DE102019209588B3

DE102019209588B3 - Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters, wobei dem Überspannungsableiter eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet ist, und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102019209588B3
Application number: DE102019209588.7A
Authority: DE
Inventors: Maik Dittert; Markus PHILIPP
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2039-07-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters (VAR), wobei dem Überspannungsableiter eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet sind.Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters, wobei dem Überspannungsableiter eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet ist und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.
Hintergrund
Verschiedenste Überspannungsschutzableiter degradieren. Dabei ist die Degradation - auch Alterungsprozess genannt - von verschiedenen Merkmalen, insbesondere jedoch Impulsbelastung, Temperatur und temporäre Überspannungen (z.B. aufgrund von Fehlern des Versorgungsnetzes) beeinflusst.
Die Folgen eines solchen Alterungsprozesses können z.B. bei einem Varistor als Überspannungsschutzableiter Leckströme sein, die eine unzulässige Erwärmung des Überspannungsschutzableiters verursachen können.
In aller Regel soll diese unzulässige Erwärmung durch außer Betrieb Setzung des Überspannungsschutzableiters, z.B. durch Abtrennung oder Kurzschließen des Überspannungsschutzableiters, aufgefangen werden.
Damit der Verwender hierüber informiert ist, kann eine Statusanzeige vorgesehen sein. Typischerweise ist die Statusanzeige mit der temperatursensitiven Trennstelle gekoppelt, wobei in einen Arbeitszustand und einen Defektzustand unterschieden wird. Es gibt jedoch auch Überspannungsschutzableiter, die einen Warnzustand kurz vor Lebensdauerende basierend auf einem temperatursensitiven Material oder eines Lotmaterials mit leicht geringerem Schmelzpunkt als die Trennstelle aufweisen. Jedoch sind diese Warnzustandsanzeigen nur in der Lage eine Warnung kurz vor einem zu erwartenden Lebensdauerende des Überspannungsschutzableiters bereitzustellen. Allerdings ist dies auf Grund der Vielzahl von Einflüssen nur schwer abzuschätzen, sodass eine großzügige Sicherheitsmarge eingeplant ist.
Beispielhafte Vorrichtungen sind z.B aus der dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2012 002 281 U1 der Anmelderin bzw der US Patentanmeldung US 2012 / 0 239 321 A1 bekannt.
Insbesondere in größeren elektrischen Anlagen sollten Überspannungsschutzableiter kontrolliert werden, um einen Stillstand von Anlagen zu vermeiden. In aller Regel erfolgt ein Austausch daher nach festgelegten Betriebsintervallen oder bei einem Ausfall.
Da Überspannungsschutzableiter eher teure Bauelemente sind, sollte ein Austausch nur dann stattfinden, wenn der Überspannungsschutzableiter bereits ausgefallen ist oder ein Ausfall des Überspannungsschutzableiters unmittelbar bevorsteht. Aufgrund der Sicherheitsmargen ist jedoch dies nur unzureichend möglich.
Aufgabe
Es wäre daher wünschenswert die tatsächliche Belastung der Überspannungsschutzableiter zu erfassen, sodass eine Wartung und Instandhaltung der Überspannungsschutzableiter entsprechend ihrer Belastung und nicht ausschließlich nach festgelegten Serviceintervallen erfolgen kann.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mittels eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 bzw. einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
Kurzdarstellung der Figuren
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren weiter erläutert werden, wobei

1 eine schematisches Flussdiagramm von Verfahren gemäß Ausführungsformen der Erfindung, und
2 eine schematische Darstellung von Elementen einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt.

Ausführliche Beschreibung
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender (unter Bezugnahme auf die Figuren) dargestellt werden. Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.
Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten, zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.
