Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

Seite 78 7 Spezielles Betriebsverhalten von Varistoren beim Einsatz in umrichtergespeisten Antrieben
Wert für die Zwischenkreisspannung vor, und kK wird konstruktionsbedingt über die
10-kA-Restspannung eingestellt. Für die hier betriebenen Grundsatzuntersuchungen
ist es allerdings deutlich einfacher, bei vorgegebener Varistorkennlinie die
Zwischenkreisspannung zu variieren und so das System auf den Varistor einzustellen
und nicht umgekehrt.
Abb. 7.4 zeigt kK aufgetragen über kS für verschiedene Varistoren. Die
Zwischenkreisspannung wurde auch hier variiert zwischen UZK = 400 V und 700 V. Für
kleine kS ist der Zusammenhang zwischen kK und kS annähernd linear, da bei resistiver
Aussteuerung des Varistors seine Spannung nahezu unabhängig von der eingestellten
Zwischenkreisspannung ist (vgl. Abb. 7.2 und Abb. 7.3); daher ändern sich kK und kS
gleichermaßen mit der Änderung der Zwischenkreisspannung. Für kS → (1 + ru) bzw.
für große kK wird der Varistor nicht mehr resistiv ausgesteuert, und es gilt
kS ≈ (1 + ru) = konst.
k K
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
Typ 1
Typ 3
Typ 4
Typ 5
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
Abb. 7.4: Gemessene Parameter kK abhängig von kS für verschiedene Varistortypen
bei variierter Zwischenkreisspannung, Versuchsstand 1,Kabeltyp 6
Abb. 7.4 zeigt, dass die Kennlinienverläufe der Varistortypen 1, 3 und 5 sehr ähnlich
und damit die Zusammenhänge zwischen kK und kS nahezu gleich sind. Varistortyp 3
besitzt im Gegensatz zu den Typen 1 und 5 eine fast doppelt so große Kapazität,
wodurch die Anstiegszeit der Spannung größer und die Reflexion entsprechend kleiner
ist. Daher läuft kS bereits für kleinere kK gegen seinen Maximalwert verglichen mit den
Varistortypen 1 und 5. Bei Varistortyp 4 ist für gleiche kK der Schutzpegelparameter kS
größer verglichen mit den anderen Varistortypen, wonach der Schutzpegel höher (also
schlechter) ist. Anders gesagt ist die Belastung und somit der Verlustleistungsumsatz
des Varistortyps 4 bei gleicher Zwischenkreisspannung geringer als bei den anderen
Varistortypen. Verglichen mit den Betrachtungen in Kap. 3.2, wo auf den Schaltstoß-
k S
500 V
550 V
600 V
650 V
700 V
UZK =
400 V
450 V