Um fusível pode ser colocado após uma carga?

Considerando que o tratamento regular de um fusível é colocá-lo no lado positivo, "antes" de uma carga, isso é apenas uma prática comum ou é apoiado por um motivo real?

Um fusível pode ser colocado no lado negativo, "depois" de uma carga? Considerando que 1, existe uma escola de pensamento de que a corrente flui do lado negativo para o lado positivo, e 2, a corrente deve ser igual em todos os pontos de um circuito em série (e é por isso que um resistor pode passar pelos lados de um led e ainda regular a corrente). Existe alguma razão específica para que o fusível seja colocado do lado positivo, além da simples convenção?

E, nesse caso, um fusível pode ser colocado no meio de um circuito?

Dependendo do que o fusível foi projetado para proteger e qual o comportamento desejado quando o fusível queima, ele pode ser colocado em qualquer lugar da série do circuito que deve ser interrompido em condições de falha.

Para um circuito simples como este, todos os três locais de fusíveis mostrados são válidos e protegerão o LED, o driver CL25 e a bateria, caso algo dê errado:

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Para algo um pouco mais complexo como esse, observe que o fusível F2 protege a carga sem proteger o regulador, enquanto o fusível F1 protege o regulador, enquanto não protege a carga para correntes de carga inferiores aos limites de fusão do F1:

^{simule este circuito}

Nessas situações, é comum o uso de múltiplos fusíveis para proteger sub-circuitos individuais.

Observe também que, à medida que o circuito se torna mais complexo, ter um fusível no caminho de retorno ao solo torna-se cada vez mais indesejável: um fusível "típico" necessariamente introduz alguma resistência no caminho, pelo fato de que o aquecimento dessa resistência devido à corrente por ele causa o fusível a explodir. Uma mudança de corrente através do retorno à terra, portanto, garante uma mudança de voltagem no fusível e, portanto, uma variação de voltagem no terra, conforme visto pelas seguintes partes do circuito.

Isso pode ser irrelevante em projetos de baixa corrente, onde a tensão gerada no fusível, mesmo na carga máxima dentro da especificação, é insignificante em comparação com as tensões do circuito. Assim, você verá um fusível no caminho de retorno em alguns circuitos automotivos.

Em todos os outros casos, esse comportamento variável de tensão à terra é indesejável, portanto, os fusíveis no retorno à terra seriam evitados.

Conforme sugerido por rawbrawb , uma nota de rodapé sobre por que evitar o fusível do lado inferior é evitada em projetos de alta tensão, ou seja, onde a tensão de alimentação é CC, CA ou CA na tensão da rede elétrica ou tensão suficientemente alta, como prejudicial ou dolorosa ao toque acidental:

O retorno ao terra também é o caminho "sem tensão" ou de retorno de segurança para um circuito, essencialmente zero Volts, seguro ao toque e em circuitos com uma fonte de alimentação não isolada, geralmente conectada ao chassi do dispositivo e eventualmente à terra.

Uma percepção natural em um dispositivo não operacional é que, além da própria linha de suprimento, o resto do circuito deve ser seguro ao toque. Quando esse dispositivo é fundido no caminho de retorno, o restante do circuito aumenta para a tensão de alimentação, ou seja, fica "ativo" ou eletricamente "quente" quando o fusível queima, pois agora não há caminho de retorno. Tocar essas partes "quentes" do circuito (praticamente todo o circuito) tornaria o ser humano o caminho de retorno da tensão de alimentação.

Até que os humanos obtenham bio-aprimoramentos que incorporem fusíveis internos, isso expõe os usuários a risco potencial de eletrocussão ou lesão durante o diagnóstico do dispositivo, do que deveria ter sido um circuito "morto". Portanto, em dispositivos de alta tensão, ter o fusível no lado alto é praticamente obrigatório. Sim, fusíveis adicionais para sub-circuitos individuais também podem ser usados, por exemplo, para as seções de baixa tensão.

