Sicherungshandbuch: Wie es funktioniert, Typen und Auswahltipps

Sicherungen sind kompakte Sicherheitsvorrichtungen, die in nahezu jedem elektrischen System enthalten sind, von Haushaltsgeräten bis hin zu Industriemaschinen.In diesem Artikel werden ihre Funktionen, Typen und die Auswahl des richtigen Auswahl der elektrischen Zuverlässigkeit und Sicherheit erläutert.

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Abbildung 1. Sicherungen

Sicherungsübersicht

Eine Sicherung ist eine Schutzsicherheitsvorrichtung, die in elektrischen und elektronischen Schaltungen verwendet wird, um Schäden zu verhindern, die durch übermäßigen Strom oder Überstrom verursacht werden.Wenn der Strom einen sicheren Niveau überschreitet, schmilzt das Sicherungselement, bricht den Stromkreis und stoppt den Stromfluss.Dieser einfache, aber kritische Mechanismus schützt die Ausrüstung vor Schäden, verringert das Risiko von elektrischen Bränden und sorgt für die Sicherheit der Benutzer.Der maximale Strom, den eine Sicherung sicher unterbrechen kann, ohne Schaden zu verursachen, wird als Bruchkapazität bezeichnet.

Sicherung von Arbeitsprinzip

Eine Sicherung arbeitet unter Verwendung eines dünnen Metallstreifens, der typischerweise aus niedrigem Resistenzmaterial wie dem Kupfer aus dem Dienste besteht, das in Reihe mit der Schaltung platziert ist.Unter dem normalen Stromfluss bleibt der Streifen intakt und leitet Elektrizität.Wenn der Strom die Nenngrenze der Sicherung überschreitet, erwärmt sich der Metallstreifen aufgrund eines erhöhten elektrischen Widerstandes.Sobald die Temperatur den Schmelzpunkt des Metalls erreicht hat, verflüssig und bricht der Streifen und erzeugt einen offenen Stromkreis.Dies unterbricht den Stromfluss sofort und stimmt die Stromübertragung ohne mechanische Wirkung an.

Hauptkomponenten einer Sicherung

Abbildung 2. Komponenten der Sicherung

Eine Sicherung besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um eine sichere Unterbrechung bei Überstromereignissen zu gewährleisten:

• Sicherungselement: Die Kernkomponente, die beim Übermäßigen Strom fließt und die Schaltung brechen.

• Klemmen: Leitfähige Enden, die die Sicherung mit der Schaltung verbinden.

• Gehäuse: Das äußere Gehäuse, das innere Teile schützt und Isolierung bietet.

• Füllmaterial (in HRC -Sicherungen): Wird zur Unterdrückung von Bögen und zur Absorption von Energie während des Verwerfungslöschens verwendet.

• Streikstift (optional): In einigen Sicherungen aktiviert dieses mechanische Merkmal beim Blasen, um den Signalstatus zu signalisieren oder einen anderen Mechanismus auszulösen.

Arten von Sicherungen

Die Sicherungen werden nach mehreren Kriterien klassifiziert, vor allem nach Reaktionsgeschwindigkeit, Formfaktor und Anwendungsfläche.Die Auswahl der richtigen Sicherung hängt davon ab, wie schnell der Schutz erforderlich ist, welche Art von Strom sie unterbricht, und die physikalischen und elektrischen Anforderungen des Systems.

Mit Geschwindigkeit:

Wählen Sie je nach Lastverhalten schnelle oder langsame Sicherungen.

Abbildung 3..

• Ultra-Rapid-Sicherungen sind für sofortige Reaktion auf Überströme ausgelegt, wodurch sie ideal zum Schutz empfindlicher elektronischer Komponenten wie Halbleitergeräte, einschließlich Dioden, Transistoren und IGBTs.Ihre schnell wirkende Natur hilft, selbst die geringsten Schäden durch Spannungsspitzen oder Kurzstrecken zu verhindern.

