Um fusível é apenas um fusível. Certo? Sabemos que um rastilho é feito para abrir quando um certo nível de corrente é excedido. Isto protege-nos de choques eléctricos e incêndios iniciados por cabos sobreaquecidos. Contudo, alguns fusíveis protegem-nos de um perigo ainda mais grave. Este artigo explica os perigos ocultos de fazer medições de tensão e corrente com um testador que não tem a proteção do fusível que foi projetado no testador – perigos que podem causar queimaduras graves, e possivelmente até a morte.
Por que um testador precisa de fusíveis?
Existe uma variedade de testadores no mercado, desde simples detectores de tensão até multímetros digitais altamente sofisticados (DMMs). Os testadores que fazem medições de tensão têm uma alta impedância de entrada que torna improvável uma condição de sobrecorrente. Como resultado, as entradas de medição de tensão geralmente não são projetadas com proteção de fusível, mas com proteção de sobretensão. Mas se esse mesmo testador for projetado para medir também a corrente, é necessário um fusível. As entradas de medição de corrente geralmente empregam um simples shunt através do qual a corrente medida flui. A resistência deste shunt é da ordem de 0,01 ohms. Acrescente a isso a resistência dos cabos de teste (aproximadamente 0,04 ohms), e você tem uma falta de menos de 0,1 ohms. Esta resistência é adequada quando você coloca este curto-circuito em série com outra carga para medir a corrente do circuito. Mas é uma história completamente diferente quando você coloca este circuito através de uma fonte de tensão, digamos a tomada na sua sala de estar. Este é um erro demasiado comum cometido por pessoas que medem tanto a tensão como a corrente. Depois de fazer uma medição de corrente com os cabos de teste nos conectores de entrada de corrente, o usuário tenta fazer uma medição de voltagem esquecendo que os cabos estão nos conectores de amperes. Isto efetivamente coloca um curto-circuito através da fonte de tensão. Anos atrás, quando medidores analógicos eram o único instrumento para fazer estas medições, este erro destruiu muito bem o movimento do medidor (a agulha enrolada ao redor do pino superior), para não mencionar o circuito interno. Para proteger contra esta ocorrência comum, os fabricantes de medidores começaram a colocar um fusível em série com os macacos de chumbo de teste do medidor, para uma solução barata e eficaz para um erro muito simples. Atualmente, a maioria dos fabricantes ainda projeta seus testadores com proteção de fusível nos circuitos de medição de corrente. Com o avanço da tecnologia, a ciência do design do fusível também progrediu. Embora compreendido pelas pessoas que constroem os testadores, o impacto total dos fusíveis é pouco compreendido pela maioria dos usuários dos testadores. Quando você comete aquele simples erro de colocar a voltagem através dos conectores de corrente e queimar o fusível, você está no início agradecido por não ter apagado o medidor. Mas você pode então ficar irritado com o fato de que você tem que caçar um novo fusível e substituí-lo antes de fazer sua próxima medição de corrente. Ainda mais frustrante é quando você compartilha medidores com outras pessoas na sua loja e outra pessoa sopra um fusível e coloca o medidor para ter o problema descoberto por um usuário insuspeito.
Quando um testador se torna uma granada?
Fabricantes especificam em manuais e muitas vezes no medidor as taxas de compensação, interrupção e voltagem necessárias para a substituição dos fusíveis. Se você selecionar um fusível sem estas classificações, ou pior ainda, colocar um fio em torno das conexões do fusível, acredite ou não, você acabou de criar uma granada térmica de mão. Você só precisa das condições certas para detoná-la. Você provavelmente não terá uma explosão enquanto trabalha em uma impressora, computador, copiadora ou equipamento que tenha sua própria fonte de alimentação (CAT I). Você pode até escapar de trabalhar em circuitos de ramificação (CAT II) sem a activar. Estes dois ambientes são de bastante baixa energia e muitas vezes têm proteção fusível embutida, disjuntores e circuitos de proteção contra sobrecorrente. No entanto, não é uma boa ideia nem uma forma segura de trabalhar. Quando você se muda para um gabinete de distribuição elétrica (CAT III) ou linhas de alimentação primária (CAT IV), os circuitos de proteção mudam significativamente. No painel de distribuição você tem disjuntores entre você e a companhia elétrica classificados em centenas de ampères em vez dos disjuntores de 15, 20 ou 30 ampères em um circuito de derivação. Ao medir a tensão no lado de entrada de um painel disjuntor em uma residência, a proteção está agora de volta ao pólo de utilidades ou à subestação. Estes disjuntores podem carregar milhares de amperes antes de abrir e demoram muito mais tempo a abrir do que um disjuntor de derivação. Assim, quando você acidentalmente deixa os cabos nos conectores dos amperes e coloca os cabos do medidor através de uma dessas fontes de tensão sem um dispositivo de teste com fusível apropriado, você colocou sua vida em grave perigo.
