Sicherheit
im
Mittelpunkt
Niederspannungssicherungen
ZVEI:
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Anwendung, Produktvorteile
Sicherungen schützen
•
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•
•
Menschen
Elektrische Anlagen
Elektrogeräte
Elektronik
Kabel und Leitungen
Produktvorteile
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•
ZVEI:
sehr hohes Schaltvermögen bei kleinen Abmessungen
starke Strombegrenzung niedrige Durchlass-l2t-Werte
fein gestaffelte Selektivität
geringe Leistungsabgabe
sehr hohe Zuverlässigkeit Alterungsbeständigkeit
einfache Handhabung
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Aufbau einer NH-Sicherung
NHSicherungsunterteil
NHSicherungseinsatz
Aufsteckgriff
Kontaktmesser
Anzeiger
Grifflasche
Schmelzleiter
Keramik
Lot
Quarzsand
Anzeigedraht
Grifflasche
Kontaktmesser
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Aufbau einer D-Sicherung und D0 Sicherung
D-Sicherung
Berührungsschutzabdeckung
D0-Sicherung
Berührungsschutzabdeckung
Schraubkappe
D0-Sicherungssockel
D-Sicherungssockel
Schraubkappe
Schmelzleiter
Schmelzleiter
Passeinsatz
(Passschraube)
D-Sicherungseinsatz
Passeinsatz
(Hülsen-Passeinsatz)
ZVEI:
D0-Sicherungseinsatz
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Genormte Betriebsklassen nach DIN VDE 0636 / IEC 60 269
4
160
10
t 120
s
60
3
10
min
Kabel- und
Leitungsschutz gG (gL)
10
2
10
Schaltgeräteschutz aM
1
10
2. Buchstabe
5
1
a = Teilbereichsschutz
g = Ganzbereichsschutz
2
10
1
30
s
1. Buchstabe
Halbleiter aR, gR
G (L) = Kabel- und Leitungsschutz
0
10
500
M = Schaltgeräteschutz
ms
100
-1
10
R = Halbleiterschutz
50
10
-2
10
-3
4 4x10
1
ZVEI:
2
4
6 8 10
20
40 60 100
I/I N
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Wirkungsweise von Schmelzleitern bei Überströmen
Überlast:
t
Das Lot diffundiert in den
Cu-Schmelzleiter
min
Schmelzzeit/
Strom-Kennlinie
s
abgesenkte Schmelztemperatur
von ca. 170 °C
Engstellen
Grenze des
Diffusionsv
vermögens
Kurzschluss:
Überlast
Kurzschluss
Schmelztemperatur
c
Lot ca. 170 °C
Schmelztemperatur
Kupfer 1083 °C
ms
Schmelztemperatur
ca. 1083 °C
IN
ZVEI:
Durch die hohe Stromwärme
schmilzt der Cu-Schmelzleiter
an allen Engstellen
~ (4...8)  I
N
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Wirkungsweise des Lots
Schmelzleiter
ohne
Wirkstoff (Lot)
Neuzustand
Schmelzleiter
mit
Wirkstoff (Lot)
Cu
Neuzustand
Lot
Cu
Jp
Unterbrechung bei ca. 1083 °C
Jp
Überlast
Jp
Jp
Legierung Lot / Cu
Unterbrechung bei ca. 170 °C
Jp
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Schmelzleiterzustände vor und nach dem Abschalten eines
NH-Sicherungssatzes
NH-Sicherungseinsatz Gr. 00 / 63 A / AC 500V
Betriebsklasse gL / gG nach DIN VDE 0636
Nennlast
In = 63 A
ZVEI:
Überlast
I5 = 126 A
Kurzschluss
I2 = 5 kA
Kurzschluss
I1 = 120 kA
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Abschaltoszillogramm einer Schmelzsicherung
I
Lichtbogenstrom
prospektiver
Kurzschlußstrom
Durchlaßstrom
t
U
Lichtbogenspannung
Netzspannung
tS
tLB
tA
ZVEI:
t
tS
tLB
Schmelzzeit
tA
Ausschaltzeit
Lichtbogenzeit
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Selektivität von Sicherungseinsätzen
63 A
100 A
63 A
Allgemein gilt:
63 A
Schmelzwert I 2t s = f (Ip)
Löschwert
Sicherung 1
I 2t L = f (Ip , Un , cosj )
Sicherung 2
Selektivität ist gegeben, wenn:
i2
i2
I 2 t s I 2 tL
ts
tA
tL
I 2tA
t
t
tA
Beispiel:
100 A
I 2t s = 24000A2 s
ZVEI:
Blaue Fläche kleiner als orange Fläche
bzw.