Abbildung 4. Schnell wirkende Sicherungen

• Schnell wirkende Sicherungen werden im Allgemeinen elektrische Schaltkreise verwendet.Sie reagieren schnell auf Überlastungen und Kurzschlüsse, um eine sofortige Trennung zum Schutz der Verkabelung und Komponenten zu gewährleisten.Diese sind für Schaltkreise ohne signifikante Einbruchströme geeignet.

Abbildung 5. Slow-Blow-Sicherungen

• Slow-Blow-SicherungenAuch Zeitverzögerungsblätter genannt, werden so konzipiert, dass sie kurzfristige Stromfluten tolerieren, ohne zu blasen.Dies macht sie in Anwendungen wie Motor- oder Transformatorschaltungen nützlich, bei denen der anfängliche Inschubstrom normal ist und keinen Fehler anzeigt.

Durch Anwendung und Design:

Sicherungen werden auch durch ihre Konstruktion und wo sie verwendet werden:

Abbildung 6. AC -Sicherungen

• AC -Sicherungen werden speziell für abwechselnde Stromsysteme bewertet.Sie sind so gebaut, dass sie bei der Unterbrechung einer Wechselstromlast auftreten.

Abbildung 7. DC -Sicherungen

• DC -Sicherungen Bewältigen Sie die Herausforderungen, den direkten Strom zu brechen, was natürlich nicht wie AC durch Null verläuft.Diese Sicherungen erfordern eine höhere Bruchkapazität und sind so konzipiert, dass dauerhafte DC -Bögen effektiv gelöscht werden.

Abbildung 8. Patronensicherungen

• Kartuschenblenden sind zylindrisch, in Glas- oder Keramikrohre eingeschlossen.Sie werden üblicherweise in Geräten und in Netzbetrieben eingesetzt, die häufig für 240-V-Systeme bewertet werden.

Abbildung 9. Flasche (Diazed) Sicherungen

• Flasche (Diazed) -Fusen verfügen über einen zylindrischen Körper mit unterschiedlichen Enden, um einen falschen Ersatz zu verhindern.Viele enthalten einen visuellen Indikator, der zeigt, wann die Sicherung geblasen ist.Diese sind in älteren oder europäischen Vertriebssystemen beliebt.

Abbildung 10. Blattverzichtungen

• Klingenverzerrungen sind kompakte farbcodierte Sicherungen, die typischerweise in Fahrzeugen enthalten sind.Sie sind leicht zu ersetzen und sind so konzipiert, dass sie direkt in Automobilsicherungskästen angeschlossen werden.

Abbildung 11. Schraubensicherungen

• Schraubensicherungen sind Hochleistungssicherungen mit Schrauben für sichere elektrische und mechanische Verbindung.Diese werden zur anspruchsvollen Automobil- und Industrieanwendungen verwendet, die einen hohen Stromschutz erfordern.

Abbildung 12. Zylindrische Sicherungen

• Zylindrische Sicherungen dienen als allgemeine Schutzgeräte für AC- und DC-Anwendungen.Sie sind in verschiedenen Längen und Durchmessern erhältlich, um unterschiedliche Standards und Spannungen zu entsprechen.

Abbildung 13. Sicherungen mit hoher Bruchkapazität (HRC)

• Hochbruchkapazität (HRC) Sicherungen sind so gebaut, um sehr hohe Verwerfungsströme sicher zu bewältigen.In Keramik mit ARC-Erleichterung eingeschlossen, sind sie Standard in industriellen und kommerziellen Stromverteilungssystemen.

Abbildung 14. SMD (Oberflächenhalterungsvorrichtung) Sicherungen

• SMD -Sicherungen (Oberflächenmontagevorrichtung) sind kompakte Sicherungen, die direkt auf bedruckte Leiterplatten gelötet werden.Diese sind sowohl in angenommenen als auch in Einzelnutzungsformen erhältlich und ideal für moderne Elektronik- und Verbrauchergeräte.

