+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

ОПН — Ограничители перенапряжений нелинейные. Ограничители ОПН

Ограничители ОПН — назначение и применение

Ограничители перенапряжения в настоящее время являются одним из наиболее эффективных средств защиты электрооборудования сетей электропередачи.

Ограничители ОПН обладают надежностью и высокими эксплуатационными свойствами.

Нелинейные ограничители перенапряжений используются как основные средства зашиты изоляции устройств электрических сетей от коммутационных и атмосферных грозовых перенапряжений.

ОПН рекомендуется применять вместо ранее широко используемых вентильных разрядников необходимых классов напряжения при проведении проектирования, эксплуатации электротехнических установок, их модернизации или реконструкции.

В отличие от стандартных вентильных разрядников, ограничители перенапряжения ОПН не имеют искровых промежутков и состоят из одного или нескольких модулей, содержащих колонку варисторов (нелинейных объемных резисторов) на основе окиси цинка или металлооксидной керамики, помещенных в полимерную или фарфоровую покрышку.

Благодаря использованию в ОПН оксидно-цинковых резисторов их можно применять для более эффективного ограничения перенапряжений в сравнении с обычными вентильными разрядниками и в связи с этим ограничители выдерживают рабочее напряжение сети без ограничения по времени.

Полимерная или фарфоровая покрышки ОПН обеспечивают надежную защиту варисторов (резисторов) от воздействия окружающей среды и способствуют их безопасной эксплуатации.

Размеры и вес ограничителей перенапряжений значительно меньше данных параметров вентильных разрядников.

Помимо перечисленных достоинств ограничителей перенапряжений, ОПН пожаро- и взрывобезопасен для помещений и сооружений

, а также он может использоваться в сейсмоактивных районах.

Принцип действия ОПН

Учитывая высокую нелинейность варисторов, при появлении коммутационных или грозовых перенапряжений через ограничитель перенапряжений протекает большой импульсный ток. Резисторы ОПН переходят в активное (проводящее) состояние и в итоге — значение перенапряжения уменьшается до безопасного для изоляции оборудования уровня.

Когда же перенапряжение снижается до нормального уровня, ограничитель ОПН возвращается в неактивное (непроводящее) состояние.

Приборы и вспомогательная аппаратура к ОПН:

  • Защитный экран для ОПН
  • Приспособление для измерения тока проводимости под напряжением
  • ДТО-03 датчик тока для ОПН-110 и выше
  • Устройство контроля тока (УКТ)
  • Изолирующие основания ОПН

Ограничители перенапряжений нелинейные – ЗАО «ЗЭТО»

Назначение

Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования подстанций и сетей на классы напряжения 0,38 и 0,66 кВ.

Ограничители перенапряжений устанавливаются в сетях переменного тока частотой 50 Гц с глухо заземленной нейтралью и включаются параллельно защищаемому объекту.

Конструкция

Конструктивно ограничители перенапряжений выполнены в виде единичного нелинейного варистора, заключенного в полимерный корпус.

Ограничители перенапряжений типа ОПН—П1—0,38 УХЛ1 могут устанавливаться в тех местах электроустановок, где ранее предусматривалось применение разрядников типа РВН—0,5МНУ1 без изменения условий монтажа.

Технические характеристики

Класс напряжения сети, кВ действ. 0,38 0,66

Наибольшее рабочее напряжение (длительно действующее), Uн.р, кВ действ.


0,4

0,8

Номинальный разрядный ток, кА

2,5

Остающееся напряжение при импульсном токе 8/20 мкс, кВ, не более:

с амплитудой тока 250 А

с амплитудой тока 2500 А

с амплитудой тока 5000 А


1,4
1,6
1,7

2,8
3,2
3,4

Длина пути утечки внешней изоляции, см

 6,0 8,0 6,5 8,0

Расчетный ток коммутационного перенапряжения на волне 30/60 мкс, А


125

Остающееся напряжение при расчетном токе коммутационного перенапряжения, кВ, не более


1,3

2,6

Двадцатикратная (двадцать воздействий) токовая пропускная способность:

при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, А

при волне импульсного тока 8/20 мкс, кА

125
3

Удельная энергоемкость кДж/кВ Uн.р (за одно воздействие)

0,8

Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ 17516.1–90

М6

Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении, Н, не менее

10

Допустимый крутящий момент на выводе, Нм

2,5

Высота ограничителя, Н, мм

63 120 68 120

Срок службы, лет

25

Масса ограничителя, кг

0,14 0,32 0,17 0,35

Обозначение технических условии

ТУ 3414–003–00468683–93 (ИВЕЖ.674361.028ТУ)

Ограничители перенапряжения ОПН п — 6кВ — ИТСАР — Трансформаторы

Описание товара

Сертификат на ОПН

Ограничители перенапряжений ОПНп (ОПН)

 – аппараты современного поколения, пришедшие на смену вентильным разрядникам.
 По сравнению с вентильными разрядниками ограничители оснащены более совершенной технологией, основанной на использовании металлооксидных сопротивлений.

Ограничитель перенапряжений нелинейный типа ОПН п — 6КВ предназначен для защиты изоляции электрооборудования от коммутационных и атмосферных перенапряжений в сетях напряжением 6 кВ переменного тока частотой 50 Гц с изолированной или компенсированной нейтралью.

Ограничитель предназначен для работы в районах с умеренным и холодным климатом и промышленной атмосферой при сильном загрязнении внешней среды на открытом воздухе. Предельное верхнее значение температуры окружающей среды – +45°С, нижнее – -60°С. Высота установки ограничителей – не более 1000 м над уровнем моря.

Ограничитель представляет собой защитный аппарат опорно-подвесного исполнения, содержащий последовательно соединенные оксидно-цинковые варисторы, заключенные в герметизированный полимерный корпус.

