución de L sea mayor que el aumento de i0, produciendo un máximo en la energía almacenada en L.

Según lo anterior, se puede deducir que existe una corriente presunta, donde la energía que soporta el fusible es máxima. Este valor se denomina “Corriente Crítica”, y es uno de los valores especificados por las normas para los ensayos de capacidad de ruptura, siendo designado como I2.

A medida que la corriente presunta es mayor, la energía del arco disminuye hasta llegar a la máxima corriente que puede ser interrumpida por el fusible (I1). El ensayo con este valor determina la habilidad del fusible para soportar las altas presiones  disruptivas con corrientes inferiores a la crítica.

El proceso anterior es relativamente lento y si la tensión del arco no llega a un valor suficiente para extinguir el arco antes que se funda totalmente, el arco se establece y el fusible no desconecta. También, la temperatura del cuarzo disminuye su capacidad de enfriamiento durante el arco.

Muchos fusibles limitadores de corriente para alta tensión, no pueden interrumpir corrientes por debajo de la mínima corriente de interrupción especificada por  el fabricante, ya que con bajas corrientes, la tensión de arco inicial es menor con relación a la tensión aplicada, haciendo difícil la extinción del arco.

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