Zkouška trvanlivosti Zn0 varistorů (interference.8)

Na reprezentativní skupině varistorů, používaných pro ochranu napájecích obvodů elektrických přístrojů (časová relé, spínací hodiny, měřicí přístroje a pod./,byla provedena zkouška elektrické trvanlivosti. Při zkoušce byly jednotlivé zkušební vzorky namáhány řadou proudových rázových vln 8/20 p,s o vrcholové hodnotě 600 a 1500 A . Interval mezi jednotlivými rázy byl 30 sekund. Časové průběhy napětí a proudu varistoru byly během proudového rázu oscilografovány. Při jejich dalším matematickém zpracováním byla vypočtena pohlcená energie

 a náboj, prošlý varistorem

Meze t, a t2 obou integrálů odpovídají časovému intervalu průchodu proudového impulsu varistorem. Časový odstup jednotlivých rázů byl volen s ohledem na energetickou pohltivost varistorů tak, aby nedocházelo k jejich zvýšenému ohřevu. Během měření byla sledována povrchová teplota varistorů. Schéma zkušebního obvodu je na obr. 6. Oscilogramy křivek napětí a proudu varistoru pro vlnu 600 A , 8/20 ps jsou na obr. 7, pro vlnu 1500 A na obrázku

Blokové schéma měřícího pracoviště

Časový průběh rázové proudové vlny 8/20 a napětí na varistoru při prvotním namáhání. Měřítka napětí 200V/d, proud 100 A/d.
Oscilogram napětí a proudu varistoru při namáhání rázovou vlnou 8/20-600A. Pohlcená energie 9,9J, náboj 13,3mC.

Časový průběh rázové proudové vlny 8/20 a napětí na varistoru při prvotním namáhání. Měřítka napětí 200V/d, proud 100 A/d.
Oscilogram napětí a proudu varistoru při namáhání rázovou vlnou 8/20-1500A. Pohlcená energie 27,2J, náboj 32,5mC.

Po provedení stanoveného počtu rázů bylo měřeno napětí na varistoru Uv, vyvolané průchodem stejnosměrného proudu 1 mA. Měření bylo prováděno pro obě polarity napájecího napětí. V grafickém vyjádření se sledují změny poměrného napětí dUv = Uv/Uvo s počtem provedených zkušebních cyklů. Napětí Uvo je napětí varistoru na začátku zkoušky nového vzorku (měřeno proudem 1 mA).
Závislost poměrného napětí dUv na počtu aplikovaných proudových rázů umožňuje určit mez trvanlivosti zkoušeného varistoru. Obecně používaným kritériem pro stanovení meze trvanlivosti je pokles dUv o 10% pod úroveň změřenou na začátku zkoušky nového vzorku. Výsledky měření pro namáhání proudovou vlnou 600 A jsou na obr. 9. Dosažená mez trvanlivosti 200 rázů. Pro extrémní proudové namáhání vlnou 1500 A klesá trvanlivost téměř desetkrát, jak je patrné z obr. 10. Obě závislosti, zachycené v jednom grafu jsou na obrázku 1.