segunda etapa de un fusible

Segunda Etapa [editar]

Se puede considerar que la segunda etapa comienza en el año 1906, con la publicación del libro del investigador alemán Meyer, en la cual se presenta un análisis del proceso de fusión, mucho más científico que en los artículos previos. Durante esta etapa, los investigadores dedicaron sus esfuerzos principalmente a la predicción de la relación entre el material y dimensiones de elemento fusible con el tiempo tardado por el mismo en alcanzar la fusión. Se comienza a entender el comportamiento térmico del fusible, la conducción axial y radial, el efecto de los terminales, etc. En ese momento se definió el principal parámetro de trabajo del fusible para esa época, la "corriente mínima de fusión". En esa publicación se presenta la denominada constante de Meyer, valor que permite determinar el tiempo de fusión de un fusible por la densidad de corriente que lo atraviesa y en función del material empleado, bajo condiciones adiabáticas (sin intercambio de calor). En forma analítica, la constante de Meyer es el valor de la integral de la densidad de corriente elevada al cuadrado, la cual almacena en el elemento una cantidad de calor suficiente para provocar la fusión, integral que recibió el nombre de energía específica.

La idea en esa etapa de desarrollo, era en que si el elemento alcanzaba la fusión, eventualmente interrumpiría la sobrecorriente. Al poco tiempo se reconoció que cumplir con el primer requisito no siempre significaba el cumplimiento del segundo. En esa etapa, las energías liberadas por los sistemas eléctricos en casos de fallas comenzaron a superar a la capacidad del fusible para su interrupción, por lo que comenzó a ser común la explosión del fusible. El bajo nivel de conocimientos del momento sobre el proceso de interrupción, no permitía reconocer donde radicaba el problema. Era normal encontrar en los manuales de instrucciones sobre el manejo de fusibles, indicaciones que hoy parecen ridículas, como que "el operario debía aproximarse al fusible de costado para reducir el perfil expuesto a la explosión, con el brazo izquierdo cubierto con una manga de cuero, el cual debía desplazarse hacia arriba hasta cubrir los ojos y recién operar con la mano derecha enguantada", o que "el operario solo puede operar fusibles cuando esta acompañado por otro trabajador".

En esta etapa del desarrollo, los sistemas eléctricos comenzaron a mirar de corriente continua a corriente alterna, por lo que se construyen líneas de distribución de longitud importante y se empieza a elevar la tensión de trabajo, ya teniéndose sistemas con algunas decenas de kV. En esa altura de desarrollo se disponía fusibles abiertos, capaces de funcionar desde unos pocos voltios hasta los 70 kV, recibiendo el nombre de "fusible de expulsión", poseyendo muy poca capacidad de interrúpción de corriente.

Los dispositivos de alta tensión se instalaban en lugares solitarios y en puntos elevados del poste, para reducir el riesgo de daño por los elementos expulsados. Esto significaba que solo podía emplearse fusibles en esas tensiones para corrientes muy bajas quedando relegados a los sistemas de distribución de baja potencia y rurales.

Para la protección y operación de estos sistemas de mayor tensión, exitían interruptores basados en la extinción en aceite, naciendo la idea de emplear una combinación de interruptor en aceite y fusible, denominado "fusíble líquido o de aceite". El elemento fusible, tensionado por un resorte, se encuentra dentro que el fusible se debilita por la temperatura alcanzada, el resorte lo corta y desplaza, alargando el arco eléctrico que se apaga en aceite. Este dispositivo, en uso durante varios años, permitía potencias de interrupción mucho mayores que las de expulsión.

La gran variedad de diseños disponibles comercialmente y las diferencias en los criterios de diseño y aplicación, condujeron a la necesidad de "Normalizar", momento en el cual se comienza a trabajar en las normal específicas a fin de poder garantizar uniformidad e intercambiabilidad entre fabricantes. Se aprueban normas sobre fusibles en Norteamérica, Alemania e inglaterra, que eran los países que lideraban el desarrollo.

Se exploró la idea de colocar el elemento fusible inmerso en material de relleno, probándose con las siguientes substancias: tiza, marmol, ladrillo molido, arena, mica, carborudurm y amianto, sin alcanzar resultados concluyentes.