MSD con fusible frente a MSD sin fusible: ¿cuál necesita realmente tu batería?
La diferencia entre un MSD con fusible y uno sin fusible radica en la ubicación del fusible, no en si el paquete cuenta con protección contra cortocircuitos. En un desconectador de servicio manual con fusible, el elemento fusible se encuentra dentro del conector de servicio, por lo que al tirar de él se elimina a la vez el aislamiento y la protección. Un MSD sin fusible incorpora un enlace de cobre macizo en esa ranura. El fusible se encuentra en otro punto del paquete, y los proveedores denominan a esa versión «MSD en derivación». Se debe optar por el tipo con fusible cuando el paquete tenga un único punto de servicio y una sola vía de fallo que eliminar. El tipo sin fusible es adecuado cuando el paquete funciona a 1.500 V CC o necesita más corriente continua de la que puede pasar un compartimento de fusibles sellado.
Índice
Dónde se toma realmente la decisión
La elección se basa en el estudio de fallos y no en una ficha de catálogo, ya que los dos diseños responden a cuestiones diferentes relacionadas con la instalación. Una es dónde se elimina un cortocircuito. La otra es quién tiene que llegar hasta ese punto con una herramienta en la mano.
En un rack de 1.500 V CC, la respuesta clara suele ser un fusible situado cerca de la salida del grupo. Está atornillado a la barra colectora y su calibre se determina según el estudio de fallos. Nadie lo abre para realizar tareas de mantenimiento rutinario. El MSD de ese rack ofrece al técnico un punto de desconexión con cerradura que puede ver y al que puede acceder. Dos dispositivos, dos tareas.
Cuando el paquete es pequeño y el punto de conexión es el único lugar donde cabe un fusible, esas dos funciones se fusionan en una sola carcasa. La mayoría de las familias de fusibles están diseñadas para ese caso, por lo que se trata de componentes de automoción con una tensión de trabajo de entre 400 V y 800 V, en lugar de conectores para el almacenamiento de energía.
En los circuitos de baterías que se mantienen en servicio in situ y cuya tensión nominal sea superior a 240 V CC, se permite el uso de un seccionador atornillado o enchufable sin capacidad de corte de carga, tal y como establece la cláusula 706.15(E)(2) de NEC 706.15(A) lo que establece y lo que ya da por supuesto la norma 706.15(A) al exigir un dispositivo de desconexión para cada sistema. Un dispositivo que no esté diseñado para interrumpir la corriente no necesita incorporar un fusible. La norma UL 4128 sigue el mismo criterio en lo que respecta a los conectores, que no deben conectarse ni desconectarse bajo carga.
Las dos formas y los nombres con los que se las conoce
Los catálogos utilizan cuatro palabras para dos partes, y el par MSD «fusionado» frente a «no fusionado» determina lo que se puede solicitar.
| Término del catálogo | Lo que realmente significa |
|---|---|
| MSD fusionado | También se denomina «interruptor manual de desconexión con fusible integrado». Enchufe de servicio con un elemento fusible y pinzas de resorte en el interior del mango extraíble. La marca del fusible y la intensidad nominal forman parte del código de pedido. |
| MSD no fusionado | La misma carcasa, la misma palanca, con un eslabón de cobre macizo en el lugar donde se colocaría el fusible. La protección contra sobrecorriente se encuentra en otra parte del conjunto. |
| Derivación MSD | Nombre que utilizan varios catálogos para referirse a la versión sin fusible. En este contexto, «shunt» se refiere al enlace sólido que evita la posición del fusible, y no a una derivación de medición de corriente ni a un disparador de derivación. |
| MSD, desconexión de servicio, toma de servicio | Un dispositivo con varios nombres. Su función consiste en una interrupción manual y bloqueable en un circuito de corriente continua de alta tensión. |
Una tabla en la que se lee “con fusible / con derivación” enumera en una misma línea los pares MSD con fusible y sin fusible. Amphenol PCD fabrica ambos modelos a partir de la misma carcasa, y la capacidad del fusible se indica mediante un código en el número de modelo, en lugar de constituir una familia de productos independiente. Indica el tipo antes de la intensidad cuando solicites un presupuesto, ya que la misma indicación de «350 A» en la etiqueta tiene un significado diferente en cada versión.
¿Por qué un MSD con fusible pierde potencia nominal en la misma carcasa?
El elemento fusible y sus pinzas de resorte son fuentes de calor, y en un MSD con fusible comparten una cavidad sellada con los contactos. No hay nada que haga circular el aire por ella. La intensidad nominal se determina mediante una prueba de aumento de temperatura realizada sobre la pieza montada, por lo que el fusible queda dentro del límite térmico de la pieza que tienes en la mano.
