14.8. Ограничители перенапряжения.
На основе оксида цинка, имеющего резко выраженную нелинейность вольт-амперной характеристики, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальное напряжение 110-500 кВ.
Рис. 14.11. Вольт-амперная
характеристика ОПН-500.
ПН
представляет собой нелинейный резистор
с высоким коэффициентом нелинейности
α = 0,04 (против 0,1—0,2 для вилита). Он
включается параллельно защищаемому
объекту (между потенциальным выводом
и землей) без разрядных промежутков.
Благодаря высокой нелинейности при
номинальном фазном напряжении через
ОПН протекает ничтожный ток 1 мА. При
увеличении напряжения сопротивление
ОПН резко уменьшается, ток, протекающий
через него, растет. При напряжении 2,2UФчерез ОПН протекает ток 104А. После
прохождения импульса напряжения ток в
цепи ОПН определяется фазным напряжением
сети.
ОПН ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8 UФи атмосферные перенапряжения до (2-2,4)UФ. Из вольт-амперной характеристики ОПН-500 (рис. 14.11) видно, что при снижении перенапряжений с 2UФдоUФток, протекающий через резисторы, уменьшается в 106раз. Сопровождающий ток, протекающий после срабатывания аппарата, невелик (миллиамперы), так же как и невелика мощность, выделяемая в резисторах. Это позволяет отказаться от последовательного включения нескольких искровых промежутков и дает возможность присоединять ОПН непосредственно к защищаемому оборудованию, что значительно повышает надежность работы.
Высокая нелинейность резисторов ОПН (для области больших токов (α = 0,04) позволяет значительно снизить перенапряжения и уменьшить габариты оборудования, особенно при напряжении 750 и 1150 кВ.
Габаритные размеры и масса ОПН намного меньше, чем у обычных вентильных разрядников того же класса напряжения.