Abbildung 15. Wärmeleitblutungen

• Wärmesicherungen Reagieren Sie eher auf übermäßige Temperatur als auf Strom.Sie trennen eine Schaltung, wenn eine vordefinierte Temperaturschwelle überschritten wird und bei Fairturen, Toastern und Heizgeräten üblich ist.

Abbildung 16. Stürmer Sicherungen

• Stürmer -Sicherungen Integrieren Sie einen mechanischen Stift, der beim Schläge der Sicherung betätigt.Dieser Stift kann einen Indikator auslösen oder einen Schaltmechanismus mechanisch bedienen, der im koordinierten Systemschutz nützlich ist.

Abbildung 17. Tag-Typ-Fusen

• Tag-Typ-Blendmittel sind mit Montage -Tags für schnelle Installation in Steuerplatten und Schaltanlagen ausgelegt.Sie enthalten häufig Standard -Lochmuster für einen einfachen Austausch in Industriesystemen.

Sicherungsmerkmale

Die Auswahl der richtigen Sicherung erfordert das Verständnis der wichtigsten elektrischen und physikalischen Eigenschaften:

Merkmal	Definition
Aktuelle Bewertung	Die maximale Strommenge, die eine Sicherung kann Tragen Sie kontinuierlich, ohne die Schaltung zu öffnen.
Kapazität brechen	Die höchste Stufe des Fehlerstroms der Sicherung kann sicher unterbrechen, ohne Schäden zu verursachen oder Gefahren zu verursachen.
Spannungsbewertung	Die maximale Spannung, die die Sicherung verarbeiten kann über seine Terminals, ohne zusammenzubrechen oder zu bogen.
I²t Wert	Ein Maß für die Energie das Sicherungselement Lassen Sie sich während eines Fehlers durchlaufen und sowohl Strom als auch Zeit kombinieren.
Reaktionsgeschwindigkeit	Die Zeit, die es braucht, um eine Sicherung zu reagieren und Öffnen Sie die Schaltung während der Überstrom- oder Kurzschlussbedingungen.
Größe & Verpackung	Die physikalischen Dimensionen und der Formfaktor der Sicherung wirken sich auf die Art und Weise aus, wie sie in eine Schaltung oder einen Gehäuse passt.

Auswahl der richtigen Sicherungsbewertung

Die Auswahl der korrekten Sicherungsbewertung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass eine Schaltung sowohl vor Überstrombedingungen geschützt ist als auch ohne unnötige Unterbrechungen zu funktionieren.Eine fälschlicherweise bewertete Sicherung kann entweder zu häufig aussteigen, den normalen Betrieb stören oder das System während eines Fehlers nicht schützen, was zu Schäden oder Sicherheitsrisiken führt.

Eine häufig verwendete Formel zur Schätzung der korrekten Sicherungsbewertung ist:

Sicherungsbewertung (a) = (Leistung in Watts ÷ Spannung) × 1,25

Der Multiplikator von 1,25 bietet einen Puffer, um temporäre Stromspitzen zu berücksichtigen, z.Dieser Sicherheitsmarge sorgt für einen zuverlässigen Betrieb und ermöglicht es der Sicherung, dass die Sicherung gleichzeitig auf die tatsächlichen Fehlerbedingungen reagiert.

Beispielberechnung:

Für ein Gerät, das mit 600 Watt bewertet und mit 240 Volt betrieben wird:

(600 ÷ 240) × 1,25 = 3,125 Ampere

In diesem Fall wäre die empfohlene Sicherung eine 5A -Sicherung.Es ist eine Standardpraxis, die nächstgelegene Sicherungsbewertung zu runden, um ein falsches Auslösen bei kurzen Anständen zu verhindern. Es ist jedoch ebenso wichtig, die Sicherung nicht zu übergroßen.Ein zu hoch bewertetes Sicherungsschützer bläst während eines Fehlers möglicherweise nicht schnell genug, um seinen Zweck zu besiegen und das System in Gefahr zu bringen.

