Меню

Что такое классификационное напряжение для опн

Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН)

1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН) – это широко распространенные в промышленности высоковольтные аппараты, применяемые в сетях среднего и высокого классов напряжения переменного тока. Нелинейные ограничители защищают изоляцию электрооборудования подстанции и электрических сетей от скачков коммутационных и атмосферных перенапряжений.

Ограничители предназначены для эксплуатации при температуре от – 60°С до + 45°С (для внутренней установки максимальная температура + 55°С) и до 1000 метров над уровнем моря.

Защитная функция ОПН состоит в том, что при номинальной работе электроустановки ток, ограничитель перенапряжения пропускает ничтожно малый – доли миллиампера. Если происходит импульсный скачек напряжения, сопротивление ограничителя мгновенно падает до единиц Ом, варисторы при этом переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжения, преобразовывая энергию импульса в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду. Ограничитель возвращается вновь в непроводящее состояние после окончания волны перенапряжения. ОПН может эффективно ограничивать высокочастотные скачки перенапряжения за счет мгновенного перехода в проводящее состояние.

График изменения напряжения на оборудовании и тока через ОПН при воздействии перенапряжений

Рисунок 1 – График изменения напряжения на оборудовании и тока через ОПН при воздействии перенапряжений.

2. Обозначение ОПН на схемах. Принципиальные схемы подключения

Стандартное графическое обозначение элемента схемы ОПН приведено на рисунке 2.

Графическое обозначение ОПН
Рисунок 2 – Графическое обозначение ОПН

Схема подключения ОПН для защиты промышленных и жилых потребителей
Рисунок 3 – Схема подключения ОПН для защиты промышленных и жилых потребителей.

Защита РУ 10 кВ от набегающих грозовых волн с ВЛ напряжением 10 кВ
Рисунок 4 – Защита РУ 10 кВ от набегающих грозовых волн с ВЛ напряжением 10 кВ на деревянных опорах.

3. ОПН типа КР, РТ, РВ, РК

ОПН–КР предназначены для защиты электрооборудования в сетях от 6 до 10 кВ. Рекомендуются для защиты трансформаторов и двигателей.

ОПН-РТ рекомендованы для защиты ответственного электрооборудования в сетях от 3 до 10 кВ при частых воздействиях перенапряжений. Используются для защиты трансформаторов электродуговых печей, электрических генераторов и др.

ОПН-РВ рекомендуются для применения вместо вентильных разрядников серии РВО. Ограничители типа ОПН-РВ не требуют проведения предварительных расчетов, так как отстроены от перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях.

ОПН-РК предназначены для эксплуатации в районах 1-3 степени загрязнения атмосферы, применяются в сетях 35-110 кВ. Разработаны специально для защиты изоляции нейтрали трансформаторов 110 кВ.

4. Конструкция ОПН

Ограничители типов КР, РТ и РВ представляют собой высоковольтные аппараты, состоящие из последовательно соединенных варисторов, размещенных внутри изоляционного корпуса. Безопасное нахождение ОПН под напряжением обеспечивает высоко-нелинейная вольтамперная характеристика варисторов. При изготовлении ограничителей классов напряжения 3-10кВ, колонка резисторов находится между металлическими электродами и запрессовывается в оболочку из особого атмосфероустойчивого полимера.
Ограничители типа РК состоят из блоков варисторов соединенных последовательно, находящихся внутри покрышки. Покрышка состоит из стеклопластикового цилиндра.

5. Выбор ОПН

При выборе ОПН для конкретного случая, необходимо применять официальные рекомендации международных стандартов или методические указания (МЭК 60099-5).
Параметры ограничителя выбирают исходя из назначения, места установки, необходимого уровня ограничения перенапряжений, схемы сети и ее параметров (способа заземления нейтрали, максимального рабочего напряжения сети, степени компенсации емкостного тока на землю и его величины и т.д.).

По назначению ограничители применяют для защиты оборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений. Места для установки, а так же расстояния от защищаемого оборудования до ограничителей должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», раздел 4 седьмое издание ПУЭ.

