Al utilizar relés de estado sólido, Bien. disipación del calor es crucial, y el uso de fusibles de acción rápida es igualmente importante.
Un fusible de acción rápida adecuado puede proteger los relés de estado sólido monofásicos o trifásicos de los daños causados por sobrecorrientes o cortocircuitos en el circuito controlado.
En esta entrada de blog, aprenderá:
- ¿Qué es un fusible de acción rápida?
- ¿Por qué su relé de estado sólido necesita un fusible de acción rápida?
- Diferentes tipos de fusibles de acción rápida.
- ¿Cómo elegir el fusible de acción rápida más adecuado para su relé de estado sólido?
Hagámoslo realidad.
¿Qué es un fusible de acción rápida?
Un fusible de acción rápida es un dispositivo de protección de circuitos de un solo uso que consta principalmente de un elemento fusible, una carcasa aislante.
Entre estos componentes, el elemento fusible suele ser de plata de gran pureza, aleación de plata o una fina lámina de cobre con un diseño de cuello estrecho. La carcasa aislante está construida principalmente de cerámica de alta resistencia, que ofrece una alta resistencia a la tensión y un rendimiento fiable de supresión del arco.
Cuando una corriente de sobrecarga o cortocircuito supera su valor nominal, el elemento fusible se funde instantáneamente por sobrecalentamiento, desconectando rápidamente el circuito y protegiendo los equipos eléctricos semiconductores e industriales.
Presenta un tiempo de respuesta ultrarrápido, con un tiempo de fusión de sólo milisegundos.
¿Por qué necesita un fusible de acción rápida para su relé de estado sólido?
Los relés de estado sólido pueden dividirse en dos categorías principales: Relés de estado sólido de CC (SSR de CC) y relés de estado sólido de CA (SSR de CA). Ambos utilizan semiconductores (el SSR de CA utiliza tiristores y el SSR de CC utiliza Mosfet) como elementos de control para conectar o desconectar cargas.
Consultando sus hojas de datos ITSM o IDM, verás que la mayoría de los tiristores están clasificados para menos de 400A@20 ms (consulta el valor ITSM del triac BTA41 en la imagen inferior), mientras que los MOSFET están clasificados para aproximadamente 1000A. Si se produce un cortocircuito en el circuito, la corriente puede alcanzar fácilmente miles de amperios, lo que puede quemar fácilmente la unidad de control.
Por lo tanto, para evitar daños por sobrecorriente, la solución es utilizar un fusible de acción rápida, que puede cortar el circuito en menos de 10 milisegundos, mucho más rápido que el tiempo de fusión de 20 milisegundos de la unidad de control. Esto significa que el fusible de acción rápida ya ha cortado la alimentación de la unidad de control antes de que ésta resulte dañada.
Diferentes tipos de fusibles de acción rápida
Para seleccionar el fusible de acción rápida más adecuado para un relé de estado sólido, es necesario comprender sus clasificaciones comunes.
Según sus características de rotura, los fusibles rápidos se dividen principalmente en tres tipos: aR, gR y gG/gM.
Tanto el tipo aR como el gR se caracterizan por una velocidad de ruptura ultrarrápida, con un tiempo de ruptura inferior a 10 milisegundos.La diferencia es que el fusible aR está diseñado únicamente para la protección contra cortocircuitos de dispositivos semiconductores, mientras que el fusible gR proporciona protección tanto contra sobrecargas como contra cortocircuitos.
En cuanto a los fusibles rápidos de tipo gG y gM, su velocidad de fusión es generalmente más lenta que la de los fusibles rápidos de tipo aR y gR comentados anteriormente. Normalmente, el tiempo de fusión es de aproximadamente 0,1 a 5 segundos.
¿Cómo seleccionar los fusibles de acción rápida adecuados para sus relés de estado sólido?
Como ya se ha mencionado, los relés de estado sólido sólo pueden soportar sobrecorrientes de menos de 20 milisegundos. Si el circuito se interrumpe dentro de este intervalo de tiempo, el tiristor o MOSFET interno queda protegido eficazmente contra el quemado.
Por el contrario, el tiempo de fusión de los fusibles de acción rápida tipo aR y tipo gR es inferior a 10 milisegundos, mucho menos que el límite de resistencia de 20 milisegundos de los relés de estado sólido. Por lo tanto, estos dos tipos de fusibles pueden proporcionar una protección fiable para los relés de estado sólido.
Desde otra perspectiva, como la de la corriente, ¿cómo elegir el fusible de acción rápida adecuado para un relé de estado sólido (SSR)? En la siguiente sección, le enseñaremos cómo hacerlo paso a paso.
1. Compruebe la corriente máxima admisible del relé de estado sólido.
Existen tres tipos de relés de estado sólido: relés monofásicos de estado sólido, relés trifásicos de estado sólidoy reguladores de tensión de estado sólido. El proveedor suele especificar la corriente de salida máxima que puede soportar en la sección de carga; preste mucha atención a este dato.
2. Confirme si la tensión de carga es CA o CC
Además, compruebe si su relé de estado sólido se utiliza para controlar una carga de CC o de CA. Los relés de estado sólido de CC requieren fusibles de acción rápida de CC para su protección, mientras que los relés de estado sólido de CA requieren fusibles de acción rápida de CA.
3. Seleccione el tipo de fusible correcto
Dado que los relés de estado sólido son interruptores semiconductores, su tiempo de respuesta es más rápido que el de los interruptores mecánicos ordinarios. Por lo tanto, el tiempo de fusión del fusible de acción rápida debe ser más rápido que su tiempo de respuesta y su tiempo de fallo. Por lo tanto, es necesario utilizar los fusibles de acción rápida de tipo aR y gR mencionados anteriormente.
4. Elija un fusible de acción rápida con una intensidad nominal adecuada:
Si la carga es resistiva (por ejemplo, un elemento calefactor), la corriente nominal del fusible de acción rápida debe ser 1,5 veces la corriente nominal del relé de estado sólido; si la carga controlada es un motor, debe seleccionarse un fusible de acción rápida con una corriente nominal de 2 a 2,5 veces la corriente nominal del relé de estado sólido para soportar la gran sobrecorriente cuando arranca el motor.
¿Cómo conectar un fusible de acción rápida a un relé de estado sólido?
Tras seleccionar un fusible de acción rápida adecuado siguiendo las directrices anteriores, el siguiente paso es el cableado correcto con el relé de estado sólido.
El fusible de acción rápida se utiliza principalmente para proteger los dispositivos de potencia internos del relé de estado sólido, como tiristores o MOSFET. Debe conectarse en serie con el relé de estado sólido y la carga. En caso de cortocircuito de la carga o de fallo por sobrecarga, el fusible de acción rápida puede cortar inmediatamente la alimentación para proteger el SSR.
En las siguientes imágenes, le mostraremos cómo cablear los fusibles de acción rápida a diferentes tipos de relés de estado sólido:
Conclusión
En resumen, los fusibles de acción rápida son componentes auxiliares indispensables en las aplicaciones de relés de estado sólido. No sólo protegen la carga de daños por cortocircuito, sino que también protegen de forma fiable los dispositivos semiconductores internos del relé de estado sólido de quemarse en caso de fallo.
Si desea saber más sobre los relés de estado sólido u obtener nuestras recomendaciones sobre los fusibles de acción rápida más adecuados, envíe sus preguntas a shonxu@lorentzzi.comy Lorentzzi Eléctrico‘le proporcionarán una solución lo antes posible.