Sicherungsfehler und Tipps zur Fehlerbehebung

Selbst korrekt ausgewählte Sicherungen können gelegentlich aufgrund von unsachgemäßer Installation, Betriebsbedingungen oder Alterung versagen.Hier sind häufige Ursachen und wie man sie behebt:

• Häufiges Blasen: Wenn eine Sicherung unter normalen Bedingungen immer wieder bläst, kann sie für die tatsächliche Last unterschätzt oder vorübergehenden Umständen unterzogen werden.Betrachten Sie eine langsame Sicherung für induktive Lasten.

• Überhitzung ohne Blasen: Lose Verbindungen oder Umgebungstemperaturen über den Nenngrenzen können dazu führen, dass die Sicherungshalter bei Überhitzung überschwitzen, ohne die Sicherung tatsächlich zu blasen.

• Falscher Ersatz: Die Installation einer Sicherung mit falscher Spannung, Strom oder Geschwindigkeit kann entweder zu einem schlechten Schutz oder einem vorzeitigen Ausfall führen.

• Altersbedingte Verschlechterung: In älteren Systemen können Sicherungsmaterialien schwächen oder oxidieren und die Leistung im Laufe der Zeit verringern.

Um diese Probleme zu vermeiden, überprüfen Sie immer die Kompatibilität, installieren Sie die Sicherungen sicher und inspizieren Sie regelmäßig Sicherungshalter und Terminals auf Wärmeschäden oder Korrosion.

Sicherung gegen Leistungsschalter

Abbildung 18. Sicherung vs. Leistungsschalter

Obwohl beide Überstromschutzgeräte sind, arbeiten Sicherungen und Leistungsschalter unterschiedlich und entsprechen unterschiedliche Anwendungen.

Besonderheit	Sicherung	Leistungsschalter
Betrieb	Schmilzt das interne Element	Reisen über den thermischen/magnetischen Mechanismus
Wiederverwendbarkeit	Einweg	Kann nach dem Stolpern zurückgesetzt werden
Kosten	Niedrigere Anfangskosten	Höhere Vorauszahlungen
Wartung	Keine erforderlich	Möglicherweise müssen Inspektion oder Prüfung getestet werden
Geschwindigkeit	Reagiert schneller	Etwas langsamer in Überlastszenarien
Anwendungsfälle	Kleine Elektronik, Geräte	Wohntafeln, Industriesysteme

Vor- und Nachteile von Sicherungen

Profis

• Kompakt und leicht: Die Sicherungen sind klein und unauffällig, wodurch sie ideal für moderne Elektronik und Geräte sind, auf denen der Platz für eine Prämie ist.Ihre minimale Größe ermöglicht eine einfache Integration in gedruckte Leiterplatten und geschlossene Systeme.

• Kosteneffektiv: Im Vergleich zu Leistungsschalter und anderen Schutzgeräten sind Sicherungen kostengünstig und weit verbreitet.Dies macht sie zu einer beliebten Wahl sowohl für Einweg-Verbrauchergeräte als auch für die großflächige Fertigung.

• Schnelles Schauspiel: Die Sicherungen reagieren schnell auf Kurzkreise und Überlastungen, oft schneller als elektromechanische Brecher.Diese schnelle Reaktion hilft, empfindliche Komponenten wie Halbleiter oder empfindliche Schaltungen vor dauerhaften Schäden zu schützen.

• Keine Wartung: Sicherungen erfordern keine Kalibrierung, Zurücksetzen oder laufende Wartung.Nach der Installation bleiben sie passiv, bis ein Fehler auftritt und einen zuverlässigen Schutz ohne Ihre Intervention bietet.

Nachteile

• Einzelverwendung: Sicherungen sind durch Design opfert.Sobald sie blasen, können sie nicht wiederverwendet werden und müssen ersetzt werden.Dies kann langfristig zu höheren Betriebskosten führen, insbesondere in Systemen, die anfällt.

• Ausfallzeit: Das Ersetzen einer geblasenen Sicherung beinhaltet eine manuelle Intervention, die zu Verzögerungen führen kann, insbesondere wenn Ersatzteile nicht ohne weiteres verfügbar sind oder die Sicherung in einem schwer zugänglichen Bereich befindet.

