Einsatz von Metalloxid-Varistoren zum Überspannungsschutz ...

Seite 64 6 Grundsätzliches Betriebsverhalten der Varistoren in umrichtergespeisten Antrieben
Spannung / V
500
0
Spannung am Varistor
Strom durch den Varistor
2 4 6
Zeit / µs
8 10
Abb. 6.4: Oszillogramm von Varistorspannung und –strom
Resistiver Strom fließt also nur im Bereich des ersten Spannungsmaximums eines
jeden Impulses durch den Varistor. Die restliche Zeit ist der Strom rein kapazitiv. Nur
auf diese Weise ist es möglich, dass der Varistor im Kennlinienbereich größter
Nichtlinearität betrieben wird (vgl. Abb. 6.5 * ), da die Ströme von einigen Ampere nur für
wenige Mikrosekunden durch den Varistor fließen. Allerdings wird der Varistor bei jeder
auftretenden Überspannung resistiv leitend, was die hier vorliegende Betriebsart
wesentlich vom konventionellen Einsatz unterscheidet, wo im Dauerbetrieb nur ein
geringer Leckstrom fließt und Überspannungen nur sehr selten auftreten.
Û / V
700
600
500
400
300
200
kapazitiv resistiv + kapazitiv kapazitiv
ivar = 10,5 A
DC
AC
ΔU = 200 V
Δt = 200 ns
→ 1 kV/µs
du/dt = 0
ivar ≠ 0
du/dt = 0
ivar ≠ 0
Kennlinienbereich für
Umrichterbetrieb
10µ 100µ 1m 10m 100m 1 10 100 1k 10k
Strom / A
du/dt = 0
ivar = 0
Abb. 6.5: U-I-Kennlinie von Varistortyp 2 mit
gekennzeichnetem Bereich für Umrichterbetrieb
Stoßstrom
* Die Abweichung der Kennlinienpunkte bei Umrichterbetrieb von der AC-DC- und
Restspannungskennlinie wird an späterer Stelle in Kap. 7.1.1 diskutiert.
10
5
0
Strom / A