SMD-Schmelzsicherung für „richtige“ Kurzschlüsse schaltet Ströme von bis zu 4000 Ampere aus

Schmelzsicherungen unterbrechen Kurzschlussströme schon beim Stromanstieg

entnommen aus:

elektronikpraxis.vogel.de

Zitat:

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Wie aber ist es möglich, dass ein derart kleines Teil Kurzschlüsse von 4.000 A verträgt? 

• Der Grund dafür ist, dass Schmelzsicherungen Kurzschlussströme bereits im Stromanstieg unterbrechen – sie arbeiten „strombegrenzend“.

Bild 6 zeigt dies anhand eines Kurzschlussstroms von 4000 A. 

• Wäre keine Sicherung in den Kurzschlusskreis geschaltet, würden die 4000 A über einige Halbwellen fließen, bis ein anderes vorgeschaltetes Schutzorgan die Abschaltung übernimmt, z.B. der Haushaltsautomat. 

Für das Gerät, in dem der Kurzschluss entstanden ist, ist es dann aber bereits zu spät:

• Der Störlichtbogen hat dann seine Spuren bereits hinterlassen — wenn nicht sogar Schlimmeres passiert ist.

 Die strombegrenzende Wirkung von Sicherungen

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• Ik = unbeeinflusster Kurzschlussstrom (Effektivwert),

•  I_d = durch die Sicherung begrenzter Strom (Augenblickswert),

•  t_s = Schmelzzeit und t_a = Ausschaltzeit"

Strombegrenzende Ausschaltung

Die Sicherung auf der Leiterplatte lässt es erst gar nicht soweit kommen, denn bei der Abschaltung schmilzt und verdampft der feine Schmelzleiterdraht in der Sicherung infolge der hohen Stromdichte innerhalb weniger Millisekunden. 

• Dabei kondensieren die Metallpartikel des Schmelzleiters an den Sandkörnchen. 

• Es entsteht ein kleiner Lichtbogen, der solange bestehen bleibt, bis sich durch das Quarzsand/Metall-Gemisch eine Isolationsstrecke aufgebaut hat. 

Die Ausschaltung erfolgt strombegrenzend: 

• Noch bevor das Maximum der Stromhalbwelle erreicht wird, unterbricht der Schmelzleiter den Fehlerstrom.

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