MSD com fusível x MSD sem fusível: qual deles sua bateria realmente precisa?
A diferença entre o MSD com fusível e o MSD sem fusível diz respeito à localização do fusível, e não ao fato de o conjunto contar ou não com proteção contra curto-circuito. Em um MSD manual com fusível, o elemento fusível fica dentro do plugue de serviço; assim, ao puxá-lo, o isolamento e a proteção são removidos simultaneamente. Um MSD sem fusível possui uma ligação de cobre maciço nesse compartimento. O fusível fica em outro ponto da bateria, e os fornecedores classificam essa versão como um MSD de derivação. Opte pelo tipo com fusível quando a bateria tiver um único ponto de serviço e um único caminho de falha a ser desligado. O tipo sem fusível é adequado quando o conjunto opera a 1.500 V CC ou precisa de mais corrente contínua do que um compartimento de fusível selado pode conduzir.
Índice
Onde a decisão é realmente tomada
A escolha decorre do estudo de falhas, e não de uma página de catálogo, pois os dois projetos respondem a questões diferentes relacionadas ao local. Uma delas é onde um curto-circuito é eliminado. A outra é quem precisa chegar até esse ponto com uma ferramenta na mão.
Em um rack de 1.500 V CC, a resposta óbvia geralmente é um fusível próximo à saída do conjunto. Ele fica aparafusado ao barramento e seu calibre é determinado pelo estudo de falhas. Ninguém o abre para manutenção de rotina. O MSD nesse rack oferece ao técnico um ponto de interrupção com trava que ele pode ver e alcançar. Dois dispositivos, duas funções.
Quando o conjunto é pequeno e o ponto de conexão é o único local onde um fusível cabe, essas duas funções são reunidas em um único invólucro. A maioria das famílias de fusíveis é projetada para esse caso, e é por isso que se trata de peças automotivas com tensão de trabalho de 400 V a 800 V, em vez de conectores para armazenamento de energia.
Nos circuitos de bateria com manutenção em campo com tensão nominal superior a 240 V CC, é permitido o uso de um seccionador aparafusado ou encaixável sem capacidade de interrupção de carga, conforme previsto na Cláusula 706.15(E)(2) da NEC 706.15(A) diz e o que a norma 706.15(A) já pressupõe ao exigir um dispositivo de desconexão para cada sistema. Um dispositivo que não se destina a interromper a corrente não precisa ter um fusível em seu interior. A norma UL 4128 segue a mesma linha no que diz respeito aos conectores, que não devem ser conectados ou desconectados sob carga.
As duas formas e os nomes pelos quais são conhecidas
Os catálogos utilizam quatro palavras para duas partes, e o par MSD “fundido” versus “não fundido” determina o que você pode solicitar.
| Termo no catálogo | O que isso realmente significa |
|---|---|
| MSD fundido | Também denominado “desconectador manual com fusível integrado”. Plugue de serviço com um elemento fusível e grampos de mola dentro da alça removível. A marca do fusível e a intensidade nominal fazem parte do código de pedido. |
| MSD não fundido | A mesma caixa, a mesma alavanca, com um elo de cobre maciço no local onde ficaria o fusível. A proteção contra sobrecorrente está em outro ponto do conjunto. |
| Shunt MSD | Nome utilizado em vários catálogos para a versão sem fusível. Aqui, “shunt” refere-se à ligação sólida que contorna a posição do fusível, e não a um shunt de medição de corrente nem a um disparador do tipo shunt. |
| MSD, interruptor de corte de energia, tomada de serviço | Um dispositivo com vários nomes. Sua função é interromper manualmente, com bloqueio, um circuito de corrente contínua de alta tensão. |
Uma tabela com a legenda “com fusível / com shunt” lista, em uma mesma linha, os pares MSD com fusível e sem fusível. A Amphenol PCD fabrica ambos a partir do mesmo invólucro, e a classificação do fusível é indicada por um código no número do modelo, em vez de constituir uma família separada. Especifique o tipo antes da corrente ao solicitar um orçamento, pois o mesmo valor de 350 A na etiqueta tem um significado diferente em cada versão.
Por que um MSD com fusível perde a capacidade nominal na mesma caixa
Um elemento fusível e seus clipes de mola são fontes de calor e, em um MSD com fusível, eles compartilham uma cavidade vedada com os contatos. Nada faz o ar circular por ela. A corrente nominal é determinada por um teste de aumento de temperatura na peça montada; portanto, o fusível fica dentro do limite térmico da peça que você tem em mãos.
