¿Qué tamaño de alambre de cobre puede actuar como un fusible de 150 A?

Si quisiera usar un trozo de cable de cobre como fusible de 150 A, ¿qué tamaño de cable debo usar?

No tiene que ser 150A con mucha precisión, los parámetros que necesito que cumpla el cable son:

  • necesita conducir continuamente 70A 10V-30V DC sin ponerse rojo o sobrecalentarse
  • necesita conducir 120A a veces durante 15 segundos sin derretirse
  • seguramente debe derretirse antes de que la corriente alcance los 200A

Los cables fácilmente disponibles aquí son: 0,5 mm^2, 0,75 mm^2, 1,0 mm^2, 1,5 mm^2, 2,5 mm^2, 4 mm^2, 6 mm^2, 10 mm^2. ¿Alguno de estos hará el trabajo? Puedo combinar algunos si el valor requerido no está en la serie anterior.

Editar: ahora leo más sobre las especificaciones del dispositivo y, de hecho, está clasificado para estar bien con 600A durante 5 segundos. Además de eso, solo lo usaré continuamente con 50A. ¿Es ese espacio (50A - 600A) lo suficientemente grande como para hacer un fusible de cobre?

Esta tabla de tamaños de cables AWG sugiere que un cable de cobre de 2,5 mm^2 se derretirá con aproximadamente 750 A en 1 s y con un poco menos de 200 A en 10 s, por lo que parece que se derretirá a tiempo para que el dispositivo no se dañe. El dispositivo en sí está cableado con un cable aislado de 10 mm ^ 2, y lo que más me preocupa es que ese cable no se dañe.

Ahora solo necesito averiguar a qué temperatura se calentará una pieza corta de alambre de cobre de 2,5 mm ^ 2 sin aislamiento con un flujo de corriente continua de 50 A, y si no se derretirá a esa temperatura.

Por uso "continuo" me refiero a un máximo de 1 hora a la vez, con asistencia completa de mí, por lo que no funcionará desatendido de esta manera.

Más info: La máquina venía originalmente con dos fusibles de 50A cableados en paralelo. De hecho, quiero usar un cable, porque los fusibles se queman con tanta frecuencia que comienza a ser costoso, en promedio necesito 1 fusible por 1 hora de carga, por lo que los fusibles cuestan más que la electricidad para alimentar esto. No sé por qué se queman, porque tengo un amperímetro conectado en serie con el fusible, ¡y nunca vi nada de más de 60 A en el amperímetro! Los fusibles no se queman al azar, solo puedo ver que el fusible se vuelve rojo lentamente, permanece rojo durante un tiempo y, en un momento, simplemente se derrite. He estado observando este proceso y no vi más de 60 A mientras el fusible se estaba derritiendo, estaba mirando el amperímetro todo el tiempo en el lento proceso de fusión del fusible. Entonces, si necesito 1 fusible por hora, que así sea, pero necesito una opción más económica que 50 centavos por fusible si voy a usarlos a esa tarifa.

