Spektroskopia impedancyjna w badaniach właściwości ograniczników przepięć niskiego napięcia poddanych działaniu impulsowych narażeń energetycznych

Ograniczniki przepięć stosowane do ochrony instalacji i urządzeń elektrycznych są obecnie wytwarzane głównie na bazie warystorów tlenkowych ZnO. Każde przepięcie powoduje powstanie narażenia energetycznego, które w pewnym stopniu degraduje wewnętrzną strukturę warystora. W efekcie zmienia to jego właściwości oraz wskutek kumulowania się efektów starzeniowych prowadzi do skrócenia czasu życia. Artykuł przedstawia metodę i wyniki badań niskonapięciowych ograniczników przepięć z warystorami tlenkowymi, poddawanych działaniu standaryzowanych impulsowych narażeń energetycznych. W badaniach zastosowano układ pomiarowy umożliwiający rejestrację szerokopasmowych charakterystyk niskosygnałowej impedancji warystorów. W oparciu o te dane analizowano zmiany wybranych parametrów elektrycznych, wywołane efektami starzeniowymi.

Surge arresters used for protection of electrical installations and devices are currently manufactured mainly from ZnO varistors. Each overvoltage causes energetic stress, which degrades the internal structure of the varistor. As a result, it changes its properties, and by cumulative effects of aging processes reduces the lifetime. The paper presents the method and results of the investigations of low voltage ZnO surge arresters stressed by standardized current pulses 8/20 ms repeated in 5 experimental cycles. In laboratory studies a FRA measuring system was used to record broadband impedance characteristics of varistors. Based on impedance spectroscopy data changes in selected electrical parameters of varistors due to the cumulative effects of energetic stresses were analyzed.