Данные ограничители рекомендуется устанавливать взамен разрядников типа РВО-6, РВП- 6, РВРД-6, РВМ-6.

Преимущества ограничителя перенапряжения ОПН:

К преимуществам аппаратов относят:

  • глубокое ограничение внешних и внутренних перенапряжений;
  • отсутствие искровых промежутков;
  • снижение массогабаритных характеристик;
  • взрывозащищенное исполнение;
  • возможность применения в сетях постоянного и переменного тока.

Устройства изготавливаются в различном климатическом исполнении. Выпускаются модели для установки на распределительных щитах и для эксплуатации на открытом воздухе.

 

Характеристики ограничителей перенапряжений типа ОПНп-6кВ:
Наименование параметра Норма для исполнения по Uнд, кВ
1 2 3 4
Класс напряжения сети, кВ 6
Напряжение промышленной частоты, приложенное к ограничителю, допустимое в течение времени, кВдейств: 6,0 6,6 6,9 7,2
Напряжение промышленной частоты, приложенное к ограничителю, допустимое в течение времени, кВдейств:
а) 20 мин.
б) 10 с
в) 1 с
г) 0,15 с
6,7
7,7
8,5
8,9
7,4
8,5
9,3
9,8
7,8
8,9
9,7
10,2
8,1
9,3
10,2
10,7
Номинальный разрядный ток (грозовой импульс тока 8/20 мкс), А 10000
Классификационное напряжение при активной составляющей переменного тока 1 мА, кВ ампл., не менее 450
Остающееся напряжение, кВ, не более, при токе грозовых перенапряжений с амплитудой:
а) 1000 А
б) 5000 А
в) 10000 А
г) 20000 А
16,5
17,5
18,8
21,7
16,5
17,5
18,8
21,7
16,5
17,5
18,8
21,7
16,5
17,5
18,8
21,7
Остающееся напряжение, кВ, не более, при токе коммутационных перенапряжений на волне 30/60 мкс с амплитудой:
а) 150 А
б) 500 А
13,7
14,5
15,6
16,5
16,9
18,0
17,6
18,8
Остающееся напряжение, кВ, не более, при быстро нарастающих импульсах тока 1/10 мкс с амплитудой 10000 А 18,7 20,5 22,5 22,9
Пропускная способность ограничителя:
а) 20 импульсов тока прямоугольной формы длительностью 2000 мс с амплитудой, А
б) 20 импульсов тока 8/20 мкс с амплитудой, А
в) 2 импульса большого тока 4/10 мкс с амплитудой, кА
450
10000
100
Классификационное напряжение при активной составляющей переменного тока 1 мА, кВ ампл., не менее 10,6 11,7 12,2 12,7

* Используется только при параллельном подключении не менее двух ОПН.

 

Габаритные размеры ограничителей перенапряжений типа ОПНп-6кВ:

Тип ограничителя Н-1 (УХЛ 1)/(УХЛ 2), мм Н-2 (УХЛ 1)/(УХЛ 2), мм
ОПНп-6 кВ опорный 150/120 160/130

Стоимость Вы можете уточнить у наших менеджеров по телефону/e-mail, а также в прайс-листе.

Только зарегистрированные клиенты, купившие этот товар, могут публиковать отзывы.

Нелинейные ограничители перенапряжений — Энергетика и промышленность России — № 2 (54) февраль 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 2 (54) февраль 2005 года

В разработках ОПН – прогресс

Широко освоенное в настоящее время производство нелинейных ограничителей перенапряжений в фарфоровых покрышках ограничивает область применения ОПН из‑за большой массы, трудностей создания в подвесном исполнении, взрывоопасности и, наконец, возможности повреждения фарфоровых покрышек при транспортировке, монтаже и в процессе эксплуатации.

Оксидно-цинковые ограничители в полимерных корпусах лишены этих недостатков. Значительно более легкие, взрывобезопасные, высокотехнологичные в производстве, ОПН в полимерных корпусах могут быть подвешены непосредственно на линиях, установлены на выводах трансформаторов и электродвигателей, в ячейках КРУ, а также между фазами для глубокого ограничения междуфазовых перенапряжений.

В последнее время наблюдается существенный прогресс в разработке новых конструкций ОПН. Прежде всего достигнута высокая стабильность характеристик основного элемента ОПН-ОЦВ, а также существенно увеличена (и доведена до 900‑1 100 А / см2 при грозовых импульсах) допустимая плотность тока через варисторы. Такие характеристики ОЦВ при высокой степени нелинейности их вольт-амперной характеристики обеспечивают возможность значительного уменьшения размеров и массы ОПН. Это, в свою очередь, дает возможность создания ОПН в одноколонковом исполнении практически на все классы напряжения.

Кроме того, при одноколонковом исполнении ОЦВ обеспечивается максимальная степень использования объема корпуса ОПН, что определяет значительное снижение их массы по сравнению с многоколонковыми конструкциями.

От модульных конструкций – к одноэлементным

Современный аппарат состоит из колонки ОЦВ, помещенной в изолирующий корпус из стеклопластика с ребристым покрытием из кремнийорганического каучука и металлическими фланцами на концах.

Некоторые производители ОПН с полимерной изоляцией на напряжение выше 110 кВ выпускают аппараты сборными из отдельных модулей. Каждый модуль имеет высоту около 1000 мм, полностью герметизирован, транспортируется и складируется отдельно. Сборка ОПН из отдельных модулей производится на месте установки. При этом соединительным элементом является цилиндрическая металлическая муфта с внутренней резьбой, которая наворачивается на стыкуемые оконцеватели отдельных модулей. Для обеспечения электрического соединения модулей предусмотрен розеточный контакт, изолированный от металлического оконцевателя. Поэтому токи утечки поверхности корпусов ОПН при увлажнении их поверхности не попадают в столб варисторов, что опасно в связи с возможным перегревом варисторов и преждевременным выходом их из строя.

