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Arten von Sicherungen: Der ultimative Leitfaden für Sicherungen

Über Arten von Sicherungen, Jede elektronische Anwendung benötigt eine Schaltung. Aber Schaltkreise sind zerbrechlich und werden beschädigt, wenn es einen Fluss von übermäßigem Strom oder elektrischen Fehlern gibt. 

Wenn Sie also nach einer Möglichkeit suchen, Ihre Schaltkreise vor Schäden zu schützen, sind Sie hier genau richtig.

Darüber hinaus können verschiedene Dinge einen Überlauf von Strom in einem Stromkreis verursachen. Es könnte an falschen Verbindungen, falschen Verkabelungen oder menschlichem Versagen liegen.

Außerdem können Sie nicht vorhersagen, wann ein Überlauf auftreten wird. Daher ist es am besten, sich auf solche Ereignisse vorzubereiten.

Glücklicherweise brauchen Sie nur eine Sicherung.

Dieser Artikel zeigt Ihnen alles, was Sie über Sicherungen, ihre verschiedenen Anwendungen und die Auswahl einer Sicherung wissen müssen.

Bist du so weit? Lass uns eintauchen.

Was ist eine Sicherung?

Arten von Sicherungen 1

Eine Sicherung

Schaltungssicherheit ist die Spezialität einer Sicherung. Eine Sicherung ist eine elektrische Sicherheitsvorrichtung. Es hat einen leitfähigen Streifen, der schmilzt und sich trennt, wenn es einen Überlauf von Strom gibt. Es wäre hilfreich, wenn Sie eine Sicherung immer in Reihe mit den elektrischen Komponenten anschließen würden – Sie möchten schützen.

Wenn sich also die Sicherung öffnet (bläst), stoppt sie den Stromfluss durch die Komponenten, indem sie den gesamten Stromkreis öffnet. Das Anschließen der Sicherung in einem Zweig eines parallelen Stromkreises hat jedoch keinen Einfluss auf den Stromfluss in anderen Zweigen.

Arten von Sicherungen 2

Verschiedene Größen von Sicherungen

Quelle: 

Wikimedia Commons

Darüber hinaus werden Sie feststellen, dass Hersteller Sicherungsdrähte in einem Sicherheitsmantel platzieren, um die Gefahren des Durchbrennens des Drahtes mit heftiger Kraft zu minimieren.  Wenn dies geschieht, erzeugt es einen Lichtbogenstoß. Normalerweise tritt dies bei schweren Überströmungen auf.

Sicherungen haben verschiedene Größen und Formen. Die Hersteller entwerfen jedoch jede Sicherung, um elektronische Geräte mit bestimmten elektrischen Parametern zu schützen. Diese Parameter stellen den Betriebsstrom, die Drehzahl, die Zeit, die Betriebsspannung und das Schmelzen des Sicherungselements der Sicherung dar.

Wie funktionieren Sicherungen gründlich?

Wie bereits erwähnt, besteht die Hauptaufgabe der Sicherung darin, den Stromkreis zu unterbrechen, wenn ein übermäßiger Stromfluss vorhanden ist. So werden die Komponenten vor Beschädigungen geschützt.

Aber wie schützt es die Schaltung?

Der einfachste Sicherungstyp rüstet ein Widerstandselement aufgrund seines Schmelzpunktes aus. Wenn Strom in das Element fließt, erzeugt er einen winzigen Spannungsabfall über das Element (klein genug, um den Stromkreis stromabwärts nicht zu beeinflussen). Dieser Prozess leitet etwas Strom als Wärme ab. So erhöht sich die Temperatur des Widerstandselements.

Der Temperaturanstieg löst das Filament jedoch nicht auf – wenn die Spannung normal ist. Wenn die Spannung jedoch über den Nennstrom der Sicherung hinaus ansteigt, unterbricht das Widerstandselement den Stromkreis durch Schmelzen. Der elektrische Strom ist immer die Ursache für den Heizeffekt. Zusätzlich entscheiden Länge und Dicke des Widerstandselements über die Nennspannung.

Sie können Sicherungselemente aus Kupfer, Aluminium, Silber, Zink oder deren Legierungen für vorhersagbare Auslöseströme herstellen. Das von Ihnen gewählte Element darf jedoch über einen bestimmten Zeitraum nicht korrodieren oder oxidieren.

 Arten von Sicherungen – Eigenschaften von Sicherungen

Die Sicherung ist das erste Gerät zum Schutz in der Elektronik. Obwohl eine Sicherung nicht so flexibel ist wie ein Leistungsschalter, ist sie für Hochleistungsgeräte zuverlässig. Außerdem sind Sicherungen in den meisten Anwendungen immer noch von grundlegender Bedeutung. Hier sind einige Eigenschaften, auf die Sie achten sollten, bevor Sie Ihre Sicherung kaufen oder entwerfen:

Art der Sicherung

Sie können Sicherungen anhand von zwei Buchstaben entsprechend Ihren Anwendungen identifizieren (weitere Details später). Für Niederspannungsanwendungen haben wir gG- und aM-Sicherungen.

