1. Der Unterschied zwischen aR- und gR-Sicherungen
1) Eigenschaften der Verschmelzung
aR-Sicherungen werden als träge oder zeitverzögerte Sicherungen klassifiziert. Sie besitzen eine gewisse Toleranz gegenüber Überlastungen und sind in der Lage, ein Vielfaches ihres Nennstroms für einen kurzen Zeitraum ohne Durchbrennen zu überstehen. Diese Eigenschaft macht sie ideal für Geräte, die beim Start erhebliche Einschaltströme erzeugen, wie z. B. Elektromotoren und Transformatoren. Wenn das Gerät startet, verhindert die Zeitverzögerungsfunktion der aR-Sicherung, dass sie trotz des großen Stromstoßes sofort auslöst, und gewährleistet so einen normalen Betrieb.
gR-Sicherungen hingegen sind schnell reagierende Sicherungen, die sowohl auf Überlastungen als auch auf Kurzschlüsse schnell reagieren. In dem Moment, in dem eine Überlastung oder ein Kurzschluss auftritt, brennt eine gR-Sicherung in extrem kurzer Zeit durch, um andere Komponenten im Stromkreis vor Schäden zu schützen. Sie werden häufig in Schaltungen mit hohen Anforderungen an den Kurzschlussschutz eingesetzt, wie z. B. in Stromversorgungsschaltungen elektronischer Geräte.
2) Ausschaltvermögen
Das Ausschaltvermögen (oder die Unterbrechungsleistung) bezieht sich auf den maximalen Fehlerstrom, den eine Sicherung sicher unterbrechen kann. Im Allgemeinen haben gR-Sicherungen ein höheres Ausschaltvermögen. Denn sie müssen bei einem Kurzschluss den Stromkreis schnell abschalten, um zu verhindern, dass der immense Fehlerstrom schwere Schäden anrichtet. Im Gegensatz dazu können aR-Sicherungen aufgrund ihrer Zeitverzögerung während eines Fehlers für einen kurzen Zeitraum einen großen Strom passieren lassen, was zu einem relativ geringeren Ausschaltvermögen führt. In Stromkreisen, in denen hohe Kurzschlussströme möglich sind, ist die Wahl einer gR-Sicherung mit hohem Ausschaltvermögen erforderlich, um eine sichere Stromkreisunterbrechung zu gewährleisten.
3) Anwendungsszenarien
Aufgrund dieser Eigenschaften werden aR-Sicherungen hauptsächlich in Geräten und Schaltkreisen eingesetzt, die Einschaltströmen standhalten müssen. So würde z. B. bei den in der industriellen Produktion verwendeten Motorstarterschaltungen aufgrund des Stoßstroms (der ein Vielfaches des Nennstroms betragen kann) wahrscheinlich eine schnell reagierende Sicherung beim Start durchbrennen und den Motor am Starten hindern.
Umgekehrt werden gR-Sicherungen häufig in Stromkreisen eingesetzt, die einen hohen Kurzschlussschutz erfordern, wie z. B. in Elektronik- und Kommunikationsgeräten. In diesen empfindlichen Schaltkreisen kann eine schnell reagierende gR-Sicherung bei einem Kurzschluss den Stromfluss sofort unterbrechen und so teure elektronische Bauteile vor Zerstörung schützen.
2. Der Einfluss von AC und DC auf die Auswahl der Sicherung
1) Lichtbogenlöschfähigkeit
In einer Gleichstromschaltung (Gleichstrom) hat der Strom keinen Nulldurchgangspunkt. Dies erschwert das Löschen des Lichtbogens, der sich beim Durchbrennen einer Sicherung bildet. Folglich erfordern Gleichstromsicherungen eine überlegene Lichtbogenlöschfähigkeit.
Im Gegensatz dazu verläuft Wechselstrom (Wechselstrom) auf natürliche Weise durch Null, woraufhin der Lichtbogen von selbst erlischt, wodurch die Anforderungen an die Lichtbogenlöschung für Wechselstromsicherungen weniger streng sind. Daher ist bei der Auswahl einer Sicherung für eine Gleichstromanwendung ihre Fähigkeit, einen Gleichstromlichtbogen zu löschen, von entscheidender Bedeutung. Eine unzureichende Lichtbogenlöschfähigkeit kann zu einem anhaltenden Lichtbogen führen, nachdem die Sicherung durchgebrannt ist, was zu Bränden und anderen Sicherheitsrisiken führen kann.
2) Aktuelle Auswirkungen
Die Auswirkungen von Gleich- und Wechselstrom in einer Schaltung sind unterschiedlich. Die thermische Wirkung von Gleichstrom ist relativ stabil. AC zeigt jedoch nicht nur einen thermischen Effekt, sondern auch den Hauteffekt und den Proximity-Effekt. Diese Phänomene beeinflussen die Heiz- und Sicherungseigenschaften des Sicherungselements. In einem Wechselstromkreis führen die Skin- und Proximity-Effekte dazu, dass sich der Strom auf der Oberfläche des Leiters konzentriert, was zu anderen Wärmeerzeugungsmustern im Vergleich zu einem Gleichstromkreis führt.
Daher müssen bei der Wahl der Sicherung die Art und die Eigenschaften des Stroms berücksichtigt werden. In der Praxis müssen eine AC-Sicherung und eine DC-Sicherung mit demselben Nennstrom möglicherweise angepasst werden, je nach den spezifischen Anwendungsbedingungen.
3) Spannungsabfall
In einem Gleichstromkreis ist der Spannungsabfall an einer Sicherung relativ stabil. In einem Wechselstromkreis variiert der Spannungsabfall jedoch mit den zyklischen Stromänderungen. Dies erfordert die Berücksichtigung der Auswirkungen des Spannungsabfalls auf die Schaltung bei der Auswahl der Sicherung. Ein zu hoher Spannungsabfall kann den normalen Betrieb der Schaltung beeinträchtigen. Bei Gleichstromkreisen ist die Wahl einer Sicherung mit geringem Spannungsabfall wichtig, um die Stromkreisstabilität zu erhalten. Bei Wechselstromkreisen muss man sowohl das Ausmaß des Spannungsabfalls als auch die Auswirkungen seiner Schwankungen berücksichtigen.