Parece que quieres algo que se comporte como un eslabón fusible . ¿Alguna razón por la que no usaría/construiría un enlace fusible?
@miernik, la razón por la que compramos fusibles es para que un evento de falla se interrumpa rápidamente , debe asegurarse de que el cobre se dispare lo suficientemente rápido para proteger su carga/fuente.
@miernik, ¿por qué no un fusible? Como afirma Kortuk, esa es la función de seguridad que realizan. Alambre... dudoso en el mejor de los casos y no se descompondrá rápido o lo suficientemente confiable en mi opinión.
Porque si estoy lejos de cualquier tienda que venda fusibles adecuados, y necesito una solución que funcione ahora, necesito algo del material que tengo, que al menos será mejor que cablear la cosa con un cable grueso sin ningún fusible, así que estoy buscando el cable más adecuado si el cable de cobre es lo único que tengo. Suponga que está en un postre, lejos de tiendas con fusibles, solo tiene cables, y no hacer funcionar el dispositivo hasta que obtenga un fusible adecuado no es una opción. ¿Qué tamaño de cable usarías?
Si estuviera en un postre, y fuera tan grande que no hubiera un lugar donde pudiera conseguir un fusible cerca, ¡comenzaría a comerlo y no me preocuparía por la electrónica por un tiempo!
Creo que no podrá alcanzar las especificaciones que escribió con solo un cable de cobre simple (necesitaría una geometría y materiales más complicados para que explote de manera rápida y confiable)
estoy bastante seguro de que vi un episodio de macgyver una vez en el que usó un envoltorio de goma de mascar en lugar de un fusible en un interruptor de alimentación trifásico. ¡Darle una oportunidad! (por favor no)
Creo que deberías ver por qué se queman los fusibles, ya que se supone que están bien. ¿Está seguro de que su amperímetro está leyendo correctamente (por ejemplo, CA frente a CC, variación de alta frecuencia, ...)? ¿Están ambos portafusibles realmente en el circuito (solo se funde uno de los fusibles)?
Kevin: esto es CC, el amperímetro es un LY5135A-2 con un rango de 200 A que en realidad es un voltímetro de 75 mV sobre una derivación de 0,375 mOhm, y los dos fusibles de 50 A son dos piezas planas de metal una encima de la otra, tocándose entre sí. con toda la superficie, por supuesto que ambos se derriten.
¿Los fusibles alguna vez se queman hasta el punto de que la fusión genera un plasma, que luego conduce mejor que el cable mismo?
> 1 kviews y solo 1 voto a favor. Interesante.
No uses cobre. Su conductividad térmica es demasiado alta y, como resultado, todo lo que esté cerca del pseudofusible se calentará cuando se acerque al voltaje de fusión. Algo como el acero u otro metal con poca conductividad térmica funcionará mucho mejor.
Dos fusibles de 50 A conectados en paralelo suenan como la fuente de sus fusibles que se queman con frecuencia. ¿Por qué están en paralelo? ¿Por qué no un solo fusible de 100A? (100A es un tamaño de fusible bastante común en la industria automotriz, me imagino que otros también)
Ve 60 A a través de un fusible de 50 A y se pregunta por qué se derrite lentamente.

Respuestas (6)

Encontrar un fusible de esas características va a ser difícil. Usaría una derivación de corriente con una MCU adecuada y un disyuntor y monitorearía la corriente que toma el dispositivo, apagando la corriente si supera los 120 A durante 15 segundos.

Dos fusibles en paralelo pueden causar problemas a menos que coincidan bien y los portafusibles estén diseñados correctamente. Cualquier diferencia entre ellos puede hacer que un fusible tome más corriente que el otro y falle.

Me parece que está a punto de infringir algunas normas de seguridad y contra incendios NEC/NFPA*. Reemplazar un fusible como este con alambre de cobre desnudo es un período ILEGAL . El tiempo de inactividad de la máquina siempre es preferible a los daños a la propiedad, las lesiones o la pérdida de la vida.

EDITAR * Asumiendo que estás en los EE. UU.

Bueno, pero un fusible es solo un trozo de alambre. De acuerdo, probablemente sea algo más que cobre, pero aún así es solo un cable, del tamaño correcto para fundirse con la corriente correcta. Los fusibles no son dados por Dios y no caen del cielo como objetos milagrosamente creados por ellos mismos desde una fuente secreta; no, están hechos por humanos, con algún cable. Entonces estoy preguntando "cómo hacer un fusible de 150A".
@miernik, cómo hacer un fusible de 150A y cómo hacer uno de cobre son diferentes, estás preguntando algo más especializado. @chris está preocupado de que vayas a infringir las leyes o la seguridad. El cobre no es ideal, ya que no entrará en fuga térmica, así como el diseño de dispositivos para esto. Fabricar fusibles sigue siendo bastante trabajo.
asegúrese de colocar un sobre de vidrio o cerámica alrededor de su cable de cobre. El cobre se funde a 1085 °C y tengo cicatrices que lo prueban. Es casi seguro que habrá un incendio si hay algo inflamable cerca del cable derretido o debajo de donde salpica el cobre fundido.
@miernik Supongo que realmente estoy preocupado por su aplicación. Si esto es para el hogar, pasatiempo, prototipos de algún diseño de fusible, entonces genial. Sin embargo, su comentario "Lo tengo. Suponga que está en un postre, lejos de tiendas con fusibles, solo tiene cables, y no hacer funcionar el dispositivo hasta que obtenga un fusible adecuado no es una opción. ¿Qué tamaño de cable usaría? "
-continuó desde arriba- (por alguna razón, mi edición no funcionó) Junto con el hecho de que esto es para 150A, encendió una bandera roja en mi cabeza (probablemente porque trabajo en una configuración de fábrica). Si está construyendo esto para el hogar, el pasatiempo o la creación de prototipos de un diseño de fusible, entonces genial, mi error. Sin embargo, si está buscando una solución rápida para un fusible quemado en un equipo en un entorno comercial o industrial, mantengo mis preocupaciones legales/de seguridad.
Esto es por hobby, para cargar algunas baterías. La historia sobre el desierto fue solo para tratar de mantener las respuestas dentro del alcance de la pregunta: fusible de alambre de cobre.
La diferencia clave entre el cable y los fusibles es que los fusibles están diseñados para fallar por encima de una corriente específica, mientras que el cable está diseñado para funcionar hasta una corriente específica. Estos no son la misma cosa. Es probable que un cable de cobre funcione mucho más allá de su corriente "nominal", con una gran tolerancia en los niveles de corriente en los que falla. La corriente de falla abierta para un fusible, aunque no es perfecta, se controla mucho mejor y, como han señalado otros, no creará tanto peligro de incendio debido al punto de fusión más bajo del material que no es de cobre (¿aluminio?). .

