wickmann resettable anwendungshinweise
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RESETT ABLE ANWENDUNGSHINWEISE ESETTABLE WICKMANN Allgemeines Auslösestrom Bei einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) auf Polymerbasis handelt es sich um ein mit dem zu schützenden Gerät in Reihe geschaltetes Element. Das PTCElement schützt den Stromkreis im Falle von Überströmen dadurch, daß es vom niederohmigen in den hochohmigen Zustand wechselt. Dieser Vorgang wird als “tripping” (Auslösen) des Überstromschutzelementes bezeichnet. Im allgemeinen weist das PTC-Element einen Widerstand auf, der wesentlich geringer ist als der des zu schützenden elektrischen Stromkreises, und es übt im Regelfall auch keinen oder nur einen geringen Einfluß auf die normale Funktion des Kreises aus. Tritt jedoch ein ÜberstromFehlerzustand ein, kommt es zu einem starken Anstieg des Widerstandes des PTC-Elements (Auslösung), wodurch sich der Stromfluß im Kreis auf einen Wert verringert, der sicher beibehalten werden kann. Der Auslösestrom (I T) ist der niedrigste Stromwert, der die Sicherung auslösen läßt, wenn er diese unter vorgegebenen Bedingungen durchfließt. Haltestrom Der Haltestrom (auch als der zulässige Dauerbetriebsstrom; I c20°C bezeichnet) ist der höchste Dauerstrom, den eine rückstellbare Sicherung für eine unbestimmte Zeit unter spezifizierten Umgebungsbedingungen führen kann, ohne vom niederohmigen in den hochohmigen Zustand zu wechseln. Der Haltestrom eine rückstellbaren Sicherung in einem Stromkreis ist gewöhnlich höher als der normale Betriebsstrom. Da diese rückstellbaren Sicherungen thermisch aktiviert werden, wird jede Änderung der Umgebungstemperatur ihr Verhalten beeinflussen. Jedweder Anstieg der Umgebungstemperatur setzt sowohl den Haltestrom als auch den Auslösestrom herab. Ein Abfall der Umgebungstemperatur erhöht sowohl den Auslösestrom als auch den Haltestrom. Nominale von Halte- und Auslöseströme (%) I (Trip) I (Halte) -20 0 20 40 60 80 Umgebungstemperatur (ºC) Derating von Halte- und Auslöseströmen Abbildung 14 Die Wärmeabgabe an die Umgebung der rückstellbaren Sicherungen kann ebenfalls die Charakteristik des Bauteils beeinflussen. Im allgemeinen werden durch die Abgabe von Wärme an die Umgebung folgende Parameter im nachhinein verstärkt/erhöht: • die im Bauteil erzeugte Verlustleistung • die Auslösezeit für das Bauteil (dies ist besonders bei längeren Auslösezeiten zu beachten, wenn die Wirkung der Wärmeabgabe signifikanter ist) • der Haltestrom der Sicherung 000801 Bemessungsspannung Die Bemessungsspannung (VRat) beschreibt den maximalen Spannungsfall der rückstellbaren Sicherungen bei typischen Fehlerbedingungen. In sehr vielen Fällen, ist die Spannung annähernd gleich der Betriebsspannung des zu schützenden Stromkreises. Verlustleistung Die Verlustleistung (P V) ist die von den rückstellbaren Sicherungen im hochohmigen Zustand generierte Verlustleistung. Die Verlustleistung ist das Produkt des noch durch die Sicherung fließenden Stromes und dem Spannungsfall im ausgelösten Zustand. Basiswiderstand Der Basiswiderstand (RImin und RImax) gibt den Widerstand der rückstellbaren Sicherungen vor Einbringen in den Stromkreis und bei spezifizierten Bedingungen (z. B. 20 °C) an. Die Auslösezeit (tt) beschreibt die Dauer bis zum Auslösen der rückstellbaren Sicherungen, nachdem ein Fehlerstrom eingesetzt hat. Diese Auslösezeit hängt vom Wert des Fehlerstromes und den Umgebungsbedingungen ab. Höhere Fehlerströme und/oder höhere Temperaturen haben kürzere Auslösezeiten zur Folge. 200 0 -40 Der maximale Unterbrechungsstrom (besser bekannt als Schaltvermögen, IF) ist der höchste zulässige Fehlerstrom, bei dem diese rückstellbaren Sicherungen unter spezifizierten Bedingungen noch sicher auslösen können. Sollte der (Auslöse-) Spannungsfall über dem rückstellbaren Sicherungen im hochohmigen Zustand niedriger sein als seine Bemessungsspannung, dann ist der maximale Unterbrechungsstrom höher (siehe auch “Bemessungsspannung“). Auslösezeit 300 100 Maximaler Unterbrechungsstrom WebSite: www.wickmann.com FaxBack: +1 (404) 699-6176 • Europe Tel: +49 (2302) 662-107 E-mail: [email protected] Bei niedrigen Fehlerströmen, die beispielsweise den 2- bis 3-fachen Wert des Haltestroms erreichen, lösen die meisten rückstellbaren Sicherungen langsam aus, da eine beträchtliche Wärmemenge an die Umgebung abgegeben wird. