100 Die Sicherung (fuse) Versuch: Baue nach Abb. 59.1 einen Stromkreis mit einer Spannungsquelle von 6 V, einem Glühlämpchen und vier Isolierklemmen. Gib zwischen die ersten beiden Klemmen im Stromkreis einen dünnen Kupferdraht. Schalte den Strom ein, damit die Lampe leuchtet! Was passiert, wenn du die beiden anderen Klemmen mit einem Metallstab überbrückst? Abb. 59.1 zeigt die Funktionsweise der Schmelzsicherung. Infolge des geringen Widerstandes des Metallstabes steigt die Stromstärke rasch an. Die damit verbundene Wärmeentwicklung im dünnen Kupferdraht bringt ihn zum Schmelzen, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird und die Lampe erlischt. Schmelzsicherungen findet man außer bei alten Elektroinstallationen noch als Hauptsicherungen für hohe Stromstärken, z. B. beim Hausanschluss, in Messgeräten oder im Auto. Werden die Zuleitungen parallel zu einem Elektrogerät durch einen elektrischen Leiter mit sehr kleinem Widerstand verbunden, oder berühren sie einander, so spricht man von einem Kurzschluss (short circuit). Kommen z. B. bei einem beschädigten Kabel die blanken Drähte miteinander in Berührung, so entsteht ebenfalls ein Kurzschluss (Abb. 57.1). Praktisch der gesamte Strom nimmt den Weg über die schadhafte Stelle mit dem kleineren Widerstand. Durch den Kurzschluss wächst die Stromstärke derart an, dass die Leitung an schwachen Stellen durchschmelzen kann (Feuergefahr!). Um die Leitungen davor zu schützen, baut man an geeigneten Stellen des Stromkreises Schmelzsicherungen ein (Abb. 59.2). Diese schmelzen durch, wenn die Stromstärke zu groß wird. Die Stromkreise in einer Wohnung sind meist mit Sicherungen für 6 A, 10 A oder 16 A abgesichert. Sie unterscheiden sich äußerlich durch die Farbe des Kennplättchens (grün: 6 A, rot: 10 A, grau: 16 A) sowie durch den Innendurchmesser des Passringes. Dieser verhindert, dass eine Sicherung für eine höhere Stromstärke an Stelle einer Sicherung für eine niedrigere Stromstärke eingeschraubt werden kann. Sicherungen schützen den Stromkreis auch vor einer Überlastung (overcharge). Diese kann durch den Anschluss zu vieler Elektrogeräte oder solcher, die hohe Stromstärken erfordern, eintreten. Das „Flicken“ durchgebrannter Schmelzsicherungen (Überbrücken mit einem Draht) ist verboten, weil dadurch der Schutz der Leitungen vor einem Kurzschlussstrom und vor Überlastung aufgehoben wird! Den Aufbau eines Sicherungsautomaten siehst du in Abb. 59.3. Bei einer plötzlich auftretenden überhöhten Stromstärke, wie es bei einem Kurzschluss passiert, drückt der Eisenkern eines Elektromagnets auf eine Klinke, die den Schaltkontakt festhält, und unterbricht den Stromkreis. Nach Beheben der Kurzschlussursache kann der Sicherungsautomat durch den Kipphebel wieder betriebsbereit gemacht werden. Was sichert die Sicherung? 59.1 Die Zuleitungen zur Lampe werden durch den Metallstab überbrückt (Kurzschluss!). 59.3 Sicherungsautomat Anschlussklemme Anschlussklemme Lichtbogenlöschkammer Kipphebel Das Bimetall unterbricht bei Überlastung. Der Elektromagnet unterbricht den Stromkreis bei einem Kurzschluss. 59.2 Schmelzsicherung mit Sockel und Schraubkappe Der Passring verhindert das Einsetzen falscher Sicherungen. Geräteanschluss Schraubkappe Kennplättchen Sockel Netzanschluss Sicherungspatrone Bei Überlastung oder Kurzschluss schmilzt der Schmelzdraht. 59 Elektrische Sicherheitseinrichtungen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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