Um segundo efeito afeta a classificação de tensão: um fusível precisa de um caminho de arco e de uma distância de isolamento definidos para eliminar uma falha em corrente contínua, e o invólucro deve proporcionar ambos. Na comparação entre MSD com fusível e sem fusível, a versão com fusível geralmente apresenta a classificação de corrente contínua mais baixa. Essa diferença aparece na própria tabela do fabricante, e não no folheto de um concorrente.
O teste de aumento de temperatura descreveu a peça montada com esse fusível em seu interior, em uma determinada temperatura ambiente, em um único cabo; portanto, a classificação transferida da versão sem fusível descreve um componente que ninguém testou nessas condições.
O que mostram os números divulgados
As fichas técnicas públicas das tomadas de serviço com fusível apresentam valores concentrados em uma faixa estreita. Com o fusível instalado, os valores ficam entre 450 V CC e 690 V CC, e a corrente contínua cai em cerca de 45% quando um fusível de 350 A é colocado em um invólucro que suporta 360 A sem ele.
| MSD fundido | MSD não fundido | |
|---|---|---|
| Corrente contínua nominal publicada | 450 V CC a 690 V CC | 1.000 V CC e acima |
| Corrente contínua, mesmo invólucro | 195 A com um fusível de 350 A | 360 A sem fusível |
| Onde fica o fusível | No interior do conector de manutenção | No restante do pelotão |
A margem de tensão está na coluna sem fusível; é por isso que nosso MSD-350 opera a 1.500 V CC com 350 A e não possui compartimento para fusível que possa aquecer. Existem versões com fusível acima de 690 V CC, portanto, o limite máximo depende do modelo; consulte a classificação da versão específica.
A decisão sobre MSD com fusão versus sem fusão por tipo de aplicação
A maioria dos conjuntos já resolve a questão do MSD com fusível versus sem fusível antes mesmo de alguém abrir um catálogo, pois a arquitetura já prevê a instalação do fusível em algum lugar.
| Situação da matilha | Tipo adequado | Por que | O que verificar |
|---|---|---|---|
| Rack BESS para serviços públicos a 1.500 V CC, fusível na saída do cluster | Não fundido | O MSD apenas isola; o fusível é dimensionado com base no estudo de falhas e permanece aparafusado ao barramento | Tensão CC e corrente contínua do MSD |
| Bateria de veículo elétrico na classe de 400 V, um ponto de recarga | Fundido | Uma peça desempenha as duas funções em um espaço onde não há espaço sobrando | Capacidade nominal do fusível, marca do fusível e tensão CC da versão com fusível |
| Bateria de 800 V, corrente contínua de 400 A a 500 A | Não fundido | Uma cavidade de fusível selada consome muita corrente contínua nesse nível | Seção transversal do cabo e terminação com terminal de fixação |
| Substituição da peça original que sofreu fusão | Corresponder ao original | A topologia de proteção fazia parte do projeto avaliado | Se o desenho da embalagem ainda pressupõe a presença de um fusível dentro do plugue |
| Contêiner com um MSD por cluster | Não fundido | Cada cluster mantém sua proteção a montante, e os MSDs permanecem idênticos | Coordenação entre os fusíveis do conjunto |
| Módulo que precisa de um circuito HVIL | Ou então, se o modelo permitir | HVIL é uma opção de modelo, não um recurso de um tipo específico | Disposição do intertravamento na ficha técnica |
Se a proteção for transferida para outro local no meio de um projeto, toda a linha terá que ser reavaliada, começando pelo estudo de falhas.
O que muda na hora do atendimento
Nada disso importa até que alguém fique em frente ao compartimento aberto com um fusível de reposição na mão.
| Tarefa | MSD fundido | MSD não fundido |
|---|---|---|
| Isolar a sequência de caracteres | Puxe a alça e trave-a na posição aberta | O mesmo |
| Troque o fusível | Retire o elemento do plugue e, em seguida, instale a peça de reposição indicada | Abra o porta-fusíveis no gabinete |
| Restaurar o circuito | Recoloque a alça no lugar | Recoloque a alça no lugar |
| Peças de reposição para estoque | Alça e lista de fusíveis | Apenas pela alça |
| Verifique se o circuito está sem energia | Faça o teste nos terminais, em ambos os lados | O mesmo |
Um MSD com fusível encurta a etapa de isolamento, pois a pessoa que aciona a alavanca já removeu o elemento de proteção do caminho da falha. A opção sem fusível para a questão “MSD com fusível x sem fusível” mantém o trabalho com fusíveis fora da parte de manutenção. A substituição de um fusível não afeta a alavanca nem a vedação do painel. Apenas uma dessas configurações se encaixa no plano de manutenção já em vigor em sua instalação.
