Fusíveis

Os fusíveis são equipamentos de segurança utilizados em sistemas elétricos para proteger os sistemas caso haja curtos-circuitos. Funcionando como um interruptor de segurança, ele queima quando há uma sobrecarga, deixando o circuito aberto e não danificando os aparelhos. Normalmente é encontrado em instalações elétricas de residências, em automóveis e em aparelhos eletrônicos.

Assim como os disjuntores, eles são os responsáveis por proteger os circuitos elétricos. A diferença entre os dois é a reutilização. Disjuntores podem ser ligados e desligados, enquanto os fusíveis, uma vez queimados, não podem mais ser reutilizados.

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Resumo sobre fusíveis

• Fusíveis são equipamentos de segurança.

• São utilizados para cessar a passagem da corrente elétrica.

• Quando há uma carga maior do que o fusível aguenta, ele queima.

• Os fusíveis são formados por: base, porta-fusível, anel de proteção, elo fusível e indicador.

• Os tipos mais comuns de fusíveis são: NH, D e ultrarrápido.

• A diferença entre fusível e disjuntor está relacionada à sua reutilização. Enquanto o fusível funciona apenas uma vez, o disjuntor funciona como um interruptor e pode ser utilizado diversas vezes

O que são fusíveis?

Os fusíveis são equipamentos de segurança que impedem a passagem de corrente quando há uma sobrecarga em um circuito elétrico. Assim, quando há uma passagem de corrente maior do que o fusível suporta, ele queima, impedindo que essa sobrecarga chegue ao circuito.

Os fusíveis podem ser feitos de materiais diferentes e ter diferentes limites de carga. Assim, eles possuem uma classificação com duas letras:

• a primeira, minúscula, indica se o fusível protege contra curto-circuito ou se protege também contra sobrecarga;
   
• a segunda letra, maiúscula, indica para qual tipo de circuito o fusível é utilizado.

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Quais os tipos de fusíveis?

O fusível é composto de:

• base: suporte do fusível;

• porta-fusível: local que comporta todo o conjunto do fusível;

• anel de proteção: protege a rosca da base;

• elo fusível: parte que queima quando há curto;

• Indicador: indica a operação do fusível.

Os três tipos mais familiares de fusíveis são:

• Fusível NH: utilizado em instalações elétricas industriais. Possui uma alta capacidade de interrupção e atende correntes nominais (corrente de um equipamento funcionando normalmente) de 6 A a 1250 A.

• Fusível D: utilizado em instalações elétricas, pode ser manuseado sem riscos de levar uma descarga elétrica. Atende uma faixa de corrente entre 2 A a 100 A.

• Fusível ultrarrápido: utilizado em circuitos conversores de frequência, já que esse tipo de circuito é sensível a irregularidades.

Para que servem os fusíveis?

As aplicações dos fusíveis estão em diversos componentes elétricos, desde circuitos em eletrodomésticos e automóveis até instalações elétricas de residências e indústrias.

Nos componentes elétricos, quando há uma redução grande e inesperada de sua capacidade, ocorre um curto-circuito. E quando a intensidade de corrente de um circuito ultrapassa o valor para o qual ele foi dimensionado, há uma sobrecarga.

Assim, a principal função de um fusível é proteger o componente elétrico desses fenômenos. Para isso, quando ocorre um curto-circuito ou uma sobrecarga, o fusível se funde e queima, interrompendo a passagem de corrente que danificaria o circuito.

Como funcionam os fusíveis?

Os fusíveis são feitos com componentes metálicos que possuem um limite de passagem de corrente elétrica. Quando a intensidade da corrente ultrapassa esse limite, o componente metálico recebe essa corrente e, pelo Efeito Joule (transformação de energia elétrica em térmica), derrete e se funde, atrapalhando a passagem de corrente, deixando o circuito aberto, como um interruptor.

Assim, o fusível deve possuir amperagem menor do que a suportada pela fiação, mas maior que a corrente que pode ser atingida pela instalação.

