17_Materiais_Fusiveis

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MATERIAIS UTILIZADOS
EM FUSÍVEIS
Anderson V. Silva
Rodrigo A. Aguiar
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ÍNDICE
• O que são fusíveis
• Partes
• Como funcionam
• Tipos
• Materiais dos Condutores - Propriedades
• Materiais dos Isolantes - Propriedades
• Exemplos de Fabricantes
O QUE SÃO FUSÍVEIS
Os fusíveis são dispositivos que protegem 
os circuitos elétricos contra danos causados por 
sobrecargas de corrente, que podem provocar 
até incêndios, explosões e eletrocutamentos. 
PARTES DE UM FUSÍVEIS
COMO FUNCIONAM
O funcionamento do fusível baseia-se no 
princípio segundo o qual uma corrente que 
passa por um condutor gera calor proporcional 
ao quadrado de sua intensidade (P=RI2). 
Quando a corrente atinge a intensidade 
máxima tolerável, o calor gerado não se dissipa 
com rapidez suficiente, fundindo o “elemento 
fusível” e interrompendo o circuito. 
COMO FUNCIONAM
O “elemento fusível” é um condutor de 
pequena seção transversal, que sofre, devido a 
sua alta resistência, um aquecimento maior que 
o dos outros condutores.
A corrente necessária para fundir o condutor 
é calculada pela fórmula de Preece:
I = a*d 3/2
TIPOS
• Baixa Tensão:
• São fusíveis mais simples tendo em vista que há pouca 
preocupação com a formação de arco elétrico; podem 
ser resetáveis ou não.
– Alta Tensão:
– São fusíveis mais complexos tendo em vista que há
grande preocupação com a formação de arco elétrico; 
podem ser resetáveis ou não.
Principais Características :
Tempo de Atuação
Limite de ultrapassagem de corrente
Temperatura de atuação 
Dimensões, etc.
• Fusíveis DIAZED
• Fusíveis NH
• Fusíveis NEOZED
• Seccionadores-fusível MINIZED
• Fusíveis cilíndricos
• Fusíveis ultra-rápidos SILIZED
• Fusíveis ultra-rápidos SITOR
• Fusíveis cilíndricos ultra-rápidos
MATERIAIS DOS CONDUTORES
Para construção de fusíveis, é necessário 
um “elemento fusível” que se funda entre 60 e 
200oC.
O “elemento fusível” é um fio ou uma lâmina, 
geralmente, cádmio, chumbo, estanho, prata 
ou ligas.
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
Cádmio: Está sempre presente nos minérios de 
Zinco, sendo porém mais mole, 
brilhante e comumente utilizado como material de 
recobrimento, para proteção contra oxidação.
Temp. de Fusão: 321oC
Temp. de Evaporação: 767oC
Resistividade: 0,062Ωmm2/m
Peso Específico: 8,6g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
Chumbo: É um material de coloração cinzenta, apresentando 
alto brilho quando não oxidado, sendo muito mole. 
Apresenta grande resistência contra a ação da água e outras substâncias, 
porém é atacado por vinagres, materiais orgânicos e cal.
É venenoso.
Usado comumente nas blindagens de cabos, etc., porém seu principal 
uso nas soldas e elos-fusíveis.
Apresenta alta resistividade, apresentando um alto aquecimento 
devido à passagem de corrente.
É encontrado em ligas junto com antimônio, telúrio, cádmio, cobre e 
estanho.
Temp. de Fusão: 327oC
Temp. de Evaporação: 1560oC
Resistividade: 0,2Ωmm2/m
Peso Específico: 11,4g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
Estanho: É um material de coloração branca prateada, 
sendo um pouco mais duro que o chumbo. 
Assim como o chumbo, também, apresenta alta resistividade, 
apresentando aquecimento devido à passagem de corrente. 
É muito usado em revestimentos, pelo fato de não ser 
atacado pela água e outras substâncias (ou muito lentamente 
atacados). É encontrado comumente em ligas junto com bronze.
Temp. de Fusão: 232oC
Temp. de Evaporação: 2360oC
Resistividade: 0,144Ωmm2/m
Peso Específico: 7,3g/cm3
PROPRIEDADES DOS CONDUTORES
Prata: É o material de maior uso comercial, 
principalmente nas peças de contato.
Sua obtenção é feita a partir de minérios combinado de 
prata, chumbo e cobre.
Se oxida facilmente, porém nos fusíveis, estão 
protegidos do oxigênio e umidade.
Temp. de Fusão: 960oC
Temp. de Evaporação: 1918oC
Resistividade: 0,0162Ωmm2/m
Peso Específico: 10,5g/cm3
Obs.: As temperaturas de fusão de todos os 
condutores apresentados está acima dos 200oC, 
porém, na maioria dos casos, o uso em fusíveis 
é feito através de ligas, o que reduz essa 
temperatura.
MATERIAIS DOS ISOLANTES
Como não se deve deixar os 
condutores expostos, a maioria dos 
fusíveis possui encapsulamentos 
isolantes.
Os principais materiais utilizados nos 
encapsulamentos dos fusíveis são: 
porcelana e o vidro, porém existem 
outros menos comuns, como plásticos 
(PVC),etc.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Porcelana: é um dielétrico inorgânico, sólido 
com polarização eletrônica, 
iônica dipolar, possuindo fase vítrea e pouco 
flexibilidade.
Muito utilizado em isoladores de linhas aéreas, 
isolantes capacitivos, em encapsulamentos de vários 
equipamentos, como os fusíveis, resistores, etc.
Dependendo da aplicação podem ou não apresentar 
alta resistência mecânica.
Elevado ponto de fusão (>2000oC).
Seus componentes principais são: quartzo, 
feldspato, caolim e a argila.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Vidro: é um material amorfo utilizado em duas 
formas: normal e a temperada.
É composto de óxido de silício e de boro.
Alto valor de temperatura de fusão, boa resistência 
química e elevada estabilidade térmica.
Baixo Peso Específico: 2,5g/cm3 Apresenta 
elevadas perdas dielétricas, aumentando com a 
temperatura e freqüência. 
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Os fusíveis possuem ainda no seu interior, 
envolvendo o elemento fusível um material isolante 
responsável pela redução do arco elétrico criado no 
momento da atuação.
Esse material fica na forma granular, sendo 
geralmente constituído por quartzo, areia, amianto, etc.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Quartzo: é um dos principais constituintes 
dos materiais cerâmicos.
Como suporte altas temperaturas, é o 
componente responsável pela temperatura de 
operação das ligas.
Possui baixo coeficiente de dilatação 
térmica.
Grandemente utilizado nos extintores de 
arco dos fusíveis.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Areia: é um dos mais importantes 
componentes ligados à
resistência mecânica.
Suporta altas temperaturas e possui baixo 
coeficiente de dilatação térmica, assim como o 
quartzo.
Utilizado nos extintores de arco dos fusíveis, 
sendo atualmente substituído pelo amianto.
PROPRIEDADES DOS ISOLANTES
Amianto: é um material mineral fibroso que 
suporta altas temperaturas, possui alta 
estabilidade térmica mantendo sua resistência 
mecânica e flexibilidade praticamente 
inalteradas.
É usado comumente sob a forma de pó.
Substitui atualmente a areia nos extintores 
de arco dos fusíveis.
FABRICANTES
• WEG
• SIEMENS
• Metaltex
• Cromatek
• Entre outros.