Quando “não fundido” é a resposta correta
Três condições indicam o lado “não fundido” na questão “fundido versus não fundido” do MSD, e elas geralmente ocorrem juntas.
Acima de aproximadamente 1.000 V CC, tanto o fusível quanto o invólucro precisam suportar a tensão nominal total da cadeia. As famílias de fusíveis publicadas, em sua maioria, ficam aquém desse valor. A corrente contínua na faixa de 300 A a 500 A aponta na mesma direção, pois a cavidade vedada consome 40% ou mais da capacidade do invólucro. Um gabinete que já contenha um bloco de fusíveis resolve a questão, já que a única peça nova é o ponto de isolamento.
Nosso MSD-350 atende a essas três condições. O isolador tem capacidade nominal de 350 A a 1.500 V CC. Ele oferece vedação de grau IP67 com a junta apoiada diretamente sobre um painel nivelado. Sua alavanca de dois estágios separa os contatos antes que a alavanca possa ser retirada. A resistência de contato é de 0,20 mΩ ou menos, a rigidez dielétrica é de 6.000 V CA e a alavanca está classificada para até 300 ciclos de acoplamento. Um circuito HVIL é opcional, e o cabo é conectado a um pino M8 apertado com torque de 12 N·m.
Quando a restrição é a corrente, e não a tensão, o raciocínio que determina a escolha do invólucro é o mesmo que rege qualquer barramento de corrente contínua. Aumento da temperatura do conector BESS leva em conta a corrente, a resistência de contato e a seção do cabo, e se aplica a um seccionador exatamente da mesma forma que se aplica a um par de conectores.
Quando um MSD com fusível é a solução certa
As baterias automotivas são o exemplo mais claro da divisão entre MSD com fusível e sem fusível. Uma bateria de 400 V geralmente possui um único ponto de manutenção e pouco espaço disponível. Colocar o fusível no conector significa que resta apenas uma peça para ser instalada, uma para estoque e uma para o procedimento de manutenção.
Se o conjunto original utilizava um conector de serviço com fusível, a peça de reposição deve manter essa topologia, e é aí que se enquadram também os trabalhos de protótipo e adaptação. O fusível foi dimensionado com base na corrente de falha prevista, e as peças a jusante foram verificadas em relação a ela.
Quando um desenho técnico exige um fusível dentro do plugue de serviço, informamos isso já na fase de cotação, em vez de cotar um invólucro que não possa acomodá-lo. Essa peça não faz parte da nossa linha de produtos, e fabricamos a versão sem fusível. Das duas respostas que uma consulta sobre o MSD com ou sem fusível pode receber, a nossa é sempre a segunda. Um fornecedor deve informar isso logo no início, e não deixar para constar na fatura.
Erros que ocorrem nas solicitações de cotação
A interpretação da amperagem do fusível como corrente contínua é o erro mais comum. Um fusível de 630 A em um compartimento com classificação de 240 A contínua é uma combinação normal, não um erro de impressão. A classificação de tensão herdada da versão sem fusível causa o próximo erro: é assim que uma peça de 1.000 V acaba sendo especificada para um local que suportará 1.500 V.
Alguns engenheiros esperam que o MSD elimine uma falha. Essa suposição persiste porque a versão com fusível compartilha o mesmo invólucro. Em seguida, a lista de fusíveis é ignorada: um MSD com fusível aceita os tamanhos e marcas compatíveis com sua cavidade, e um elemento maior de outro fabricante pode não se encaixar. Por último, vem a crença de que a versão sem fusível não precisa de mais nada. Ela precisa de um local para o fusível, de um estudo de falhas e de uma verificação de coordenação em relação ao cabo, ao contator e ao próprio seccionador.
