Параметры варисторов ОПН

Таблица 6.1

Средние значения параметров С и a оксидно-цинковых варисторов

i, A 10-4 10-3 10-2 10-1
U/U100 0,7 0,74 0,78 0,82 0,86 0,91 1,1 1,3
a     0,2     0,03 0,04 0,06 0,1
C/U100     0,86       0,9 0,93 0,96
                           

U100 - остающееся напряжение на варисторе при токе 100А.

 

Протекание через варисторов токов, превышающих 500 А, нежелательно, поскольку в том случае резко возрастает коэффициент нелинейности.

Вольт-амперная характеристика варисторов позволяет комплектовать ОПН с улучшенными защитными характеристиками без искровых промежутков. Однако отсутствие искровых промежутков обусловливает протекание через ОПН токов 50 Гц при рабочем напряжении сети. Чрезмерная величина этих токов может привести к перегреву варисторов и выходу ОПН из строя.

Ток, протекающий через ОПН в нормальном режиме содержит емкостную и активную составляющие. При напряжениях, не превышающих 0,7 U100 , преобладает емкостная составляющая тока, не вызывающая нагрева варисторов. Этому соответствует градиент напряжения 1,0 кВ/см. При больших градиентах напряжения резко возрастает нелинейная проводимость и активная составляющая тока, что приводит к существенному нагреву варисторов. Критическое значение градиента рабочего напряжения 1,0 кВ/см соответствует максимально допустимому току через варистор 1 мА, являющемуся в основном током проводимости, что подтверждается осциллограммами тока через варистор при разных напряжениях 50 Гц.

Пропускная способность ОПН и характер их повреждения зависят от амплитуды и длительности тока через них. При протекании через ОПН импульсов тока большой длительности, характерных для коммутационных воздействий, наблюдается их существенный нагрев. Амплитуда импульса, приводящего к повреждению варисторов диаметром 28 мм составляет 80-120 А, причем в результате таких воздействий происходит проплавление в варисторах сквозных отверстий, а в ряде случаев варисторы разрушаются. При коротких импульсах тока 8/20 мкс, характерных для грозовых перенапряжений, варисторы не разрушаются даже при воздействии импульсов с амплитудой до 1000-1500 А. Дальнейшее увеличение тока при таких коротких импульсах приводит к перекрытию варисторов по боковой поверхности, однако ток перекрытия может быть значительно увеличен, если покрыть боковую поверхность варисторов специальным изоляционным лаком или залить варисторы полимерным компаундом.

 

Таблица 6.2.

Пропускная способность оксидно-цинковых варисторов при воздействии

импульсов грозовых перенапряжений

Образцы оксидно-цинковых варисторов (ВР) Пропускная способность ВР на импульсах тока 8/20 мкс (20 импульсов), кА
ВР диаметром 28 мм 1,2 - 1,5
ВР диаметром 28 мм (боковая поверхность покрыта глифталевым лаком) 2,2 - 2,5
ВР диаметром 28 мм (залитые полимерным компаундом) ³5
ВР диаметром 60 мм ³10
ВР диаметром 60 мм (залитые полимерным компаундом) ³25  

 

В последние годы разработаны ВР увеличенного диаметра (45, 60 и 85 мм) и, соответственно большей пропускной способности.