„Benachbart“ schließt im Nachfolgenden explizit eine unmittelbare Nachbarschaftsbeziehung ein ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. „Zwischen“ schließt im Nachfolgenden explizit eine Lage ein, in der das zwischenliegende Teil eine unmittelbare Nachbarschaft zu den umgebenden Teilen aufweist.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters (VAR), wobei dem Überspannungsableiter (VAR) eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet sind, welches beispielhaft in 1 skizziert ist, wird einem ersten Schritt 100 die Restspannung U(t) am Überspannungsableiter VAR über die Zeit t im Verlauf eines Ableitereignisses gemessen.
Die nachfolgend skizzierten Verfahrensschritte können insbesondere mit einer erfindungsgemäßem Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters VAR vorgenommen werden. Eine beispielhafte Vorrichtung 1 weist hierzu eine Spannungsmesseinrichtung Su auf, um im Verlauf eines Ableitereignisses die Restspannung U(t) am Überspannungsableiter VAR über die Zeit t zu messen.
Diese Verlaufsmessung kann z.B. durch das Überschreiten eines Spannungswertes / Stromflusses gestartet werden. Der Verlauf kann durch mehrmalige Strombestimmung in vorgegeben / vorgebbaren Intervallen erfolgen, wobei das Ende der Verlaufsmessung durch das Unterschreiten eines Spannungswertes / Stromflusses beendet wird. Dabei können die Startbedingung und die Endbedingung unterschiedlich ausgestaltet sein. Der Abstand zwischen den einzelnen Messungen eines Verlaufes kann periodisch erfolgen. Es wäre jedoch auch denkbar, die Abstände in Abhängigkeit eines zuvor gemessenen Spannungswertes / Stromflusses einzustellen.
In einem weiteren Schritt 200 wird die Stromamplitude I(t) über die Zeit aus der U/I Kennlinie des Überspannungsableiters VAR mittels des gemessenen Verlaufes der Restspannung U(t) am Überspannungsableiter VAR über die Zeit t ermittelt.
Eine beispielhafte Vorrichtung 1 weist hierzu eine Auswerteeinrichtung CPU auf, um die Stromamplitude I(t) über der Zeit aus der U/I Kennlinie des Überspannungsableiters VAR mittels des gemessenen Verlaufes der Restspannung U(t) am Überspannungsableiter VAR über der Zeit t zu ermitteln. Die Auswerteeinrichtung CPU kann ein Microcontroller, ein Microprozessor, ein FPGA (Field Programmable Gate Array), ein ASIC (application-specific integrated circuit) oder dergleichen sein. Die Schritte können fest codiert oder programmtechnisch vorgegeben sein. Die CPU kann einen internen Speicher und/oder einen externen Speicher MEM aufweisen, um Daten von Messungen, Berechnungen, Kennlinien, Derating-Kurven, etc. zu speichern bzw. zwischen zu speichern.
In einem weiteren Schritt 300 wird der zeitliche Verlauf der gemessenen Restspannung U(t)) über die Zeit t zu einer vorbestimmten Impulsform zugeordnet. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können hierfür unterschiedliche Pulsformen vorgegeben sein. Bekannte Pulsformen, die z.B. häufig in Datenblätter verwendet werden, sind die Prüfpulse 8/20 µs; 10/350 µs; 1,2/50 µs, wie sie z.B. in der Norm DIN EN 61643-11:2019-03;VDE 0675-6-11:2019-03, VDE 0675-6-11:2019-03 bezeichnet sind. Andere Pulsformen sind hierdurch nicht ausgeschlossen, soweit dafür Deratingkurven bestimmt sind. Dieser Schritt 300 kann auch als Zuordnung eines Energieäquivalents zu einer vorbestimmten (z.B. normativen) Impulsformen verstanden werden.
Die Auswerteeinrichtung CPU kann entsprechender Weise dazu eingerichtet sein, den zeitlichen Verlauf der gemessenen Restspannung U(t) über die Zeit t zu einer vorbestimmten Impulsform zuzuordnen.
In einem weiteren Schritt 400 wird die Einzelbelastung I²t aus der ermittelten Stromamplitude I(t) und der zugeordneten Impulsform berechnet.
