Hi, so jetzt wirds aber peinlich. Nach meiner Ausbildung als Informationstechniker bin ich mir jetzt aber gar nicht so sicher was richtig ist :) Also eine Schmelzsicherung 250V/2A sollte bei ca. 2A auslösen - logisch gell? Aber wenn die gleiche Sicherung bei 12V betrieben wird...? ich habe im Internet dazu einige Projekte gefunden sie ihre 5V oder 12V oder was auch immer mit normalen Sicherungen um die 500mA absichern. 500mA ist ja in unserem Bastelbereich völlig ok, aber ist das mit der Sicherung auch wirklich korrekt? Wird ein Draht bei einer Belastung von 2A und 250V = 500W genauso heißt wie bei 2A und 12V = 24W? Oder springt die sicherung wirklich erst ab 500W (41A bei 12V). Da ich für ein Projekt gerade eine Dokumentation anfertige möchte ich die Sicherung schon wirklich 100%ig korrekt angeben und nicht lari fari betreiben. Also ich bin mal gespannt wie ihr das so seht...
Schau mal bei www.wickmann.de da findest du dann auch entsprechende Datenblätter.
Welche Spannung liegt an der Sicherung bei 2A an? Sicher keine 220V. Wie heiss der Sicherungsdraht wird ist ausschließlich das Produkt aus R * I.
Die Sicherung begrenzt den Strom, nicht die Spannung. Dazu hat die Sicherung einen kleinen Widerstand, und wenn nun ein entsprechender Strom über diesen kleinen Drahtwiderstand fließt, fällt natürlich eine kleine Spannung ab und es wird etwas Leistung in Wärme umgesetzt. P = U * I = R I I = R * I^2 Wenn nun diese Leistung zu groß wird, weil der Strom zu groß ist, dann schmilzt der dünne Draht durch. So funktioniert eine Sicherung. Sprich: Die Spannung spielt (eigentlich) keine Rolle. (Sie wird jedoch interessant, wenn Spannungskreis mit 1000 Volt oder mehr abgeschaltet werden sollen, wegen Lichtbogen und so)
Naja die Sicherung ist im Prinzip ein Ohmscher Widerstand, der bei einer gewissen Belastung einfach durchbrennt. Da leuchtet es natürlich auch ein, dass die Versorgungsspannung nebensächlich ist. Schließlich hängt die Temperatur von der in Wärme umgesetzten Leistung ab. Und die wiederrum setzt sich aus dem Quadrat des Stroms mal dem (ohmschen) Widerstand zusammen. Wie du siehst ist es der Sicherung völlig egal, wie groß die Spannungsquelle und der Verbraucher hintendran ist, solange die Kombination aus beiden nicht mehr als den angegebenen Strom für die angegebene Zeit zieht. Eine 230V-Sicherung kann man also auch für jede beliebige kleinere Spannung benutzen, nicht aber für größere Spannungen, da hier die Gefahr von Überschlägen besteht und der Sicherungsschutz nicht mehr gegeben wäre.
