Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

Seite 28 2 Theoretische Grundlagen und Stand der Technik
dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von TE gleich Null ist, so dass eine
praktisch unbegrenzte elektrische Lebensdauer der Wicklung garantiert werden kann.
Über die Pulsfrequenz des Umrichters und die maximal anliegende Spannung, die die
Isolation belastet, lässt sich nun mit Hilfe von Abb. 2.20 die Lebensdauer der Isolation
berechnen.
Abb. 2.20: Durchschlagimpulszahl (Anzahl der Spannungsimpulse bis zum
Durchschlag) bzw. TE-Wahrscheinlichkeit abhängig von angelegter Impulsspannung,
nach [Kau 94]
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden damals neue zulässige Grenzwerte für die
Drahtlackisolierung nach der Kurve in Abb. 2.21 aufgestellt. Sie werden im Bereich für
Anstiegszeiten tr < 200 ns durch die Windungsisolierung bestimmt, weil für solche
schnellen Impulse die Spannungsverteilung besonders ungünstig ist und diese daher
besonders stark beansprucht wird. Für Anstiegszeiten tr > 200 ns wird die
Querisolierung stärker beansprucht, und somit bestimmt sie den Grenzwert für das
Gesamtsystem. Auffällig ist, dass für sehr kurze Anstiegszeiten die Grenzspannung
deutlich unter 1200 V liegen kann, so dass aufgrund der von einem Umrichter, gespeist
aus dem 400 V Netz, hervorgerufen Überspannungen an den Maschinenwicklungen
auf jeden Fall Handlungsbedarf bei der Reduzierung von Überspannungen an der
Maschine besteht.
Im Entwurf für [Norm 1], die Empfehlungen zur Dimensionierung von Maschinen für
den Einsatz am Frequenzumrichter gibt, wird als Grenzwert für Anstiegszeiten
tr > 500 ns eine maximale Leiter-Erde-Spannung von 1560 V angegeben, wenn die
Netzspannung 500 V Wechselspannung (verkettet, effektiv) nicht überschreitet.