8. Уровень ограничения перенапряжений, защитные характеристики
Уровень ограничения перенапряжений Up - максимальное напряжение на выводах ограничителей за время протекания номинального разрядного тока который, согласно определению, имеет форму 8/20 [is. Максимальное значение тока достигается приблизительно после 8 us, а приблизительно через 20 us ток спадает до 50 % от максимального значения. Для вентильных разрядников уровень ограничения Up, кроме того, определяется импульсным пробивным напряжением. Это самое низкое предполагаемое пиковое значение стандартного грозового импульса напряжения (1.2/50 us), которое, будучи приложенным к ограничителю, каждый раз вызывает пробой (искровых промежутков).
Фактически для металлоксидных ограничителей перенапряжений и вентильных разрядников возможен один уровень ограничения при воздействии идентичного непрерывного напряжения Uc. Он находится около Up = 3.25xUc. Более точные значения изложены в соответствующих брошюрах.
Защитные характеристики ограничителей определяются не только величиной Up, но и еще двумя дополнительными характеристиками. Первая -реакция ограничителя на волну с крутым фронтом, что является особо важным для оборудования СН. Испытание металлоксидных ограничителей перенапряжений выполняются при номинальном разрядном токе, длительность фронта которого уменьшена от 8 us до 1 us. При столь крутой волне тока остающееся напряжение на ограничителе достигает максимума 1.13xUP. Из-за нелинейности вольтамперной характеристики металлоксидного ограничителя перенапряжений, длительность фронта этого остающегося напряжения находится в пределах величины 50 ns.
При сравнении с вентильными разрядниками часто ссылаются на длительность фронта волны импульса пробивного напряжения. При этом пробивное напряжение достигает приблизительно 1.15xUp. В этом испытании длительность фронта отрегулирована приблизительно к 400 ns. Истинное сравнение с МО ограничителем требует длительности фронта, которая также находится в диапазоне 50 ns. При таком крутом фронте пробивное напряжение достигает по крайней мере значения 1.4 xUP . Это ведет к увеличению напряжения ограничения вентильного разрядника по крайней мере на 24 %, чем для металлоксидного ограничителя перенапряжений.
Поведение ограничителя во время коммутационных перенапряжений -это еще одна особенность защитных характеристик. В вентильных разрядниках пробивное напряжение достигает приблизительно значения Up, при относительно медленно нарастающих перенапряжениях. МО ограничители не имеют искровых промежутков. Для ограничителей СН уровень ограничения коммутационных перенапряжений определяется уровнем остающегося напряжения, при волне тока 500 А 30/60 us. Остающееся напряжение достигает (0.77-5-0.83) х ир, в зависимости от типа ограничителя. Уровень ограничения при коммутационных перенапряжениях вентильных разрядников по крайней мере на 20 % выше, чем для металлоксидных ограничителей перенапряжений.
Поэтому, при том же непрерывном рабочем напряжении, МО ограничители имеют более благоприятную защитную характеристику, чем вентильные разрядники. Вышеупомянутые цифры имеют силу для ограничителей, применяющихся в сетях с изолированной нейтралью. В отношении эксплуатационной безопасности МО ограничители имеют преимущество в том, что они могут также противостоять кратковременным перенапряжениям, как показано на Рис 3.
МО ограничители и вентильные разрядники должны выбираться по-разному в сетях с глухо-заземленной нейтралью [8]. В результате Uc может быть выбрано на 28 % ниже, чем номинальное напряжение вентильного разрядника. Таким образом защитные характеристики предпочтительнее при МО технологии, которая, в зависимости от формы волны, дает снижение их на 28 %, 42 %.
