Kann eine Sicherung nach einer Last platziert werden?

Wenn man bedenkt, dass die regelmäßige Behandlung einer Sicherung darin besteht, sie "vor" einer Last auf die positive Seite zu stellen, ist dies nur eine gängige Praxis oder wird sie durch einen tatsächlichen Grund gestützt?

Kann eine Sicherung "nach" einer Last auf der negativen Seite platziert werden? In Anbetracht von 1 gibt es eine Denkschule, dass Strom von der negativen Seite zur positiven Seite fließt, und 2, Strom sollte an allen Punkten in einer Reihenschaltung gleich sein (weshalb ein Widerstand auf beiden Seiten einer LED verlaufen kann und regeln noch den Strom). Gibt es einen bestimmten Grund, warum die Sicherung nicht nur konventionell, sondern auch positiv eingestellt ist?

Und kann eine Sicherung in der Mitte eines Stromkreises platziert werden?

Abhängig davon, was die Sicherung zum Schutz ausgelegt ist und welches Verhalten beim Durchbrennen der Sicherung gewünscht wird, kann sie möglicherweise an einer beliebigen Stelle in Reihe im Stromkreis platziert werden, die unter Fehlerbedingungen unterbrochen werden muss.

Für eine einfache Schaltung wie diese sind alle 3 gezeigten Sicherungspositionen gültig und schützen die LED, den CL25-Treiber und die Batterie, falls etwas schief geht:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Beachten Sie bei etwas komplexerem wie diesem, dass die Sicherung F2 die Last schützt, ohne den Regler zu schützen, während die Sicherung F1 den Regler schützt, während die Last nicht vor Lastströmen geschützt wird, die unter den Sicherungsgrenzen von F1 liegen:

^{simulieren Sie diese Schaltung}

In solchen Situationen ist es üblich, mehrere Sicherungen zum Schutz einzelner Teilkreise zu verwenden.

Beachten Sie auch, dass mit zunehmender Komplexität der Schaltung eine Sicherung auf dem Erdungsrückweg zunehmend unerwünscht wird: Eine "typische" Sicherung führt notwendigerweise einen gewissen Widerstand in den Pfad ein, da die Erwärmung dieses Widerstands aufgrund des durch sie fließenden Widerstands verursacht die Sicherung zu durchbrennen. Ein sich ändernder Strom durch die Erdungsrückführung stellt daher eine sich ändernde Spannung über der Sicherung und damit eine sich ändernde Erdungsspannung sicher, wie von den folgenden Teilen der Schaltung gesehen.

Dies kann bei Niedrigstromkonstruktionen unerheblich sein, bei denen die an der Sicherung erzeugte Spannung selbst bei maximaler Last innerhalb der Spezifikation im Vergleich zu den Schaltungsspannungen unbedeutend ist. Daher sehen Sie auf einigen Fahrzeugstromkreisen eine Rückweg-Sicherung.

In allen anderen Fällen ist dieses variable Erdspannungsverhalten unerwünscht, daher würden Sicherungen bei der Erdungsrückführung vermieden.

Wie von rawbrawb vorgeschlagen , eine Fußnote darüber, warum eine Low-Side- Sicherung bei Konstruktionen mit höherer Spannung vermieden wird, dh wenn die Versorgungsspannung entweder Gleichstrom oder Wechselstrom bei Netzspannung oder ausreichend hoher Spannung ist, um bei versehentlichem Berühren schädlich oder schmerzhaft zu sein:

Die Erdungsrückführung ist auch der "keine Spannung" - oder Sicherheitsrückleitungspfad für einen Stromkreis, im Wesentlichen null Volt, berührungssicher und in Stromkreisen mit einer nicht isolierten Stromversorgung, die häufig mit dem Gerätegehäuse und schließlich mit der Erdung des Gebäudes verbunden sind.

Eine natürliche Wahrnehmung in einem nicht betriebsbereiten Gerät ist, dass außer der Versorgungsleitung selbst der Rest des Stromkreises sicher zu berühren sein sollte. Wenn ein solches Gerät auf dem Rückweg abgesichert ist, steigt der Rest des Stromkreises auf die Versorgungsspannung an, dh es ist "unter Spannung" oder elektrisch "heiß", wenn die Sicherung durchbrennt, da es jetzt keinen Rückweg gibt. Das Berühren solcher "heißen" Teile der Schaltung (so ziemlich die gesamte Schaltung) würde dann den Menschen zum Rückweg für die Versorgungsspannung machen.

Bis Menschen Bioverbesserungen erhalten, die interne Sicherungen enthalten, besteht für den Benutzer ein potenzielles Risiko eines Stromschlags oder einer Verletzung während der Gerätediagnose aufgrund eines "toten" Stromkreises. Daher ist es bei Hochspannungsgeräten ziemlich zwingend erforderlich, die Sicherung auf der hohen Seite zu haben. Ja, es können auch zusätzliche Sicherungen für einzelne Teilkreise verwendet werden, beispielsweise für die Niederspannungsabschnitte.

