Einflüsse auf das Energieaufnahmevermögen von Metalloxidableitern

Metalloxidableiter bieten gegenüber den Schutzeinrichtungen mit Funkenstrecken bezüglich ihres Ansprechverhaltens erhebliche Vorteile. Im Überspannungsfall bricht die Spannung nicht zusammen, sondern stellt sich, entsprechend ihrer nichtlinearen Kennlinie, auf eine die Betriebsspannung übersteigende Restspannung ein. Bei energiereichen Überspannungsereignissen führt der dadurch entstehende hohe Energieumsatz im Ableiter zur starken Erwärmung der Keramik. Dies kann zur sofortigen mechanischen oder thermischen Zerstörung des Ableiters führen. Überspannungsereignisse mit geringerer Energie beeinflussen die elektrischen Eigenschaften der Metalloxidkeramik und nehmen so Einfluss auf sein Energieaufnahmevermögen bei zukünftigen Belastungen.

In der vorliegenden Arbeit wird hauptsächlich der zweite Fall, also die Schädigung des Ableiters durch Impulsströme untersucht, nicht dessen sofortige Zerstörung. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Energien der zur Verfügung stehenden Stoßstromanlagen nicht ausreichen, um Ableiter oder einzelne Varistorscheiben mit praxisrelevantem Durchmesser zu zerstören. Aber auch bei geringeren Energien treten mechanische Schädigungen in Form von Rissen in der Keramik auf. Die Ausprägung und ihr Einfluss auf den Weiterbetrieb des Ableiters hängen von der Impulsenergie sowie von der Stromsteilheit ab.