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Einführung Sicherungen
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Auf der anderen Seite benötigt eine Sicherung ausreichend Spannung, um die Schaltzeiten aus
dem typischen Kennlinienverlauf einzuhalten, so dass eine Spannungslimitierung durch die
Quelle kein Absinken des Fehlerstromes hervorruft und somit die Schmelzzeiten verlängert,
oder dass u.U. kein Ansprechen der Sicherung erfolgt. Hier gilt die folgende Formel als
Orientierungswert:
U
min
=U
f
*I
f
/I
N
*X
Mit X = 3 für träge Sicherungen, bzw. X=2 für flinke Typen.
U
min
: Mindestbedarf der Spannung zu einwandfreien Schalten der Sicherung,
U
f
: Nennspannung der Sicherung,
I
f
: Fehlerstrom in der Applikation
I
N
: Nennstrom der Sicherung.
Eine Sicherung ist ein stromgesteuertes Bauteil. Der Strom erzeugt im Schmelzleiter einen
Spannungsfall und die damit generierte Verlustleistung sorgt für eine Erwärmung des
Schmelzleiters bis zum Durchschmelzen des Drahtes. Insofern ist die Betrachtung des
Dauerbetriebsstroms der Applikation zum Nennstrom der Sicherung äußerst wichtig.
Der Strom kann sich aus verschiedenen Komponenten zusammensetzen:
a) reiner DC-Anteil,
b) AC-Strom mit bekanntem Effektivwert,
c) AC-Strom mit DC-Offset,
d) AC-Strom mit harmonischem Anteil (Obertonspektrum),
e) AC oder DC Strom mit pulsartigem repetierendem Anteil, phasensynchron oder
freilaufend im ersten Fall,
f) pulsartiger Einschaltstromstoß mit großem Puls-Pausenverhältnis tp/tcycle, oder
Stromstoß durch spannungsbegrenzende Bauteile.
Für eine grobe Abschätzung bei Wechselströmen reicht es, die Hüllkurve des Signals, bzw.
die Spitzenwerte zu nehmen. Das gilt für sinusförmige und dreieckförmige periodische
Verläufe des Stromes. Die Beschreibung des Effektivwertes aus einer gegebenen Signalform
I(τ) mit:
Mit I(t) = I
0
sin(ωt)+I
1
sin(2ωt)+I
2
sin(3ωt)+…+I
n
sin((n+1)ωt)
I
1
bis I
n
beschreibt dabei mögliche harmonische Frequenzanteile. Lässt sich der Verlauf des
Signals nicht beschreiben, helfen zeitdiskrete Messpunkte X
n
nach folgender Formel: