Inhaltsübersicht
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Flachdraht
Unter Flachdrähten versteht man allgemein Produkte, die wesentlich breiter als dick sind. Flachdrähte werden durch einen Walzprozess zwischen mindestens zwei parallelen zylindrischen Walzenkörpern erzeugt. Beim Walzen von Drähten wird auch…
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Walzdrähte, blank / beschichtet
Der Drahtwalzprozess von blanken und beschichteten Drähten unterscheidet sich wesentlich. Allein blanke Drähte weisen in Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung unterschiedliche mechanische Eigenschaften (z.B. Fließfähigkeit – Verhältnis Verfestigungsspannung zur Druckfestigkeit) auf. Dieses…
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Glühprozesse
Glühprozesse umfassen eine Wärmebehandlung an metallischen Werkstücken (u.a. Draht) zur Optimierung der inneren Gefügestruktur. Diese soll zur weiteren Verarbeitung vorbereitet werden. Man unterscheidet dabei zwischen mehreren unterschiedlichen Glühverfahren mit unterschiedlichen…
In Verfahren -
Oberflächenbeschichtung
Die Beschichtung von Oberflächen metallischer Drähte dient einer Vielzahl von Beeinflussungen der Funktionalität der Drähte zum angedachten Einsatzgebiet. Diese erstrecken sich wesentlich auf folgende Schwerpunkte: Schutz der Drahtoberfläche vor Korrosionserscheinungen,…
In Verfahren -
Drahtkomposition beschichtet
Wenn unterschiedliche Metalle zusammenarbeiten bzw. verschiedene metallische Werkstoffe zu einem untrennbaren, kompakten neuen Draht gebündelt werden, lassen sich diverse Eigenschaften erzeugen. Manteldraht mit unterschiedlichen metallischen BeschichtungenManteldraht wird aus dem gewählten…
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Drahtkompositionen isoliert
Wenn unterschiedliche Werkstoffe für ihr Produkt zusammenarbeiten Drahtmaterialien gibt es mit unterschiedlichen isolierenden Beschichtungen. Als Basismaterialien werden üblicherweise reine Metalle, Legierungen oder auch Verbundmaterialien eingesetzt. Die isolierten Kompositionsdrähte unterscheiden wir…
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ELCON-Draht für Schmelzleiter
ELCON ist ein patentiertes Material für die Schmelzleitertechnik (entwickelt von der Elschukom GmbH). Über die konzentrische Kombination unterschiedlicher Materialien ist es möglich Draht nach individuellen Anforderungen zu gestalten. Aufbau Elcon-Draht…
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ElCu - Festigkeit trifft auf Leitfähigkeit
Die ElCu-Drähte umfassen verschiedene Präzisionslegierungen auf Kupferbasis. Sie vereinen eine hohe Zugfestigkeit, vergleichbar zu Stahl (von bis 1800 N/mm²) mit einer elektrischen Leitfähigkeit, ähnlich wie Kupfer (bis zu 85 %…
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Flach- und Profildrähte
- auch mit Kanten eine runde Sache. In verschiedenen technischen Anwendungen können Flach- und Profildrähte gegenüber dem entsprechenden Runddraht Vorteile bringen.Da die möglichen herstellungsverfahren zu sehr unterschiedlichen Produkten führen können,…
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Verbunddrähte
Wendelverbunddrähte bestehen aus einem Kernmaterial und Wendelmaterialien. Für den Kern können metallisches Drahtmaterial oder auch nicht-leitfähige Mehrfaserkomponenten genutzt werden. 16-fach-Wendeldraht aus Silber-, Nickel-, Kupfer- und Messing-Drähten (Quelle: ELSCHUKOM) Mit Verbunddraht…
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Widerstandslegierungen
Die Art der Legierung wird entsprechend der gewünschten Eigenschaft gewählt: Korrosionsbeständigkeit, spezifischer elektrischer Widerstand, Termperaturkoeffizient des elektrischen Widerstandes und Thermospannung. Legierungsauswahl Nickel-Chrom-Basis: Besonders hoher spezifischer elektrischer Widerstand, hohe Zugfestigkeiten und…
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Zustandsdiagramme metallischer Einstoff- und Mehrstoffsysteme
Zustandsdiagramme (auch als Phasendiagramme bezeichnet) stellen u.a. die Phasenzusammensetzung von Ein- und Mehrstoffsystemen in Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Volumen und Zusammensetzung dar. Bei druck- und volumenkonstanten (isobar, isochor) Verhältnissen werden…
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Alterungsprozesse in Feindrähten durch Strombelastung
Untersuchung der Elektromigration (EM) in Feindrähten Wo immer in der Elektrotechnik/Elektronik Feindrähte bzw. Feinstdrähte (Feindraht: 50 µm ≤ D ≤ 150 µm; Feinstdraht: 25 µm ≤ D ≤ 50 µm)…
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Der elektrische Widerstand einer Schmelzsicherung
Zu jeder Sicherung werden in Datenblättern, Spezifikationen oder Normen nennstromtypische Widerstandswerte angegeben. In der Regel sind jedoch Kalt- oder Warmwiderstände nur als max-Werte angegeben. (Warmwiderstand in mV i.d.R. bei Nennstrom…
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Leiterbahnsicherungen: Warum bei Überlastung Brandgefahr droht
Seit es Leiterplatten gibt, werden immer wieder Leiterbahnabschnitte als Schmelz-Sicherung ausgelegt. Heute hat diese Variante des Überstrom- oder Kurzschlussschutzes bereits in vielen Applikationen Einzug gehalten. Die Vermutung, dass das nur…
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Prüfung und Analyse von Draht und Bauteilen
Drähte im Fein- und Feinstdrahtbereich (min. Durchmesser ca. 10 µm) kommen in vielen technischen Anwendungen zum Einsatz. Auf Grund der filigranen Abmessungen ist eine stabil homogene und reproduzierbare Qualität gefordert…
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Qualität nach Norm - mehr Bürokratie oder mehr Effizienz?
Qualitätsbeauftragte bekommen in der Regel bei Erwähnung einer Qualitätsnorm, z.B. der Normen-Familie ISO 9000, ein Leuchten in die Augen. Viele Berufstätige dagegen assoziieren mit Begriffen wie Qualitätsmanagement, Qualitätsplanung oder Qualitätsaudit…
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ELCON - Der Draht für Schmelzleiter
ELCON ist ein patentiertes Material für die Schmelzleitertechnik (entwickelt von der Elschukom GmbH). Über die konzentrische Kombination unterschiedlicher Materialien ist es möglich Draht nach individuellen Anforderungen zu gestalten. Aufbau Elcon-Draht…
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Vorsicht, Pulse!
Pulsförmige Belastungsströme sind in der Elektronik sehr häufig. Im Allgemeinen sind sie für die Sicherung unproblematisch, wenn bei der Sicherungsauswahl wichtige Details berücksichtigt wurden. Bei Einzelpulsen ist der I²t-Wert wichtig,…
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Warum der Schmelzleiter nicht aus dem Baumarkt kommt
Was ist ein Schmelzleiter? Der Schmelzleiter ist das Funktionsteil einer Sicherung. Er realisiert das definierte Ansprechen des Sicherungsbauteils. Dieses Verhalten wird durch eine geprüfte Auswahl an Drahtmaterialien erreicht, die in…
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Was beschreibt der I^2t-Wert?
Eines der Merkmale, die den Betrieb einer Sicherung festlegen, ist der I2t-Wert. Dieser Wert ist ein direktes Maß für die Energie, die zur Unterbrechung der Sicherung erforderlich ist. Es ist…
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Was die Alterung von Schmelzleitern beeinflusst
„Chemische und physikalische Materialveränderungen des Schmelzleiters, die zu irreversiblen Änderungen der Sicherungseigenschaften führen, werden als Alterung bezeichnet.“ Stromführende Bauteile – u.a. Sicherungen – unterliegen im Normalbetrieb der Alterung des Schmelzleiters.…
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Was ist der „M-Effekt“ und was hat mit einer GS-Sicherung zu tun?
Ein großer Teil der eingesetzten GS-Sicherungen hat eine „träge“ Ansprechcharakteristik (tI-Kennlinie). Sie werden überall da verwendet wo Impulsstrom-Belastungen (z. B. durch Einschaltvorgänge) ausgehalten werden müssen. Als Kennwert für die Impulsfestigkeit…
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Was ist eine Kurzschlusssituation für eine Sicherung?
Was verbindet den I2t-Wert einer Sicherung mit einem Kurzschluss? Ein elektrischer Kurzschluss erzeugt eine nahezu widerstandslose Verbindung zwischen den beiden Polen einer Spannungsquelle. Diese ermöglicht einen hohen Stromfluss, der ein…
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Was kann bei häufigen Lastwechseln (z.B. Ein- oder Zuschalten von Verbrauchern) Einfluss auf den Nennstrom…
In den heutigen elektrotechnischen Anwendungen sind zwei Arten von Strom-Impuls-Belastungen zu unterscheiden: der Einschaltimpuls, periodisch wiederkehrende Pulse. Motoren, Transformatoren und Kondensatoren haben im Einschaltmoment eine hohe Stromaufnahme. Diese klingt nach…
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Welche Perspektiven eröffnen gedruckte Schmelzleiter?
Die Bezeichnung „gedruckte Schmelzleiter“ wird i.d.R. für alle Schmelzleiter verwendet, die als Metallschicht auf einem Träger aufgebracht sind (vergleichbar mit dem Begriff „gedruckte Schaltung“ für eine Leiterplatte). Bei den „gedruckten…
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Welchen Belastungsstrom hält eine Sicherung dauernd aus?
Jeder Belastungsstrom führt zu einer Erwärmung des Schmelzleiters. Auch wenn die Erwärmung bei Belastungen unterhalb des Nennstromes nur sehr gering ist, führt sie zu einer Veränderung des Schmelzleiters. Diffusion mit…
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Wie der Schmelzleiter das Verhalten einer Geräteschutzsicherung in der Praxis beeinflusst
Der Schmelzleiter hat innerhalb einer Gerätschutzsicherung eine wichtige Rolle. Die Materialzusammensetzung und -konstruktion beeinflussen die entscheidend die funktionalen Eigenschaften. Daher ist es essenziell, dass bei der Wahl die Praxisbedingungen berücksichtigt…
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Wo sind die Grenzen eines drahtgebundenen Schmelzleiters?
Der Schmelzleiter definiert über seinen Widerstand zusammen mit dem Gehäuse wesentliche Leistungsmerkmale einer Sicherung. Ein Schmelzleiterdraht mit geringem Widerstand führt zu einem hohen Nennstrom. Er hat daher aber, je nach…
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Der Überstrombereich - die unterschätzte Gefahr
Wie sich Geräteschutzsicherungen in der Praxis verhalten Während das Gefährdungspotenzial einer Sicherung, bedingt durch Widerstandsänderung, Schaltvermögen und Pulsbelastung, bei Anwendern weitgehend unbekannt ist, wird das Verhalten einer Sicherung bei geringer…
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Kühlung schadet der Sicherheit, Wärme aber auch!
Welchen Einfluss hat die Umgebungstemperatur auf das Ansprechverhalten der Sicherung? Sicherungseinsätze können als temperaturabhängige Schaltgeräte ohne Temperaturkompensation betrachtet werden. Der Schaltvorgang erfolgt jedoch nicht durch Wärmezufuhr von außen, sondern durch…
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Miniaturisierung, eine Forderung an alle elektrischen Bauteile?
Klein, kleiner ... Chip-Sicherungen Die Miniaturisierung der elektrischen Bauteile erfordert auch im Hinblick auf die Sicherungsgeometrie eine Anpassung der Baugröße, um bei kleinstem Platzaufwand die Funktion des Überstromschutzes zu erfüllen.…
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Minimale Regeln für die Sicherungsauswahl
Durch die richtige Sicherungsauswahl werden die an anderer Stelle beschriebenen Probleme weitgehend gelöst. Aber offensichtlich nicht alle, wie die anderweitig erwähnte Statistik des IFS zeigt.Wie in allen hier vorausgegangenen Informationen…
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Sind verschiedene Standards miteinander vergleichbar?
Durch das Entstehen der internationalen Normen bzw. Vorschriften sind in ihnen unterschiedliche Festlegungen des Sicherungs-Bemessungsstromes (Nennstrom) definiert, so z.B. nach IEC (europäisch) bei 1,5 x IratSiche (Stundenstrom); 2,1 x IratSiche…
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Trägheit ist bei Sicherungen keine Charakterschwäche
Was verbirgt sich hinter einer elektrischen Zeit-Strom-Kennlinie und wie wird diese ermittelt? Die Zeit-Strom-Kennlinie ist die grafische Darstellung der Schaltzeit einer Sicherung in Abhängigkeit vom Fehlerstrom. Eine Sicherung muss bei…
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Warum man das Ausschaltvermögen kennen sollte
Das Ausschaltvermögen gibt an, welchen maximal möglichen Strom bei gegebener Spannung die Schmelzsicherung unterbrechen kann, ohne sich und/oder seine Umgebung zu gefährden. Diese Schaltleistung ist der Höchstwert des Stromes, der…
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Warum Sicherung nicht gleich Sicherung ist
Eine Einführung in die Technik der Schmelzsicherungen Nach einer Begriffsdefinition der Gerätesicherungsnorm IEC 60127 wird eine Sicherung als eine Schaltvorrichtung beschrieben, zu der die Elemente Sicherungshalter und Sicherungseinsatz (mit Schmelzelement)…
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Was das Ausschaltvermögen im Datenblatt aussagt
Das Schaltvermögen (oder korrekter "Ausschaltvermögen") definiert eine durch Norm oder Datenblatt spezifizierte Spannung und einen "prospektiven" Strom bei denen ein "zerstörungsfreies Abschalten der Schmelzsicherung" gewährleistet ist. Zerstörungsfrei bedeutet dabei, dass…
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Was verbindet den I2t-Wert einer Sicherung mit einem Kurzschluss?
Der I2t-Wert in Theorie und Praxis (betonung) Der I2t-Wert in Theorie und Praxis (betonung2) Der I2t-Wert in Theorie und Praxis (betonung3) Ein elektrischer Kurzschluss erzeugt eine nahezu widerstandslose Verbindung zwischen…
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Welche Standards sind die allgemein gebräuchlichen?
Die wichtigsten Normen für GS sind in den IEC-Veröffentlichungen 127 und den UL-Dokumenten 248 zu finden. Die Verwendung von UL-Sicherungen beschränkt sich in erster Linie auf die transatlantischen Länder (USA,…
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Wie beeinflussen verschiedene Einsatzumgebungen das Schaltverhalten?
Das „derating“ des Nennstromes durch die Umgebungstemperatur ist aber nicht die einzige Einflussgröße. Die Wärmeverluste durch Wärmestrahlung und Wärmeleitung sind u.U. erheblich dominanter. Die Gegebenheiten am Einsatzort sind je nach…
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Wie sich Geräteschutzsicherungen in der Praxis verhalten
Während das Gefährdungspotenzial einer Sicherung, bedingt durch Widerstandsänderung, Schaltvermögen und Pulsbelastung, bei Anwendern weitgehend unbekannt ist, wird das Verhalten einer Sicherung bei geringer Überlast von Anwendern oft nachgefragt und der…
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Zeit-Strom-Kennlinie einer Sicherung
Die Zeit-Strom-Kennlinie (t-I-Kennlinie) ist eine wichtige, zentrale Information über das Schaltverhalten einer Schmelzsicherung. Sie gibt Auskunft darüber, wann das Schmelzelement des Sicherheitsbauteils einen, für die Applikation gefährlichen, Überstrom unterbricht. Der…
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Fein- und Feinstdrähte in der Medizin
Fein- und Feinstdrähte für medizinische Anwendungen müssen besondere Eigenschaften haben, um die Anforderungen der hohen Sicherheitsstandards für Medizinprodukte zu erfüllen. Hohe Anforderungen werden daher auch an alle qualitätssichernden Maßnahmen gestellt.…
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Textilindustrie / Smart Textiles
Innerhalb der Textilindustrie werden Metalldrähte zur Erzeugung spezieller Eigenschaften (elektrische, mechanische, thermische) in ein Textil eingebunden. Diese können neben mechanischer Festigkeit, optischen Effekten (Funktionsjacken Polizei/Feuerwehr) und Heizfunktionen auch Sicherheitsfunktionen beinhalten.…
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Thermoelemente
Schwerpunkt NiCr/Ni-Thermoelement (Typ K) Ein Thermoelement ist ein Paar metallischer Leiter aus unterschiedlichen Metallen, die an einem Ende verbunden sind und unter Nutzung des thermoelektrischen Effektes zur Temperaturmessung geeignet sind.…
In Sensorik -
Draht und Feindraht in der Unterhaltungselektronik
Seit der Erfindung des Transistors 1948 (printed circuit board, PCB) hat die Integrations- und Bauteildichte in Geräten der Elektronik schnell und stark zugenommen. Leiterbahnen auf dem PCB Die Verwendung von…