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß ein beträchtlicher Anteil der im Sicherung generierten Leistung nicht im Element verbleibt und somit nicht zur erwarteten Erhöhung der Gerätetemperatur führt (nicht-adiabatischer Auslösefall). Unter diesen Bedingungen spielt die Abgabe von Wärme an die Umgebung eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der Auslösezeit der rückstellbaren Sicherungen. Durch eine größere Wärmeabgabe ergeben sich längere Auslösezeiten. Bei hohen Fehlerströmen, die beispielsweise den 10-fachen Wert des Haltestroms erreichen, ist die Auslösezeit eines rückstellbaren Sicherungen viel geringer, weil der größte Teil der im Element generierten Leistung in der Sicherung verbleibt und somit die Elementtemperatur erhöht (adiabatischer Auslösefall). Unter diesen Bedingungen spielt • Americas Tel: +1 (404) 699-7820 E-mail: [email protected] • Asia Tel: +852 26 14-1108 E-mail: [email protected] RESETT ABLE ANWENDUNGSHINWEISE ESETTABLE die Abgabe von Wärme an die Umgebung eine geringere Rolle bei der Bestimmung der Auslösezeit der rückstellbaren Sicherungen. Da es sich beim Auslösen um einen dynamischen Vorgang handelt, ist eine genaue Vorhersage einer Auslösezeitveränderung schwierig, weil eine Änderung des Wärmeabgabekoeffizienten häufig mit einer Änderung der thermischen Masse im Bereich des rückstellbaren Sicherungen einhergeht. WICKMANN Angaben zur Auswahl Wählen Sie die rückstellbaren Sicherungen unter Berücksichtigung der maximalen Umgebungstemperatur und des normalen Betriebsstroms des zu schützenden Stromkreises. Reststrom Vergleichen Sie die Bemessungsspannung und das maximale Schaltvermögen (max. Fehlerstrom) mit den Daten des Stromkreises, und vergewissern Sie sich, daß die betreffenden Parameter nicht die Bemessungswerte des Sicherungen übersteigen. Wenn sich die rückstellbare Sicherunge im hochohmigen Zustand befindet, beträgt der Strom, der noch durch die rückstellbare Sicherungen fließend darf (der sogenannte Reststrom) lediglich einen Bruchteil des Fehlerstroms. Überprüfen Sie die Auslösezeit der rückstellbaren Sicherungen, um sicher zu sein, daß sie den elektrischen Stromkreis sowohl zeitlich als auch hinsichtlich der Überstromwerte korrekt absichert. Eignungsbedingungen von UL Stellen Sie sicher, daß sich die Umgebungstemperatur im betreffenden Stromkreis im Betriebstemperaturbereich der rückstellbaren Sicherungen befindet. Die Eignungsbedingungen von UL für Überstromschutzkomponenten enthalten folgende Erklärungen: Diese Sicherungen gewähren Schutz gegen Überströme und wurden hinsichtlich ihrer Verwendung in Sicherheitsanwendungen bewertet, bei denen ein Gerät zur Strombegrenzung benötigt wird, um Schäden an Einrichtungen, z.B. Brandgefahr, Stromschläge, oder selbst Personenschäden auszuschließen. Diese Sicherungen wurden Dauerprüfungen mit 6000 Lastspielen unterzogen (geeignet für manuell rückstellbare Geräte, da zur Rückstellung des Sicherung-Kaltleiters eine Stromlosmachung erforderlich ist). Sie sind jedoch nicht für Anwendungen ausgelegt, wo routinemäßige Auslösungen erfolgen. 000801 WebSite: www.wickmann.com FaxBack: +1 (404) 699-6176 • Europe Tel: +49 (2302) 662-107 E-mail: [email protected] Stellen Sie sicher, daß die Abmessungen der rückstellbaren Sicherungen den Platzverhältnissen der Anwendung entsprechen. Bewerten und testen Sie unabhängig von einander die Eignung und Leistung der rückstellbaren Sicherungen für die jeweilige Anwendung. Unter bestimmten Bedingungen stellt sich die rückstellbare Sicherungen selbsttätig zurück und nimmt ihre normale Funktion wieder auf. Eine automatische Rückstellung kann sich für Anwendungen als sehr nützlich erweisen, bei denen die Spannung sich während des Betriebs ändern kann. • Americas Tel: +1 (404) 699-7820 E-mail: [email protected] • Asia Tel: +852 26 14-1108 E-mail: [email protected]