Um fusível "depois" da carga alteraria sua referência de aterramento, dificultando a realização de medições precisas da carga. Na maioria das vezes, a referência no solo de um medidor é simplesmente presa ao chassi. E, embora haja tensão no terminal alto da carga, nenhuma corrente fluirá.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Além disso, você terá uma chance bastante alta de que o fusível seja curto-circuitado pela carcaça do chassi, seja consciente ou acidentalmente, pois ninguém espera um fusível nessa posição. Ao medir a resistência enquanto o circuito está desligado, o fusível parece curto e a carga aparece como se estivesse conectada diretamente enquanto não estiver.

Observe que, quando o fusível queimar, a carga ainda estará conectada à fonte de alimentação ativa, o que é uma situação insegura.

Colocar o fusível antes da carga (no seu idioma com 'antes' significa o maior potencial) é uma convenção de segurança. No caso de uma falha, isola a carga da fonte de tensão. A razão para o fusível queimar é sempre por causa de uma falha, essa falha pode ter implicações de segurança, dessa forma, pelo menos, o sistema se torna seguro contra falhas.

Se o fusível foi colocado 'após' a carga (após, no seu idioma, significa o menor potencial), o potencial da fonte ainda pode estar presente e perigoso na carga, mesmo que o dispositivo não esteja em operação e possa até ter uma falha crítica .

Realmente, você deve dizer "colocado em direção ao maior potencial" (que pode ser negativo). Como qualquer circuito é um loop, não há antes nem depois.

O objetivo de um fusível é desconectar sobrecorrentes. Para decidir onde colocar os fusíveis, você precisa pensar sobre onde as sobrecorrentes podem fluir potencialmente sob condições de falha, onde melhor desconectá-las e qual o impacto que a abertura dos fusíveis terá nas tensões do seu sistema.

Se o seu circuito é tão simples quanto uma fonte flutuante que conduz uma carga flutuante, realmente não importa de que lado você o coloca ou mesmo se você o coloca no meio entre um par de cargas conectadas em série. Ele desconectará a sobrecorrente de qualquer maneira.

Em circuitos mais complexos, é prática comum designar um nó no circuito como "terra do circuito" ou "0V". Dependendo da aplicação, este nó pode ou não estar conectado à "terra principal" e / ou à massa geral da terra. A maioria das cargas no seu circuito terá uma extremidade conectada ao "terra do circuito".

Os trilhos de energia podem ser positivos, negativos ou até AC em relação ao terra do circuito.

Em tais circuitos, a prática normal seria afastar o fusível do terra do circuito. Dessa forma, além de proteger contra uma falha em que o carregamento é curto nos dois terminais, também protege contra falhas em que o terminal de energia da carga de alguma forma fica em curto no circuito de aterramento. Isso também significa que, quando o fusível queima, a carga não possui uma tensão em relação ao aterramento do circuito, o que geralmente é considerado uma coisa boa (especialmente se o aterramento do circuito estiver relacionado ao aterramento).

A fusão da extremidade referenciada à terra de um dispositivo pode significar que se / quando o fusível queimar uma conexão que estava normalmente com (aproximadamente) potencial de terra aumenta para uma tensão perigosa. Alguns padrões elétricos proíbem fusíveis em condutores neutros por esse motivo. Mesmo em um sistema que não envolve voltagens perigosas, esse aumento de voltagem pode causar danos.

Em um sistema CC de trilho dividido ou em um sistema CA multifásico, o condutor neutro pode gerar sobretensões, pois as cargas em diferentes pólos / fases terminam em série.

Porém, nem todos os circuitos se encaixam nesse modelo e, nesses casos, é necessário pensar sobre onde as sobrecorrentes podem fluir e como se proteger contra elas. Em alguns casos, pode ser considerado desnecessário incluir mais de um fusível (ou melhor ainda, um disjuntor comum trip tripolar) para fornecer proteção adequada. Isso é especialmente verdade quando você começa a lidar com saídas no estilo "coletor aberto" que alternam a extremidade "terra" do dispositivo.