Por que o fusível explode às vezes?

Às vezes, uma vez por ano, um dos fusíveis principais ou um fusível na sala explode devido a alguma coisa. Qual é a causa disso? Por que usamos fusíveis? É porque a tensão não fica em 220V o tempo todo?

IMPORTANTE:

• É muito melhor que um fusível às vezes queime quando não havia necessidade, do que às vezes falhe quando um estado de falha existe.

Soprando um fusível. O termo "sopro" será usado aqui para a fusão de um fusível - o ato de derreter o fio do fusível e interromper o circuito elétrico. Termos como "queimava um fusível" e "por que o fusível queimava?" são comuns aqui. O termo "golpe" neste contexto pode ser menos comum em alguns países. Usar "fusível" correto, como em "fusível fundido", pode ser muito confuso :-).

Por que eles explodem?
Eles deveriam?
O objetivo de um fusível é proteger o equipamento e a fiação contra os efeitos danosos de falhas elétricas que causam correntes excessivas e desativar o equipamento com defeito. O fusível "queima" quando a corrente transportada excede o valor nominal por um tempo excessivo. Quanto maior a sobrecarga, menor o período antes de o fusível queimar. Assim, o equipamento que "consome" 10 ampères, mas que tem um curto período de fase para o solo, de modo que consome, digamos, 100 ampères, queimará seu fusível em milissegundos. Porém, um equipamento que chama, digamos, o dobro do valor nominal do fusível, pode levar muitos segundos para derreter o fio do fusível e queimar o fusível. A relação entre os tempos de disparo (tempo de sopro) e a "relação entre sobrecarga e corrente nominal" varia de acordo com o projeto do fusível e pode, em certa medida, ser controlada pelo fabricante.

Um pedaço de fio só pode ser tão inteligente ...
Como uma tarefa um pouco complexa está sendo realizada por um equipamento enganosamente simples (isto é, um pedaço de fio) e porque o fusível nem sempre é dimensionado de maneira ideal para o equipamento usado, o o fusível algumas vezes "queima" quando não há nenhuma condição de falha significativa ou de longo prazo.

Soprar ou não soprar? - essa é a questão.
Dimensionamento e sobretensões.
Suponha que um fusível queimará "depois de um tempo" em 2 x seu valor nominal, então podemos esperar que ele funcione indefinidamente em seu valor nominal.

Se tivermos uma taxa de circuito doméstico de 20 amperes e um número de tomadas classificadas em digamos 10A, é possível conectar mais carga que o valor nominal do fusível. Se conectarmos, digamos, um aquecedor de ventoinha de 10A, um radiador de 5 A de uma barra (talvez na sala ao lado), uma TV de plasma de 400 Watt (cerca de 2A) e alguns conectores de iluminação com um valor de 1 A ou menos, todos devem estar bem . 10 + 5 + 2 + 1 = 18A. Se alguém ligar um jarro elétrico avaliado em, por exemplo, 8A, a corrente sobe para 26A. Mais do que o valor nominal de 20A, mas menor que o 2 x 20A = 40A, dissemos que ele soprará. Mas se a TV de plasma estiver desligada e ligada de repente, os filtros de entrada da fonte de alimentação podem apresentar uma carga capacitiva quase pura na rede elétrica. A rede elétrica estará em fase aleatória no turnon da TV e, normalmente, um pico de corrente não causará problemas. Mas em algum dia aleatório de sorte (ou azar), a rede elétrica pode estar no auge do ciclo da rede elétrica ao ligar. O capacitor pode ter armazenado carga de polaridade oposta desde o último desligamento, levando a um pico de corrente ainda maior. Adicione uma tensão de rede possivelmente alta (como acontece) e alguns picos de comutação pesados ​​de uma fábrica próxima, ou mesmo equipamento doméstico (esteira, soldador, furadeira, lixadeira, roteador, plaina ...) Em seguida, carregue + pico de capacitor + rede alta + comutação transitório pode levar a uma carga muito alta a curto prazo. E o fusível pode decidir o suficiente é o suficiente e derreter. Ou não pode. ou mesmo equipamento doméstico (esteira, soldador, furadeira, lixadeira, fresadora, plaina ...) Então a carga + pico do capacitor + rede elétrica alta + transiente de comutação pode levar a uma carga muito alta a curto prazo. E o fusível pode decidir o suficiente é o suficiente e derreter. Ou não pode. ou mesmo equipamento doméstico (esteira, soldador, furadeira, lixadeira, fresadora, plaina ...) Então a carga + pico do capacitor + rede elétrica alta + transiente de comutação pode levar a uma carga muito alta a curto prazo. E o fusível pode decidir o suficiente é o suficiente e derreter. Ou não pode.

* Improvável? * É provável que tudo isso ocorra de uma vez?
Não. Mas, como relatado, o incômodo ocorre apenas algumas vezes por ano. A ordem do que é esperado.

Poderíamos aumentar a classificação do fusível (mais amplificadores)!
Sim. Essa é uma solução. Mas a capacidade de reagir a sobrecargas moderadas está perdida. Juntamente com a falta de proteção, pode ocorrer perda de seguro, se os avaliadores de perda de seguro encontrarem um fusível de 2 x 20A ainda intacto nas ruínas fumegantes de sua oficina.

