Fusibili

Come funziona — il principio fisico

Il fusibile contiene un elemento di metallo (argento, rame, zinco, o leghe dedicate) calibrato geometricamente perché fonda in un tempo preciso al passare di una corrente di riferimento. All'interno, la cartuccia è riempita con sabbia di quarzo ad alta purezza: quando l'elemento si volatilizza, la sabbia spegne rapidamente l'arco elettrico che si genererebbe fra le due estremità. Questo è ciò che permette ai fusibili HRC di raggiungere poteri di interruzione da 50 a 200 kA — molto superiori a quelli dei migliori magnetotermici modulari (tipicamente 6–15 kA per i residenziali, 25–50 kA per gli industriali).

Una volta intervenuto, il fusibile va sostituito: non si riarma. Per questo in impianti moderni con manovre frequenti è raro trovarlo come unica protezione; si usa invece come back-up a monte del magnetotermico (funzione coordinamento).

Classi di utilizzo IEC 60269

La norma IEC 60269-1 classifica i fusibili con una coppia di lettere: la prima minuscola indica cosa proteggono, la seconda maiuscola il tipo di oggetto protetto.

Formati meccanici più comuni

Caratteristica I²t e "curva tempo-corrente"

La curva tempo-corrente descrive in quanto tempo il fusibile interviene al variare del multiplo della corrente nominale. È logaritmica su entrambi gli assi. Due parametri chiave:

• I²t di prefusione: energia specifica (A²·s) che fa iniziare la fusione dell'elemento. Più è basso, più il fusibile è "veloce". Tipici: ~400 A²·s per un fusibile aR da 16 A, ~2.500 A²·s per un gG da 16 A.
• I²t di interruzione: energia totale lasciata passare fino alla completa estinzione dell'arco. È il valore da confrontare con la capacità termica del cavoper coordinamento secondo CEI 64-8 art. 434: I²t ≤ K² · S².

Per coordinare un fusibile con un cavo in rame isolato PVC vale K = 115 (CEI 64-8 tab. 43A). Esempio: cavo 2,5 mm² PVC → K² · S² = 115² · 2,5² ≈ 82.700 A²·s. Un fusibile gG da 16 A ha I²t di interruzione ~1.500 A²·s — molto al di sotto: il cavo è protetto.

Fusibile vs magnetotermico — quando sceglierli

Pratica moderna italiana: magnetotermici a valle per manovra quotidiana, fusibili gG a monte come back-up se l'Icc di rete supera il potere di interruzione del magnetotermico. Nelle cabine di trasformazione MT/BT questa è la regola, non l'eccezione.

Come si sceglie il calibro giusto

1. Determina la corrente d'impiego Ib (ampere che il circuito assorbirà a regime).
2. Scegli il calibro In ≥ Ib tra quelli commerciali (serie E: 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 A ecc.).
3. Verifica che la portata del cavo Iz sia ≥ If/1,45 (CEI 64-8 art. 433.1.3). Per i fusibili il fattore di convenzionamento è 1,6 su gG, per cui si richiede tipicamente Iz ≥ 1,1 · In.
4. Verifica il potere di interruzione ≥ Icc del punto di installazione (tipicamente 50 kA in civile, 100 kA in industriale, valore dichiarato dal distributore).
5. Verifica la selettività con le protezioni a monte e a valle. Per i gG di cartuccia stessa famiglia, la selettività è garantita con rapporto 1:1,6 (esempio: a monte 63 A, a valle ≤ 40 A).

Indicatore di fusione e manutenzione

Sui fusibili NH e cilindrici moderni c'è un pin indicatore che fuoriesce dal corpo quando la cartuccia è interrotta: permette l'ispezione visiva senza sfilarla. Alcuni portafusibili sezionatori hanno contatto ausiliario per allarme remoto in centrale tecnica. Per i cilindrici piccoli senza indicatore, si verifica con tester in modalità continuità: lato alimentato col sezionatore aperto — un fusibile sano dà < 1 Ω.