Què és un fusible de ceràmica

Els fusibles de ceràmica són un tipus de producte de fusibles amb un tub de ceràmica com a carcassa aïllant. Internament, encapsulen un element fusible (normalment un cable d'aliatge específic o un enllaç fusible) i estan connectats elèctricament als dos extrems mitjançant taps metàl·lics. Quan el corrent del circuit supera el valor nominal i persisteix durant un període determinat, l'element fusible s'escalfa ràpidament a causa de l'efecte d'escalfament Joule i arriba al seu punt de fusió, finalment es fon i trenca el circuit per interrompre el corrent de falla, aconseguint així una protecció contra sobreintensitat i curt{2}}. En aplicacions d'energia nova i d'alta-tensió, les formes estructurals habituals inclouen el tub de ceràmica per a fusible d'alta tensió i el tub de ceràmica per a fusible d'energia nova, el valor bàsic dels quals rau a proporcionar un nivell més alt d'aïllament de seguretat i rendiment de supressió d'arc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des del punt de vista dels materials, els fusibles de ceràmica solen utilitzar materials d'alúmina d'alta -puresa, com ara la ceràmica d'alúmina al 95%. Aquest tipus de material té una excel·lent resistència a les altes-temperatura, propietats d'aïllament elèctric i resistència mecànica. En el moment de la generació de l'arc, la carcassa de ceràmica pot suportar l'impacte d'alta-temperatura i mantenir la integritat estructural, mentre que el mitjà d'extinció de l'arc-interior, com ara la sorra de quars, permet un refredament ràpid i la interrupció de l'arc. Aquesta estructura és especialment crítica en escenaris d'alta -energia- densitat, com ara les aplicacions de tubs de ceràmica per a fusibles de CC EV i de cos de ceràmica per a fusibles d'alta velocitat, que normalment impliquen requisits d'alta tensió, corrent elevat i resposta ràpida.

 

Pel que fa a les característiques de rendiment, els fusibles de ceràmica tenen una capacitat de ruptura significativament alta, el que significa que poden desconnectar el circuit de manera segura sense esclatar ni generar arcs en condicions de corrent de curt{0}}cortcircuit extremadament altes. Aquesta característica els converteix en components clau de protecció en sistemes fotovoltaics, de vehicles elèctrics i d'emmagatzematge d'energia. Per exemple, en sistemes fotovoltaics, PV Fuse Ceramic Body i Ceramic Body for Photovoltaic gPV Solar Fusibles s'utilitzen àmpliament per a la protecció lateral de CC-; la seva capacitat d'extinció d'arc estable-prevé eficaçment els riscos del sistema causats per l'arc continu. De la mateixa manera, en els sistemes d'emmagatzematge d'energia, el cos de ceràmica per al fusible d'emmagatzematge de la bateria assumeix la responsabilitat de la protecció de seguretat a nivell de clúster de bateries-.

 

Pel que fa a l'adaptabilitat mecànica i ambiental, les carcasses de ceràmica ofereixen una major resistència als impactes i a les vibracions en comparació amb les estructures tradicionals de vidre o plàstic-encapsulades, alhora que tenen una excel·lent resistència a la intempèrie i es veuen menys afectades pels canvis de temperatura i humitat. Això li permet adaptar-se a condicions de funcionament complexes, com ara sistemes de control industrial, equips de potència i l'entorn operatiu dels vehicles d'energia nova. En l'àmbit dels vehicles elèctrics, les aplicacions típiques inclouen la ceràmica per a fusibles de vehicles elèctrics i híbrids i la carrosseria de ceràmica per a fusibles de corrent continu per a vehicles elèctrics, els dissenys dels quals han d'equilibrar la redundància de seguretat i la fiabilitat-a llarg termini en plataformes d'alta-tensió (com ara sistemes de 800 V).

 

En funció de les diferències en les característiques de fusió, els fusibles de ceràmica es poden dividir en tipus de-funció ràpida i de retard-. Els productes de bufat ràpid-són adequats per protegir dispositius semiconductors, com ara mòduls IGBT o dispositius d'alimentació, responent ràpidament als canvis actuals; Els tipus de retard-de temps són adequats per a sistemes amb sobretensió d'arrencada, com ara accionaments de motor o circuits de transformadors. En algunes aplicacions estandarditzades, també es poden veure estructures desenvolupades per a estàndards específics, com ara el tub ceràmic per a EV British Standard Fuse i el tub ceràmic per a la sèrie EV BS, per complir amb els requisits de certificació i compatibilitat del sistema de diferents regions.

 

Pel que fa a la forma estructural, a més de l'estructura tubular tradicional, els fusibles{0}}connectats amb cargols també utilitzen àmpliament cossos ceràmics, com ara el cos de ceràmica per a la sèrie Fuse Bolted i l'alumina ceràmica per a fusible EV Bolted Connect. Aquest tipus de disseny millora l'estabilitat de la conductivitat i la gestió tèrmica a través de connexions rígides, el que el fa adequat per a sistemes de barres de corrent d'alta-i protecció de la bateria interna. A la infraestructura de càrrega, el tub de ceràmica per a EV Charger Fuse Link també s'utilitza per a la desconnexió ràpida i l'aïllament del sistema.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les principals limitacions dels fusibles de ceràmica són el seu cost relativament elevat i la carcassa opaca, cosa que fa impossible determinar visualment l'estat del fusible. A més, per a la mateixa classificació elèctrica, la seva mida pot ser una mica més gran que les estructures de tubs de vidre, però aquest disseny sol ser una compensació d'enginyeria-necessària per millorar la capacitat de ruptura i la capacitat tèrmica.

 

Durant la selecció i l'aplicació, s'han de tenir en compte amb cura els paràmetres clau com ara la tensió nominal, el corrent nominal, la capacitat de ruptura i les característiques de fusió. La tensió nominal no ha de ser inferior a la tensió de funcionament del sistema, el corrent nominal ha de coincidir amb la càrrega real i tenir en compte els marges de seguretat i la capacitat de ruptura ha de cobrir el màxim de corrent de curt-circuit possible. Simultàniament, les dimensions han de coincidir amb el suport de muntatge per garantir un bon contacte mecànic i elèctric. Durant la substitució, primer s'ha d'investigar la causa principal de la fallada del circuit per evitar riscos del sistema causats per fallades repetides dels fusibles.

 

En general,fusibles de ceràmica, amb la seva excel·lent -resistència a la temperatura, l'alta capacitat de trencament i les característiques d'extinció d'arc-estables, s'han convertit en components clau de protecció en nous sistemes d'energia, electrònica de potència i alta-fiabilitat, i són especialment adequats per a necessitats de protecció de seguretat en entorns operatius d'alta-tensió, alt-corrent i complexos.