Все о варисторе

 

 

 

 

Таблица .7

Параметры	СН-1	СН-2
Ток утечки, мА: -при 20В -при 5В	40 20 5±3	15±2 4±1
Остаточное напряжение, В: -при амплитуде импульсного тока 3000А не более -при амплитуде импульсного тока 50А не менее	1400     250	1400 1800     350 700

 

Варисторы типа СНК-500 используется для внутренней защиты обмоток масленых трансформаторов от перенапряжений в среде трансформаторного масла при температуре от -40 до +100⁰С; они подключаются параллельно обмоткам.

Конструкция контактов  обеспечивает сборку резисторов на требуемый  класс напряжения. Варисторы имеют  следующие параметры:

Номинальное напряжение, В…………………………………500

Ток утечки при номинальном  напряжении, мА……………..0,3-0,7

Остаточное напряжение при воздействии импульсным током  амплитудой 2 мА не более, кВ………………………………………5

Выдерживаемое напряжение частоты 100 Гц при 75 ⁰С в течение 1мин,В………………………………………………………………...1000

Выдерживание воздействие  тока амплитудой 2000А при длине  волны 50 мкс не менее, импульсы………………………………………….100

Габаритные размеры, мм……………………………………...52×26

Тервитовые варисторы выпускаются отечественной промышленностью следующих типов: ТШ-2, ТД-2, ТД-4. варистор типа ТШ-2 предназначен для стабилизации частоты вращения двигателей постоянного тока при изменении напряжения питающей сети, работающих в условиях умеренного климата. Варисторы типа ТД-2 применяются в разрядниках, защищающие лини связи от перенапряжений, типа ТД-4 – в регистраторах срабатывания вентильных разрядников.

Тервитовые варисторы  типа ТШ-2 изготавливаются в виде шайбы диаметром 50мм и толщиной 5мм, типов ТД-2 и ТД-4 - в виде диска диаметром 30 и 70мм. Торцевые поверхности тервитовых резисторов металлизируются алюминием, боковые поверхности покрываются изолирующей обмазкой.

Варисторы типа ТД-2,ТД-4 предназначены  для эксплуатации при температуре  окружающей среды от -40 до +40 ⁰С, типа ТШ-2-при температуре от -60 до +40⁰С и относительной влажности окружающего воздуха до 98%. Основные характеристики тервитовых варисторов типов ТД-2,ТД-4 приведены в таблице 8.

Таблица 8

Параметры	ТД-2 (группа «а»	ТД-2 (группа «б»	ТД-2 (группа «в»	ТД-4
Остаточное напряжение при длине фронта волны 10мкс, В, при  импульсном токе, А: 500 3000 5000	350-550 2100 -	551-801 2500 -	801-1000 3200 -	- - 2000
Пропускная способ-ность  воздействий, число импульсов, при  длительности импульса тока 20-40 мкс  с амплитудой, А: 3000 2500 1500 2000	20 - - -	- 20 - -	- - 20 -	- - - 20

 

Варисторы типа ТШ и их комплекты допускают длительную нагрузку током 0,3А при условии, что температура на поверхности шайб не превышает 200⁰С.

Вилитовые варисторы  типа ВД-1 выпускаются в виде диска  и применяются для электроустановок различного напряжения. Эти варисторы  герметизированы.

Конструкция варистора дисковая: диаметр 75мм, толщина 12мм. Торцовые поверхности варистора типа ВД-1 металлизируются алюминием, боковые - покрываются изолирующей обмазкой. Варисторы типа ВД имеют следующие характеристики: сопротивление (при напряжении 6-8кВ) составляет 10-120кОм; остаточное напряжение при импульсном токе с амплитудой 3000А не более2,4кВ; масса -89,5г.

Варисторы типа ВД предназначены  для работы при температуре           и влажности не более 60%.

Варисторы типа ОПН, основные параметры которых приведены в таблице 9, состоят из последовательно и параллельно соединенных керамических элементов на основе окиси цинка, размещенные в одном    (110-500кВ) или нескольких (750кВ) герметизированных фарфоровых корпусах. Варисторы типа ОПН обладают высокой механической и электрической плотностью, необходимой нагревостойкостью, стойкостью к атмосферным воздействиям.

