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Ausschaltintegral

Das Integral der Schmelz- und der Löschzeit, der Gesamt I2t-Wert wird als Ausschaltintegral bezeichnet. Es kann wegen individueller Löschzeiten stark schwanken.

Ausschaltvermögen

Das Ausschaltvermögen gibt einen max. Strom (Kurzschlussstrom) an, den eine Sicherung auszuschalten vermag. Dabei darf keine Beschädigung des Sicherungsgehäuses auftreten, kein Metalldampf oder keine Metallpartikel in die Umgebung abgegeben werden und kein Dauerlichtbogen auftreten.
Die vielseitigen Anforderungen an ein ausgewiesenes Ausschaltvermögen werden in den Vorgaben für Schalttests beschrieben. Das Diagramm zeigt verschiedene Belastungsarten während des Ausschaltvorgangs.

Ausschaltzeit

Ergibt sich aus der Summe von Schmelzzeit und Löschzeit

DC-Netzteil als Quelle

Die Prüfung des DC-Ausschaltvermögens wird mit Akkumulatoren als Strom-/Spannungsquelle durchgeführt. Die Verwendung eines (geregelten) Netzteils ist keine gute Idee. Netzteile haben oft einen hohen induktiven oder kapazitiven Anteil der Quellimpedanz. Die Stromunterbrechung wird zusätzlich erschwert, da die Quelle versucht den entstehenden Lichtbogen durch Nachregeln aufrecht zu halten.

Durchlassstrom

Eine Sicherung hat eine, durch den Schmelzleiter bedingte Schmelzzeit.In dieser Zeit fließt ein, durch den Test-Stromkreis und den Einschaltaugenblick (bei Wechselstrom) bedingter Strom. Der max. Wert dieses Stroms wird als Durchlassstrom bezeichnet.

Einschaltwinkel (im AC-Schaltkreis)

Die Quelle der Prüfspannung ist i.d.R. ein Transformator an dem die Nennspannung des Prüflings eingestellt wird. Um ein sicheres Ausschalten der Sicherung in allen Fehlerfällen zu gewährleisten wird der Zeitpunkt des Einschaltens der Prüfspannung so gewählt, dass ein ggf entstehender Lichtbogen auch gegen die ansteigende Spannung der Sinus-Halbwelle beherrscht wird. Der Einschaltwinkel wird im Versuch ermittelt. Je nach Schmelzzeit der Sicherung und Impedanz des Schaltkreises liegt dieser Einschaltwinkel häufig bei etwa Ψ ≈ 30°! Das Ende der Schmelzzeit liegt dann kurz vor oder im Spannungsmaximum.
Erleichtert wird das korrekte Ausschalten durch den Spannungs-Nulldurchgang der Sinus-Halbwelle.

Fehlerbilder

Testaufbauten, die Durchführung der Tests und deren Ergebnisbewertung sind in Normen und Spezifikationen ausführlich beschrieben. Die wichtigsten Fehlerbilder sind aber: Keine Beschädigung des Sicherungsgehäuses, kein Dauerlichtbogen

Isolationswiderstand

Wie wahrscheinlich ein Lichtbogen ist, lässt der Isolationswiderstand der Sicherung nach der Schaltvermögungsprüfung vermuten. Er wird bei der doppelten Nennspannung gemessen und darf einen Mindestwert nicht unterschreiten (z.B. R > 0,1 MΩ). Damit wird auch erreicht, dass keine unerwünschten Kriechströme auftreten können.

Löschmittel

Ein, während des Ausschaltvorgangs entstehender, Lichtbogen kann sehr energiereich sein. Ein hoher Druck des verdampfenden Schmelzleiters kann das Gehäuse des Schmelzeinsatzes in einer Art „Explosion“ zerstören. Die Sicherung hätte in diesem Fall den Test nicht bestanden. Um einen Lichtbogen zu vermeiden oder zumindest zu begrenzen werden konstruktive  Maßnahmen vorgesehen. Oft wird ein Löschmittel in das Gehäuse eingebracht. Sand kann z.B. Metallpartikel und -dampf aufnehmen und so die Entstehung eines Lichtbogenserschweren.

Löschzeit

Die am Ende der Schmelzzeit anstehende wiederkehrende Spannung kann zu einem energiereichen Lichtbogen führen. Seine Brenndauer wird mit der Löschzeit angegeben.

Nennausschaltvermögen

Bezeichnet einen Strom den die Sicherung unter festgelegten Bedingungen abschalten muss ohne sich und/oder ihre Umgebung zu gefährden.

Prospektiver Strom

Prüfstrom der, ohne die strombegrenzende Eigenschaft der Sicherung, eingestellt wird (z.B. 35A oder 1500A).

Qualitätsmanagement

„Qualität ist kein Zufall“…….Eine Erkenntnis die spätestens mit der Einführung der Qualitätsnorm DIN ISO 9000 ff weltweit in vielen Unternehmen eine maßgebliche Bedeutung erlangt hat.
Das Aussuchen fehlerhafter Produkte fand oft erst am Ende der Produktionskette und damit auch erst am Ende des Wertschöpfungsprozesses statt.
In den Vorgaben der Qualitätsnormen oder in einer internen Qualitätsplanung ist eine planvolle Organisation aller Prozesse die Einfluss auf die Produktqualität haben können beschrieben. Darin sind i.d.R. alle Geschäftsbereiche eines Unternehmens eingebunden.
So wird es möglich nicht nur die Produktqualität zu optimieren, sondern auch Produktionskosten zu senken.

 

Rückzünden

Mit dem Beginn eines Kurzschlusses bis zur Stromunterbrechung wird der Schmelzleiter ganz oder teilweise geschmolzen und/oder verdampft. Je nach Umgebung (z.B. Gehäuse des Schmelzeinsatzes) verbleiben Partikel der Schmelze oder kondensierter Metalldampf zwischen den spannungsführenden Rest-Kontakten.  Je nach höhe der Widerkehrspannung kann so nach der vorherigen Ausschaltzeit erneut ein Lichtbogen gezündet werden.

Wiederkehrende Spannung

Am Ende der Ausschaltzeit steht über der Sicherung die treibende Spannung an. Eine gegebene Kreisimpedanz kann zu einer hohen Spannungsspitze führen.

Zeitkonstante (im DC-Schaltkreis)

Das sichere Ausschalten einer Sicherung bei einer DC-Spannung erweist sich oftmals als deutlich schwieriger als eine Ausschaltung bei einer AC-Spannung. Theoretisch wird das Einschalten eines DC-Prüfstromes durch eine Sprungfunktion beschrieben.
Tatsächlich gibt es jedoch schaltungsbedingt eine Zeitkonstante d. Stromanstiegs. Eine reale Zeitkonstante wird z.B. durch Normen oder Spezifikationen der Hersteller definiert. Im Allgemeinen soll die Zeitkonstante  Τ< 1,5ms (bzw. Τ< 2,3ms bei hohem Schaltvermögen) betragen.