A bola de fogo de plasma
Nesta situação, o curto-circuito representado pelo fusível errado (ou o fio enrolado ao redor das conexões do fusível) e os cabos de teste são alimentados por uma quantidade quase ilimitada de energia. O elemento metálico no fusível (ou fio) aquece muito rapidamente e começa a vaporizar criando uma pequena explosão. No caso do fusível errado, o invólucro do fusível pode explodir devido à força da explosão para encontrar uma quantidade ilimitada de oxigênio para alimentar uma bola de fogo de plasma. Os cabos de teste também podem começar a derreter, e muito rapidamente o fogo e o metal quente ficam em suas mãos, braços, rosto e roupas. Quanto tempo a energia permanece aplicada ao testador, o oxigénio disponível e a presença de equipamento de segurança como escudos faciais e luvas pesadas determinarão a gravidade dos seus ferimentos. Tudo isto acontece em milissegundos e deixa muito pouco tempo para reagir ao erro. Se tiver sorte, pode ser atirado para fora dos cabos ou do testador e assim quebrar o circuito. Mas a sorte não é muito com que contar, especialmente quando você poderia evitar o problema completamente usando o fusível adequado.
Usando o fusível adequado
Fusíveis de “alta energia” especialmente projetados são projetados para manter a energia gerada por tal curto-circuito elétrico dentro da caixa do fusível, protegendo assim o usuário de choques elétricos e queimaduras. Estes fusíveis de alta energia são projetados para limitar o tempo de aplicação da energia e a quantidade de oxigênio disponível para a combustão. Os fusíveis não só podem ser projetados para abrir a uma corrente constante especificada, mas também a uma corrente instantânea alta. Esta corrente elevada é especificada como “corrente mínima de interrupção”. A Fluke usa fusíveis com uma taxa de interrupção mínima de 10.000 e 17.000 amperes em seus testadores. Se você pegar um medidor CAT III 1000 V com os cabos de teste nos conectores dos amplificadores, você terá uma resistência em série de aproximadamente 0,1 ohms (0,01 para o shunt, 0,04 para os cabos de teste e 0,05 para os condutores dos fusíveis e placas de circuito) entre os cabos. Agora quando você acidentalmente coloca os cabos através de uma fonte de 1.000 volts, pela Lei de Ohms você irá gerar uma corrente de 10.000 ampères (E/R=I, 1.000/0,1 = 10.000). Você quer um fusível que quebre essa corrente e o faça rapidamente. Além do elemento fusível especialmente projetado, o fusível de alta energia é preenchido com areia. A areia não só ajudará a absorver a energia de choque criada pelo elemento que explode, mas as altas temperaturas (até 10.000 °F) geradas pela energia derreterão a areia e a transformarão em vidro. O vidro reveste o elemento e suaviza a bola de fogo cortando o oxigênio disponível, mantendo você e o testador a salvo de danos. Como você pode ver, nem todos os fusíveis da mesma amperagem e voltagem são iguais. Para sua própria segurança, você precisa ter certeza de que os fusíveis que você usa são os que o engenheiro projetou para o testador. Consulte sempre o manual do testador, ou verifique com o fabricante do testador para ter certeza de que você tem o fusível correto. Você pode sempre obter fusíveis de reposição para os testadores Fluke encomendando o número de peça listado no manual do testador. Sua segurança vale muito mais do que o dinheiro necessário para adquirir o fusível adequado para o qual o verificador foi projetado.