Остающееся напряжение разрядника — это напряжение на разряднике при протекании через него импульсного тока с определенной амплитудой и длиной фронта. Оно определяет величину перенапряжения, которое будет действовать на защищаемую разрядником изоляцию после его срабатывания.
Отношение остающегося напряжения на разряднике при импульсном токе с данной амплитудой и длиной фронта к амплитуде его наибольшего допустимого напряжения называют защитным отношением разрядника при этом токе. Чем меньше величина защитного отношения и чем больше значение тока, при котором оно определено, тем лучшим защитным действием обладает соответствующий разрядник.
По отечественным стандартам амплитуды импульсных токов, при которых нормируются остающиеся напряжения, лежат в пределах от 3000 до 10 000 а (для разрядников облегченной конструкции только до 5000).
У разрядников с вилитовым последовательным сопротивлением увеличение амплитуды импульсного тока с 3000 до 5000 а приводит к увеличению остающегося напряжения на 6—8%, а дальнейшее увеличение амплитуды тока с 5000 до 10 000— еще на 10—11%; у разрядников с тервитовым последовательным сопротивлением— соответственно на 10—12% и 15—18%.
В рекомендациях на вентильные разрядники МЭК, а также во многих зарубежных странах остающиеся напряжения указываются до токов с амплитудой 20 000 а.
Рис. 3-6. Вольт-амперные характеристики разрядников различных типов на напряжение 6 кВ I — PB11-6; 2 — РЬМ-С; 3 — РВТ-б
Рис. 3-7. Вольт-амперные характеристики разрядников различных типов на напряжение 35 кВ 1 — РВО-35; 2—РВС-35; 3—РВМ-35
Некоторые фирмы (например, «Дженерал электрик» и «Вестингауз» в США, АСЕС в Бельгии) приводят значения остающихся напряжений при еще больших импульсных токах (до 40—100 ка), однако такие токи в разрядниках не регистрировались.
Оценку качества вентильного разрядника с точки зрения его остающегося напряжения принято проводить по величине защитного отношения.
Уменьшения защитного отношения вентильных разрядников можно достичь, улучшая нелинейность последовательного сопротивления или увеличивая сопровождающий ток. Последнее обычно осуществляется за счет применения искровых промежутков с магнитным гашением (см. § 1-2).
Значительное снижение защитного отношения достигается при использовании в разрядниках токоограничивающих искровых промежутков (например, промежутков с растягиванием дуги сопровождающего тока и вводом ее в узкую щель между стенками дугогасительной камеры), на которые при прохождении через разрядник сопровождающего тока приходится значительная часть напряжения. В разрядниках с такими промежутками последовательное сопротивление может быть принято более электропроводным, что снижает остающееся напряжение разрядника при импульсных токах (см. § 4-7).
В комбинированных разрядниках, где для получения более высокой пропускной способности используется последовательное сопротивление из тервита, нелинейность которого хуже, чем у вилита, для снижения остающихся напряжений при импульсных токах большой амплитуды параллельно части последовательного сопротивления присоединяются искровые промежутки, шунтирующие эту часть сопротивления при прохождении через разрядник импульсных токов, больших некоторой заданной величины (у РВМК-330П порядка 1000 а, у РВМК-500П порядка 1500 а). Вольт-амперная характеристика такого разрядника ступенчатая.
Рис. 3*8, Вольт-амперные характеристики разрядников различных типов на напряжение 220 кВ /-РВС-220; 2 — РВМГ-220; З —РВТ-220
Рис. 3-9. Вольт-амперные характеристики комбинированного разрядника РВМК-500П
1-грозовой режим; 2 — коммутационный; А — область переключения
При этом обращается внимание на то, чтобы остающееся напряжение разрядника при токах, меньших тех, при которых происходит шунтирование части последовательного сопротивления, также не превышало нормируемых значений.
У отечественных вентильных разрядников защитные отношения имеют значения, указанные в табл. 3-3. Примерно такие же, как у отечественных магнитно-вентильных разрядников, защитные отношения имеет большинство лучших зарубежных разрядников.
Вольт-амперные характеристики некоторых отечественных вентильных разрядников, а также защитные отношения разрядников по рекомендациям МЭК 1210] приведены на рис. 3-6—3-10.
Остающиеся напряжения разрядников нормируются при импульсных токах с длиной фронта волны 8—10 мксек. В некоторых случаях оказывается необходимым иметь данные о величинах остающихся напряжений разрядников при импульсных токах с длиной фронта менее 10 мксек. Как уже указывалось в § 2-4, остающееся напряжение на последовательном сопротивлении при импульсных токах с амплитудой 5000 и 10 000 а и длиной фронта 3 мксек оказывается на несколько процентов (для вилита и тервита до 4—6%) выше, чем при соответствующих импульсных токах с длиной фронта 8—10 мксек.
Рис. 3-10. Защитные отношения при номинальном разрядном токе разрядников различного номинального (наибольшего допустимого) напряжения по рекомендациям МЭК
1 — разрядники на 10 000 и на 5000 а серии А; 2 — разрядники на 5000 а серии В