6. Технические характеристики ОПН

Таблица 1 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 6 – 10кВ (ОПН-КР/TEL–X/X УХЛ1(2)10/11.5)

Наименование параметров 6/6.0 6/6.9 10/10.5 10/11.5 10/12
Класс напряжения сети, кВ 6 6 10 10 10
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ 6.0 6.9 10.5 11.5 12.0
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА 10 10 10 10 10
Остаточное напряжение Uост; кВ; не более:
– при коммутационном импульсе тока
125 А 30/60мкс 14.3 16.2 24.8 26.9 29.7
250 А 30/60мкс 14.6 16.5 25.4 27.6 30.4
500 А 30/60мкс 15.0 17.5 26.1 28.3 31.3
– при грозовом импульсе тока
5000 А, 8/20мкс 17.7 20.0 30.7 33.3 36.9
10000 А, 8/20мкс 19.0 21.5 33.0 35.8 39.6
20000 А, 8/20мкс 21.2 24.0 36.7 39.9 44.1
при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс 21.3 24.1 36.9 40.1 44.3
Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более:
амплитуда 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
действующее значение 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45
Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА 100 100 100 100 100
Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА 16 16 16 16 16
Максимальное изгибающее усилие, Н 305 305 305 305 305

Характеристики ОПН представленные на рисунках 5 и 6 получены для ограничителей производителя TEL.
Характеристика «напряжение-время» ограничителей 6 — 10кВ типа ОПН–КР при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 5.

Характеристика «напряжение–время»
Рисунок 5 – Характеристика «напряжение–время»: 1 – с предварительным нагружением 3.6 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного нагружения энергией.

Таблица 2 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 35 – 110 – 220 кВ (ОПН/TEL–X/X–550 УХЛ1)

Наименование параметров 35/40.5 110/78 110/84 220/146 220/156 220/168
Класс напряжения сети, кВ 35 110 110 220 220 220
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ 40.5 78 84 146 156 168
Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА 10 10 10 10 10 10
Остаточное напряжение Uост; кВ; не более:
– при коммутационном импульсе тока
125 А 30/60мкс 93 178 191 334 356 386
250 А 30/60мкс 98 188 202 352 376 404
500 А 30/60мкс 101 192 207 362 384 414
– при грозовом импульсе тока
5000 А, 8/20мкс 119 230 247 428 460 494
10000 А, 8/20мкс 130 250 269 468 500 538
20000 А, 8/20мкс 146 295 301 524 560 602
при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс 153 295 317 552 590 634
Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более:
амплитуда 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
действующее значение 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА 100 100 100 100 100 100
Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА 30 30 30 30 30 30
Максимальное изгибающее усилие, Н 580 600 600 640 640 640

Характеристика «напряжение–время» ограничителей 35 – 220кВ типа ОПН–35,110,220 при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 6 .

Характеристика «напряжение–время» (рассеивание энергии)
Рисунок 6 – Характеристика «напряжение–время»: 1 — с предварительным рассеиванием энергии 5.5 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного рассеивания энергии

7. Внешний вид и размеры ОПН 6-750кВ

Ограничители подвесного исполнения на классы напряжения 6-35кВ приведены на рисунке 7.

ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 6кВ; б) ОПН 10кВ; в) ОПН 35кВ
Рисунок 7 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 6кВ; б) ОПН 10кВ; в) ОПН 35кВ

Внешний вид и размеры ОПН 110-220кВ подвесного исполнения представлены на рисунке 8.

ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 110кВ; б) ОПН 220кВ
Рисунок 8 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 110кВ; б) ОПН 220кВ

Внешний вид и размеры ОПН 330-750кВ представлены на рисунках 9 и 10.

ОПН 330кВ, ОПН 500кВ
Рисунок 9 – а) ОПН 330кВ; б) ОПН 500кВ
ОПН 750кВ
Рисунок 10 – ОПН 750кВ

8. ГОСТы ОПН

1. ГОСТ Р 52725-2007. Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.