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Geschichte des Drahtzuges
Erste Hinweise auf Drahtzug finden sich im 3. Jahrhundert v. Chr. in Ägypten, wo Golddrähte hergestellt und zu Schmuckstücken weiterverarbeitet wurden. Bereits im ersten nachchristlichen Jahrhundert kann die Nutzung von…
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Der Schmelzleiter als "Sollbruchstelle"
Sollbruchstellen sind von anderen Anwendungen allgemein bekannt. Die Einkerbung einer Tablette oder einer Tafel Schokolade sind Sollbruchstellen, die es ermöglichen z.B. die Schokolade in definierte Stücke zu teilen. Dabei ist…
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Der Schmelzleiter wird zur Sicherung
Diese und weitere Arbeiten anderer Forscher zur Theorie der Schmelzleiter waren dringend notwendig. Während offene Schmelzleiter viel Platz benötigten und auch hatten (i.d.R. wurden sie extern z.B. in Stromverteilungen eingesetzt)…
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Schmelzleiter: Aktuelle Entwicklungen
Immer kleiner werdende Geräte benötigen immer kleinere Sicherungen, und diese wiederum immer kleinere Schmelzleiter. Seit etwa 1986 werden Sicherungen ohne Halter direkt auf die Platine der Elektronik gelötet. Dabei wurden…
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Vom Draht zum Schmelzleiter
Die mit dem 19. Jahrhundert einsetzenden Entwicklungen der Elektrotechnik benötigten Drähte mit bis dahin wenig beachteten Eigenschaften. Neben den bisher bekannten Eigenschaften wie Verarbeitbarkeit oder Härte kam besonders seiner Fähigkeit…
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Die Sicherungs-Widerstand-Kombination (SWK)
Im Unterschied zu Sicherungswiderständen bieten Schmelzsicherungen sowohl bei Fehlerströmen im Überlastbereich als auch im Kurzschlussbereich den notwendigen Schutz vor Folgeschäden durch einen Defekt der Elektronik. Sicherungen mit träger Ansprechcharakteristik reagieren…
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Eine kleine Geschichte der Miniaturisierung
Die Geschichte der Miniaturisierung von Feinsicherungen ist eng verbunden mit der Entwicklungsgeschichte der Elektronik. Die Radioindustrie nahm in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts ihren Anfang. Um die relativ kleinen Betriebsströme…
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Geschichte der Geräteschutzsicherung
Die geschichtliche Entwicklung der bei Gerätesicherungen verwendeten Techniken und Technologien weist seit den 1940er Jahren einen gewissen Stillstand auf. Bis dahin war der Überstromschutz für ein Gerät mit den Fehlermöglichkeiten…
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Neuzeit und Gegenwart
Die Neuzeit und z. T. auch die Gegenwart sind mehr denn je geprägt von dem Bemühen um ständige Miniaturisierung bei gleicher oder gar verbesserter Leistungsfähigkeit der Schmelzsicherungen. Mit dem immer…
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Schutzmaßnahmen mit Sicherungswiderständen
Sicherungswiderstände haben oft nur einen kleinen Bereich der Kennlinie definiert. Besonders im Überstrombereich sind Sicherungswiderstände daher bei Fehlfunktionen der Schaltung oft eher eine zusätzliche Gefahr als ein Schutz. Dennoch werden…
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Sicherungswiderstände - Eine Alternative mit Problemen
"Die meisten Brände verursachen nach Angaben der Feuerwehr Fehler in elektrischen Anlagen und Geräten oder leichtsinniger Umgang mit elektrischen Haushaltsgeräten. Aber in jüngster Zeit lösen auch immer wieder neue Geräte,…
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Strombegrenzung und Überstromschutz bei Kondensatoren
Die maximale Belastbarkeit von Kondensatoren wird im Wesentlichen von der Spannung, der Frequenz und dem Strom (Pulsstrom) bestimmt. In einer Vielzahl von Anwendungen werden Kondensatoren gemeinsam mit Vorwiderständen eingesetzt. Die…
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Von der Sollbruchstelle zum Bauteil
"Die Schmelzsicherung ist wohl eine der geschicktesten Erfindungen, welche die Elektrotechnik hervorgebracht hat. Sie bekämpft einen Übelstand dadurch, dass sie an unschädlicher Stelle die schädliche Wirkung in vergrößertem Maße hervorruft.…
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Weiterentwicklung der Drahtschmelzleiter mit trägem Abschaltverhalten
Mit der Verfügbarkeit von Radioempfängern für die Masse der Bevölkerung wurden Schmelzsicherungen kleiner Baugrößen und kleiner Stromstufen notwendig. Die Firma Wickmann erfand vermutlich die „Feinsicherung“, so wie wir sie heute…