• Begrenzte Flexibilität: Die Sicherungen sind für Schaltkreise mit schwankenden oder hohen Inschubströmen wie motorgetriebenen Systemen nicht gut geeignet.Wiederholte Anstände können die Sicherung unnötig blasen und Zeitverzögerungen oder Unterbrecher in diesen Fällen besser passen.

Top -Sicherungsmarken und Branchenstandards

Die Auswahl von Qualitätssicherungen aus seriösen Marken trägt dazu bei, einen sicheren und konsistenten Schutz zu gewährleisten.Einige der bekanntesten Hersteller sind:

• Littelfuse

• Eaton (Bussmann -Serie)

• Schurter

• Bel -Sicherung

• Mersen

Diese Marken entsprechen den internationalen Sicherheitsstandards wie:

• IEC 60269-Standard für Niederspannungssicherungen.

• UL 248 - US -Standard definieren die Sicherheitsanforderungen für verschiedene Sicherungsarten.

• BS 1362 - Britischer Standard für Steckerblätter, die in britischen Haushaltsgeräten verwendet werden.

Stellen Sie bei der Beschaffung von Sicherungen immer sicher, dass das Produkt zertifiziert ist, um die relevanten Sicherheits- und Qualitätsrichtlinien für Ihre Bewerbung zu erfüllen.

Abschluss

Die Sicherungen mögen einfach erscheinen, aber ihre Rolle in der elektrischen Sicherheit ist tiefgreifend.Von dem Schutz der empfindlichen Elektronik bis zur Behandlung von industriellen Lasten mit hoher Leistung bieten Sicherungen eine schnelle, effektive und wartungsfreie Lösung für den Überstromschutz.Durch das Verständnis von Sicherungsklassifizierungen, Bewertungen und geeigneten Auswahltechniken können Sie eine optimale Sicherheit und Leistung in Ihren Schaltkreisen gewährleisten.Unabhängig davon, ob Sie ein neues System entwerfen oder bestehende Geräte pflegen, ist die Auswahl der richtigen Sicherung ein schwerwiegender Schritt in Richtung langfristiger Zuverlässigkeit und Seelenfrieden.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Kann ich eine Sicherung durch eine höhere Verstärkungsbewertung ersetzen?

Nein, die Verwendung einer mit höher bewerteten Sicherung als angegeben, kann den Schutz während eines Fehlers verzögern oder verhindern, die Schäden oder das Brand von Geräten riskieren.Passen Sie immer die Sicherungsbewertung der Anforderungen Ihres Geräts an.

2. Was passiert, wenn ich den falschen Sicherungstyp verwende?

Die Verwendung einer falschen Sicherung wie eine schnell wirkende Sicherung anstelle eines langsamen Blows kann dazu führen, dass das Auslösen und das Versagen des Schutzes während der Überspannungen möglicherweise Ihre Ausrüstung schädelt.

3. Woher weiß ich, ob eine Sicherung geblasen wird?

Eine geblasene Sicherung zeigt typischerweise einen sichtbaren Bruch im Element oder ein verfärbtes/verbranntes Erscheinungsbild.Einige Sicherungen umfassen auch Indikatoren oder Stürmerstifte, die bei der Operation zeigen können.

V.

Nein, Standardsicherungen sind Einweggeräte.Sobald sie geblasen werden, müssen sie ersetzt werden.Berücksichtigen Sie zum wiederverwendbaren Schutz Leistungsschalter oder angenommene Polymer -Sicherungen (PPTC).

5. Was ist der Unterschied zwischen einer thermischen Sicherung und einer elektrischen Sicherung?

Eine thermische Sicherung reagiert auf übermäßige Temperatur und trennt die Schaltung, wenn eine Wärmeschwelle überschritten wird.Im Gegensatz dazu reagieren elektrische Sicherungen auf Überstrom und nicht auf Wärme.