2. ГОСТ Р 53735.5-2009 Разрядники вентильные и ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Часть 5. Рекомендации по выбору и применению.

3. ГОСТ 34204-2017 Ограничители перенапряжений нелинейные для тяговой сети железных дорог. Общие технические условия.

Источник



Испытание ограничителей перенепряжений нелинейных

ОПН, разработанные и изготовленные нашим предприятием, проходят весь комплекс испытаний в соответствии с требованиями международного стандарта МЭК 60099-4:2004, разработанного на его основе ГОСТ Р 52725 — 2007 “ Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические требования.”, а также “Правил устройства электроустановок” (ПУЭ). Издание 7. Раздел 1.8.3.” Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений” и соответствующих ГОСТов на испытание высоковольтного оборудования и технических условий (ТУ).

В соответствии с этими документами, на этапе разработки и изготовления ограничители подвергаются следующим типам испытаний:

  • классификационным;
  • типовым;
  • периодическим;
  • приёмо-сдаточным.

Объём и нормы испытаний приведены в указанных документах.

Наиболее объёмными и сложными являются квалификационные испытания, которые проводятся при разработке ОПН. Ограничители перенапряжений, разработанные предприятием, проходят указанные испытания в специализированных научно-испытательных центрах, которые имеют государственную лицензию на производство указанных работ и выдачу сертификатов качества и соответствия. В частности, одним из видов квалификационных испытаний ОПН являются испытания на взрывобезопасность.

При эксплуатации ОПН в силу разных причин, например, в случае нерасчётного режима его применения, возможны внутренние повреждения. Внутренние повреждения могут сопровождаться дуговым перекрытием колонки варисторов. В этом случае во внутренней герметизированной полости корпуса аппарата резко повышается давление, что может привести к взрыву аппарата. Взрыв сопровождается разлётом частей аппарата и их осколков. Это представляет серьёзную опасность для обслуживающего персонала и установленного оборудования. Поэтому конструкция ОПН включает устройства взрывобезопасности. Для ограничителей в полимерных покрышках чаще всего это защитный стеклопластиковый цилиндр.

Методика испытаний ОПН на взрывобезопасность регламентируется пунктом 9.8 ГОСТ Р 52725 — 2007. Считается, что ОПН выдержал испытания, если образец остался неповреждённым или повреждения происходят без разлёта осколков на большие расстояния (все части образца должны остаться внутри защитного заграждения (цилиндра) нормированных высоты и диаметра).

При подготовке ОПН к испытаниям колонка варисторов шунтируются медной проволокой определённого диаметра. Испытания проводятся в режимах “ большого” и “малого” тока короткого замыкания импульсами определённой токовой величины и длительности.

На нашем сайте www.baltenergo.spb представлен фрагмент фильма по испытаниям на взрывобезопасность ОПН производства нашего предприятия. Испытания проведены на базе научно-испытательного центра ВВА (г. Москва). По результатам испытаний получены соответствующие сертификаты.

Для эксплуатирующих организаций, как нам кажется, наиболее важными являются приёмо-сдаточные испытания.

Необходимо отметить, что объём и нормы указанных испытаний ПУЭ и МЭК (проект ГОСТа) трактуют по-разному. Для более полной информации по этим испытаниям, привёдем таблицы, составленные на основе указанных документов применительно к ОПН нашего предприятия.

ПУЭ. Издание 7. Раздел 1.8.3. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений

ОБЪЁМ И НОРМЫ ПРИЁМО-СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОПН

Объём приёмо-сдаточных испытаний ОПН Номинальное напряжение, кВ
До 3 кВ 3-35 110 150-500
1 Измерение сопротивления Мегаомметр 1000 В Мегаомметр 2500 В
Не менее 1000 мОм В соответствии с инструкциями изготовителей Не менее 3000 мОм
2 Измерение тока проводимости 1 При приложении наибольшего длительно допустимого фазного напряжения 100 кВ 50 Гц
Предельные значения токов должны соответствовать инструкции заводов-изготовителей Предельные значения токов должны соответствовать инструкции заводов-изготовителей

ГОСТ Р 52725 — 2007 Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические требования.

