Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

8 Degradation von Metalloxid-Varistoren Seite 119
Varistoren vom Typ 4 altern auch, allerdings ist der Effekt trotz gleicher Belastung
abhängig von der Qualität des Prüflings, so dass sich dadurch keine zuverlässige
Aussage treffen lassen wird. Die Prüflingstypen 1 und 2 zeigen nur zu Beginn leichte
bis mittlere Alterungserscheinungen; je nach Belastungsintensität erholt sich die
Kennlinie mit zunehmender Versuchsdauer, so dass auf diese Weise keine Aussage
über Zeitraffung möglich ist.
Zur Ermittlung der Zeitraffung wurden nun verschiedene Prüfszenarien durchgeführt, in
denen die Prüfparameter Pulsfrequenz, Betriebstemperatur und
Zwischenkreisspannung (respektive kK) variiert wurden. Die Untersuchungen wurden in
Versuchsstand 2 mit dem Kabeltyp 4 durchgeführt. Als Auswerteparameter werden hier
ausschließlich die Varistorspannungen U1mA, DC und U6mA, DC herangezogen. Der
Beschleunigungsfaktor kB wird definiert als Quotient der Versuchszeiten, zu denen die
Kennlinie in gleichem Maße bei unterschiedlichen Belastungen eingebrochen ist. Für
einen Rückgang auf 80 % des Ausgangswertes ergibt sich aus Abb. 8.14
beispielsweise ein Beschleunigungsfaktor aus der äußeren linken (Messung r) und
äußeren rechten Kurve (Messung o) von:
k
t(0,8)
400
r
B = = = 40
(8.1)
t(0,8)
o 10
Alle Beschleunigungsfaktoren aus Abb. 8.14 und Abb. 8.15 sind in Tabelle 8.2
zusammengefasst. Es ergibt sich dabei eine Tabelle mit einer matrixähnlichen Struktur,
deren Werte reziprok-symmetrisch zur Hauptdiagonalen sind. Die eingetragenen
Beschleunigungsfaktoren entsprechen jeweils dem Quotienten aus tSpalte und tZeile .
Wenn kB größer als 1 ist, liegt eine Beschleunigung des Belastungszustandes vor, für
kB < 1 wird die Belastungssituation durch das durchgeführte Versuchsszenario
verlangsamt. Es ist eine gute Übereinstimmung der Werte bei 1 mA und bei 6 mA zu
erkennen, was bedeutet, dass die Kennlinie nach Beginn der Alterung in den beiden
Kennlinienpunkten gleich schnell altert, was sich in den Ergebnissen vorheriger
Messungen schon angedeutet hat.