Eine Sicherung "nach" der Last würde Ihre Bodenreferenz ändern, was es schwieriger macht, genaue Messungen an der Last durchzuführen. Meistens wird die Bodenreferenz eines Messgeräts einfach am Chassis befestigt. Und obwohl am hohen Anschluss der Last eine Spannung anliegt, fließt kein Strom.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Außerdem besteht eine relativ hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Sicherung durch das Gehäuse des Gehäuses kurzgeschlossen wird, sei es bewusst oder versehentlich, da niemand eine Sicherung in dieser Position erwartet. Wenn Sie den Widerstand messen, während der Stromkreis ausgeschaltet ist, sieht die Sicherung wie ein Kurzschluss aus und die Last scheint direkt angeschlossen zu sein, während dies nicht der Fall ist.

Beachten Sie, dass die Last beim Durchbrennen der Sicherung weiterhin an die Stromversorgung angeschlossen ist, was eine unsichere Situation darstellt.

Das Platzieren der Sicherung vor dem Laden (in Ihrer Sprache bedeutet "vor" das höchste Potenzial) ist eine reine Sicherheitskonvention. Im Fehlerfall wird die Last von der Spannungsquelle getrennt. Der Grund für das Auslösen der Sicherung ist immer ein Fehler. Dieser Fehler kann Auswirkungen auf die Sicherheit haben. Auf diese Weise wird zumindest das System ausfallsicher.

Wenn die Sicherung 'nach' der Last platziert wurde (in Ihrer Sprache bedeutet dies nachher in Richtung des niedrigsten Potentials), könnte das Quellenpotential an der Last immer noch vorhanden und gefährlich sein, obwohl das Gerät nicht in Betrieb ist und möglicherweise sogar einen kritischen Fehler aufweist .

Wirklich sollten Sie sagen "in Richtung des größten Potenzials platziert" (was negativ sein kann). Da jede Schaltung eine Schleife ist, gibt es kein Vorher oder Nachher.

Der Sinn einer Sicherung besteht darin, Überströme zu trennen. Um zu entscheiden, wo Sicherungen platziert werden sollen, müssen Sie darüber nachdenken, wo unter Fehlerbedingungen möglicherweise Überströme fließen können, wo sie am besten getrennt werden können und welche Auswirkungen das Öffnen von Sicherungen auf die Spannungen in Ihrem System hat.

Wenn Ihre Schaltung so einfach ist wie eine schwimmende Quelle, die eine schwimmende Last antreibt, spielt es keine Rolle, auf welcher Seite Sie sie einsetzen oder ob Sie sie in der Mitte zwischen zwei in Reihe geschalteten Lasten platzieren. Der Überstrom wird in beide Richtungen getrennt.

In komplexeren Schaltungen ist es üblich, einen Knoten in der Schaltung als "Schaltungsmasse" oder "0 V" zu bezeichnen. Abhängig von der Anwendung kann dieser Knoten mit der "Netzerde" und / oder der allgemeinen Masse der Erde verbunden sein oder nicht. Bei den meisten Lasten in Ihrem Stromkreis ist ein Ende mit "Schaltungsmasse" verbunden.

Stromschienen können in Bezug auf die Schaltungsmasse positiv, negativ oder sogar Wechselstrom sein.

In solchen Stromkreisen besteht die übliche Praxis darin, die Sicherung von der Masse des Stromkreises fernzuhalten. Auf diese Weise schützt es nicht nur vor einem Fehler, bei dem die Last die beiden Klemmen kurzschließt, sondern auch vor Fehlern, bei denen der Stromanschluss der Last irgendwie kurzgeschlossen wird. Dies bedeutet auch, dass die Last beim Durchbrennen der Sicherung keine Spannung in Bezug auf die Schaltungsmasse aufweist, was normalerweise als eine gute Sache angesehen wird (insbesondere wenn die Schaltungsmasse auf die Netzmasse bezogen ist).

Das Verschmelzen des erdbezogenen Endes eines Geräts kann bedeuten, dass, wenn / wenn die Sicherung durchbrennt, eine Verbindung, die normalerweise auf (ungefähr) Erdpotential liegt, auf eine gefährliche Spannung ansteigt. Einige elektrische Normen verbieten aus diesem Grund Sicherungen in Neutralleitern. Selbst in einem System ohne gefährliche Spannungen kann ein solcher Spannungsanstieg zu Schäden führen.

In einem Split-Rail-Gleichstromsystem oder einem Mehrphasen-Wechselstromsystem, das den Neutralleiter verschmilzt, kann es zu Überspannungen kommen, da Lasten an verschiedenen Polen / Phasen in Reihe geschaltet werden.

Allerdings passen nicht alle Schaltkreise zu diesem Modell. In solchen Fällen müssen Sie darüber nachdenken, wo Überströme fließen können und wie Sie sich vor diesen schützen können. In einigen Fällen kann es als notwendig erachtet werden, mehr als eine Sicherung (oder besser noch einen mehrpoligen gemeinsamen Auslöse-Leistungsschalter) einzubauen, um einen angemessenen Schutz zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere dann, wenn Sie mit Ausgängen im "Open Collector" -Stil arbeiten, die das "Masse" -Ende des Geräts umschalten.