Schmelzwert
der Sicherung 1
>
Ausschaltwert
der Sicherung 2
I 2t s (Sicherung 1)
>
I 2t A (Sicherung 2)
63 A
I 2t s = 7700A2 s
0 A2 s
I 2t L = 10300
0 A2 s
I 2t A = 18000
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Temperaturverlauf und Diffusionsvorgang bei
Überlast-Abschaltung
0.15
400
0.12
300
0.09
200
0.06
100
0.03
0
4 •103
0
0
103
2
•103
3
Lot - Eindringtiefe [mm]
Temperatur [°C]
500
•103
Zeit [s]
ZVEI:
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Ausschalt – I²t Kennlinie
Bei Abschaltung von Kurzschlüssen wirkt die Sicherung strombegrenzend
10
I2t
5
8
Sicherung
63 A
6
4
Schaltgerät
63 A
2
10
48
6
4
2
10
3
10
2
ZVEI:
2
4
6
8 10
3
2
4
6
8 10
4
2
4
6
Ieff
8 10
5
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Durchlasskennlinie und Strombegrenzung
I
D
10
68
6
4
2
56 kA
10
58
6
4
250 A
2
5 kA
10
48
6
4
63 A
2
10
38
6
4
2
10
2
10
2
ZVEI:
2
4
6
8 10
3
2
4
6
8 10
4
2
4
6
20 kA Ieff
8 10
5
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Höchst zulässige Leistungsabgabe
NH-Sicherungseinsätze gG für allgemeine Anwendung AC 500 V und AC 690 V gemäß IEC 60
269-2-1 Section I bzw. DIN VDE 0636 Teil 201
Pa
[W]
120
1000
A
1250
A
100
80
500 A
60
315 A
40
200 A
630 A
400 A
250 A
20
AC 690 V
100 A 160 A
AC 500 V
0
Gr. 00
ZVEI:
Gr. 1
Gr. 2
Gr. 3
Gr. 4a
A
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Leistungsabgabe in Abhängigkeit vom Belastungsstrom
NH-Sicherungseinsatz Gr. 00, 100 A, gG, AC 500 V  z.B. Pn = 6 W
0,9
F (Belastung I
/ In)
F (Belastung I / In)
1
0,8
0,7
0,6
Beispiel:
0,5
Pa bei Ib = 60 A
0,4
60 A/100 A = 0,6 F(0,6)
0,3
F(0,6) = 0,31
0,2
Pa = F(0,6) x Pn
0,1
Pa = 0,31 x 6 = 1,86 W
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Belastung I /
In
ZVEI:
Belastung I / In
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Schalter und Sicherungskombination
Funktion
Ein- und Ausschalten
Trennen
Ein- / Ausschalten
und Trennen
Lastschalter
Trennschalter
Lasttrennschalter
Schalter-Sicherungs-Einheit
Lastschalter mit Sicherungen
Trennschalter mit Sicherungen
Lasttrennschalter mit Sicherungen
Sicherungslastschalter
Sicherungstrennschalter
Sicherungslasttrennschalter
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Sicherungsanwendung
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Übersicht - Niederspannungssicherungen
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Übersicht - Niederspannungssicherungen
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Übersicht der DIN VDE - Bestimmungen
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Praktische Hinweise zur Sicherungswahl
Systemauswahl
(Schutzaufgabe, Netzverhältnisse)
VDE 0636 T1
Schutzmaßnahmen Kabel/Leitungen
VDE 0100 T430
Zuordnung der Sicherung
VDE 0100 T430 Bb1
Häufungen von Sicherungen
(Bemessungsbelastungsfaktoren)
VDE 0660 T500 4.7
Wärmebilanz des Systems
Herstellerangaben
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Sicherungsüberwachung
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Sicherheit im Mittelpunkt