Hay un segundo efecto que afecta a la tensión nominal: un fusible necesita una trayectoria de arco y un espacio libre definidos para eliminar un fallo de corriente continua, y la carcasa debe proporcionar ambos. En la comparación entre los MSD con fusible y los que no lo tienen, la versión con fusible suele tener una tensión nominal de corriente continua más baja. Esta diferencia aparece en la propia tabla del fabricante, no en el folleto de la competencia.
La prueba de aumento de temperatura se refería a la pieza montada con ese fusible en su interior, en una temperatura ambiente determinada, en un cable concreto, y con una potencia nominal tomada de la versión sin fusible; por lo tanto, describe un componente que nadie ha probado en esas condiciones.
Lo que revelan las cifras publicadas
Las fichas técnicas públicas de los enchufes de servicio con fusible se concentran en un rango estrecho. Con el fusible instalado, oscilan entre 450 V CC y 690 V CC, y la corriente continua se reduce en aproximadamente un 45 % cuando se coloca un fusible de 350 A en una carcasa que, sin él, admite 360 A.
| MSD fusionado | MSD no fusionado | |
|---|---|---|
| Corriente continua nominal publicada | De 450 V CC a 690 V CC | 1.000 V CC y más |
| Corriente continua, misma carcasa | 195 A con un fusible de 350 A | 360 A sin fusible |
| Dónde se encuentra el fusible | En el interior del conector de servicio | En el resto del pelotón |
El margen de tensión se encuentra en la columna sin fusible, por lo que nuestro MSD-350 funciona a 1.500 V CC con 350 A y sin cavidad para fusibles que se caliente. Existen versiones con fusible por encima de los 690 V CC, por lo que el límite máximo depende del modelo concreto; consulta las características técnicas de la versión exacta.
La decisión sobre MSD con fusión frente a sin fusión según la aplicación
La mayoría de los paquetes resuelven la cuestión de si el MSD está fusionado o no antes de que nadie abra un catálogo, ya que el diseño ya ha situado el fusible en algún lugar.
| Situación del paquete | Un tipo que se adapta | ¿Por qué? | Qué hay que confirmar |
|---|---|---|---|
| Bastidor BESS para servicios públicos a 1.500 V CC, fusible en la salida del grupo | No fusionado | El MSD solo aísla; el fusible se dimensiona según el estudio de fallos y permanece atornillado a la barra colectora. | Tensión continua y corriente continua del MSD |
| Batería de un vehículo eléctrico de 400 V, un punto de servicio | Fusionado | Una sola pieza cumple ambas funciones en un espacio en el que no sobra ni un ápice | Intensidad nominal del fusible, marca del fusible y tensión de CC de la versión con fusible |
| Batería de 800 V, de 400 A a 500 A en continuo | No fusionado | Una cavidad de fusible sellada consume demasiada corriente continua a ese nivel | Sección transversal del cable y terminación con terminal de cable |
| Reacondicionamiento en el punto en el que la pieza original se fundió | Coincide con el original | La topología de protección formaba parte del diseño evaluado | Si en el esquema del paquete se sigue suponiendo que hay un fusible dentro del enchufe |
| Contenedor con un MSD por clúster | No fusionado | Cada clúster mantiene su protección en la fase previa, y los MSD siguen siendo idénticos | Coordinación entre los fusibles del grupo |
| Módulo que necesita un circuito HVIL | O bien, si el modelo lo admite | HVIL es una opción del modelo, no una característica de un tipo concreto | Esquema de enclavamiento en la ficha técnica |
Si se cambia la protección de lugar a mitad de un proyecto, hay que volver a evaluar toda la línea, empezando por el estudio de fallos.
Qué cambia en el momento de la prestación del servicio
Nada de eso importa hasta que alguien se acerque al recinto abierto con un fusible de repuesto en la mano.
| Tarea | MSD fusionado | MSD no fusionado |
|---|---|---|
| Aislar la cadena | Tira de la manilla y bloquéala en posición abierta. | Lo mismo |
| Cambia el fusible | Retira el elemento del enchufe y, a continuación, coloca la pieza de recambio indicada. | Abre el portafusibles de la armaria |
| Restablecer el circuito | Vuelve a colocar la manilla | Vuelve a colocar la manilla |
| Piezas de recambio para tener en stock | Mango y lista de fusibles | Solo asa |
| Comprueba que el circuito no tiene tensión | Comprueba las terminales, por ambos lados | Lo mismo |
Un MSD con fusible acorta la fase de aislamiento, ya que la persona que acciona la palanca ya ha retirado el elemento de protección de la ruta de la avería. La respuesta «sin fusible» a la disyuntor MSD con fusible frente a sin fusible evita que el trabajo con fusibles forme parte del mantenimiento. Al sustituir un fusible, no es necesario tocar la palanca ni la junta del cuadro. Solo una de estas opciones se ajusta al plan de mantenimiento que ya se aplica en sus instalaciones.
