Como um fusível queima na sua classificação atual, independentemente da tensão?

Sei lendo em outro lugar que é seguro usar um fusível com uma classificação de tensão mais alta ao substituir um, desde que a classificação atual e a velocidade de reação sejam as mesmas.

Por exemplo, se um fusível é classificado 125V 1A, então um 250V 1Apode ser usado.

Digamos que esses dois fusíveis de exemplo tenham uma resistência de 0,153 e 0,237 ohms, respectivamente. (Tipo de cartucho de ação rápida Littelfuse 5x20mm.)

Portanto, é correto dizer que o 125V 1Afusível em teoria deve queimar a 153 mW e o 250V 1Afusível a 237 mW? (Usando $P = I^2R$ )

A classificação atual de um fusível representa a corrente mínima sustentada em que o fusível queimará ... eventualmente. Um fusível 1A levará 1A por um tempo muito longo sem queimar e, se o fusível puder despejar um pouco de calor na PCB ou tiver um fluxo de ar através dele, nunca poderá explodir em 1A.

O parâmetro crítico é a classificação , que fornece uma idéia da energia (potência e tempo) necessária para explodi-lo. (Lembre-se de que os fusíveis são realmente projetados para proteger os circuitos quando ocorrem falhas catastróficas.)$I^2 \cdot t$

É crucialmente importante corresponder às classificações , pois se você substituir um fusível de ação rápida por um tipo de golpe lento, mesmo que ambos digam 1A, serão necessários níveis de energia radicalmente diferentes para realmente explodi-los.$I^2 \cdot t$

Quando o fusível está intacto, você tem apenas uma queda de tensãoEssa queda não chegará nem perto da classificação de tensão do fusível (caso contrário, ela atua como um grande resistor e limita a energia disponível para o seu circuito.) Quando o fusível queima, a classificação de tensão entra em ação, o que representa quanta tensão potencial o fusível aberto pode suportar sem piscar e reenergizar o circuito de carga comprometido.$I \cdot R$

Já existem respostas excelentes para essa pergunta, mas eu abordaria a resposta de maneira um pouco diferente. Considere o circuito abaixo.

Sob operação normal (ou seja, fusível não queimado), V _f é I _L * R, onde R é a resistência inerente ao fusível. A corrente, _IL , flui através do fusível e da carga. A tensão na carga, V _L = V _B - V _f , em que V _B >> V _f . A maior parte da tensão é reduzida pela carga e apenas uma pequena quantidade é reduzida pelo fusível.

Conforme apontado por outros, a energia dissipada no fusível é de 1 _L ² R. Em algum nível de dissipação, o fusível será aberto. Quando o fusível se abre, forma-se um arco que queima mais material do fusível. Durante esse processo, V _f começará sendo I _L * R (como definido acima), mas se tornará V _B quando I _L cair para zero e o fusível abrir completamente. No final do evento de limpeza, todos V _B aparece em todo V _f e fluxo de corrente parar completamente.

A classificação de tensão (e a especificação CA / CC) do fusível entra em ação somente após a abertura do fusível. Um fusível com classificação de tensão inadequada pode não ser capaz de apagar o arco resultante, levando à rápida falha do fusível. Da mesma forma, um fusível ou disjuntor classificado para uso com CA provavelmente dependerá de uma passagem zero para interromper o arco, onde fusíveis com classificação CC (principalmente fusíveis CC de alta tensão) geralmente são compactados com areia ou outro material de extinção de arco para evitar que a energia dissipada no arco (teoricamente até V _B * I _L ) destrua catastroficamente o fusível e garanta que a corrente não continue a fluir através de um arco contínuo (ou seja, o fusível queima, mas a corrente continua a fluir através do plasma entre o fusível internos).

Se o fusível nunca queima, a tensão nominal do fusível não importa. No momento em que sopra, a classificação atual deixa de ter importância e você saberá rapidamente se especificou o fusível de tensão apropriado para sua aplicação.

O fusível "vê" em grande parte apenas seu próprio ambiente. O fio do fusível derrete quando a entrada térmica líquida é suficiente para causar aumento de temperatura suficiente para derreter o fio ou outro elemento fusível.

Para obter dissipação de energia local, você precisa de alguma queda de tensão no fusível.
Potência = I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I
Todos estes são equivalentes aqui.
O primeiro refere-se à resistência de corrente e fusível.
O segundo diz respeito à queda de tensão no fusível e na resistência do fusível.
O terceiro refere-se à queda de tensão através do fusível x corrente transportada.

A entrada térmica líquida é energia dissipada - energia irradiada por tempo.

Aqui está um mecanismo de busca por fusíveis . parâmetros específicos (principalmente a corrente de fusível aqui) buscam fusíveis. Leia o valor da resistência. Alguns exemplos aqui

Dois exemplos:

100 mA: Um atraso de tempo FRS-R-1/10 600 V 0,1 A da classe Mersen RK5 600V possui cerca de 90 mili-Ohms de resistência. V = IR = 0,1 x 0,09 ~ = 10 mV!
Potência = I ^ 2 x R = ~ 1 mW !!!

10 A: Um link de fusível de recorte de óleo Mersen 9F57CAA010 10 A tem cerca de 10 mili-Ohm de resistência.
Queda de tensão = IR = 10 x 0,010 = 0,1 V
Potência = I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0,01 = 1 Watt!

Quando um fusível queima, ele interrompe uma corrente (em alguns casos bastante grande). O fusível não passa instantaneamente de "normal" para "completamente queimado" - o fio aquece e derrete, criando um curto intervalo que se expande porque o fio não esfria imediatamente. Quando a interrupção é pequena, você pode obter um arco (especialmente se a carga for indutiva), que será extinta logo depois porque 1) a corrente instantânea chega a zero (já que é CA) e quando a tensão volta ao pico, o espaço é grande o suficiente para um arco.

Portanto, quanto maior a tensão, maior a diferença que deve haver. No entanto, usar um fusível de tensão mais alta não é um problema.

Imagine usar o pequeno fusível de 250V com, digamos, 10kV - ele passaria por todo o fusível.

Quanto à potência na qual o fusível queima - é pequeno se comparado à potência do sistema, mas implica um limite de quão baixa a tensão do sistema pode ser. Se o fusível tiver resistência a 0,237ohm e corrente 1A, ele diminuirá em 0,237V; portanto, se o seu sistema funcionar com tensão semelhante, você terá problemas.

A resposta simples é que os elétrons em movimento produzem calor independentemente da tensão. A tensão não importa nesta produção de calor; é a mesma, independentemente da tensão. Um amplificador produz a mesma quantidade de calor devido ao atrito dos elétrons que balançam. Portanto, um amplificador de corrente contínua é a mesma quantidade de calor que um ACamp rms.

O 1amp DC ainda produz a mesma quantidade de calor que 1 amp rms AC. 1 amp CA, independentemente da tensão, produz a mesma quantidade de calor. Não confunda calor com consumo de energia que cairia no campo da queda de tensão, como em uma carga intencional ou não, como vd em fios de transmissão ou circuitos ramificados S