Die Auswerteeinrichtung CPU kann wiederum entsprechender Weise dazu eingerichtet sein, die Einzelbelastung I²t aus der ermittelten Stromamplitude I(t) und der zugeordneten Impulsform zu berechnen.
Anschließend kann die in Schritt 400 berechnete Einzelbelastung I²t zu den zuvor ermittelten Einzelbelastungen in einem Schritt 500 aufsummiert werden, d.h. es wird eine Summe über die Einzelbelastungen ∑I²t gebildet.
Die Auswerteeinrichtung CPU kann wiederum entsprechender Weise dazu eingerichtet sein, die Einzelbelastungen (∑I²t) über die Ableitereignisse aufzusummieren.
Anschließend kann die so aufsummierten Einzelbelastungen ∑I²t mit der maximal möglichen Belastung mittels einer oder mehrerer Deratingkurve(n) in einem Schritt 600 abgeglichen werden.
Die Auswerteeinrichtung CPU kann wiederum entsprechender Weise dazu eingerichtet sein, die aufsummierten Einzelbelastungen ∑I²t mit der maximal möglichen Belastung mittels einer oder mehrerer Deratingkurve(n) abzugleichen.
Anschließend kann eine Angabe in Bezug auf den Zustand des Überspannungsableiters VAR in einem Schritt 700 bereitgestellt werden, wobei die Angabe eine Aussage über den Zustand und/oder eine Austauschempfehlung aufweist.
Die Auswerteeinrichtung CPU kann wiederum entsprechender Weise dazu eingerichtet sein, eine Angabe in Bezug auf den Zustand des Überspannungsableiters VAR bereitzustellen, wobei die Angabe eine Aussage über den Zustand und/oder eine Austauschempfehlung aufweist.
Zustandsangabe kann z.B. sein, dass der Überspannungsableiter VAR noch eine Restlebensdauer entsprechend x Ableitereignissen entsprechend einer vorbestimmten Pulsform aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Angabe auf einer lokalen Anzeige ANZ zur Verfügung gestellt. Die lokale Anzeige kann z.B. eine Lichtanzeige sein, die z.B. mittels Farbwechsel und/oder Blinkmuster den Zustand signalisiert. Alternativ oder zusätzlich kann die lokale Anzeige auch eine digitale Anzeige umfassen, z.B. in Form einer numerischen Anzeige. Die digitale Anzeige kann z.B. ein Epaper-Display sein, sodass auch im stromlosen Zustand eine Zustandsanzeige möglich ist.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Angabe mittels einer Fernmeldeeinrichtung I/O bereitgestellt oder abgerufen werden kann. Eine solche Fernmeldeeinrichtung I/O kann z.B. auf einer einfachen Drahtverbindung basieren, sie kann aber auch Teil eines Bus-Systems (Feldbus, Profibus, Interbus, etc.) oder eines Datenübertagungssystems (Ethernet, WLAN, Mobilkommunikation (insbesondere GSM, UMTS, LTE, Internet of Things), RFID, NFC, Zigbee Bluetooth, Infrarot, etc.) sein. Dabei kann die Fernmeldeeinrichtung I/O sowohl drahtgebunden als auch drahtlos implementiert sein. D.h. ohne Weiteres kann auch eine Cloud-Einbindung realisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Stromamplitude mittels einer normierten U/I Kennlinie ermittelt, wobei die Normierung z.B. auf Basis der 1mA Spannung vorgenommen wird. Die Auswerteeinrichtung CPU kann wiederum entsprechender Weise dazu entsprechend eingerichtet sein.
Dabei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass z.B. Varistoren in ihrem Arbeitsbereich in Abhängigkeit der Stoßstromamplitude eine nahezu lineare Kennlinie bezogen auf die Restspannung aufweisen. Dabei sind Schwankungen von ΔU= 200 V aufgrund der Streuung der 1 mA Spannung über den kompletten Toleranzbereich des Varistors zu verzeichnen. Dies kann in Bezug auf die gemessene Restspannung zu Belastungsunterschieden von 10 kA 8/20 µs führen.