Die gG Sicherungspatrone ist hauptsächlich für allgemeine Zwecke bestimmt. Diese Sicherungspatronen schützen die Stromkreise vor hohen und niedrigen Überläufen und Kurzschlüssen. Außerdem haben diese Patronen schwarze Markierungen.

Sicherungspatronen hingegen schützen Elektromotoren vor Kurzschlüssen und hohen Überlastungen. Sie können diese Kassetten berechnen, um bestimmten temporären Überlastungen standzuhalten. aM-Sicherungen haben grüne Markierungen.

Konventionelle Ströme

Wir haben zwei konventionelle Ströme, die Fixierung und Nicht-Fixierung umfassen.

Der konventionelle Fixierstrom (If) ist der Aktuelle Wert, der die Kartusche schmelzen lässt, bevor die herkömmliche Zeit abläuft.

Während der herkömmliche Nicht-Fixierstrom (Inf) der aktuelle Wert ist, kann die Sicherung ohne Schmelzen aushalten. 

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Wertetabelle für konventionelle Ströme

Selektivität

Ströme fließen über mehrere Schutzgeräte in Reihe. Außerdem können Sie diese Geräte entsprechend den verschiedenen Schaltkreisen, die Sie schützen möchten, berechnen und verteilen. Selektivität tritt also auf, wenn nur die Schutzvorrichtung des fehlerhaften Stromkreises arbeitet.

Nennströme und Spannungen

Der Nennstrom ist der Strom, der eine Sicherung passiert, ohne sie auszulösen. Es ist die Spannung, die Sie verwenden können, um die Sicherung zu betreiben. Mit anderen Worten, es ist der Dauerstrom, der über eine Sicherung erlaubt ist. Wie bereits erwähnt, bestimmen die beiden Buchstaben auf Ihrer Sicherung die Anwendung. Hier ist eine detailliertere Beschreibung:

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Tabelle der Nennströme und Spannungen

Betriebszone

Die Betriebszone bestimmt die Betriebszeit der Sicherung mit dem Strom, der sie durchquert. Sie müssen die Betriebseigenschaften Ihrer Sicherung kennen, wenn Sie die Unterscheidung der verschiedenen Schutzeinrichtungen berechnen möchten.

Ausschaltvermögen

Ihr Ausschaltvermögen muss mindestens dem Kurzschlussstrom entsprechen. Je höher das Ausbrechvermögen, desto stärker die Sicherung. Darüber hinaus können Sicherungen mit hoher Ausschaltkapazität Kurzschlüsse von bis zu 100 000 A RMS begrenzen.

Verschiedene Arten von Sicherungen

Hier ist eine Liste der verschiedenen Arten von Sicherungen.

 Arten von Sicherungen – Symbol einer Sicherung

Hier sind die Standard-IEEE/ANSI-Sicherungssymbole: 

Arten von Sicherungen 5

IEEE-Symbol

Arten von Sicherungen 6

ANSI-Symbol

Hier ist auch das IEC-Sicherungssymbol:

IEC-Sicherungssymbol

Arten von Sicherungen

Sicherungen haben zwei Hauptkategorien, zu denen DC-Sicherungen und AC-Sicherungen gehören. Es gibt verschiedene Arten von Sicherungen unter jeder Kategorie. Werfen wir also einen genaueren Blick darauf.

DC-Sicherung

Die DC-Sicherung unterscheidet sich von der AC-Sicherung, wenn es um die Größe geht. Es ist größer wegen der konstanten Werte von Gleichstromkreisen. Wenn die Nennstromstärke die maximale Stromgrenze überschreitet, schmilzt der metallische Sicherungsdraht und trennt den Rest des Stromkreises von der Stromversorgung. Also, hier sind die verschiedenen Arten von DC-Sicherungen:

Patronensicherungen

Die Patronensicherung ist eine gängige Sicherungsart, die Sie in den meisten Stromkreisen sehen können. Auch eine Glashülle (abgeschlossen durch Metallkappen) enthält das Sicherungselement. Da es sich um ein Glasrohr handelt, sehen Sie, wann die Sicherung durchbrennt und der Metalldraht.

Rücksetzbare Sicherungen/Polyfuse

Diese Arten von DC-Sicherungen verfügen über Self-Reset-Funktionen. 

Rußpartikel (leitfähiges Element), die in organische Polymere eingefügt werden, bilden die Struktur dieser Sicherung. Wenn der Kreislauf also Wärme erzeugt, dehnt sich das organische Polymer aus und zwingt Rußpartikel auseinander. So wird die Leitfähigkeit reduziert, bis keine Spannung mehr fließt.