Olvídese de intentar diseñar su propio fusible, déjelo en manos de expertos cuyo sustento depende de diseños seguros y precisos. Llame al departamento técnico de un fabricante de fusibles y analice los parámetros que proporcionó en su carga (600 A 5 segundos como máximo, 50 A continuos).
Los fusibles protegen la carga Y el cable que alimenta la carga. Reemplace sus portafusibles paralelos con un fusible diseñado para ese propósito.

Los fusibles no funcionan bien en paralelo, especialmente si están instalados en soportes mecánicos y no soldados. Los terminales de soporte inevitablemente se oxidan, lo que aumenta la resistencia y afecta la distribución de corriente.

Ahora, si hay un solo fusible, la oxidación no se convierte en un problema. El aumento de la resistencia da como resultado una caída de voltaje en la capa de óxido que se destruye, restaurando el contacto.

Eso no sucede si tiene un segundo fusible en paralelo: ese fusible desviará el punto de alta resistencia y dejará crecer el óxido en el otro fusible. Eventualmente, la capa de óxido aislará completamente uno de los fusibles, forzando toda la corriente a través del otro fusible y destruyéndolo.

Entonces, obtenga un solo fusible de 100A. Si no puede, intente soldar dos fusibles de 50 A a los terminales. También asegúrese de que cada fusible tenga una longitud significativa (y aproximadamente igual) de cable antes de la unión: la resistencia del cable ayudará a igualar la corriente en ambos fusibles:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Cabe señalar que R1 y R2 deben estar clasificados para 25 W, por supuesto, con alguna reducción.

Parece que estás planeando una tragedia con anticipación. Algo así como, "Si un ladrón entra por la puerta, ¿debo dispararle o apuñalarlo?" ¡Olvídalo y cierra la puerta! :)

Lo que debe hacer con toda su planificación es simplemente comprar fusibles adicionales y tenerlos a mano. Si existe la posibilidad de que se te acaben los fusibles, haz algo sin importar cómo lo requiera la situación (teniendo en cuenta los aspectos legales y de seguridad). Pero en ese punto, no te preocupas por el amperaje que derretirá el cable de cobre.

¡No, borre eso, no arruine nada! Esto es 150A de lo que estamos hablando aquí.
Una vez usé un montón de "fusibles de alambre" en serie con un "fusible normal" cuando experimentaba con un proyecto de control de motores. Tenía un montón de vueltas de cable envueltas alrededor de una publicación, que luego fueron a una segunda publicación que tenía algunos cables enrollados. Cada vez que la cosa explotaba, simplemente podía desenvolver algunos giros más de la primera publicación y conectarme a la segunda. El cable dejaba pasar suficiente corriente para el funcionamiento, pero siempre se quemó antes que el fusible normal. No es algo que haría en un dispositivo desatendido, pero el cable era probablemente más barato que reemplazar el fusible unas cuantas docenas de veces.

Los enlaces fusibles en el uso automotriz normalmente se fabrican con una longitud corta de cable (25-35 mm) que es dos calibres de cable más pequeños que el cable que alimenta la carga. Por ejemplo, si el cable es de 12 AWG, use un cable de 14 AWG para el enlace fusible. (Convierta American Wire Gauge, AWG, a cualquier sistema de medición que esté usando en su parte del mundo). Esto evitará un incendio que destruya el vehículo, pero el cableado en el sistema aún puede sobrecalentarse y dañarse permanentemente.

Si no se requiere una respuesta súper rápida, considere reemplazar los fusibles con un disyuntor térmico de capacidad nominal adecuada. Se puede usar un disyuntor termomagnético, como los que se usan en el cableado doméstico, para una respuesta más rápida a las sobrecargas. Puede encontrar que reemplazar los fusibles dos o tres veces cuesta más que el disyuntor y su gabinete.

¿Qué tamaño de alambre de cobre puede actuar como un fusible de 150 A?
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