Bei einem Vergleich zwischen zwei Herstellern können dabei Schwankungen / Belastungsunterschiede von bis zu 20 kA auftreten.
Um die Streuung der gemessenen Restspannungen bezogen auf den Hersteller zu kompensieren, kann die Normierung der gemessen Restspannung auf den entsprechenden 1 mA Punkt erfolgen. Diese Normierung führt zu vergleichbaren Restspannungen für einen Hersteller, und somit zu möglichen Rückschlüssen auf die Stoßamplitude.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die zuordbaren Impulsformen zumindest eine der aus der Norm DIN EN 61643-11:2019-03;VDE 0675-6-11:2019-03, VDE 0675-6-11:2019-03 bekannten Impulsformen, insbesondere 8/20 µs, 10/350 µs, 1,2/50 µs ... oder ein Energieäquivalent zu den normativen Impulsformen auf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die U/I-Kennlinie und/oder die Deratingkurve mittels einer zweiten Schnittstelle I/O₂ aus einem Element SE aufweisend den Überspannungsableiter VAR ausgelesen. Beispielsweise kann der Überspannungsableiter VAR Bestandteil eines Steckers SE sein, der in eine passende Fassung enthaltend in die Vorrichtung 1 eingesteckt wird. Die U/I-Kennlinie und/oder die Deratingkurve können z.B. in einem auslesbaren Speicher enthalten sein, der kontaktlos oder kontaktbehaftet beim Einstecken des Steckers SE in die Vorrichtung 1 ausgelesen wird. Alternativ oder zusätzlich kann statt der U/I-Kennlinie und/oder die Deratingkurve auch eine Referenz, z.B. ein URL auf eine entfernte Datenbank zur Verfügung gestellt werden, aus der die Auswerteeinheit CPU die entsprechenden Daten abrufen kann. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können dabei auch weiter Daten, z.B. Messdaten des entsprechenden Überspannungsableiter VAR ausgelesen oder abgerufen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Überspannungsableiter VAR aus einer Gruppe aufweisend Varistor, Transient-Voltage-Supressordiode, gasgefüllter Überspannungsableiter, Funkenstrecke, ausgewählt.
Ohne Beschränkung der Allgemeinehit kann die Vorrichtung 1 und der Überspannungsableiter VAR in einer baulichen Einheit integriert sein.
Somit ermöglicht die Erfindung es, Rückschlüsse auf die tatsächliche Belastung des Überspannungsableiters VAR zu erhalten und somit eine Wartung und Instandhaltung des Überspannungsableiters VAR entsprechend dessen Belastung zu ermöglichen. Dadurch kann ein Austausch rechtzeitig erfolgen, sodass eine elektrische Anlage geschützt ist während zugleich ein zu früher Austausch vermieden wird, wodurch Kosten sowohl für den vorzeiteigen Austausch als auch den Überspannungsableiter VAR selbst gespart werden können.
Dabei wird eine Bewertung des Überspannungsableiters VAR mittels Erfassung der Amplitude und des zeitlichen Verlaufs der Spannung und / oder des Stromes vorgeschlagen. Unter Zuhilfenahme bekannter Parameter des Überspannungsableiters VAR, wie z.B. 1 mA-Spannung und entsprechender Deratingkurven bzgl. der Impulsbelastung des Überspannungsableiters VAR, kann durch Analyse eine Zustandsbewertung des Überspannungsableiters VAR durchgeführt werden. Informationen dieser Bewertung über Belastung und Zustand des Überspannungsableiters VAR können dem Anwender auf unterschiedliche Weise (z.B. mittels Anzeige, Display, Cloud, RFID, NFC, Barcode, Binär durch Schließen mehrerer Kontakte, ...) bereitgestellt werden.
