Ограничители перенапряжения

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Раньше  использовали разрядники РВМГ – разрядник  вентильный с магнитным гашением. В нем дуга вращается в магнитном  поле и гаснет быстрее, т.к. она тратит энергию на механическое движение. При этом увеличивается длина  дуги и поверхность охлаждения. Со временем этого стало не достаточно.

      Чтобы уменьшить дугу, нужно увеличить  ток гашения I_гаш при неизменном напряжении гашения U_гаш, поэтому характеристика уходит вниз.

      Стали использовать разрядники РВРД и РВТ. В них сохраняется принцип  магнитного поля и еще дуга затягивается в щели из газогенерирующего материала. Из-за этого цены на разрядники стали  очень быстро расти.

      Тогда стали использовать ОПН. ОПН пропускает очень легко ток молнии и создает  ему очень большое сопротивление. В основе ОПН ледит окись цинка.

      Первые  ОПН использовали неохотно, т.к. они  выделяли газ и взрывались. Встала задача надежной герметизации ОПН. Несмотря на это ОПН очень удобны, т.к. они  компактны.

      Недостаток: В отличии от РВ ОПН является постоянно под нагрузкой и через него течет ток утечки. При прохождении тока молнии ОПН нагревается, и это может привести к необратимым последствиям. Поэтому ОПН выбирают не только по току молнии, но и по току к.з. 

        
 
 
 
 
 

        
 
 
 

      Для разных участков схема замещения  ОПН разная.      1. 

      2.                                            3.                                        4.

        
 
 
 
 
 
 

      Ток имеет емкостно-омический характер.

      R_в обусловлено неизменной во всей области воздействующих напряжений проводимостью, определяемой температурой отрезка.

      R_n обусловлено проводимостью и определяющее ВАХ всего резистора в области рабочих напряжений и перенапряжений.

      R_в определяется объемным сопротивлением гранул оксида цинка и представляет собой проводимость нелинейного резистора при больших значениях тока.

      L следует учитывать в режимах быстрорастущих больших импульсных токов. 

       Примерная структура материала:

      нелинейного варистора 
 
 
 

      Температура обжига t⁰_обж»1300⁰С.

      Также присутствует висмут, сурьма, кобальт, марганец.

      Оксид цинка составляет 90% всей керамики.

        
 
 
 
 
 
 

      Нелинейность  и стабильность характеристики зависит  от наличия и состава других материалов керамики, режима обжига материалов, от температуры варистора и окружающей среды и формы, протекающего через  резистор тока.

      Существует  система аварийного выхлопа, необходимая, когда объем, выделяющихся газов  очень большой.

      В момент протекания большого тока контакт  между зернами становится почти  равным 0. 
 

      U=AI^a, где a – вентильность

      

      U₁₀₀=U_ост на варисторе при I=100А. 

      Для нелинейного  резистора первоначальное значение имеет температурный режим, определяющий каково равновесие и термическая  устойчивость.