Warum sind schnelle Durchbruchsicherungen gegenüber kleinen Überströmen toleranter als langsame Durchbruchsicherungen?

Ich betrachte Sicherungen vom Standpunkt des Kabelschutzes aus. Gemäß diesem Dokument können die IEC-Normen für typische Miniatursicherungen (IEC127-2) wie folgt zusammengefasst werden:

Warum können schnell wirkende Sicherungen einen 15% längeren Überstrom von 210% tolerieren als langsam wirkende Sicherungen, wenn sie in allen anderen Fällen reaktionsfähiger sind?

Ist dies absichtlich oder nur eine Folge der Funktionsweise der Sicherung?

Ich nehme an, dass diese bestimmte Überstromzahl etwas Besonderes ist, aber ich zeichne eine vollständige Lücke darüber, was es sein könnte ...

(Und nein, es ist kein Fehler in der Tabelle, ich habe es überprüft!)

Verwandte: Soll ich langsame oder schnelle Sicherung verwenden?

safety fuses standard

— sebf
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Wie haben Sie aus Neugier den Tisch überprüft? Mailen Sie den Hersteller oder sprengen Sie einige Sicherungen für die Wissenschaft?

— John Meacham

Nichts so lustig! Obwohl ich gerade dabei bin, die Drähte zu schmelzen, werden die Sicherungen hoffentlich schützen - für die Wissenschaft. Ich habe die Datenblätter der Sicherungen überprüft, die angeblich IEC127-2 entsprechen, und sie stimmten mit der obigen Tabelle überein.

— 12.

Das ist eine schöne Beobachtung - ich spekuliere hier nur über das Wie und hoffe, dass ein Sicherungshersteller mit einer besseren Antwort einspringt.

Die schnellen Sicherungen, die ich mir angesehen habe, enthalten einen relativ dünnen Draht, der locker ist, während die langsamen Sicherungen einen dickeren Draht enthalten, der von einer Feder unter Spannung gehalten wird.

Als solche arbeiten sie auf verschiedene Arten: Sie müssen den Draht in der schnellen Sicherung schmelzen, um den Stromkreis zu unterbrechen. Die langsame Sicherung muss den Draht jedoch nur erweichen, bis er unter der Federspannung bei einer etwas niedrigeren Temperatur (bei gleichem Drahtmaterial) nachgibt. Dies führt zur Verwendung eines dickeren Drahtes, was durch Beobachtung bestätigt werden kann.

Somit hat die schnelle Sicherung mit ihrem dünneren Draht eine bessere Kühlung - größere Strahlungsfläche pro Masseeinheit Material - als die langsame Sicherung und erfordert eine höhere Endtemperatur, bevor sie ausfällt.

Eine bescheidene Überlastung führt zu einer Temperatur, die hoch genug ist, um genügend Wärmeenergie abzustrahlen, um die Temperatur zu begrenzen, oder zumindest den Temperaturanstieg zu verlangsamen und das Schmelzen zu verzögern.

— Brian Drummond
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Das ist eine gute Erklärung, danke! Mir ist nie in den Sinn gekommen, dass dies eher ein Zugeständnis für das Sicherungsdesign als ein bestimmtes Ziel sein könnte ...

— September

Ich bin vielleicht nicht in Bezug auf den genauen Mechanismus, aber es ist eine ziemlich sichere Annahme, dass dies eher eine Folge der Physik als ein Entwurfsziel ist. Die Thermodynamik der Drahtkühlung ist ... nicht einfach.

— Brian Drummond