Ограничители перенапряжений

На основе оксида цинка, имеющего резко выраженную нелинейность вольт-амперной характеристики, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальное напряжение 110—500 кВ.

ОПН 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 2,2Uф через ОПН протекает ток 10⁴ А. После прохождения импульса напряжения ток в цепи ОПН определяется фазным напряжением сети.

Рис.8. Вольт-амперная ха­рактеристика ограничителя ОПН-500

ОПН ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8Uф и атмосферные перенапряжения до (2-2,4)Uф. Из вольт-амперной характеристики ОПН-500 (рис.8) видно, что при снижении перенапряжений с 2Uф до Uф ток, протекающий через резисторы, уменьшается в 10⁶ раз. 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.