Однако модульная конструкция ОПН является громоздкой и ненадежной при эксплуатации, имеет низкие механические характеристики при растягивающих и изгибающих нагрузках.

Технология производства стеклопластиковых цилиндров, полученных методом намотки стекложгута на соответствующей оправке и нанесения на них защитного ребристого покрытия, не ограничивает длины корпуса, что позволяет изготавливать ОПН в одноэлементном исполнении без технологических ограничений по высоте. Такая конструкция обеспечивает минимальную металлоемкость и высоту ОПН и существенно повышает надежность работы аппаратов при увлажнении загрязненной поверхности аппарата.

Высокая механическая прочность стеклопластикового цилиндра на растяжении позволяет изготовить ОПН-110 кВ и выше с толщиной стенки не более 5‑6 мм, толщина покрытия из кремнийорганической резины – 5 мм. Малый диаметр корпуса определяет относительно низкую его стоимость. Однако при опорном исполнении ОПН – 330 кВ и выше необходимо применение изоляционных оттяжек в трех направлениях под углом 120о для обеспечения устойчивости конструкции под воздействием растяжения проводов, ветровых и гололедных нагрузок.

Идеальны в подвесном исполнении

Наиболее благоприятные условия для работы ОПН с полимерной изоляцией – в подвесном исполнении, когда стеклопластиковый корпус ОПН подвергается воздействию только растягивающихся усилий, по отношению к которым стеклопластиковые корпуса имеют большие запасы прочности.

Выравнивание распределения напряжения вдоль столба варисторов при рабочем напряжении для ОПН от 110 кВ и выше производится с помощью тороидальных экранов. Этот способ значительно дешевле, чем способ выравнивания распределения напряжения с помощью шунтирующих колонок варисторов керамических конденсаторов, применяемых в ряде конструкций ОПН. Вместе с тем он обеспечивает значительно большую надежность работы ОПН, поскольку полностью исключает использование конденсаторов, надежность работы которых невысока.

Полимерная покрышка позволяет не только значительно снизить вес и габариты ОПН, но и значительно облегчает условия работы варисторов в ОПН, что в конечном счете значительно повышает надежность работы ОПН. Дело в том, что кремнийорганическая резина по своим технологическим и прочностным свойствам (как механическим, так и электрическим) позволяет создавать ребра малой толщины (около 6 мм в основании и 2 мм у конца). Поэтому необходимую длину пути тока утечки можно обеспечить большим количеством ребер с небольшим вылетом.

При этом повышается эффективность использования длины пути тока утечки и значительно уменьшается напряжение на подсушенном межреберном участке покрышки. Это приводит к уменьшению дополнительных токов смещения, протекающих через варисторы и вызывающих дополнительный разогрев и ускоренное старение. Поэтому полимерные покрышки определяют значительное преимущество ОПН по сравнению с ограничителями с фарфоровыми покрышками. В связи с этим не требуется увеличения длины пути тока утечки ОПН с полимерными покрышками по сравнению с рекомендуемыми для высоковольтного оборудования (как это принято для ОПН в фарфоровых корпусах).

Для надежной работы необходим контроль состояния ОЦВ

Для обеспечения надежности работы ОПН в процессе эксплуатации необходима оценка состояния активных элементов – оксидно-цинковых варисторов. Это обеспечивается измерением токов проводимости через варисторы специальным устройством. Для этого ОПН отключают от сети, снимают с фундамента и переносят в специальную лабораторию.

Наиболее предпочтительным является контроль состояния варисторов в ОПН под рабочим напряжением (см. рис 1 а). Для этого аппарат (1) устанавливают на изоляционную подставку (2), а измерение токов проводимости осуществляют подключением специального устройства (3) к нижнему металлическому фланцу (4).

Указанный способ оценки состояния активных элементов в ОПН также существенно усложняет конструкцию в целом, увеличивается высота аппарата, снижается механическая прочность на изгиб.

Нами предлагается новый способ измерения токов проводимости через варисторы под рабочим напряжением (см. рис. 1 б). При этом в изоляционной покрышке ОПН (1), между нижним фланцем (4) и активными нелинейными элементами – варисторами устанавливается изоляционная приставка (на рис. не указана), а металлический контакт между колонкой варисторов и измерительным устройством (3) осуществляется с помощью кольца (5), установленного на поверхности корпуса ОПН (1).

Проведенные испытания на герметичность узла соединения металлического электрода с колонкой варисторов, установленной внутри макета ОПН, показали положительные результаты. Условия испытания: измерение электрического сопротивления между электродом (5) и нижним фланцем (4) макета ОПН до и после его кипячения в деминерализованной воде в течение 48 часов (5 циклов).

Указанный способ измерения токов проводимости через варисторы в ОПН существенно отличается от существующих простотой конструкции, надежностью и достоверностью полученных результатов измерений под рабочим напряжением.

Ограничители перенапряжений для сетей 0,22-0,66

Ограничители перенапряжений (ОПН) или устройства для защиты от импульсных перенапряжений (УЗПН) для сетей номинальным напряжением до 1 кВ

Для ОПН данной серии исполнения УХЛ1 и УХЛ2 предлагается широкий диапазон выбора наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения с шагом 25 В

Класс напряжения сети, кВ

Диапазон длительно допустимых рабочих напряжений выпускаемых аппаратов, В

0,22

От 110 до 275

0,38

От 250 до 450

0,66

От 380 до 900

ОПН данной серии характеризует:

  • Герметичный, монолитный корпус из полимерных материалов, изготавливаемый литьевым методом;
  • Работа в широком диапазоне температуры окружающей среды от минус 60оС до плюс 55оС
  • Стойкость к климатическим и химическим воздействиям;
  • Большой выбор модификаций по току пропускной способности и энергоемкости;
  • «Вечная» маркировка, нестираемая и неотделяемая;
  • Пошаговая система контроля качества, с полным входным контролем материалов и контролем сборочных операций;
  • Невоспламеняемость внешней изоляции;
  • Оптимальное соотношение цены и качества.