Ahh ja hier: http://www.wickmanngroup.com/download/fuseologydt.pdf Bemessungspannung ================= Die Bemessungsspannung der verschiedenen Sicherungstypen ist in Normen festgelegt. Eine Sicherung kann mit jeder beliebigen Spannung unterhalb der Bemessungsspannung betrieben werden. Diese Nenngrößen geben an, dass eine Sicherung Fehlerströme in einem Stromkreis zuverlässig unterbrechen wird, in dem die Betriebsspannung gleich oder geringer ist als die Bemessungsspannung der Sicherung. Da Sicherungen lediglich auf Stromänderungen im Stromkreis reagieren, spielen Bemessungsspannung und verfügbare Leistung erst eine Rolle, wenn der Schmelzleiter tatsächlich abgeschmolzen ist. Die Bauweise der Sicherung muss gewährleisten, dass die Spannung in einem offenen Stromkreis keinen Lichtbogenüberschlag zu offenen Sicherungsanschlüssen verursachen kann. Die IEC- Normen schreiben vor, dass eine Fehlerspannung über 30sec. nach Unterbrechung des Stromflusses angelegt sein muss, ohne dass ein Lichtbogenüberschlag erfolgt, oder dass der Isolationswiderstand der abgeschmolzenen Sicherung mindestens 0,1MOhm betragen muss. Deshalb muss die Bemessungsspannung der Sicherung mindestens gleich oder größer sein als die Betriebsspannung des Geräts. Also ist eine 250V 2A Sicherung auch als 12V 2A Sicherung gut zu gebrauchen :) Danke dir mmerten. Für die die später mal danach Suchen: Dimensonierung Sicherung Strom (Das dürften genug Keywords sein)
Hallo André, Wann eine Sicherung druchbrennt ist eine Frage des Stroms und nicht der Spannung. Der Stom ist in direkter Abhängigkeit zur Temperatur. Um den Strom in Beziehung zum Leiter zu setzen, spricht man von der Stromdichte S. S=I(Strom)/A(Fläche des Leiters in m^2) z.B. A=5mm^2; I=15A => S=3A/mm^2 Soviel zum 1. Teil! Mit zunehmendem Strom wird bekanntermaßen der Leiter Heiss aufgrund des Leitermaterials, wobei der Widerstand immer größer wird (vgl. Glühlampe). Bsp.: R(20°C)=150OHM, TkCU=0,004K^-1; Widerstand bei 80°C? Formel:R(T)=R(20°C)*(1+Temperaturkoeff.*deltaT), d.h. R(80°C)=150OHM*(1+0,004K(^-1)*(60K))=>186OHM Bei 1500°C hast Du schon mal gut über 1kOHM. Fazit: 1. Schmelzsicherungen lösen nicht gleich bei 2A aus, sondern befördern im Einschaltmoment wesentlich mehr Stom. Sie müssen ja erst mal heiss werden. Daher auch die 3 Typen: Träge, Flink und Superflink. 2. Geht der Stom nach dem Einschalten wieder zurück, sinkt auch die Temperatur des Sicherungsfadens und damit auch sein Widerstand. 3. Je höher die Stomdichte, desto heisser der Leiter. 4. Wann der Sicherungsfaden durchbrennt, ist eine Frage der Querschnittfläche und des verwendeten Materials. Bsp.: Ein Glühlampenfaden brennt beim Einschalten durch; wegen der Beziehung (Kalt=Hoher Stom und niedrige Spannung), und weil sich der Glühfaden im Laufe der Zeit verbraucht, d.h. die Querschnittsfläche sich verkleinert. Hoffe, ich konnte Dir weiterhelfen! Gruß Marc
Und vielleicht noch ein kleiner NAchschlag. Irgendwo habe ich mal gelesen, dass der Nennstrom einer Sicherung dann erreicht ist, wenn 60 mV an/ueber der Sicherung abfallen. Bei der 2A Sicherung werden also am Sicherungsdraht 120 mW "verbraten", durchbrennen innerhalb einer Sekunde aber -je nach Typ- bei doppelten/dreifachen Strom.
Sorry für das Doppelposting! Hab' mich verklickt!
@Marc Ja ich hatte einfach einen Denkfehler. Logisch ist die Leistung für das Durchbrennen wichtig. Jedoch nicht die Leistungsaufnahme der Schaltung sondern der Leistungsabfall an der Sicherung. Die Sicherung besitzt ja einen kleinen Widerstand. Also wichtig ist die Spannung die über die Sicherung abfällt. Wie oben schonmal erwähnt folgende Beispielrechnung: Uf = Spannungsabfall der Sicherung Ug = Gesamtspannung der Reihenschaltung als Rf und Rl Ig = Gesamtwiderstand der Reihenschaltung als Rf und Rl Rf = Widerstand der Sicherung Rl = Widerstand der (Last-)Schaltung Pf = Leistungsabfall über die Sicherung nehmen wir an: Ig = 2A Rf = 0,01Ohm Uf = Rf * Ig = 0,01Ohm * 2A = 0,02V Pf = Uf * Ig = 0,02V * 2A = 0,04V Also Ug oder Rl spielen überhaupt keine Rolle :) Nochmal ein Danke an alle, die geholfen haben meine geistige Verwirrung zu beseitigen ohne sich darüber lustig zu machen :)
Ähm meine Beispielrechnung ist natürlich nur eine statische Beobachtung in der Umgebungstemperatur, Widerstandsschwankungen aufgrund von Bauteilerwärmungen und weiteres keine Rolle spielt. Sie soll ja nur zeigen, daß Ug und Rl gar keine Rolle spielen...