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Diferenças entre fusíveis e disjuntores

Os dois são componentes de proteção de circuitos elétricos. A grande diferença entre os dois está na reutilização do equipamento.

Enquanto o fusível, um equipamento mais simples, rompe seu filamento interno e impede a passagem de corrente, o disjuntor funciona realmente como um interruptor. Ao identificar um curto ou uma sobrecarga, ele desliga, impedindo a passagem de corrente sem se danificar.

Exercícios resolvidos sobre fusíveis

Questão 1 - (Unespar 2016) Sabemos que a função dos fusíveis é proteger a instalação elétrica, atuando como um interruptor de segurança. O fusível, em qualquer instalação, deve possuir amperagem menor do que a suportada pela fiação, mas maior que a corrente que pode ser atingida pela instalação.

Considere uma sala de estar, com instalação para uma TV de 250 W, três lâmpadas de 60 W, um ventilador de 150 W e um home theater de 600 W, ligados a uma tensão de 110 V. Calcule a corrente elétrica do circuito se todos eles forem ligados ao mesmo tempo. Baseado nisto, assinale a alternativa que contém fiação e o fusível mais adequados para garantir a segurança do circuito dessa instalação.

A) Fiação que suporte até 10 A de corrente e fusível de 8 A são suficientes pois a corrente total é aproximadamente i = 10,73 A;

B) Fiação que suporte até 12 A de corrente e fusível de 10 A são suficientes, pois a corrente total é aproximadamente i = 10,73 A.

C) Fiação que suporte até 15 A de corrente e fusível de 10 A são suficientes, pois a corrente total é aproximadamente i = 9,23 A.

D) Fiação que suporte até 15 A de corrente e fusível de 12 A são suficientes, pois a corrente total é aproximadamente i = 10,73 A.

E) Fiação que suporte até 12 A de corrente e fusível de 10 A são suficientes, pois a corrente total é aproximadamente i = 9,73 A.

Resolução

Alternativa D.

Para achar o valor do fusível, é necessário encontrar o valor da corrente elétrica do sistema. Como o exercício nos dá o valor da potência (P) do circuito e da tensão (U) na qual ela está ligada, é possível encontrar a corrente por meio da equação da potência:

P = U.i

Potência total: P = 250 + 3(60) + 150 + 600 = 1180 W.

Tensão: U = 110 V.

Como o fusível deve segurar uma carga maior que o circuito, ele deve ser no mínimo o valor do circuito ou maior que ele, nunca menor.

2 - (Enem 2014) Fusíveis são dispositivos de proteção de um circuito elétrico, sensíveis ao excesso de corrente elétrica. Os modelos mais simples consistem de um filamento metálico de baixo ponto de fusão, que se funde quando a corrente ultrapassa determinado valor, evitando que as demais partes do circuito sejam danificados. Os modelos mais simples consistem de um filamento metálico de baixo ponto de fusão, que se funde quando a corrente ultrapassa determinado valor, evitando que as demais partes do circuito sejam danificadas. A figura mostra um diagrama de um circuito em que o fusível F protege um resistor R de 12 uma lâmpada L de 6 W e um alto-falante que conduz 1 A.

Sabendo que esse fusível foi projetado para trabalhar com uma corrente até 20% maior que a corrente nominal que atravessa esse circuito, qual é o valor, em amperes, da corrente máxima que o fusível F permite passar?

A) 1,0

B) 1,5

C) 2,0

D) 2,5

E) 3,0

Resolução

Alternativa D.

Achando a corrente elétrica total do sistema, é possível achar a corrente máxima que o fusível permite passar.

No resistor:

U = R.i

12 = 12.i

i = 1 A

Na lâmpada:

P = U.i

6 = 12.i

i = 0,5 A

No alto-falante:

i = 1 A

Então, a corrente total do circuito: i = 2,5 A.

Como o fusível suporta até 20% a mais que a corrente do sistema:

i = 2,5 + 20% 2,5

i = 2,5 + 0,2.2,5

i = 2,5 + 0,5

i = 3 A