Pode querer ver qual é a classificação e verificar o que você conectou. Os dispositivos de extração de alta corrente (como o microondas, como você disse acima) podem e queimam fusíveis / disparam o disjuntor regularmente. Tente colocá-lo em um circuito alternativo, se possível.

Cada fusível possui várias classificações importantes:

1. A quantidade de corrente que um fusível é garantido para deixar fluir indefinidamente, sem a possibilidade de queimar.
2. A quantidade de corrente que é garantida para queimar o fusível dentro de um determinado período de tempo.
3. A quantidade de corrente e tensão que o fusível é garantido para impedir que flua com segurança depois que ele queima (em alguns casos, a resistência do fusível depois que ele queima é suficiente para limitar a corrente a um limite seguro, desde que sua classificação de tensão não seja excedida; ou seja, nem sempre é verdade, no entanto, na ausência de resistência externa).

Se a quantidade de corrente que flui através de um fusível for um pouco maior do que o fusível pode suportar, o material de fusão aquecerá lentamente até o ponto em que derrete, e então não haverá mais corrente. Se, no entanto, a corrente que flui através dela for muito maior, parte do material de fusão do metal poderá vaporizar. O vapor de metal será ele próprio um pouco condutor e a corrente que flui através desse vapor de metal pode gerar calor suficiente para vaporizar mais metal, aumentando ainda mais o fluxo de corrente. Com o tempo, o vapor metálico se dissiparia e o circuito se abriria. Quanto mais corrente for acionada pelo fusível, no entanto, mais calor será gerado antes que isso ocorra. Se calor suficiente for gerado, a pressão do gás no interior do fusível poderá aumentar o suficiente para causar falha do material que contenha, fazendo com que pedaços voem.

Se a resistência do circuito no qual o fusível é colocado exceder a resistência do metal vaporizado, um aumento na concentração de metal vaporizado no fusível aumentará temporariamente a quantidade de energia dissipada em outros locais que não o fusível (o que pode não acontecer). uma coisa boa), mas diminua a quantidade de energia dissipada no próprio fusível. O fato de o fusível continuar a conduzir pode ser uma coisa ruim para os circuitos que o fusível deve estar protegendo, mas a redução na dissipação de energia no fusível diminuiria a taxa na qual o metal vaporizava, reduzindo a probabilidade de a explosão do fusível . Por outro lado, se a maior parte da resistência efetiva no circuito estiver dentro do próprio fusível, a diminuição da resistência causada pelo vapor de metal aumentará a dissipação de energia dentro do fusível,

Depende do tipo de fusível.

Em todos os casos, o fusível está fraco.

Um "corte" ou "fusível de segurança" envelhece com o tempo e o fio fica cada vez mais fraco. Aquece e encolhe. Então, depois de um tempo, o fio está fino para suportar a corrente.

Um "disjuntor automático" tem que acionar um gatilho magnético de curto prazo e um quebra térmico de longo prazo. Se a carga estiver sempre no limite, a ruptura térmica interromperá o circuito.

É o que eu acho no seu caso.

Desculpe pelo meu inglês ruim.

Como afirma o @RussellMcMahon, o fusível, embora extremamente simples na construção, é muito útil e pode evitar muitos danos e um falso positivo é preferível a um falso negativo. Além da proteção para o equipamento que você tem em sua casa, também pode protegê-lo contra choques elétricos no caso de dispositivos não aterrados.

A razão pela qual um fusível queima pode ser realmente múltipla. Aqui estão apenas alguns, em cima da cartola:

1. O fusível foi projetado para uma corrente muito pequena e queima como realmente deveria na corrente especificada.
2. Você tem um dispositivo em sua casa que introduz picos extras que fazem o fusível desistir. (Verifique se há grandes consumidores, por exemplo, ar-condicionado, máquina de lavar louça, geladeira ou caldeira muito antiga, ferramentas elétricas, etc. Se os fusíveis queimarem quando estiverem ligados, é provável que sejam os culpados.)
3. Fiação defeituosa. Isso pode ser especialmente o caso se sua fiação for muito antiga. Caso tenha mais de 30 anos, pode fazer sentido arrancar tudo das paredes e instalar os cabos novamente.
4. Simplesmente um eletrodoméstico com defeito. Aconteceu comigo antes. Uma das minhas lâmpadas teve o isolamento disparado em uma pequena parte do cabo, exatamente onde entrou na lâmpada, embaixo da junta, para que eu não pudesse vê-la. Produziu um curta espetacular que explodiu o fusível naquela tomada e o fusível de todo o apartamento ...
5. Fusíveis de baixa qualidade ... (não é impossível)
6. Spike se propagando para sua caixa de fusíveis do lado de fora (por exemplo, dos vizinhos ... nesses casos, não há muito o que você possa fazer sobre isso ...)
7. De outros :)

IMPORTANTE : Em qualquer caso, NÃO tente contornar a caixa de fusíveis! Isso pode ser extremamente perigoso! Também o desencorajo a usar fusíveis com classificação de corrente maior, a menos que você tenha certeza de que possui uma carga dentro de sua casa que consome esse tipo de corrente. Verifique se o motivo não é uma falha não detectada! Se isso acontecer com freqüência sem motivo aparente e um eletricista não encontrar nada, talvez você deva substituir os fusíveis por disjuntores com classificação adequada. Tudo o que você precisa fazer é acionar um interruptor quando as luzes se apagarem novamente.