Таблица 9

Параметры	ОПН-110У1	ОПН-115У1	ОПН-320У1	ОПН-500У1	ОПН-750У1
Номинальное напряжение, кВ	110	220	330	500	750
Наибольшее рабочее  напряжение в сети, кВ	73	146	210	303	455
Рабочий ток коммутационного  перенапряжения, А	280	420	700	1200	1800
Остаточное напряжение, кВ, при расчетном токе коммутационного  перенапряжения	190	380	545	770	1180
Остаточное напряжение, кВ, при импульсном токе с длиной фронта волны 8мкс с амплитудой, А: 500 10000	250 -	460 -	650 700	860 920	1280 1320
Масса. кг	115	215	1320	1700	5400

  Варисторы типа ОПНВ-190У4.2, разработанный для защиты тиристоров, характеризуется следующими параметрами: остаточное напряжение не более 190 кВ при импульсном токе с длиной фронта волны 8мкс и амплитудой 1800А, импульсное напряжение переключения ограничителя при воздействии волн с фронтом косоугольной формы при предразрядном времени от 2 до 5000 мс составляет 150-190кВ.

Пропускная способность  варистора типа ОПН достаточна, чтобы  ликвидировать без повреждения  не менее 60 воздействий волны тока длительностью до полуспада 0,8мкс  с амплитудой 820А и обеспечивать восстановление нормальной работы после каждого воздействия с вероятностью не менее 0,98.

Высоковольтный варистор типа РВМТ-1150У1, предназначен для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений изоляции электрических аппаратов, имеет следующие параметры:

Номинальное напряжение, кВ……………………………….1150

Наибольшее рабочее  напряжение, кВ……………………….694

Наибольшее допустимое напряжение на резисторе при работе от атмосферных перенапряжений, кВ…………………………………800

Напряжение гашения  при работе от коммутационных пере-напряжений, кВ……………………………………………………...1000

Пробивное напряжение резистора  при частоте 50Гц в сухом 

состоянии и под дождем, кВ....………..……………………………1100

Импульсное пробивное  напряжение (при предразрядном 

времени от 2 до 20мкс), кВ……………………………………….....1320-2000

Остаточное напряжение резистора при импульсном токе

с длиной волны  8мкс  и амплитудой 14кА, кВ………………….....1840-1950

Остаточное напряжение при длине волны тока 0,4мс с  ампли-

тудой 1500 А, кВ……………………………………………………1640-1760

 

Пропускная способность  высоковольтного варистора типа РБМК: 20 импульсов тока 0,4 мкс с амплитудой 14 кА с последующим протеканием и гашением в течение одного полупериода сопровождающего тока, определяемого амплитудным значением напряжения 1130 кВ, или 50 импульсов тока, состоящих из двух полуволн длительностью по 5 мс с амплитудой первой полуволны 1500А и второй - 750 А (пауза между первой и второй полуволнами - 5мс).

Варисторы типа НС-1 предназначены  для нелинейных выравнивателей типа НВО (однодисковые) и ПВД (двудисковые); варисторы типа НС-2 -для вентильных разрядников низкого напряжения ножевого типа РВН-250 и штепсельного типа РВНШ-250.

Варистор типа РНК-УЭ предназначен для комплектации сопротивлений высокого напряжения. Он изготовляется в виде шайбы толщиной 20мм с внешним и внутренним диаметром 51 и 20мм из керамического материала марки ЦТ 60Ф2 на основе окиси цинка. Торцевые поверхности металлизируются серебром. Варистор РНК-УЗ характеризуется следующими параметрами:

Максимальное испытательное  напряжение, кВ ………………....4,75

Ток утечки при напряжении 0,75 кВ постоянного тока, мА . . ...15-20 Показатель нелинейности в интервале напряжений 0,75—1,0 кВ

постоянного тока…………………………………………………………0,20-0,25

Масса, г……………………………………………………………..200

Варистор типа РНК-УЗ выдерживает не менее 20 000 импульсов напряжения с амплитудой 2,75 кВ и энергией не менее 180 Дж при перерывах между импульсами не менее 15 мин; после испытания ток утечки отличается от исходного значения не более чем на 10%.