Основные характеристики ограничителей перенапряжений для сетей класса 0,22 кВ

Класс напряжения сети, кВ

0,22

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, д. зн., В

275*)

Классификационное напряжение при классификационном токе 1 мА, В, не менее

340

Ток пропускной способности на прямоугольном импульсе длительностью 2000 мкс, А

400

550

650

Номинальный разрядный ток8/20 мкс, кА

10

Максимальный разрядный ток 8/20 мкс, кА

40

Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой:

—       100 А, В, не более

650

—       500 А, В, не более

690

—       1000 А, В, не более

730

—       2000 А, В, не более

770

—       5000 А, В, не более

820

—       10000 А, В, не более

870

—       20000 А, В, не более

915

Уровень защиты Uр, обеспечиваемый ОПН, кВ, не более

1,2

Испытательное напряжение изоляции корпуса, (действ. зн.) В

2200

Предельное значение временного перенапряжения (ВПН) при длительности 5 с, В

(1.32*1,1*220)=320

Выдерживаемый ток короткого замыкания, 0,2 с, кА,

10

Удельная рассеиваемая энергия по двум импульсам кДж/кВ, не менее

4,2

6,4

7,8

Длина пути утечки внешней изоляции, мм, не менее

50

Величина тока через ОПН при максимальном длительном рабочем напряжении, мА, не более

0,9

Сопротивление изоляции измеренное мегомметром 500 В, МОм, не менее

10

Расчетный срок эксплуатации, лет

30

Гарантийный срок хранения в таре изготовителя, лет

2

Гарантийный срок эксплуатации, лет

5

*) Примечание: Возможно изготовление ограничителей перенапряжений с иным длительно допустимым рабочим напряжением. При этом значения остающихся напряжений изменятся пропорционально изменению длительно допустимого рабочего напряжения

 

Основные характеристики ограничителей перенапряжений для сетей класса 0,38 кВ

           

Класс напряжения сети, кВ

0,38

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, д. зн., В

450*)

Классификационное напряжение при классификационном токе 1 мА, В, не менее

560

Ток пропускной способности на прямоугольном импульсе длительностью 2000 мкс, А

400

550

650

Номинальный разрядный ток8/20 мкс, кА

10

Максимальный разрядный ток 8/20 мкс, кА

40

Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой:

 

—       100 А, В, не более

1050

—       500 А, В, не более

1130

—       1000 А, В, не более

1200

—       2000 А, В, не более

1260

—       5000 А, В, не более

1350

—       10000 А, В, не более

1450

—       20000 А, В, не более

1500

Уровень защиты Uр, обеспечиваемый ОПН, кВ, не более

1,8

Испытательное напряжение изоляции корпуса, (действ. зн.) В

3300

Предельное значение временного перенапряжения (ВПН) при длительности 5 с, В

(1.32*1,1*380)=552

Выдерживаемый ток короткого замыкания, 0,2 с, кА,

10

Удельная рассеиваемая энергия по двум импульсам кДж/кВ, не менее

4,2

6,4

7,8

Длина пути утечки внешней изоляции, мм, не менее

50

Величина тока через ОПН при максимальном длительном рабочем напряжении, мА, не более

0,9

Сопротивление изоляции измеренное мегомметром 500 В, МОм, не менее

10

Расчетный срок эксплуатации, лет

30

Гарантийный срок хранения в таре изготовителя, лет

2

Гарантийный срок эксплуатации, лет

5

*) Примечание: Возможно изготовление ограничителей перенапряжений с иным длительно допустимым рабочим напряжением. При этом значения остающихся напряжений изменятся пропорционально изменению длительно допустимого рабочего напряжения

Основные характеристики ограничителей перенапряжений для сетей класса 0,66 кВ

           

Класс напряжения сети, кВ

0,66

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, д. зн., В

900*)

Классификационное напряжение при классификационном токе 1 мА, В, не менее

1125

Ток пропускной способности на прямоугольном импульсе длительностью 2000 мкс, А

400

550

650

Номинальный разрядный ток8/20 мкс, кА

10

Максимальный разрядный ток 8/20 мкс, кА

40

Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой:

 

—       100 А, В, не более

2138

—       500 А, В, не более

2262

—       1000 А, В, не более

2385

—       2000 А, В, не более

2509

—       5000 А, В, не более

2678

—       10000 А, В, не более

2812

—       20000 А, В, не более

2993

Уровень защиты Uр, обеспечиваемый ОПН, кВ, не более

3,0

Испытательное напряжение изоляции корпуса, (действ. зн.) В

4200

Предельное значение временного перенапряжения (ВПН) при длительности 5 с, В

(1.32*1.1*660)=960

Выдерживаемый ток короткого замыкания, 0,2 с, кА,

10

Удельная рассеиваемая энергия,по двум импульсам кДж/кВ, не менее

4,2

6,4

7,8

Длина пути утечки внешней изоляции, мм, не менее

50

Величина тока через ОПН при максимальном длительном рабочем напряжении, мА, не более

0,9

Сопротивление изоляции измеренное мегомметром 500 В, МОм, не менее

10

Расчетный срок эксплуатации, лет

30

Гарантийный срок хранения в таре изготовителя, лет

2

Гарантийный срок эксплуатации, лет

5

*) Примечание: Возможно изготовление ограничителей перенапряжений с иным длительно допустимым рабочим напряжением. При этом значения остающихся напряжений изменятся пропорционально изменению длительно допустимого рабочего напряжения

Ограничители перенапяжения ОПН — полимерный корпус; ежедневные отправки; наличие на складе.