Überspannungsunterdrückung

Sicherungen können Ihre Stromkreise nicht immer vor Spannungsspitzen schützen. Sie können Ihre Sicherung jedoch mit einem Überspannungsschutzgerät koppeln, um Ihre Stromkreise vor Strom- und maximalen Spannungsspitzen zu schützen.

Metalloxidvaristoren (MOVs) und negative Temperaturkoeffizienten (NTCs) sind gute Beispiele für die Überspannungsunterdrückung.

Metalloxid-Varistor

Quelle: 

Wikimedia Commons

Sicherungen für die Automobilindustrie

Diese Sicherungen schützen elektronische Systeme für Kraftfahrzeuge, die mit bis zu 32 V und 42 V betrieben werden. Die Kfz-Sicherung hat eine Blattform mit Farbcodes, die den Nennstrom anzeigt. 

Blatt-Sicherung

Halbleiter-Sicherungen

Die Menge an Leistung, die ein Halbleiter ableiten kann, steigt je nach Stromfluss. Halbleiter eignen sich also für superschnelle Sicherungen. Außerdem können die Sicherungen Halbleiterschaltgeräte schützen, die kleinste Stromspitzen aufnehmen können.

AC-Sicherungen

Die Signale von Wechselströmen variieren von Minimum zu Maximum und oszillieren 50 bis 60 Mal pro Sekunde. Während dieser Schwingungen berührt die Wechselspannung die 0V und beendet den Lichtbogen zwischen den geschmolzenen Elektroden. Daher sind AC-Sicherungen im Vergleich zu DC-Sicherungen in elektrischen Geräten kleiner. 

Hier sind die verschiedenen Arten von AC-Sicherungen:

Hochspannungssicherungen

Sie können diese Sicherungen für Hochspannungs-Wechselstromübertragungsleitungen verwenden – für Spannungen, die höher als 100 Kilovolt steigen.

MRK-Sicherungen

Die HRC-Sicherung ist eine Patronensicherung, die eine transparente Steatithülle ausstattet. Quarzpulver und nichtleitende Flüssigkeit füllen das Innere der Sicherung auf. Außerdem kann es als Spülmittel wirken. Außerdem funktionieren die Sicherungen besser für Ströme mit hohen Fehlern.

Vertreibungssicherungen

Die Hauptkomponenten dieser Sicherung sind Chemikalien wie Borsäure, die beim Erhitzen Gase erzeugt. Diese Gase wirken als Feuerlöscher, die die Lichtbögen am Ende der Sicherung behandeln.

Vor- und Nachteile von elektrischen Sicherungen

Hier sind die Vor- und Nachteile der Verwendung einer elektrischen Sicherung:

Profis

Die Sicherung ist das kostengünstigste Schutzgerät in jedem Stromkreis

Die Sicherung ist einfach zu bedienen

Sie können die Betriebszeit einer Sicherung kleiner machen als die eines Leitungsschutzschalters

Wartungsfrei

Ermöglicht Strombegrenzung im Falle eines Kurzschlusses

Sicherungen können große Kurzschlussströme stoppen, ohne Flammen, Gas, Rauch oder Lärm zu erzeugen

Nachteile

Sie haben eine durchgebrannte Sicherung nach einem Kurzschluss oder einer Überlast

In Reihe geschaltete Sicherungen sind schwer zu unterscheiden, es sei denn, sie haben unterschiedliche Größen

Anwendungen verschiedener Arten von Sicherungen

Sie können die verschiedenen Arten von elektrischen und elektronischen Sicherungen für verschiedene elektrische Systeme und elektronische Anwendungen verwenden. Also, hier sind einige der Anwendungen von Sicherungen:

Motoren und Transformatoren

Digitalkameras

Laptops

Drucker

DVD-Player

Messwandler

Handys

Klimaanlagen

Scanner

Spielsysteme

Stromversorgungssysteme

Leistungstransformatoren

Glühbirne

Wie wählt man eine Sicherung aus?

Hier sind ein paar Schritte, die Ihnen bei der Auswahl der richtigen Sicherung helfen:

Einhüllend

Verwenden Sie schließlich ein Ohmmeter, um Ihre Sicherungen zu überprüfen. Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die Sicherung aus dem Halter ziehen, bevor Sie das Messgerät verwenden.

Auch wenn Ihre Sicherung ein Inspektionsfenster hat, ist es einfacher zu erkennen, wenn Sie eine Sicherung durchgebrannt haben. Eine schnelle Sichtprüfung ist alles, was Sie brauchen, wenn Sie nach Problemen auf einer Schaltung suchen.

Glasrohrsicherungen 

Quelle: 

Flickr

Nun, damit ist dieser Artikel abgeschlossen. Wenn Sie Fragen haben, können Sie uns gerne erreichen. Wir helfen Ihnen gerne weiter.

Hommer
Hallo, ich bin Hommer, der Gründer von WellPCB. Bisher haben wir mehr als 4.000 Kunden weltweit. Bei Fragen können Sie sich gerne an mich wenden. Danke im Voraus.

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