Высоковольтный варистор типа ВНКС-25 МУХЛ1 предназначен для шунтирования контактов воздушных выключателей типа ВОВ-25-4М с целью уменьшения перенапряжения при отключении выключателя. Варисторы типа ВНКС-25 МУХЛ1 устанавливают в электроподвижном составе железных дорог. Этот варистор представляет собой пакет дисков, изготовленных из высокоомного керамического материала марки ЦТ СОФ2 и армированных металлическими фланцами. Пакет дисков заключен в фарфоровый цилиндрический корпус. Варистор предназначен для эксплуатации при температурах от —50 до +80°С; окружающая варистор среда должна быть невзрывоопасной. Варистор типа ВНКС-25 МУХЛ1 выдерживает вибрации в любом из трех взаимно перпендикулярных направлениях с частотой от 3 до 100 Гц с ускорением 15 м/с², ударные нагрузки с ускорением до 30 м/с². Коэффициент высоковольтного варистора в интервале температур от —50 до +80°С по абсолютному значению не превышает 0,55%/°С. Варисторы типа ВНКС-25 МУХЛ1 имеют слёдующие параметры:

Номинальное напряжение, кВ……………………………………..25

Испытательное напряжение, кВ…………………………………...70

Максимальный ток, А, при максимальном напряжении:

26 кВ………………………………………………………………..0,26-0,46

41 кВ………………………………………………………………….1,7-1,3

50 кВ………………………………………………………………….7,5

Коэффициент нелинейности в интервале напряжений 26-41 кВ…5

Ток утечки при 25⁰С и постоянном напряжении 15 кВ, мА………20-35

Масса, кг……………………………………………...………………13

Одной из важных областей применения мощных варисторов является их использование в качестве шунтов в высоковольтных воздушных выключателях. Варисторы, используемые в современных  воздушных выключателях, по конструктивному исполнению можно разделить на две группы: металлические проволочные и неметаллические объемные.

Керамические объемные варисторы  фирмы «Морганайт» имеют удельное объемное сопротивление керамики 0,38—10⁴ Ом-см, что позволяет использовать се для изготовления варисторов с широким диапазоном номинальных сопротивлений. В состав материала, из которого фирмой «Морганайт» изготовляются варисторы, входят: окислы алюминия (до 62%), кремния (до 32%), железа, титана, кальция, магния, а также графит.

Для шунтирующих варисторов в последнее время получил распространение материал - бетэл - композиционный материал на основе бетона и углерода. Кроме производства шунтирующих варисторов бетэл используется для изготовления резистивных элементов различного назначения, способных рассеивать в кратковременных режимах работы мощности от сотен до миллионов киловатт, для производства заземляющих конструкций, стойких против коррозии, а также для других целей.

Углеродистые материалы, к которым относятся технический углерод и пековый электродный кокс, представляют собой полупроводники с узкой запрещенной зоной. К таким полупроводникам формально применима качественная зонная модель, что подтверждается экспериментальными данными по измерению подвижности и концентрации носителей заряда, термо - ЭДС, энергии активации проводимости и других параметров указанных материалов. Особенностью термически обработанных углеродистых материалов является частичное заполнение валентной зоны, в связи с чем носителями заряда в них являются и электроны и дырки. Таким образом, углеграфиты можно отнести к вырожденным примесным полупроводникам, для которых с повышением температуры энергия активации проводимости уменьшается и на кривой температурной зависимости проводимости имеют место переломы, связанные с активацией более глубоких примесных уровней.

Отличительной особенностью бетэла является применение в качестве связующего компонента цемента. Поскольку обычные бетоны характеризуются ионным типом электрической проводимости, обусловленной физико-химическими свойствами цементного камня, для обеспечения электронного типа проводимости материала необходимо, чтобы электрическая проводимость цементного камня на шесть — восемь порядков была меньше проводимости композиции, что достигается подбором исходного состава цемента и режима его термообработки.