ОБЪЁМ И НОРМЫ ПРИЁМО – СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОПН
Виды испытаний и проверок

правил и методов испытаний

1 . Измерение классификационного напряжения

6.2.3

9.2

2. Измерение остающихся напряжений

6.2.1

9.3

3. Измерение частичных разрядов

6.4.11

9.15
При приёмо-сдаточных испытаниях только для ОПН с наибольшим длительно допустимым рабочим напряжением от 73 кВ и выше-пункт 9.15.3

4. Проверка герметичности

ОПН, не содержащие газовых полостей, проверке на герметичность при приёмо-сдаточных испытаниях не подвергаются – пункт 9.12.4

5. Испытание на равномерность распределения токов многоколонкового ОПН

Только для многоколонковых ОПН

6. Технический осмотр

Примечание: жирным шрифтом выделены виды испытаний для конструктивного исполнения ОПН, выпускаемых ООО Балтэнерго.

Как видно из приведенных таблиц, виды приёмо-сдаточных испытаний согласно ПУЭ и ГОСТа, не совпадают не по одному пункту. Очевидно, что для выполнения требований указанных документов необходимо объединить виды приёмо-сдаточных испытаний по ПУЭ и ГОСТа в один комплекс.

Ниже приведена итоговая таблица приёмо-сдаточных испытаний для ОПН 3-220 кВ полимерном корпусе.

ПРИЁМО-СДАТОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОПН 3-220 кВ

ОБЪЁМ ПРИЁМО-СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ КЛАСС НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ / НАИБОЛЬШЕЕ ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМОЕ РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ (*- МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ), кВ
3-35 110 150 220
1 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ Мегаомметр 2500 В
В соответствии инструкциями изготовителей Не менее 3000 мОм
2 ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА 1 ПРОВОДИМОСТИ При приложении наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения, кВ 100.0 100.0
3 ИЗМЕРЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 2
4 ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ 3 При приложении напряжения 1.25*UНР
Уровеннь частичных разрядов – не более 10 пКл
5 ИЗМЕРЕНИЕ ОСТАЮЩЕГОСЯ НАПРЯЖЕНИЯ Остающееся напряжение должны быть указаны изготовителем в ТУ на конкретные типы ОПН при импульсах токов 30/60 мкс, 8/20мкс и 1/10 мкс максимальными значениями импульсов, указанными в табл.2 – пункт 6.2.1 ГОСТа.
6 ТЕХНИЧЕСКИЙ ОСМОТР Проверке подлежат: состояние поверхности наружных изоляционных частей, защитных покрытий и площадок под заземляющие зажимы, правильность заполнения табличек технических данных, нанесения маркировки на корпусе ограничителя и комплектность

Примечание:

  1. При приёмосдаточных испытаниях ОПН, кроме цифрового измерения истинного среднеквадратичного значения (СКЗ) U испытательного напряжения ( True RMS) и ряда других параметров, на испытательном стенде > измеряется истинное СКЗ тока проводимости Ix ограничителей. Затем на основе разработанной программы для ПЭВМ рассчитываются :
    • U1 — истинное СКЗ первой гармонической составляющей напряжения ОПН;
    • u3 — процентная доля третьей гармонической составляющей напряжения по отношению к первой
    • u5 — процентная доля пятой гармонической составляющей напряжения по отношению к первой;
    • Up — максимальное мгновенное значение испытательного напряжения ОПН;
    • Ixp — максимальное мгновенное значение тока проводимости ОПН;
    • Ir — истинное СКЗ активной составляющей тока проводимости ОПН;
    • Irp — максимальное значение активной составляющей тока проводимости ОПН;
    • I1 cp — максимальное значение первой гармоники емкостной составляющей тока проводимости ОПН;
    • P -активная мощность, рассеиваемая ОПН;
    • f1 — частота первой гармонической составляющей испытательного напряжения ОПН.