Die Erfassung der Messwerte kann sowohl über eine Spannungs- als auch eine Strommessung erfolgen. Die Messung kann bevorzugt galvanisch getrennt (z.B. über einen Transformator) zur Verfügung gestellt sein.
Die Komponenten zur Messung der Spannung und / oder des Stromes, z.B. die Spannungsmesseinrichtung Su, (kann auch zur Strommessung mittels des Restwiderstandes des Überspannungsableiters VAR verwendet werden) kann auch in dem Element SE als auch in der Vorrichtung 1 oder aber in einer baulichen Einheit aus Vorrichtung 1 und Überspannungsableiter VAR integriert sein.
Alternativ kann die Spannungsmesseinrichtung Su, auch als eigenständige Einheit bereitgestellt sein, z.B. an den Überspannungsableiter VAR einbringbar / aufrastbar / anreihbar.
Für die Auswertung der erfassten Daten sind bevorzugt folgende Parameter bezüglich des Überspannungsableiters VAR bekannt:

• Hersteller (optional)
• 1mA Spannung (Realwert, optional)
• 1mA Spannung (Nominalwert. optional)
• 1mA Spannung Toleranzbereich (optional)
• Derating Kurve des Überspannungsableiter VAR

Obwohl die Elemente der Vorrichtung 1 als integrierte Elemente zuvor beschrieben wurden, ist es in gleicher Weise möglich, diese als Einzelelemente bereitzustellen. Dabei kann jede der dann notwendigen Verbindungen zur Bereitstellung von Messwerten / Daten / Berechnungen / Auswertungen zwischen den einzelnen Elementen sowohl drahtgebunden als auch drahtlos bereitgestellt werden, wobei unterschiedliche System für unterschiedliche Verbindungen verwendet werden können. Die Verbindungen können die jeweiligen Messwerten / Daten / Berechnungen / Auswertungen analog oder digital leitungsgebunden oder kontaktlos übermitteln. Dabei können auch Überlegungen in Bezug auf eine galvanische Trennung Berücksichtigung finden.
Bezugszeichenliste

VAR: Überspannungsableiter
ANZ: lokale Anzeige
I/O: Fernmeldeeinrichtung
CPU: Auswerteeinrichtung
MEM: Speichereinrichtung
SE: Element
Su: Spannungsmesseinrichtung
I/O₂: Kommunikationsschnittstelle
100: Messung der Restspannung U(t) über die Zeit t im Verlauf eines Ableitereignisses
200: Ermitteln der Stromamplitude I(t) über die Zeit aus der U/I Kennlinie mittels des gemessenen Verlaufes der Restspannung U(t) über die Zeit t
300: Zuordnen des zeitlichen Verlaufes der gemessenen Restspannung U(t) über die Zeit t zu einer vorbestimmten Impulsform
400: Berechnung der Einzelbelastung (I²t) aus der ermittelten Stromamplitude I(t) und der zugeordneten Impulsform
500: Aufsummierung der Einzelbelastungen (∑I²t) über die Ableitereignisse
600: Abgleich der aufsummierten Einzelbelastungen (∑I²t) mit der maximal möglichen Belastung mittels der Deratingkurve
700: Bereitstellung einer Angabe in Bezug auf den Zustand des Überspannungsableiters

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters (VAR), wobei dem Überspannungsableiter (VAR) eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet ist, aufweisend die Schritte: • Messung (100) der Restspannung U(t) am Überspannungsableiter (VAR) über die Zeit t im Verlauf eines Ableitereignisses, • Ermitteln (200) der Stromamplitude I(t) über die Zeit aus der U/I Kennlinie des Überspannungsableiters (VAR) mittels des gemessenen Verlaufes der Restspannung U(t) am Überspannungsableiter (VAR) über die Zeit (t), • Zuordnen (300) des zeitlichen Verlaufes der gemessenen Restspannung U(t) über die Zeit t zu einer vorbestimmten Impulsform (8/20; 10/350; 1,2/50), • Berechnung (400) der Einzelbelastung (I²t) aus der ermittelten Stromamplitude I(t) und der zugeordneten Impulsform, • Aufsummierung (500) der Einzelbelastungen (∑I²t) über die Ableitereignisse, • Abgleich (600) der aufsummierten Einzelbelastungen (∑I²t) mit der maximal möglichen Belastung mittels der Deratingkurve, • Bereitstellung (700) einer Angabe in Bezug auf den Zustand des Überspannungsableiters (VAR), wobei die Angabe eine Aussage über den Zustand und/oder eine Austauschempfehlung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe auf einer lokalen Anzeige (ANZ) zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe mittels einer Fernmeldeeinrichtung (I/O) bereitgestellt oder abgerufen werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromamplitude mittels einer normierten U/I Kennlinie ermittelt wird, wobei die Normierung auf Basis der 1mA Spannung vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zuordenbaren Impulsformen zumindest einen aus den 8/20 µs, 10/350 µs, 1,2/50 µs Impulsformen aufweisen
Vorrichtung zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Überspannungsableiters (VAR), wobei dem Überspannungsableiter (VAR) eine U/I-Kennlinie und eine Deratingkurve zugeordnet sind, aufweisend: • Eine Spannungsmesseinrichtung (Su), um im Verlauf eines Ableitereignisses die Restspannung U(t) am Überspannungsableiter (VAR) über die Zeit t zu messen, • Eine Auswerteeinrichtung (CPU), um die Stromamplitude I(t) über der Zeit aus der U/I Kennlinie des Überspannungsableiters (VAR) mittels des gemessenen Verlaufes der Restspannung U(t) am Überspannungsableiter (VAR) über der Zeit t zu ermitteln, • Wobei die Auswerteeinrichtung (CPU) weiterhin eingerichtet ist, um den zeitlichen Verlaufes der gemessenen Restspannung U(t) über die Zeit t zu einer vorbestimmten Impulsform (8/20; 10/350; 1,2/50) zuzuordnen, • Wobei die Auswerteeinrichtung (CPU) weiterhin eingerichtet ist, um die Einzelbelastung (I²t) aus der ermittelten Stromamplitude I(t) und der zugeordneten Impulsform zu berechnen, • Wobei die Auswerteeinrichtung (CPU) weiterhin eingerichtet ist, um die Einzelbelastungen (∑I²t) über die Ableitereignisse aufzusummieren, • Wobei die Auswerteeinrichtung (CPU) weiterhin eingerichtet ist, um die aufsummierten Einzelbelastungen (∑I²t) mit der maximal möglichen Belastung mittels der Deratingkurve abzugleichen, • Wobei die Auswerteeinrichtung (CPU) weiterhin eingerichtet ist, um eine Angabe in Bezug auf den Zustand des Überspannungsableiters (VAR) bereitzustellen, wobei die Angabe eine Aussage über den Zustand und/oder eine Austauschempfehlung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe auf einer lokalen Anzeige (ANZ) zur Verfügung gestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe mittels einer Fernmeldeeinrichtung (I/O) bereitgestellt oder abgerufen werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromamplitude mittels einer normierten U/I Kennlinie ermittelt wird, wobei die Normierung auf Basis der 1mA Spannung vorgenommen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zuordenbaren Impulsformen zumindest einen aus den 8/20 µs, 10/350 µs, 1,2/50 µs Impulsformen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Angabe mittels einer Fernmeldeeinrichtung (I/O) bereitgestellt oder abgerufen werden kann, wobei die Fernmeldeeinrichtung (I/O) eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung stellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die U/I-Kennlinie und die Deratingkurve mittels einer zweiten Schnittstelle (I/O₂) aus einem Element (SE) aufweisend den Überspannungsableiter (VAR) ausgelesen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überspannungsableiter (VAR) aus einer Gruppe aufweisend Varistor, Transient-Voltage-Supressordiode, gasgefüllter Überspannungsableiter, Funkenstrecke, ausgewählt ist.