@André so ganz richtig ist das mit Rl nicht: Wenn Rl durch, dagen wir mal, einen Kurzen ganz klein wird, dann wird Ug auch klein und der Stom in der Schaltung ganz groß => die Sicherung soll das schwächste Glied in der Kette sein, damit SIE durchbrennt und nicht die Leiterbahnen in Deiner Schaltung. Der Spannungsabfall am Sicherungsfaden ist völlig vernachlässigbar. Was das Teil an Strom durchschleifen muss allerdings nicht. Ich denke, mit P=U*I und R=U/I kommen wir hier nicht allzu weit, weil R direkt von der Temperatur abhängt, und die Temperatur von Material und Stom. Die Leistung, die der Faden im Kurzschlussfall verheizt (bis er durchbrennt) ist damit enorm groß, weil U gegen 0 geht und I gegen unendlich (theorethisch). Nach R=U/I folgt, dass R auch gegen 0 geht, tut's aber nicht. Wegen der großen Stromdichte S wird die Temperatur sehr groß und damit auch R -> bis der Faden durchbrennt, also I²*R. Greetings Marc
@Mark darum geht es aber nicht :) Es geht ja nur darum ob Ug bei der Dimensonierung einer Sicherung eine Rolle spielt oder nicht. Meine Beispielrechnung beweist, daß Ug keine Rolle spielt. Bei dieser Überlegung sind eventuelle Widerstandänderungen beim durchbrennen der Sicherung völlig irrelevant. Jedoch teile ich deine Auffassung, daß der Spannungsabfall keine Rolle spielt, nicht. Denn: Der Spannungsabfall ist grundsätzlich für die Funktion einer Sicherung verantwortlich. Würde keine Spannung an der Sicherung abfallen, würde auch keine Leistung an der Sicherung in Wärme umgesetzt, wodurch sich die Sicherung nicht erwärmen würde und somit niemals schmelzen würde. Im Kurzschlußfall geht Rl gegen 0 wodurch Uf nicht gegen 0 geht sondern sprunghaft ansteigt, durch den plötzlich verringerten Rg der Schaltung steigt auch gleichzeitig Ig sprunghaft an und womit Pf, was schließlich zur zerstörung der Sicherung führt. Mit steigender Tepmeratur des Sicherungsfadens nimmt zwar Rf zu, was jedoch im Umkehrschluß dazu führt, daß Uf zumindest gleich bleibt (bei theoretischen Rl = 0Ohm ) oder weiter ansteigt (bei realen Rl > 0 Ohm). Jedoch führt dies zu einer absenkung von Ig diese Absenkung reicht allerdings nicht aus um Pf unterhalb von Pf-tot zu halten.
Hi André, Jep, Du hast Recht, und ich mich falsch ausgedrückt! Ich meinte, dass der Spannungsabfall im normalen Betrieb unwesentlich ist, es sei denn, es passiert ein Unglück in der Schaltung ;-) Gruß Marc
Ja das stimmt natürlich :) Wäre ja auch schlimm, wenn die Sicherung in einer Schaltung einen relevanten Spannungsteiler aufbaut ;)
Hallo, der Vollständigkeit halber möchte ich aber erwähnen, dass der Spannungsfall (Spannungsabfall) über der Sicherung bei niedrigen Bemessungsströmen (50mA und darunter), bei niedrigen Betriebsspannungen zum Problem werden kann, weil es vorkommen kann ,dass die Sicherung dann nicht mehr anspricht. Es grüsst, Conlost
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