Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

8 Degradation von Metalloxid-Varistoren Seite 107
8.2.3 Erklärung grundsätzlicher Kennlinienalterung anhand des Verhaltens
unterschiedlicher Prüflingstypen
Zur grundsätzlichen Erklärung, was Kennlinienalterung von Varistoren in
umrichtergespeisten Antrieben bedeutet und wie sie sich bei den einzelnen
Prüflingstypen generell bemerkbar macht, werden Abb. 8.5 und Abb. 8.6
herangezogen. Vorab muss erwähnt werden, dass die Parameter U1 mA, DC, U6 mA, DC und
C(10 kHz) zu Beginn an neuen Prüflingen aufgenommen wurden, während die
Parameter Pv, inv, Uinv und Iinv, res auf die Endwerte der Verlustleistungsmessung im Zuge
der Eingangsmessung nach ca. einer Stunde bezogen werden. So wird die z. T. starke
Änderung der Parameter U1 mA, DC, U6 mA, DC und C(10 kHz) innerhalb der ersten Stunde
erklärt, weil bereits die Eingangsmessung der Verlustleistung zu einer
Kennlinienverschiebung führt. Beim Vergleich von U1 mA, DC, U6 mA, DC bei allen
untersuchten Prüflingstypen fällt auf, dass beide Parameter sich stets nach dem
gleichen Trend ändern, wobei die Änderung von U6 mA, DC immer geringer ausfällt als
die von U1 mA, DC. Nachfolgend wird die Änderung der Parameter U1 mA, DC, U6 mA, DC
allgemein als „Änderung der Kennlinie im Leckstrombereich“ bezeichnet. Ein Anstieg
der gemessenen Verlustleistung bei Umrichterbetrieb ist immer verbunden mit
kleineren Werten für U1 mA, DC und U6 mA, DC; allerdings kann auch eine geringe Änderung
von U1 mA, DC und U6 mA, DC mit einer starken Änderung der Verlustleistung verbunden
sein, wie es z. B. bei Prüflingstyp 5 ab ca. 500 Stunden Versuchszeit der Fall ist. Mit
anderen Worten drückt sich sinkende Verlustleistung immer in größeren Werten für
U1 mA, DC und U6 mA, DC aus, wie bei Prüflingstyp 1 ab ca. 300 Stunden Versuchszeit
beobachtet werden kann. Wenn die Verlustleistung steigt, wird Uinv kleiner bzw. Iinv
nimmt geringfügig zu (vgl. Prüflingstypen 4 und 5, Abb. 8.6); mit sinkender
Verlustleistung nimmt Uinv zu und Iinv wird geringfügig kleiner, wie beim Prüflingstyp 1
ab einer Versuchszeit von 300 Stunden. Die Änderung der Kapazität scheint keinen
erkennbaren Regeln zu folgen; allerdings war der Trend bei einem Prüflingstyp stets
konsistent, so dass z. B. bei Prüflingstyp 2 innerhalb der ersten Stunde die Kapazität
um ca. 10 % gegenüber dem Startwert abnahm und für die restliche Versuchszeit auf
einem konstanten Niveau blieb. Für die Prüflingstypen 1, 4 und 5 war die Änderung der
Kapazität insgesamt sehr gering, und zudem wurde sie unvorhersehbar entweder
geringfügig kleiner oder größer.