¿Cómo garantizar el correcto funcionamiento de un fusible tipo BS88 en un circuito?

Un cartucho fusible de 63 A BS 88 en un tablero de distribución que funciona a una temperatura ambiente interna de 55 °C no es un fusible de 63 A. Es un fusible de 48 A y la etiqueta de la cerámica no lo dice. Esto es lo primero que separa un enlace BS 88 que funciona de uno que simplemente se encuentra en un soporte y luce correcto. La norma supone una temperatura del aire ambiente que no excede los 40 °C, con una media de 24 horas de 35 °C. Un gabinete bajo carga en una tarde cálida excede esa cifra entre 15 y 20 °C, y las tablas de reducción publicadas para enlaces tipo 'T' BS 88 muestran que la corrección no es suave: 63 A se convierte en 48 A a 55 °C, 30 A a 60 °C, y disminuye aún más a medida que el gabinete sube. Un enlace seleccionado en la placa de identificación e instalado en esa caja ya está en el hombro de su curva antes de que ocurra cualquier falla. El calor que sigue (oxidación del elemento, aumento de la resistencia del contacto, un fusible que finalmente se abre sin que haya ningún error que lo explique) es un resultado térmico, no eléctrico, y ninguna prueba de continuidad lo predecirá.

He llegado a pensar en el proceso de selección BS 88 como tres controles separados que con frecuencia se combinan en uno. La primera es la categoría de utilización. BS 88-2 e IEC 60269-2 separan gG para protección de equipos y cables de uso general de gM para circuitos de motores, y la distinción no es cosmética. Un enlace GM está construido para atravesar el impulso de rotor bloqueado de un motor, y su curva se desplaza para tolerar ese impulso sin abrirse. Coloque un enlace GM en un alimentador que alimente un variador de velocidad sin irrupción del motor y el fusible se habrá seleccionado para un servicio que no existe. El cable detrás de él ahora está protegido por un dispositivo cuya característica de sobrecarga fue dibujada para una carga diferente. La curva gG, por el contrario, es la que se corresponde con la protección del conductor, y la capacidad de corte de 80 kA a 415 V CA con una clasificación de 40 kA CC a 250 V es la misma cifra principal en todo el rango, pero esa clasificación de CC no viaja a una cadena de 550 V CC o a una matriz de 1000 V CC sin una prueba separada a ese voltaje. La clasificación de voltaje es una cantidad probada, no un adjetivo que escala.

El segundo control es el que se pierde cuando un diseño se reduce a una proporción. Una relación de clasificación ascendente a descendente de 2:1 entre enlaces BS 88 es una regla práctica útil, pero no es el criterio de discriminación. El criterio es la energía: el paso total del dispositivo aguas abajo no debe exceder la energía previa al arco del dispositivo aguas arriba. Dos enlaces de clasificaciones consecutivas no necesariamente discriminan, porque la energía total de limpieza del enlace más pequeño puede superponerse a la banda de prearco del enlace más grande en el nivel de falla potencial. La relación de coordinación selectiva de 1:1,6 que aparece en parte de la literatura BS 88 es un punto de partida, no una garantía. En un nivel de falla en el que el enlace descendente se limpia en 3 ms y el enlace ascendente todavía está en su curva tiempo-corriente, la relación es irrelevante; lo que importa es si el elemento aguas arriba ha comenzado a derretirse. Un estudio de coordinación que verifica solo las proporciones de amperios está verificando la variable incorrecta. La curva y las integrales de energía publicadas son el instrumento y deben leerse a la corriente de falla prevista de la instalación, no a un nivel de prueba genérico.

La tercera comprobación es con la que nadie disfruta, porque requiere admitir que el fusible no es el único elemento calibrado del circuito. El rendimiento de un enlace BS 88 depende de la resistencia de contacto en sus interfaces, y esa resistencia no es una propiedad fija del titular. La guía de mantenimiento publicada para instalaciones BS 88 establece un límite de resistencia de contacto de 50 μΩ y recomienda verificarlo a intervalos regulares. He visto un enlace atornillado de 200 A que pasó una verificación de continuidad y midió 80 μΩ en una cuchilla, todavía lo suficientemente bajo como para que un multímetro lo lea como una conexión, lo suficientemente alto como para que a 200 A disipe 3,2 W en una sola interfaz. Eso no es una falla de fusible. Es un precursor térmico, y el elemento fusible es el componente al que eventualmente se le echará la culpa cuando el soporte se decolore o el enlace se abra sin falla. Los enlaces atornillados BS 88 se especifican con presiones de contacto y valores de torsión (los datos de instalación de un fabricante exigen un mínimo de 15 N·m en el sistema de contacto) y una conexión con una torsión insuficiente se oxida, aumenta la resistencia y alimenta el ciclo. El fusible es un elemento calibrado, pero solo se comporta como tal cuando las conexiones a su alrededor se mantienen según el mismo estándar.

La envoltura ambiental complica las tres comprobaciones de maneras que son fáciles de pasar por alto cuando la hoja de datos se lee a temperatura ambiente. Los enlaces BS 88 están clasificados para uso normal entre −5 °C y 40 °C, y el funcionamiento permitido se extiende de −40 °C a 85 °C bajo corrección. Por debajo de -5 °C, el tiempo de prearco se prolonga y la capacidad efectiva de transporte de corriente cambia, lo que es importante para los recintos exteriores en invierno. La vibración es un ataque separado a la interfaz de contacto: las conexiones atornilladas y de presión de resorte pueden relajarse bajo una perturbación mecánica sostenida, y la construcción antivibración del soporte no es un detalle de marketing sino un factor determinante de si el límite de 50 μΩ se mantiene durante años en lugar de semanas. En ambientes corrosivos, la recomendación es un modelo de contacto plateado, porque la capa de óxido que se forma en un contacto desprotegido aumenta la resistencia exactamente en la región en la que el fusible depende de que sea bajo. Ninguno de estos reduce la potencia del elemento fusible en sí. Degradan la trayectoria térmica a su alrededor, lo que equivale al mismo resultado.

Lo que no haría es ampliar un enlace BS 88 "para obtener margen". Un enlace de 63 A donde un enlace de 50 A satisface la carga mueve el umbral y aumenta la energía entregada al equipo aguas abajo en un nivel de falla determinado, y la clasificación de resistencia del equipo no se mueve con él. El amperaje correcto está limitado en ambos lados: por encima de la corriente continua de la carga después de la corrección de la temperatura del gabinete, y por debajo del punto donde la energía previa al arco del enlace no logra proteger la resistencia adiabática del cable. Esa ventana es más estrecha de lo que sugiere una página de catálogo. Un enlace que pasa la verificación actual y no pasa la corrección de temperatura, la verificación de discriminación de energía o la inspección de resistencia de contacto no es un fusible "casi correcto". Es un fusible cuya función protectora se ha asumido en tres interfaces separadas donde podría haberse establecido, y la suposición se probará en el momento en que el circuito más lo necesite.