O que enviar junto com a consulta
Uma cotação para qualquer um dos tipos requer seis dados. Os mesmos seis Guia de seleção de conectores para sistemas de armazenamento de energia em bateria (BESS) de 1.500 V funciona por meio do restante do barramento de corrente contínua.
| Campo | Por que isso determina a peça |
|---|---|
| Tensão do sistema e se é corrente contínua | Define a tensão nominal e descarta a versão com fusível caso a cadeia ultrapasse seu limite máximo |
| Corrente contínua e temperatura ambiente | Os dois números que tornam uma classificação comparável |
| Corrente de falha disponível | Confirma se a camada de fusíveis existe e onde ela está localizada |
| Seção transversal do cabo e tipo de terminal | Decide a terminação e o pino |
| Com fusão ou sem fusão, conforme desenhado | O único campo em uma consulta sobre MSD com fusão versus sem fusão que não pode ser inferido a partir do atual |
| Mercado-alvo e documentação | Informa quais relatórios de testes e declarações se aplicam |
Descubra o número de peça MSD correto
Envie-nos os requisitos de tensão do conjunto e de corrente de falha. Nós ajudaremos a identificar um número de peça adequado, em vez de ter que entrar em contato novamente com dúvidas sobre qual versão você precisa.
Envie a tensão do seu conjunto e a corrente de falhaPerguntas frequentes
O que muda quando um MSD possui um fusível em vez de um elo?
Um MSD com fusível possui um elemento fusível dentro do plugue de serviço removível; portanto, a peça que isola a cadeia também contém o elemento de proteção contra sobrecorrente. Um MSD sem fusível possui uma ligação de cobre maciço nessa posição e depende de um fusível localizado em outro ponto do conjunto. A diferença entre o MSD com fusível e o sem fusível é física, e não uma mudança na marcação, e os dois não são intercambiáveis, pois um contém uma função de proteção que o outro pressupõe ser fornecida em outro local.
Um MSD com shunt é o mesmo que um MSD sem fusível?
Nos catálogos dos fornecedores, sim, e a diferença entre o par MSD com fusível e sem fusível é o que essa linha do catálogo distingue. A palavra “shunt” descreve a ligação sólida que substitui o elemento fusível, e a Amphenol PCD lista “com fusível / com shunt” como as duas opções em uma tabela de códigos de peça. Não se trata de um shunt de medição de corrente nem de um acionador de disparo por shunt, embora ambos também utilizem esse termo.
É possível substituir um MSD com fusível por um sem fusível?
Somente após a repetição do estudo de falhas e da avaliação do conjunto, e geralmente nunca em uma unidade em serviço. A remoção do fusível interno elimina uma camada de proteção com a qual o projeto original contava, e o substituto também pode ter uma tensão nominal diferente e uma terminação diferente. A troca de um MSD com fusível por um sem fusível é uma alteração de projeto, não uma decisão relacionada a peças de reposição.
Um MSD sem fusível ainda precisa de um fusível no conjunto?
Sim. A proteção contra sobrecorrente não desaparece, ela se desloca. Em um rack de 1.500 V CC, ela normalmente fica na saída do cluster ou dentro de um seccionador com fusível, dimensionado de acordo com a corrente de falha prevista e coordenado com o cabo, o contator e os contatos dentro do seccionador. O MSD sem fusível, então, cumpre a única função para a qual foi projetado: proporcionar ao técnico um ponto de interrupção visível e que possa ser travado.
Qual tipo é adequado para um sistema de armazenamento de energia em bateria de 1.500 V CC?
Na maioria dos casos, sem fusível — e é aí que se resume a maior parte das decisões sobre MSD com ou sem fusível em um rack de 1.500 V CC. As famílias de produtos com fusível publicadas atingem valores bem abaixo de 1.500 V CC, e a cavidade selada do fusível também limita a corrente contínua em um rack que pode precisar de 300 A ou mais. As peças sem fusível atingem 1.500 V CC e mantêm a classificação total do invólucro, enquanto o fusível fica onde o estudo de falhas e o plano de manutenção o colocam.
Um MSD sem fusível pode interromper a corrente de carga?
Não. Um seccionador manual é um dispositivo de isolamento, não um interruptor. A norma permite o uso de um seccionador encaixável ou aparafusado nesses circuitos com manutenção em campo justamente porque ele não se destina a interromper a corrente. Primeiro, reduza a corrente a zero com os contatores e, em seguida, puxe a alavanca. Quem tratar a alavanca como um interruptor estará utilizando a peça fora do escopo para o qual ela foi testada.
