Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

10 Zusammenfassung, Weiterarbeit und Fazit Seite 155
In Kapitel 8 wurde erkannt, dass die Varistoren in der angesprochenen Anwendung in
jedem Fall als Kurzschluss ausfallen. Um trotz eines ausgefallenen Varistors den
Antrieb unterbrechungsfrei weiterbetreiben zu können, wird der Einsatz von
Schmelzsicherungen vorgeschlagen. Es muss die Selektivität gewährleistet sein, nach
der im Fall eines kurzgeschlossenen Varistors eine ihm vorgeschaltete Sicherung
anspricht, bevor der Umrichterüberstromschutz überhaupt von dem Kurzschluss
Kenntnis nimmt. Für die Anwendung wird ein handelsüblicher Sicherungstyp
vorgeschlagen. Der Sicherungsnennstrom wird anhand des Varistoreffektivstroms
bestimmt, welcher für jede Anwendung gemessen werden muss. Der
Varistoreffektivstrom selber ist kaum temperaturabhängig, steigt aber mit steigender
Zwischenkreisspannung.
10.2 Weiterarbeit
In der vorliegenden Arbeit wird das Überspannungsschutzkonzept ausschließlich in
Niederspannungsantrieben bis UZK = 700 V untersucht. Wie vorher bereits erläutert,
eignet sich die Methode aber besonders zur Anwendung in Antriebssystemen großer
Leistung, so dass es sich anbietet, das Schutzkonzept auch für
Mittelspannungsantriebe einzusetzen. Wegen der deutlich größeren Baugrößen ist die
reflektierte Spannung bei weitem nicht so groß wie in Niederspannungsanwendungen
und somit auch die Energie in den Varistoren verkleinert. Wegen der Verwendung von
Varistoren höherer Restspannung wird aber die Varistoreigenkapazität entsprechend
kleiner, so dass der positive Einfluss auf die Spannungsverteilung in der Wicklung
weniger ausgeprägt sein wird, was aber durch ohnehin längere Anstiegszeiten z. T.
wieder kompensiert werden könnte.
Außerdem bietet sich die Möglichkeit an, die Effekte der Spannungsreduktion und der
Spannungslinearisierung mittels Mikrovaristoren direkt in die Windung zu verlagern.
Möglicher Weise lässt sich durch Einmischen von Mikrovaristoren in die
Windungsisolierung das ungünstige Verhältnis aus Erd- und Windungskapazität direkt
positiv beeinflussen bei gleichzeitiger Reduzierung der Spulenspannung durch die
halbleitenden Eigenschaften der Mikrovaristoren [Hin 08], [Greu 04].
Die hier durchgeführten Alterungsversuche hatten primär zum Ziel, die auftretenden
Alterungseffekte von Metalloxid-Varistoren bei verschiedenen Belastungsarten zu
klären. Aus dem unterschiedlichen Verhalten der Materialien verschiedener Hersteller
wurden Empfehlungen ausgesprochen, welches Alterungsmuster ein Material zeigen