Без зазрения совести можно сказать, что нелинейные ограничители перенапряжений ОПН не зря увенчаны ореолом популярной славы, лаврами, кимвалами, орденами, лентами и аттестатами. И в настоящее время нелинейные ограничители перенапряжений ОПН являются основными аппаратами защиты электрооборудования электрических сетей от грозовых и коммутационных перенапряжений, повсеместно заменяющими вентильные разрядники.

Улучшенные характеристики ограничителей перенапряжений по сравнению с вентильными разрядниками обусловлены заменой материала рабочего сопротивления – вилит был заменён варистором – полупроводником на основе окиси цинка (ZnO). Так как варистор обладает гораздо более нелинейной зависимостью тока от приложенного напряжения (вольт-амперной характеристикой) (рисунок 1) это позволило отказаться от использования искровых промежутков, что в свою очередь устранило все связанные с ними недостатки. В итоге, в отличие от своего предшественника вентильного разрядника, ограничитель перенапряжения электрически постоянно включён в сеть.

Рисунок 1. ВАХ варистора, тервита, вилита, тирита

Основные параметры. Конструкция

К основным параметрам ограничителя перенапряжений относятся:

  • Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнр – наибольшее действующее значение напряжения промышленной частоты, которое может быть непрерывно приложено к ОПН в течении всего срока его службы и не приводит к повреждению ограничителя.
  • Номинальный разрядный ток Iн – амплитудное значение грозового импульса тока 8/20 мкс.
  • Пропускная способность Iпр (ток пропускной способности) – максимальное значение прямоугольного импульса тока длительностью 2мс. Без возникновения повреждений ограничитель перенапряжений ОПН должен выдерживать последовательность из 18 таких импульсов.
  • Удельная энергия, кДж/кВ – рассеиваемая ограничителем энергия, полученная при прохождении одного импульса тока пропускной способности, отнесённая к величине наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения.
  • Остающиеся напряжения при нормированных токах – максимальное значение напряжения на ограничителе перенапряжений ОПН при прохождении через него импульса тока заданной величины и длительности.

Конструктивно ограничители перенапряжений ОПН состоят из колонки варисторов, заключённой в герметизированный полимерный корпус – стеклопластиковый цилиндр, механически удерживающий колонку варисторов, и нанесённое на поверхность цилиндра трекинг-эрозийное покрытие из кремнийорганической резины. Корпус в совокупности с покрытием дает возможность ОПН чувствовать себя комфортно при вынужденных променадах на колесах.

Именно колонкой варисторов – набором варисторных дисков – и определяются электрические характеристики ограничителей перенапряжений.

Пропускная способность. Классификационный ток

Классификация ограничителей перенапряжений ОПН производится по двум параметрам:

  • по величине номинального разрядного тока – 5000 А, 10000 А, 20000 А;
  • по току пропускной способности и удельной энергии.
Таблица 1. Классы пропускной способности ОПН
Класс пропускной способности Пропускная способность, А Удельная энергия, кДж/кВ, не менее
1 От 250 до 400 включ 1,0
2 От 401 до 750 включ. 2,0
3 От 751 до 1100 включ. 3,2
4 От 1101 до 1600 включ. 4,5
5 Св. 1601 7,1

ООО Северная Торговая Компания производит ограничители перенапряжений с пропускной способностью 1-го и 2-го классов и номинальным разрядным током 5 кА и 10 кА.

Также обязательным является нормирование классификационного тока ограничителя перенапряжения.
Классификационный ток Iкл – амплитудное значение активной составляющей тока промышленной частоты, которое используется для определения классификационного напряжения.

Измерение классификационного напряжения проводится на каждом ограничителе перенапряжений при приёмосдаточных испытаниях. Действующее значение напряжения промышленной частоты, при котором через ограничитель протекает классификационный ток, и называется классификационным напряжением. При этом рекомендованный диапазон классификационного тока – от 0,05 до 1 мА на 1 см2 площади варистора одноколонкового ОПН. Полученные измеренные значения должны быть не ниже, чем заявленные производителем.

Структурное обозначение ограничителя перенапряжений ОПН-10

Возможные комбинации электро-механических характеристик предлагаемых ограничителей перенапряжений можно уточнить на страницах, посвящённых этим ОПН. Однако достаточно часто с точки зрения электрических параметров сети не обладают какими-то особенностями и поэтому выбор ограничителя перенапряжения может быть основан лишь на таком параметре, как класс сети. Преимущественно это касается сетей среднего напряжения. Например, выбирая ограничитель перенапряжения ОПН-6 (класс напряжения 6 кВ) можно больше не указывать дополнительных параметров. То же касается и выбора ограничителя перенапряжения ОПН-10 (класс напряжения 10 кВ) – достаточно лишь одного параметра. Но если установка ограничителя перенапряжения производится в сеть класса напряжения 35 кВ (ограничитель перенапряжения ОПН-35), вероятнее всего нужно будет указать необходимо ли наличие изолированного вывода.

Длина пути утечки внешней изоляции

Ещё одним важным параметром ограничителя перенапряжения есть длина пути утечки внешней изоляции. Требования к величине данного параметра зависят от степени загрязнения условий на работу в которых рассчитан ограничитель. Рекомендуемые значения приведены в таблице 2.

Таблица 2. Длина пути утечки внешней изоляции
Степень загрязнения Длина пути утечки/наибольшее рабочее напряжение сети, см/кВ, не менее
I 1,8
II 2,0
III 2,5
IV 3,1

Ограничители, производимые Северной Торговой Компанией, выполняются с запасом по длине пути утечки внешней изоляции для степени загрязнения IV.

