moderne Sicherungen. Vergleichsdaten

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien

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Ein weit verbreitetes Mittel zum Schutz elektronischer Komponenten vor Überlastung sind Sicherungen. Die Wahl der richtigen Sicherungen trägt dazu bei, Geräteausfälle zu verhindern. Dies wiederum senkt die Kosten für die Wartung und Wiederherstellung der Ausrüstung.

In den meisten Fällen hat die Sicherung kaum Auswirkungen auf die zu schützende Einheit; sie ist für den Stromkreis „transparent“. Daher kann die Auswahl der Sicherungen in der Endphase der Geräteentwicklung entsprechend den erhaltenen Eigenschaften erfolgen. Der einzige elektrische Parameter einer Sicherung, auf den sich der Entwickler oft konzentriert, ist der Nennbetriebsstrom, bei dem das Schmelzelement durchbrennt und den Stromkreis öffnet. Bei der Auswahl des am besten geeigneten Sicherungstyps sind jedoch Eigenschaften wie Betriebszeit, Spannungsabfall, Auch die Umgebungstemperatur muss berücksichtigt werden.

Die Reaktionszeit bestimmt das Intervall, nach dem der Stromkreis unterbrochen wird. Diese Zeit umfasst den Zeitraum des Erhitzens und Schmelzens des Arbeitselements unter dem Einfluss eines bestimmten Stromwerts.

Spannungsabfall. Das Sicherungselement ist ein dünner Leiter oder Film mit einem gewissen Widerstand, der einen Spannungsabfall an den Enden des Elements verursacht. Der zulässige Spannungsabfall am Element muss der Norm entsprechen und ist in den Kennlinien (Urated) angegeben. Beim Einsatz von Sicherungen in Stromkreisen mit niedrigen Versorgungsspannungen muss dieser Parameter berücksichtigt werden. Die empfohlene Mindestversorgungsspannung des Stromkreises sollte mindestens das Fünffache des Spannungsabfalls an der Sicherung betragen.

Temperatur. Dieser Parameter bezieht sich auf die Umgebungstemperatur direkt um die Sicherung. Um ein vorzeitiges Durchbrennen der Sicherung zu verhindern, sollte die Umgebungstemperatur 70 °C nicht überschreiten.

Derzeit gibt es zwei Gruppen von Sicherungsnormen:

• UL-Standards (Underwriters Laboratory, USA), gemeinsam mit CSA (Canadian Standards Association, Kanada) entwickelt;
• IEC-Normen (International Electrotechnical Commission, Europa).

Die am häufigsten verwendeten Standards dieser Organisationen sind: UL248-14. CSA248.14 und IEC60127. Trotz der Tatsache, dass beide Gruppen von Dokumenten viele Gemeinsamkeiten haben, unterscheiden sie sich erheblich in der Bestimmung der Abhängigkeit der Ansprechzeit des Schmelzelements vom fließenden Strom.

Für die erste Gruppe wird der Nennstrom als der Strom berechnet, bei dem die Sicherung durchbrennen sollte, während die Sicherungen gemäß der Norm IEC60127 hergestellt werden. muss lange funktionieren. Aufgrund dieser Diskrepanz ist es nicht möglich, Sicherungen herzustellen, die beide Normengruppen vollständig erfüllen.

Der Hauptzweck von Sicherungen besteht darin, Geräte vor hohen Strömen zu schützen. Verschiedene Geräte reagieren unterschiedlich auf Überstrom. Für einige von ihnen kann die Einwirkung eines kurzfristigen Stromimpulses mit großer Amplitude tödlich sein, für andere eine leichte Überschreitung des Nennstroms, jedoch über einen längeren Zeitraum. Daher sind Sicherungen mit unterschiedlichen Zeitparametern erhältlich: flink und träge.

Flinke Sicherungen werden zum Schutz von Geräten vor kurzzeitigen Stromstößen in Stromkreisen eingesetzt, in denen unter normalen Bedingungen keine Stromstöße beim Einschalten oder pulsierende Ströme auftreten. Träge Sicherungen werden in Stromkreisen mit kapazitiven und induktiven Lasten eingesetzt, wo es beim Ein- und Ausschalten zu transienten Vorgängen, Überspannungen und Stromimpulsen kommt.

Seit den 30er Jahren des 5. Jahrhunderts sind Miniatursicherungen weit verbreitet, bei denen es sich um ein Glas- oder Keramikrohr mit Kontakten an den Enden der Abmessungen 20x6,3 und 32xXNUMX mm handelt, in das ein bei Überlastung durchbrennender Leiter eingesetzt wird. Die einfache Handhabung, das einfache Erkennen und Ersetzen einer defekten Sicherung (Glasversion) und deren Austausch, ein großer Strom- und Spannungsbereich sowie die Einhaltung verschiedener Normen haben Sicherungen dieses Typs zur gebräuchlichsten Methode zum Schutz primärer Stromversorgungskreise gemacht.

Subminiatursicherungen sind sehr klein und eignen sich am besten für Telekommunikationsgeräte, Datenverarbeitungsgeräte und Module, die auf kleinen Leiterplatten platziert sind.

SM-Sicherungen nutzen Technologien, die auf dünnen Metallfilmen basieren. Sie werden häufig in mobilen Geräten verwendet. Standardgrößen und die Möglichkeit der Verpackung in Bändern ermöglichen den Einsatz in Lötstationen.

In der Automobilindustrie werden seit Anfang der 70er Jahre Flachsicherungen eingesetzt. Durch die Verwendung einer speziellen Kupferlegierung für die Anschlüsse erreichen wir den niedrigsten Widerstand und die niedrigste Betriebstemperatur. Aufgrund ihrer geringen Kosten und Benutzerfreundlichkeit werden sie häufig in Niederspannungsgeräten mit Betriebsströmen von einigen bis zu Hunderten Ampere eingesetzt.

Thermosicherungen sind kompakte und zuverlässige Elemente, die Haushaltsgeräte und industrielle Elektrogeräte vor Entzündungen schützen sollen. Wenn die Temperatur auf einen unzulässigen Wert ansteigt, wird der Stromkreis unterbrochen. Sie werden in Netzteilen, Ladegeräten und Kopiergeräten, Waschmaschinen, Bügeleisen, Haartrocknern usw. verwendet.

Selbstrückstellende Sicherungen (Multifuse) sind neue Bauteile, die elektronische Geräte vor Überstrom oder Überhitzung schützen sollen.

Der Einsatz von Sicherungen erfordert deren Austausch nach dem Auslösen. Dies zwingt dazu, Sicherungskästen an leicht zugänglichen Stellen zu platzieren, um die Wartung der Geräte zu erleichtern. Der Einsatz von selbstrückstellenden Sicherungen verkürzt die Wiederherstellungszeit und erleichtert die Entwicklung und Wartung von Geräten. Diese Sicherungen verwenden Polymere mit positivem Temperaturkoeffizienten. Im Notfall erwärmt sich das Polymer, das über ein Kristallgitter mit leitfähigen Ketten verfügt, geht in einen amorphen Zustand über und erhöht seinen Widerstand stark (Abb. 1), wodurch der Durchgang eines großen Stroms verhindert wird.

Die Sicherung bleibt in diesem Zustand, solange sie unter dem Einfluss der Faktoren steht, die zum Auslösen geführt haben. Nach dem Abkühlen stellt das Polymer seine Eigenschaften wieder her und ist wieder einsatzbereit.

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