Цель такого анализа – получение дополнительных данных для анализа состояния варисторной колонки испытываемого ограничителя.

Напомним, что ток проводимости варистора характеризуется двумя существенными особенностями:

  • ток проводимости носит емкостной характер (имеет существенную емкостную составляющую);
  • ток проводимости несинусоидален.

Нагрев варисторов и ОПН в целом определяет активная составляющая тока проводимости. Принятая диагностика состояния ОПН по полному току через него недостаточно надёжна. Для адекватного анализа состояния колонки варисторов должна быть определена среднеквадратичная (эффективная) величина активной составляющей тока и потери мощности в ней.

Более подробно о параметрах тока проводимости — в статье данного цикла на сайте >.

Классификационное напряжение ОПН — максимальное (амплитудное) значение напряжения промышленной частоты, делённое на v2, которое должно быть приложено к ОПН для получения квалификационного тока. Квалификационный ток ОПН — максимальное значение (наибольшее амплитудное значение одной из двух полярностей, если ток ассиметричен) активной составляющей тока промышленной частоты, используемое для определения классификационного напряжения и нормируемое изготовителем.

К ограничителю прикладывают напряжение промышленной частоты и поднимают его до значения, при котором через варистор ограничителя будет протекать ток, амплитудное значение активной составляющей которой будет равно нормируемому значению классификационного тока. Измерение тока производят со стороны заземляющего фланца. Максимальное (амплитудное) значение напряжение, делённое на v2, при котором через варистор протекает классификационный ток, принимают в качестве классификационного напряжения.

Полученные измеренные значения должны быть не ниже значений, нормированных изготовителем.

Измерения проводятся на полностью собранном ОПН, укомплектованным экраном. Измерение максимального кажущегося заряда частичных разрядов проводят при напряжении промышленной частоты. Напряжение на ограничителе плавно поднимают до 1,25*UНР, а затем через время 10 с снижают до уровня 1,05*UНР, при котором проводят измерение частичных разрядов по ГОСТ 20074. Ограничитель считается выдержавшим испытание, если уровень частичных разрядов не превышает 10 пКл .

Источник

Что такое ограничитель перенапряжения и как он работает?

Одним из наиболее опасных аварийных режимов в электрических сетях является импульсный скачек напряжения при атмосферных разрядах, перехлесте линий или коммутационных операциях. Эта величина значительно опережает нарастание импульсного тока и воздействует на изоляцию электрооборудования и других устройств, поэтому классические автоматы и другие защиты, реагирующие на изменение номинального тока, против нее не эффективны.

Значение перенапряжения может в разы превышать номинальную рабочую величину, поэтому такое явление подвергает опасности все оборудование и элементы сети. Для предотвращения значительных убытков и последующих затрат на восстановление в электроустановках используются ограничители перенапряжения (ОПН).

Устройство и принцип действия

Конструктивно ограничитель перенапряжения включает в себя полупроводниковый элемент с нелинейной величиной сопротивления. Как правило, в роли таких элементов выступают вилитовые диски, изготовленные на основе оксидов цинка с включением в из состав тех или иных примесей. Снаружи диски закрываются защитной рубашкой, а на концах имеют электрические выводы, один из которых подводится к защищаемой электрической сети, а второй заземляется. Пример частного варианта устройства ограничителя перенапряжения представлен на рисунке 1 ниже:

Работа ОПН схожа с обычным варистором, отличительной особенностью ограничителя являются некоторые различия с характеристикой варистора в части проводимости и скорости нарастания. Принцип действия ограничителя перенапряжения заключается в его нелинейной вольт-амперной характеристике (ВАХ). Это означает, что при номинальном напряжении сопротивление варисторов достаточно большое и ток через них не протекает – его сопротивление изоляции соизмеримо с изоляцией кабелей, изоляторов и электрических приборов.

