В СССР на основе нового материала на базе окиси цинка, имеющего высоконелинейную ВАХ, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальные напряжения 110—500 кВ, которые обеспечивают ограничение коммутационных перенапряжений до уровня 1,8 UФ и атмосферных перенапряжений до уровня 2,0— 2,4 UФ. На рис. 12.13 показана ВАХ нелинейного ОПН, из которого видно, что при снижении перенапряжений с 2UФ до UФ ток, протекающий через резисторы, уменьшается на шесть порядков. Вследствие этого сопровождающий ток, протекающий после срабатывания аппарата, невелик (миллиамперы), так же как и невелика мощность, выделяющаяся в резисторах. Это дает возможность отказаться от последовательных искровых промежутков, что значительно повышает надежность работы такого аппарата. На рис. 12.14 дана зависимость среднего значения тока от напряжения промышленной частоты для ОПН напряжением 110— 500 кВ.
Высокая нелинейность резисторов ОПН (коэффициент нелинейности для области больших токов примерно равен 0,04) приводит к значительному уменьшению длины импульса тока при срабатывании аппарата от коммутационных перенапряжений.
При малых напряжениях (от 0,1 до 1,3 UФ) на ОПН через него протекают малые токи, что позволяет отказаться от разрядных промежутков (рис. 12.14).
Рис. 12.13. Вольт-амперная характеристика ОПН-500: 1 — в режиме коммутационных перенапряжений; 2 — в режиме грозовых перенапряжений
Рис. 12.14. Зависимость
I(U/Uф) для различных ОПН:
1 - ОПН-110У1; 2 - ОПН=150У1; 3 - ОПН-220У1; 4 — ОПН=1-110ХЛЧ; 5 —ОПН=330У1; 6 — ОПН=500У
Конструктивно ОПН всех классов напряжения выполняются в одноэлементной фарфоровой покрышке. По высоте и диаметру они близки к опорным изоляторам того же класса напряжения и существенно меньше соответствующих им РВ. Например, для напряжения 220 кВ масса нелинейного ОПН по сравнению с массой разрядника РВМГ-220 уменьшена в 3 раза, а высота — более чем в 2 раза,