Cuándo «sin fusionar» es la respuesta correcta
Hay tres condiciones que apuntan al lado «no fusionado» de la cuestión «fusionado frente a no fusionado» en el síndrome de MSD, y suelen presentarse juntas.
Por encima de unos 1.000 V CC, tanto el fusible como la carcasa deben soportar la tensión nominal total de la cadena. La mayoría de las familias de fusibles publicadas no alcanzan ese valor. La corriente continua en el rango de 300 A a 500 A apunta en la misma dirección, ya que la cavidad sellada ocupa el 40 % o más de la capacidad de la carcasa. Un armario que ya alberga un bloque de fusibles resuelve el problema, ya que la única pieza nueva es el punto de aislamiento.
Nuestro MSD-350 cumple esas tres condiciones. El aislador tiene una capacidad nominal de 350 A a 1.500 V CC. Ofrece un grado de protección IP67 con la junta colocada a ras sobre un panel nivelado. Su maneta de dos posiciones separa los contactos antes de que se pueda retirar la maneta. La resistencia de contacto es de 0,20 mΩ o menos, la rigidez dieléctrica es de 6.000 V CA y la maneta está diseñada para hasta 300 ciclos de acoplamiento. Se ofrece opcionalmente un circuito HVIL, y el cable se conecta a un perno M8 apretado a un par de 12 N·m.
Cuando la limitación es la corriente y no la tensión, el cálculo que determina la elección de la carcasa es el mismo que rige cualquier bus de corriente continua. Aumento de la temperatura del conector BESS tiene en cuenta la intensidad de la corriente, la resistencia de contacto y el calibre del cable, y se aplica a un seccionador exactamente igual que a un par de conectores.
Cuándo un MSD con fusible es la solución adecuada
Los paquetes para automoción son el ejemplo más claro de la diferencia entre los MSD con fusible y los que no lo tienen. Un paquete de 400 V suele tener un único punto de servicio y poco espacio libre. Al colocar el fusible en el conector, solo queda una pieza que instalar, una que almacenar y una que se incluye en el procedimiento de servicio.
Si el equipo original utilizaba un conector de servicio con fusible, el de recambio debe mantener esa topología, y ahí es donde también entran en juego los trabajos de prototipo y adaptación. El fusible se dimensionó en función de la corriente de fallo prevista, y los componentes situados a continuación se comprobaron en relación con ella.
Cuando un plano especifica que se debe incluir un fusible dentro del enchufe de servicio, lo indicamos en la fase de presupuesto, en lugar de presupuestar una carcasa que no lo admita. Esa pieza no forma parte de nuestra gama, por lo que fabricamos la versión sin fusible. De las dos respuestas que puede recibir una consulta sobre el modelo MSD con fusible o sin él, la nuestra es siempre la segunda. Un proveedor debería aclararlo desde el principio, en lugar de dejarlo para la factura.
Errores que suelen aparecer en las solicitudes de presupuesto
Lo más habitual es interpretar el amperaje del fusible como corriente continua. Un fusible de 630 A en una caja con una capacidad nominal de 240 A en corriente continua es una combinación habitual, no un error de impresión. El valor nominal de tensión tomado de la versión sin fusible provoca el siguiente error: que se especifique una pieza de 1.000 V para una ubicación en la que se alcanzarán los 1.500 V.
Algunos ingenieros dan por hecho que el MSD eliminará una avería. Esa suposición se mantiene porque la versión con fusible comparte la misma carcasa. A continuación, se pasa por alto la lista de fusibles: un MSD con fusible admite los tamaños y marcas que caben en su cavidad, y es posible que un elemento más grande de otro fabricante no encaje. Por último, está la creencia de que la versión sin fusible no necesita nada más. Necesita una posición para el fusible, un estudio de fallos y una comprobación de coordinación con el cable, el contactor y el propio seccionador.