В рабочем режиме при возникновении грозовых разрядов или других высоковольтных импульсов сопротивление нелинейных резисторов внутри ограничителя резко снижается. Как правило, эта величина приближается к нулю или несоизмеримо меньше сопротивления сети и всех подключенных к ней приборов. Поэтому при коммутационных или грозовых перенапряжениях ток разряда протекает только через ограничитель перенапряжения на землю, чем и обеспечивается защита электрооборудования.

Пределы срабатывания ограничителя перенапряжений на разряды молний или другие импульсные перенапряжения определяются его ВАХ.

Как видите из рисунка 2, при работе ограничителя перенапряжения до 600В, протекающий через него ток будет равен нулю. Как только это значение пересечет отметку в 600В, сопротивление резко уменьшиться и протекающий ток увеличиться до сотен и тысяч ампер.

Здесь кривая характеристики представлена тремя участками:

  • 1 – область нулевых или сверхмалых токов;
  • 2 – область средних токовых нагрузок;
  • 3 – область максимального тока.

Применение

Ограничитель перенапряжения применяется для предотвращения нарастания перенапряжения на электрическом оборудовании с последующим переводом импульса разряда на землю.

Широкое применение нелинейных ограничителей распространено в линиях электропередач, где они выступают в роли молниезащиты, а сами провода являются молниеприемниками. В промышленных целях ограничители перенапряжения используются для защиты различных электрических аппаратов и персонала, к примеру, на тяговых и трансформаторных подстанциях, распределительных устройствах и т.д. В бытовых устройствах ОПН применяются для установки в электрических щитках на вводе в здание или для защиты какого-либо ценного оборудования.

Виды ОПН

В связи с большим спектром решаемых задач ограничители перенапряжения подразделяются на несколько видов, которые отличаются по таким параметрам:

  • Класс напряжения – рабочая величина, на которую рассчитан ограничитель, разделяется на устройства до 1кВ и выше, как правило, номинал напряжения соответствует стандартному значению электрических параметров сети (6, 10, 35 кВ).
  • Материал рубашки – определяет тип изоляции наружного слоя, наиболее часто используются фарфоровые или полимерные модели.
  • Класс защищенности – определяет возможность установки или на открытой части, или только внутри помещения.
  • Количеству элементов или фаз – число ограничителей перенапряжения зависит от числа защищаемых фаз и величины питающего их напряжения.

Так для каждой из фаз в электроустановке может устанавливаться отдельная колонка или одна для всех. Также следует отметить, что в электроустановках на 110 кВ и более ОПН для одной фазы может собираться из нескольких однотипных элементов, к примеру, из трех на 35 кВ.

В зависимости от причин возникновения перенапряжения в сети устройство защиты должно выстраиваться в соответствии с требованиями стандартов:

  • ГОСТ Р 50571.18-2000 – от возможных перенапряжений в низковольтных сетях при замыканиях по высокой стороне.
  • ГОСТ Р 50571.19-2000 – от скачков, образованных воздействием молнии и возникающих в результате переключения электроустановок.
  • ГОСТ Р 50571.20-2000 – от перенапряжений генерируемых электромагнитными воздействиями.

Комбинация нескольких видов позволяет выстраивать многофункциональные или ступенчатые ограничители.

Фарфоровые

Достаточно распространенным вариантом являются ограничители коммутационных перенапряжений с фарфоровым корпусом. Такие модели отличаются своими эксплуатационными параметрами, так как керамика невосприимчива к воздействию солнечной радиации, а находящийся внутри вентильный разрядник практически не зависит от температуры внешней среды.

Также весомым преимуществом этих ограничителей является большая механическая прочность на сжатие и разрыв, благодаря чему их можно использовать и в качестве опорной конструкции. Но фарфоровые ОПН характеризуются сравнительно большим весом, а также представляют значительную угрозу в случае разрыва, так как осколки фарфора поражают близлежащие здания и могут травмировать персонал.

Полимерные

С развитием химической отрасли и распространением полимеров в качестве диэлектриков они значительно вытеснили фарфоровые ограничители. Полимерные ОПН представляют собой устройства с рубашкой из каучука, винила, фторопласта или других подобных материалов.

