Resistencia de fusibles: prueba de fusibles en servicio y nuevos

Qué es

Una prueba de resistencia de fusibles mide la pequeña resistencia eléctrica de un extremo a otro de un fusible, con un óhmetro de baja resistencia que inyecta una corriente continua controlada y lee la caída de voltaje. El fusible es un eslabón débil puesto a propósito en el circuito: su elemento está diseñado para conducir la corriente normal sin calentarse mucho y para fundirse con rapidez ante una falla. Un fusible sano de un tipo y una capacidad dados tiene una resistencia baja característica que es consistente de una muestra a otra. La prueba se aplica a fusibles de potencia de media tensión en interruptores de aire, aceite, vacío y SF6 y en celdas metálicas, a fusibles de cortacircuitos en líneas de distribución, a los fusibles que protegen variadores de velocidad y arrancadores de motor de media tensión y a los fusibles de los protectores de red. Es rápida y se realiza con el fusible fuera de servicio, retirado de su portafusible o aislado en ambos extremos. El resultado indica si el elemento y las conexiones de los extremos están en buen estado, algo que una inspección visual no puede confirmar porque el elemento está sellado dentro del cuerpo.

Por qué se realiza

Un fusible cumple su función solo si está íntegro y es el correcto. Un elemento sometido a corrientes de arranque repetidas, sobrecargas o una falla en otra parte del sistema puede estar parcialmente dañado, con un tramo adelgazado, una unión debilitada o un hilo roto en un fusible de varios elementos. Ese fusible puede seguir conduciendo carga hoy, pero su resistencia es mayor, se calienta más y puede abrir en el momento equivocado o no despejar una falla como se diseñó. Una mala conexión entre el extremo del fusible y su mordaza o terminal añade también calor, y el calor acelera la misma degradación. Las consecuencias incluyen salidas molestas cuando un circuito sano pierde una fase, el funcionamiento en monofásico de un motor que luego se daña por la corriente desbalanceada y, en el peor caso, un fusible que no protege el equipo que tiene detrás. Una verificación de resistencia es una forma económica de detectar un fusible sospechoso antes de instalarlo o durante una parada de mantenimiento, en vez de enterarse después de una falla.

El principio

Todo conductor tiene una resistencia determinada por su material, su longitud y su sección, y el elemento de un fusible es un conductor deliberadamente angosto con una forma pensada para un comportamiento de fusión específico. Cuando una corriente continua pasa por un fusible, la caída de voltaje es la corriente por su resistencia, y el óhmetro de baja resistencia calcula y muestra esa resistencia. El método usa conexiones separadas de corriente y de voltaje, a menudo llamadas arreglo de cuatro hilos o Kelvin, de modo que la resistencia de los cables y las pinzas no aparece en la lectura, algo importante porque la resistencia del fusible es diminuta. Si el elemento se ha adelgazado o roto en parte, la sección que conduce la corriente es menor y la lectura sube. Si el contacto entre el extremo y la punta del instrumento, o entre el fusible y su soporte, es malo, la lectura también sube, y por eso un resultado alto exige revisar las conexiones antes de culpar al fusible. Como la magnitud de interés es pequeña y sensible a la temperatura, la medición se hace cuando el fusible ha tenido tiempo de igualarse con la temperatura ambiente, y una comparación entre fusibles iguales dice más que cualquier número aislado.

Cómo se realiza

El circuito se desenergiza, se aísla, se comprueba la ausencia de voltaje y se bloquea, y el fusible se retira de su montaje o se aísla de modo que no exista otra trayectoria en paralelo. Una trayectoria en paralelo, como un puente, una carga conectada o una resistencia a través del fusible, haría que el instrumento midiera esa trayectoria. Se limpian los extremos del fusible donde tocarán las puntas, porque el óxido y la suciedad producen lecturas altas engañosas. El óhmetro de baja resistencia se conecta con los cables de corriente colocados por fuera de los de voltaje, de modo que la sección medida sea solo el fusible, y las pinzas se aplican con firmeza sobre metal limpio en ambos extremos. El instrumento inyecta su corriente de prueba, se deja que la lectura se estabilice y luego se registra. Si el instrumento permite elegir el sentido, se puede tomar una lectura en ambos sentidos y promediarla para cancelar la fuerza electromotriz térmica. Se toman lecturas de cada fusible del juego, de modo que las fases se comparen entre iguales, y se anotan de la etiqueta el tipo, la capacidad y el fabricante. Se anota la temperatura ambiente porque la resistencia varía con ella. Si un fusible lee distinto de sus hermanos, la medición se repite después de limpiar y reasentar las conexiones antes de sacar conclusiones.

Qué se registra

El registro contiene la lectura de resistencia de cada fusible del juego, el tipo, la capacidad y el fabricante, el circuito o la posición a que pertenece, el instrumento y su estado de calibración y la temperatura ambiente. También anota la condición encontrada del fusible y de su soporte, por ejemplo limpio, decolorado, corroído o con señales de calentamiento, y si el fusible se midió en su lugar o retirado. Estos datos permiten comparar entre iguales, y un fusible reemplazado tras una lectura dudosa queda documentado junto con el motivo.

Cómo se juzgan los resultados

La forma de los criterios es la comparación y no un único límite absoluto, y esta página no ofrece números. La primera comparación es entre los fusibles de un mismo juego, como las tres fases de un circuito, donde los fusibles del mismo tipo y capacidad deben leer de forma muy parecida y uno que se aparta es sospechoso. La segunda es la comparación con los datos de resistencia publicados por el fabricante o con un valor de referencia para el mismo tipo de fusible, pues cada diseño tiene su propio rango esperado. La tercera es la comparación con resultados anteriores de la misma instalación, donde una tendencia ascendente importa. Cuando una lectura es elevada, se limpian de nuevo las conexiones y se repite la prueba, porque el mal contacto es una causa común, y un fusible que sigue fuera de familia se reemplaza. Las pruebas y los equipos en que se piden aparecen en ANSI/NETA ATS-2025 para trabajos de aceptación y en ANSI/NETA MTS-2023 para trabajos de mantenimiento, e incluyen interruptores, variadores, arrancadores de motor y protectores de red. Consulte su propia copia con licencia de estas normas para los valores y el texto vigentes.

Variaciones

En la aceptación la prueba verifica que los fusibles suministrados e instalados estén sanos y sean consistentes, y crea la referencia para trabajos posteriores. En el mantenimiento se repite en las paradas y se sigue su tendencia, y resulta más valiosa en fusibles que han tenido servicio pesado o en circuitos donde un fusible operó hace poco en otra parte. Los fusibles de potencia de los interruptores de media tensión son grandes, fáciles de medir y a menudo reemplazables a mano, mientras que los fusibles de cortacircuitos de línea se miden en el suelo o en el taller. Los fusibles que protegen variadores y equipos electrónicos suelen ser limitadores de corriente de acción rápida, donde importan una resistencia muy pequeña y una coincidencia estrecha entre fases, y los cables deben colocarse con cuidado en las tapas de los extremos. Los fusibles de los protectores de red se manejan con la unidad aislada según el procedimiento del fabricante. En todos los casos la medición acompaña a otras verificaciones de baja resistencia, como la resistencia de contacto y la de conexiones atornilladas, que examinan las conexiones por las que pasa la misma corriente.