Контроль состояния ОПН и подключение регистратора срабатываний

Со временем от нагреваний и токовых пробоев происходит старение и разрушение оксид цинкового варистора, при этом значение классификационного тока (тока проводимости) значительно возрастает при неизменном классификационном напряжении – то есть полупроводник теряет свои нелинейные, а значит – защитные, свойства. Что бы осуществлять непрерывный контроль состояния ограничителя перенапряжений к нему подключают измерительные приборы – регистраторы срабатываний. Северная Торговая Компания предлагает два типа регистраторов срабатываний – с миллиамперметром и без.

Первый, помимо стандартного отображения количества срабатываний, ещё и показывает ток проводимости.

Для подключения требуются ограничители перенапряжений специального исполнения – с изолированным выводом. Северная Торговая Компания изготавливает такой тип ограничителей также.

Как производители ограничителей, мы предоставляем гарантийный срок эксплуатации – 3 года со дня ввода в эксплуатацию.

Как указано на нашем сайте – вся продукция задекларирована. Мы предоставляем декларации на конкретный вид оборудования по требованию заказчика.

Ограничитель перенапряжений ОПН

В конце 70-х годов прошлого века трансформаторы ОРДУ 135000/500 мощности 135 МВА на напряжение 500 кВ в опытно-промышленной эксплуатации были установлены сначала на Волжской ГЭС, а затем на Волгоградской ГЭС. Эти трансформаторы были спроектированы таким образом, что выбор их главной изоляции производился по допустимому рабочему напряжению. Успешная эксплуатация их открывала перспективу выпуска трансформаторов сверхвысокого напряжения со сниженным уровнем изоляции и, таким образом, большую техникоэкономическую эффективность.

Защита этих трансформаторов от перенапряжений осуществлялась специально разработанными защитными аппаратами с более низким защитным уровнем по отношению к коммутационным и грозовым перенапряжениям по сравнению с промышленно выпускаемыми ограничителями перенапряжений, а именно 720 кВ при расчетном токе грозовой волны.

За время, прошедшее с начала эксплуатации, не было отмечено каких-либо неполадок с этими трансформаторами. В то же время, защитные аппараты требуют замены и модернизации. Положительный опыт эксплуатации данного высоковольтного оборудования предполагает расширение номенклатуры защитных аппаратов данного типа за пределы класса 500 кВ.

Наряду со сказанным следует отметить, что состояние высоковольтного энергетического оборудования в Российской Федерации характеризуется высокой степенью его изношенности. В частности, уровни электрической прочности изоляции силовых трансформаторов на многих подстанциях снижены на 10-20 %. Поскольку современное состояние экономики и электротехнической промышленности не позволяет в массовом порядке проводить ремонты и замены высоковольтного оборудования электрических станций и подстанций, то применение защитных аппаратов со сниженным уровнем ограничения перенапряжений является вполне актуальной проблемой. Применение ограничителей, обеспечивающих более глубокое по сравнению со стандартной защитной аппаратурой ограничение перенапряжений, является для современных условий экономически оправданным решением.

В связи с этим разработка новых ограничителей перенапряжений, обладающих указанным свойством, даже при заметном усложнении их конструкции является целесообразной. Попытка решения указанной научно-технической проблемы была предпринята в ООО «Севзаппром» (г. Санкт-Петербург) совместно со специалистами испытательного центра НИЦ-26, Санкт-Петербургского государственного Политехнического университета и Всероссийского электротехнического института (ВЭИ).

Авторами был разработан искровой модуль, комплектующий модифицированные ограничители перенапряжений на классы напряжений от 110 до 750 кВ, имеющие пониженный уровень ограничения по сравнению с аналогичными аппаратами отечественных и зарубежных производителей. Искровой модуль представляет собой коммутирующее устройство на основе искровых промежутков с магнитным гашением дуги, позволяющее снизить уровень ограничения до 20 % по сравнению с величиной стандартного аппарата путем шунтирования части нелинейного резистора ОПН при достижении заданного уровня напряжения на аппарате. Принципиальная схема ограничителя перенапряжений с искровым модулем представлена на рис. 1. ОПН состоит из колонки последовательно соединенных высоконелинейных сопротивлений варисторов (1). Параллельно части высоконелинейных сопротивлений включаются коммутирующие элементы (2). Количество коммутирующих элементов определятся необходимой величиной дополнительного снижения уровня ограничения напряжения.

Внешний вид ограничителя показан на рис. 2. Под рабочим напряжением и при квазистационарных перенапряжениях модифицированный ОПН работает как стандартный ограничитель перенапряжений. При грозовых и коммутационных воздействиях в момент достижения максимально возможного расчетного уровня перенапряжения срабатывает коммутирующее устройство, отсекающее часть нелинейных сопротивлений, тем самым обеспечивая снижение уровня ограничения на величину падения напряжения на коммутирующем устройстве. В качестве элементов, составляющих коммутирующее устройство, использованы искровые промежутки, при разработке которых за основу была взята конструкция искрового промежутка (ИП) с магнитным гашением дуги, применявшегося ранее в разрядниках типа РВМГ и РВМК. Следует отметить, что производство искровых промежутков для указанных разрядников в России на сегодняшний день прекратилось.

Кроме того, характеристики старых разрядных промежутков, изоляционную основу которых составляет картон, не соответствуют современным требованиям. В частности, эксперименты, проведенные в рамках данной работы, показали неспособность искровых промежутков старого типа коммутировать грозовые импульсы тока с амплитудой 100 кА. Кроме того, в опытах была обнаружена нестабильность геометрии конструкции этих разрядников, проявляющаяся в короблении картона под воздействием различных внешних факторов. В связи с этим потребовалась разработка новых искровых промежутков, лишенных отмеченных недостатков. В качестве изоляционной основы разработанных искровых промежутков использованы современные полимерные материалы, обладающие высокой электрической и механической прочностью. В качестве материала электродов использован специальный сорт латуни с большим содержанием цинка. Положительное влияние цинка связано с тем, что наличие паров цинка в среде, где горит электрическая дуга, приводит к более стабильному ее гашению при переходе тока через нуль. Кроме этого, в процессе экспериментов была несколько изменена форма электродов, что привело к более качественной настройке промежутков и стабилизации их разрядных характеристик.

