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Schaltungsschutz

Kleine SMD-Sicherungen schalten hohe Kurzschluss-Ströme ab

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Sicherung sorgt für strombegrenzendes Ausschalten

Wie aber ist es möglich, dass ein so kleines Bauteil Kurzschlüsse von mehreren tausend Ampere verträgt? Der Grund ist, dass Schmelzsicherungen Kurzschluss-Ströme bereits im Stromanstieg unterbrechen – sie arbeiten strombegrenzend. Wäre keine Sicherung in den Kurzschlusskreis geschaltet, könnten Kurzschluss-Ströme von bis zu 6000 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 oft zu spät: Der Störlichtbogen hat seine Spuren im Gerät bereits hinterlassen – wenn nicht sogar Schlimmeres passiert ist.

Eine Sicherung auf der Leiterplatte verhindert dies, 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, die sich in der Sicherung befinden. Es entsteht ein kleiner Lichtbogen, der solange bestehen bleibt, bis sich durch das Quarzsand-Metall-Gemisch eine Isolationsstrecke aufgebaut hat. Diese Ausschaltung begrenzt den Strom: Noch bevor das Maximum der Stromhalbwelle erreicht wird, unterbricht der Schmelzleiter den Fehlerstrom. Der maximal auftretende Fehlerstrom ist abhängig vom Bemessungsstrom der Sicherung und somit vom Querschnitt und Werkstoff des Schmelzleitermaterials.

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Erweiterung des Leistungsbereichs als SMD-Bauteil

Die neu entwickelte SMD-Sicherung der Serie 160020 erweitert das Portfolio von SIBA bei den verfügbaren Sicherungen für Netzanwendungen. Sie wird u.a. in Motoranwendungen und Netzteilen eingesetzt, wo Bemessungsströme von bis zu 20 A benötigt werden.

Die Betriebsspannung kann dabei 250 bis 277 V betragen, womit sich die Sicherungen für weitere Einsatzgebiete eignen. Natürlich werden die Sicherungen auch die entsprechenden Zulassungen aufweisen.

Da die Sicherung auch für DC-Anwendungen einsetzbar ist, kann man sie einen echten Allrounder nennen. Gerade in den heutigen Motor- und Notstromanwendungen ist ein DC-Rating für die Sicherung oft unerlässlich. Mit den hier für alle verfügbaren Bemessungsströme geprüften 1,5 kA bei 250 VDC deckt die Sicherungsserie 160020 auch ein weites Feld von Applikationen ab.

Weitere Anwendungen

Wer für seine Anwendungen ganz andere Anforderungen hat, kann im SMD Bereich natürlich auch auf weitere Sicherungen zurückgreifen. So kommt es im Bereich des Ex-Schutzes häufig nicht darauf an, einen möglichst hohen Laststrom abzusichern. Der Fokus liegt mehr darauf, im Fehlerfall nur niedrige Energiemengen zuzulassen. Auch hier bieten sich inzwischen smarte Lösungen mit SMD-Sicherungen an. Es ist nicht mehr erforderlich, auf bedrahtete Bauteile zurückzugreifen, wenn eine 32- oder 40-mA-Sicherung benötigt wird. Schon in den Maßen 4,5 mm x 8 mm gibt es SMD-Sicherungen für 250-V-Anwendungen, die auch für diese Fälle die passende Lösung bieten können.

* Andreas Grünig ist Applikationsingenieur bei der SIBA GmbH.

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