12. Металлоксидные ограничители и вентильные разрядники
Разрядники защищают электрическое оборудование независимо от использования других видов разрядников. Именно поэтому обычный разрядник и современный металлоксидный ограничитель перенапряжений могут работать вместе в одной и той же установке. Нет необходимости даже в том, чтобы часть электрического оборудования была защищена во всех трех фазах ограничителями одного и того же типа. Когда искровые промежутки разрядника повреждаются, эксплуатационный персонал может заменять разрядник на металлоксидный ограничитель перенапряжений, что позволяет постепенно переключиться на использование металлоксидных ограничителей перенапряжений, экономичным путем добиться большей эксплуатационной безопасности.
Главное преимущество металлоксидных ограничителей перенапряжений в том, что они не нуждаются в искровых промежутках. Ток начинает течь через ограничитель прежде, чем перенапряжение достигает значения Up. Таким образом, они снижают перенапряжение на более ранней стадии, чем вентильные разрядники. Вентильные разрядники становятся проводящими только после того, как перенапряжение достигает Up. Поэтому во многих случаях защитное расстояние для них будет меньше. Это означает более высокие перенапряжения в электрическом оборудовании, если оно защищено вентильным разрядником вместо металлоксидного ограничителя перенапряжений на одинаковом расстоянии.
При длительностях фронта волны перенапряжения до 1 раз пробивное напряжение искрового промежутка сильно увеличивается с уменьшением длины фронта. Это служит причиной ухудшения уровня ограничения вентильных разрядников в случаях волн перенапряжений с крутым фронтом.
Если внешняя изоляция ограничителя сильно загрязнена, распределение напряжения по влажной внешней поверхности также сильно неравномерно. Между юбками происходят частичные разряды, стимулируя перенапряжения в активной части ограничителя, что особо нежелательно для разрядников с искровыми промежутками, так как может вызвать периодические пробои искровых промежутков, которые в итоге повреждают их. Поэтому МО ограничители без искровых промежутков имеют значительно более высокое сопротивление загрязнению.
Благодаря простой конструкции активной части без искровых промежутков, внешняя изоляция металлоксидных ограничителей перенапряжений может быть выполнена также и из кремниеполимера.
Кремний является лучшим изоляционным материалом против загрязнений. Именно по этой причине кремниеполимерные ограничители ведут себя наилучшим образом в областях с повышенными атмосферными загрязнениями. Кроме того, этот тип ограничителей может выполнять функцию опорной изоляции и, что не менее важно, не представляет риска опасности взрыва в случае перегрузки.
Если несколько вентильных разрядников соединены параллельно, как правило, от возникающего перенапряжения сработает только один разрядник. Он ограничивает перенапряжение до значения, которое является ниже пробивного напряжения остальных параллельных разрядников. Поэтому невозможно распределить энергию перенапряжения по кратному числу вентильных разрядников. Если эта энергия слишком высока, сработавший разрядник будет перегружен. Это, в частности, относится к вентильным разрядникам, которые включены параллельно батарее конденсаторов с большой реактивной мощностью.
В металлоксидного ограничителя перенапряжениях без искрового промежутка все параллельные МО-колонки проводят ток одновременно. Поэтому энергия перенапряжения распределена по всем параллельным ограничителям. Таким образом, фактора ограничения по поглощающей способности для металлоксидных ограничителей перенапряжений больше не существует.
Поскольку МО ограничители не имеют какого-либо сопровождающего тока, они могут использоваться при 50 Гц так же, как и при 16 2/3 Гц. В вентильных разрядниках при 16 2/3 Гц сопровождающий ток протекает в три раза дольше, чем при 50 Гц. Из-за этого искровые промежутки и резисторы нагружены соответственно более высокой мощностью. Чтобы избежать этого, максимальное значение сопровождающего тока должно быть уменьшено. Для этого требуются вентильные разрядники с увеличенным номинальным напряжением, что приводит к значительному увеличению уровня ограничения. Стоит напомнить, что МО ограничители могут также применяться в сетях постоянного тока, в отличии от вентильным разрядникам, которые не удовлетворяют этим условиям.