Разработанные искровые промежутки (рис. 3, 4) обеспечивают высокую стабильность при срабатывании и гашении сопровождающего тока. Стабильность характеристик зажигания последовательно соединенных искровых промежутков достигается путем шунтирования некоторых из них дополнительными емкостями (керамические конденсаторы). Экспериментальная осциллограмма, иллюстрирующая момент зажигания разряда в искровых промежутках и гашения дуги сопровождающего тока, приведена на рис. 4 Для группы искровых промежутков, находящихся под рабочим напряжением (кривая 1), в момент времени, обозначенный на рис. 5 символом A, подается грозовой импульс перенапряжения. После зажигания разряда через искровые промежутки протекает сопровождающий ток. В точке B на рис. 5 происходит гашение дуги, сопровождающий ток через искровые промежутки прекращается. Разброс напряжения срабатывания группы искровых промежутков, установленных на секции ОПНГ, не превосходит 5 % вне зависимости от типа импульса (грозовой или коммутационный).

Более подробно процесс зажигания разряда в искровом промежутке представлен осциллограммами рис. 6, где построены кривые тока в ИП и напряжения на элементарной ячейке шунтированной части нелинейного резистора. Из рис. 6 видно, что срабатывание искрового промежутка происходит при токе через резистор порядка 800 А. При этом напряжение на варисторе падает с десяти до долей киловольт, а ток через искровой промежуток превосходит 3000 А. Секция ОПНГ-500 с установленными на ней коммутирующими элементами показана на рис. 7. Данное техническое решение реализовано при разработке специального ограничителя перенапряжений ОПНГМ-Ф-500 УХЛ1 (см. рис. 2), предназначенного для защиты трансформаторов типа ОРДЦ-135000/500-У1 с пониженной электрической прочностью изоляции, установленных на Волжской ГЭС.

Изготовленный опытный образец ограничителя прошел все квалификационные испытания, предусмотренные ГОСТом на нелинейные ограничители перенапряжений. Кроме того, секция, оборудованная шунтирующими искровыми промежутками, успешно прошла комплекс испытаний, предусмотренных ГОСТом на разрядники, в частности, испытания на дугогасительную способность, а также предусмотренных ГОСТом на нелинейные ограничители перенапряжений. В частности, был проведен полный цикл рабочих испытаний для ОПН на секции резисторов с шунтирующими разрядниками. Таким образом, специализированный защитный аппарат для глубокого ограничения перенапряжений при защите высоковольтного оборудования класса 500 кВ с с пониженным уровнем изоляции подготовлен к серийному производству. Аналогичным образом могут быть разработаны и изготовлены ограничители перенапряжений и для других классов напряжений от 110 до 750 кВ. Для оценки эффекта от применения защитного аппарата типа ОПНГ рассмотрим результаты расчета грозовых перенапряжений для ОРУ тупиковой подстанции 500 кВ, что соответствует наиболее тяжелым воздействиям от набегающих грозовых волн.

В результате анализу подлежат процессы в схеме с одной подходящей ВЛ, одним трансформатором и одним защитным аппаратом, собранными по схеме замещения типа «рогатка» (рис. 8). Пороговое значение тока через ОПН, при котором происходит срабатывание шунтирующих разрядников, было принято равным 0,8 кА. В проведенных расчетах замыкание реализовано с помощью идеального ключа. На практике в течение некоторого периода времени параллельно 1/6 части резистора ОПН будет включено переменное сопротивление, величина которого снижается до некоторого минимального сопротивления. Расчеты проводились волновым методом с помощью программного комплекса «Минск» [2]. Приведенные результаты показывают максимальное возможное снижение перенапряжений в схеме ОРУ.

Воздействие в расчетах представлено косоугольным импульсом с фронтом 0,5-2 мкс и длиной волны 75 мкс. Его можно трактовать как волну, набегающую с ВЛ при прорыве молнии непосредственно на фазный провод при неучете перекрытия линейной изоляции. Причем, для амплитуды 1000 кВ это допущение является справедливым, для 10000 кВ следует ожидать перекрытия и среза набегающей волны, определяемого вольт-секундной характеристикой линейной изоляции и сопротивлением заземления опор. Результаты анализа, кривые напряжения на трансформаторе и ОПН при различных комбинациях параметров воздействия (амплитуда и ширина фронта волны перенапряжения) приведены на рис. 9. На графиках рис. 9 приведены в сравнении кривые перенапряжений при использовании стандартного ОПН, обозначенные «опн полн.», и ОПН с искровым модулем, обозначенные как «ОПН срез». Сводная характеристика перенапряжений при использовании в качестве защитного аппарата стандартного ОПН и ОПН с искровым модулем приведена в таблице. В последней колонке таблицы дано процентное снижение воздействующего на трансформатор напряжения при замене стандартного ОПН на ОПН с искровым модулем. В частности, из таблицы следует, что эффект применения ОПНГ может выражаться в 10-15 % снижении импульсного напряжения, вызываемого грозовыми волнами.

Выводы

1. Разработан специальный ограничитель перенапряжений, обеспечивающий более глубокое ограничение перенапряжений по сравнению с применением стандартного защитного аппарата.

2. ОПН успешно прошел полный комплекс испытаний, предусмотренных государственными стандартами на нелинейные ограничители перенапряжений и разрядники.

3. Анализ перенапряжений в типовых ситуациях защиты силовых трансформаторов от перенапряжений показал эффективность применения представленной разработки.

Различия между грозозащитным разрядником и ограничителем перенапряжения

Различия между разрядником для грозовых разрядов, ограничителем перенапряжения, грозозащитным разрядником и молниеотводом

Различные термины, используемые для разрядников, иногда сбивают с толку даже профессиональных инженеров и электриков, которые используют их как взаимозаменяемые.