Qué hay que enviar junto con la solicitud de información
Para elaborar un presupuesto de cualquiera de los dos tipos se necesitan seis datos. Los mismos seis Guía de selección de conectores para sistemas de almacenamiento de energía (BESS) de 1.500 V funciona a través del resto del bus de corriente continua.
| Campo | ¿Por qué se elige esa pieza? |
|---|---|
| La tensión del sistema y si es de corriente continua | Establece la tensión nominal y descarta la versión con fusible si la cadena supera su límite máximo. |
| Corriente continua y temperatura ambiente | Las dos cifras que permiten comparar una valoración |
| Corriente de fallo disponible | Confirma que la capa de fusibles existe y dónde se encuentra |
| Sección transversal del cable y tipo de terminal | Decide el remate y el perno |
| Con fusible o sin fusible, tal y como aparece en el esquema | El único campo en una consulta sobre MSD «fusionado» frente a «no fusionado» que no se puede deducir a partir de la información actual |
| Mercado objetivo y documentación | Indica qué informes de ensayo y declaraciones son aplicables |
Consigue el número de referencia correcto de MSD
Envíanos los requisitos de tensión del paquete y de corriente de fallo. Te ayudaremos a identificar la referencia adecuada, en lugar de tener que volver a contactarte para preguntarte qué versión necesitas.
Envía el voltaje del paquete y la corriente de falloPreguntas frecuentes
¿Qué cambia cuando un MSD lleva un fusible en lugar de un eslabón?
Un MSD con fusible incorpora un elemento fusible dentro del conector de servicio extraíble, por lo que la pieza que aísla la cadena también incorpora el elemento de sobrecorriente. Un MSD sin fusible cuenta con un enlace de cobre macizo en esa posición y depende de un fusible situado en otra parte del paquete. La diferencia entre el MSD con fusible y el que no lo tiene es de carácter físico, más que un cambio en el marcado, y ambos no son intercambiables, ya que uno incorpora una función de protección que el otro da por supuesta que se proporciona en otro lugar.
¿Un MSD con derivación es lo mismo que un MSD sin fusible?
En los catálogos de los proveedores, sí, y esa línea del catálogo distingue entre el par MSD con fusible y el que no lo tiene. La palabra “shunt” describe el enlace sólido que sustituye al elemento fusible, y Amphenol PCD incluye «con fusible / con shunt» como las dos opciones en una tabla de referencias. No se trata de un shunt de medición de corriente ni de un disparador por shunt, aunque ambos también utilicen ese término.
¿Se puede sustituir un MSD con fusible por uno sin fusible?
Solo después de volver a realizar el estudio de fallos y la evaluación del paquete, y normalmente nunca en una unidad en servicio. Al retirar el fusible interno se elimina una capa de protección con la que contaba el diseño original, y el sustituto también puede tener una tensión nominal diferente y una terminación distinta. El cambio de un MSD con fusible por uno sin fusible es un cambio de diseño, no una simple decisión sobre piezas de recambio.
¿Un MSD sin fusible sigue necesitando un fusible en el paquete?
Sí. La protección contra sobrecorriente no desaparece, sino que se desplaza. En un rack de 1.500 V CC, suele situarse en la salida del clúster o dentro de un seccionador con fusible, dimensionado en función de la corriente de fallo prevista y coordinado con el cable, el contactor y los contactos del interior del seccionador. El MSD sin fusible cumple entonces la única función para la que está homologado: proporcionar al técnico un punto de desconexión visible y bloqueable.
¿Qué tipo es el adecuado para un sistema de almacenamiento en baterías de 1.500 V CC?
Sin fusible, en la mayoría de los casos, y ahí es donde se resuelven la mayoría de las decisiones sobre MSD con fusible frente a sin fusible en un rack de 1.500 V CC. Las familias de productos con fusible publicadas alcanzan su límite máximo muy por debajo de los 1.500 V CC, y la cavidad sellada del fusible también supone una pérdida de corriente continua en un armario que puede necesitar 300 A o más. Las piezas sin fusible alcanzan los 1.500 V CC y mantienen la capacidad nominal completa de la carcasa, mientras que el fusible se coloca donde lo indiquen el estudio de fallos y el plan de mantenimiento.
¿Puede un MSD sin fusible interrumpir la corriente de carga?
No. Un seccionador manual es un dispositivo de aislamiento, no un interruptor. La normativa admite el uso de seccionadores enchufables o atornillados en aquellos circuitos que se mantienen en el campo precisamente porque no están diseñados para interrumpir la corriente. Primero hay que reducir la corriente a cero mediante los contactores y, a continuación, accionar la palanca. Cualquiera que utilice la palanca como si fuera un interruptor está empleando la pieza fuera del ámbito para el que fue probada.