Полимерные ограничители куда боле устойчивы к воздействию влаги, отличаются меньшим весом и большей взрывобезопасностью, так как в случае разрушения корпуса избыточным давлением внутри колонки, рубашка повреждается по линии разлома, но не разлетается острыми осколками. Значительным преимуществом полимерных моделей является их устойчивость к динамическим нагрузкам.

К недостаткам полимерных ОПН относится способность к накоплению пыли и прочих засорителей на поверхности диэлектрика, которые со временем приводят к повышению пропускной способности, увеличению тока утечки и пробою изоляции. Также полимеры боятся солнечной радиации и температурных колебаний в окружающей среде.

Одноколонковые

Такие ограничители перенапряжения представляют собой один конструктивный элемент с нелинейным сопротивлением. Число полупроводниковых дисков в них набирается в соответствии с категорией защищаемой электроустановки. В зависимости от количества и типа осаживающейся на поверхности пыли и засорителей, одноколонковые ОПН подразделяются по классам от II до IV согласно градуировке ГОСТ 9920.

Многоколонковые

В отличии от предыдущих устройств борьбы с коммутационными перенапряжениями, эти средства защиты высоковольтного оборудования имеют несколько колонок, модулей или блоков, объединяемых в одну систему. Данный вид ОПН характеризуется большей надежностью по отношению к защищаемым объектам, так как способен реагировать и на одиночные, и на дифференциальные перенапряжения.

Технические характеристики

При выборе конкретной модели ограничителя перенапряжения обязательно учитываются такие параметры устройства:

  • Время срабатывания – характеризует скорость открытия полупроводникового элемента ограничителя после нарастания напряжения.
  • Рабочее напряжение – определяет величину электрической энергии, которую ОПН может выдерживать без нарушения работоспособности в течении любого промежутка времени.
  • Номинальное повышенное напряжение – значение рабочей величины, которое ОПН способен выдерживать в течении 10 секунд, также нормируется совместно с остаточным напряжением, которое остается в сети.
  • Ток утечки – возникает как результат приложения напряжения к ограничителю перенапряжения и определяется его омическим сопротивлением или параметрами резисторов. В исправном состоянии этот параметр составляет сотые или тысячные доли ампер, перетекающие по рубашке и полупроводнику от источника к проводу заземления.
  • Разрядный ток – величина, образующаяся при импульсных скачках, в зависимости от источника перенапряжения разделяется на атмосферные, электромагнитные и коммутационные импульсы.
  • Устойчивость к току волны перенапряжения – определяет способность сохранять целостность всех элементов конструкции в аварийном режиме.

Обслуживание и диагностика ОПН

В процессе эксплуатации ограничители перенапряжения не являются одноразовым элементом. Поэтому могут многократно производить операции перевода импульсного разряда на заземляющую шину автоматически. Из-за особенностей протекания и величины перенапряжения ОПН может утрачивать заводские параметры, снижать эффективность работы до полного выхода со строя. Для предотвращения подобных ситуаций они подвергаются периодической проверке в процессе эксплуатации, которая регламентируется п.2.8.7 ПТЭЭП. При этом проверяется:

  • Сопротивление – не менее раза в 6 лет, измеряется при помощи мегаомметра.
  • Ток проводимости – проверяется только при условии снижения предыдущего параметра.
  • Пробивное напряжение и герметичность проверяются только после заводского ремонта или при приемке в эксплуатацию на заводе. Самостоятельно электроснабжающими и эксплуатирующими организациями такие меры диагностики для ограничителей не производятся.
  • Тепловизионные измерения должны выполняться в соответствии с регламентом изготовителя или местными планово-предупредительными ремонтами.

Также в процессе эксплуатации может выполняться внешний осмотр устройства на наличие подгаров, сколов, загрязнения или других дефектов в изоляции.

Источник

Читайте также:  Какова эдс источника напряжения если сторонние силы совершают работу 10дж
Adblock
detector