Omezovače přepětí ZnO

V současné době se pro konstrukci omezovačů přepětí využívají většinou napěťové závislé odpory s metaloxidovými varistory ZnO, které vynikají symetrickou voltampérovou charakteristikou a nulovým následdným proudem po odeznění přepětí. Tyto základní vlastnosti umožňují po­užití těchto odporů ZnO jako svodičů přepětí bez zapalovacích jiskřišť.

Parametry, podle kterých omezovače navrhujeme, jsou následující:

  • Trvalé provozní napětí omezovače UC představuje nejvyšší hodnotu napětí připojeného trvale na svorky omezovače při síťové frekvenci
  • Jmenovité napětí omezovače Ur představuje nejvyšší efektivní hodnotu napětí, na kterou je omezovač konstruován při zachování správné funkce v podmínkách dočasného přepětí za síťové frekvence. Toto napětí je definováno jako napětí, kterému je omezovač vy­sta­ven na 10 sekund po předchozím namáhání.
  • Ochranná hladina omezovače Up je napětí na svorkách při daném tvaru a vrcholové hodnotě procházejícího proudu
  • Jmenovitý výbojový proud In je vrcholová hodnota atmosférického proudového impulzu, která se používá pro klasifikaci omezovačů přepětí
  • Zbytkové napětí Ures představuje zbytkové napětí na omezovači přepětí. Je to vlastně vrcholová hodnota napětí, která se objeví mezi svorkami omezovače přepětí, když jím prochází výbojový proud.
  • Pracovní teplota ϑ představuje rozsah povolených teplot okolí uvedených výrobcem pro správnou funkci omezovače
  • Třída vybití vedení je číslo vyjadřující schopnost absorpce energie omezovače přepětí při vybití dlouhých vedení

Přepěťová odolnost omezovačů ZnO

Omezovače přepětí jsou podle velikosti přípustné energie přepětí rozděleny do pěti tříd. Čím je vyšší třída, tím je vyšší energetická kapacita omezovače. Energie, kterou musí omezovač při přepětí absorbovat, roste s napětím sítě, ve které je použit. Napětí roste po­ma­leji než energie. Omezovače v sítích s vyšším napětím musí mít větší energetickou ka­pa­citu než omezovače v sítích s nižším napětím. Volba energetické třídy a jmenovitého prou­du výboje je založena na četnosti překročení energetické kapacity v dané aplikaci.

Energetická třída vyjadřuje schopnost omezovače absorbovat jak atmosfé­ric­ká, tak i spínací přepětí. Udává se v jednotkách kJ/kV a je nezávislá na jmenovitém napětí omezovače.
 
Energetické třídy 1 až 5 rozdělují omezovače do skupin podle velikosti přípustné energie přepětí, kterou jsou schopny absorbovat, aniž by došlo k jejich degradaci nebo ztrátě tepelné stability při provozním napětí. Čím vyšší je třída, tím větší je energetická kapacita omezovače.

Energetické třídy a příklad jejich použití

1. třída – použití v sítích vn bez klasifikace třídy (5kA) či třídy 1 nebo 2 (10kA)
2. třída – použití v sítích 110 kV
3. třída – použití pro sítě 110-400kV a pro kabelové sítě
4. třída – 400 kV dlouhá vedení
5. třída – extrémně rozsáhlé kabelové sítě 750kV