Мы обсудим основные различия между разными типами разрядников, такими как разрядник, грозозащитный разрядник, ограничитель перенапряжения и осветительный стержень, поскольку иногда они могут использоваться для тех же целей.Разница показывает, от чего и как вы хотите защитить систему?

Рассмотрим основные определения следующих разрядников. Подробнее о них мы поговорим ниже.

  • Ограничитель перенапряжения: — это устройство, используемое для защиты электрооборудования и оборудования от скачков напряжения и переходных напряжений, вызванных электрическими неисправностями, переключениями, короткими замыканиями, искрами и молнией и т. Д. Разрядники перенапряжения устанавливаются внутри панелей для компенсации скачки.
  • Грозозащитный разрядник: — это устройство, используемое для защиты электрической цепи и подключенных устройств от ударов молнии с переходными импульсами высокого напряжения. Снаружи установлены молниеотводы для защиты от вредного воздействия грозовых шипов.
  • Ограничитель перенапряжения: Также известный как ограничитель переходных процессов или устройство защиты от перенапряжения — это устройство, установленное на домашней панели для защиты подключенных цепей от скачков напряжения и скачков напряжения, известных как переходные процессы.
  • Громоотвод: Это устройство, установленное на высоте, то есть на вершине здания и опор электропередач, чтобы обеспечить путь для заземления ударов молнии. Громоотвод защищает конструкцию от скачков молнии.

Полезно знать: Ограничитель перенапряжения может использоваться как грозозащитный разрядник, но грозозащитный разрядник нельзя использовать в качестве разрядника для защиты от перенапряжений.

А теперь давайте подробно рассмотрим все эти ОПН.

Что такое ограничитель перенапряжения?

Ограничитель перенапряжения — это устройство ограничения напряжения, установленное внутри панели монтажного оборудования для защиты изоляции, оборудования и машин не только от молнии, но и от переходного напряжения, возникающего при переключении, искрах, затенении нагрузки и других электрических неисправностях, таких как замыкания на землю. и т.п.

Ограничители перенапряжения используются для ограничения скачков тока и напряжения для защиты приборов низкого и высокого напряжения, а также линий связи. Наиболее распространенный разрядник для защиты от перенапряжений — это нелинейные металлооксидные резисторы типа с корпусом из фарфора или силиконовой резины , которые устанавливаются параллельно предполагаемой цепи для защиты от скачков напряжения и подключаются к сети заземления.

Раньше в энергосистеме использовался термин «грозозащитный разрядник», который заменен новым термином «разрядник для защиты от перенапряжений».Это связано с тем, что основной причиной большинства перенапряжений были молнии, когда конструкция энергосистемы не была такой уж сложной. В наиболее передовых конструкциях затенение нагрузки, резкое изменение большой мощности нагрузки и переключение разъединителя на подстанции сверхвысокого напряжения вызывают перенапряжение, когда на подстанции используется ограничитель перенапряжения вместо грозозащитного разрядника, который обеспечивает защиту от всех вышеупомянутых перенапряжений. В линиях передачи и распределения низкого / среднего напряжения новый термин «линейный разрядник» также используется для разрядников молнии / импульсных перенапряжений.

Что такое грозозащитный разрядник?

Грозозащитный разрядник — это защитное устройство, используемое для защиты схемы от ударов молнии с высокими переходными скачками напряжения, импульсными токами из-за молний, ​​искровыми и изоляционными дугами и т. Д.

Он используется для защиты энергосистемы путем перенаправления высокого напряжения падает на землю. Хотя заземляющий провод также защищает воздушные линии и энергосистему от прямых ударов молнии, он может не защитить от бегущих волн, которые могут достигать подключенных к терминалам устройств и оборудования.По этой причине используются устройства защиты от перенапряжения или молниеотводы для защиты энергосистемы от таких скачков, вызванных повреждениями или разрядами молний.

Грозозащитные разрядники устанавливаются на максимальной высоте сооружения, то есть опор линий электропередач, опор и зданий, чтобы обеспечить безопасный путь для тока и напряжения разряда, вызванного ударами молнии, на землю, чтобы защитить систему от проблем, вызванных молнией.

Основные различия между ограничителем перенапряжения и грозозащитным разрядником
  • Ограничитель перенапряжения установлен внутри щитовой панели, а грозозащитный разрядник установлен снаружи.
  • Ограничитель перенапряжения защищает установку изнутри, а грозозащитный разрядник защищает оборудование снаружи.
  • Ограничитель перенапряжения защищает систему от грозовых разрядов, переключений, электрических неисправностей и других переходных процессов напряжения и скачков напряжения, в то время как грозозащитный разрядник в основном используется при ударах молнии и связанных с ними скачках напряжения.
  • Ограничитель перенапряжения перехватывает перенапряжения и отправляет дополнительную нежелательную энергию в заземляющий провод, в то время как грозозащитный разрядник направляет поток энергии на землю через разрядник на землю.
  • Ограничитель перенапряжения может использоваться в качестве разрядника для освещения, в то время как ограничитель перенапряжения не может использоваться в качестве разрядника для защиты от перенапряжения.

Связанное сообщение: Разница между электрической и магнитной цепями

Что такое громоотвод?

Громоотвод (также известный как молниеотвод) — это металлический стержень (медь, алюминий или другие проводящие материалы), установленный на верхней части конструкции (передающие и распределительные башни, здания и т. Д.) Для защиты от прямых ударов молнии. .

Молния — это электростатический разряд между облаками и землей. Если они попадут прямо в линии электропередач, напряжение в системе может подняться до опасного уровня, что может повредить электрическую установку и оборудование. По этой причине громоотвод применяется для защиты электроустановки, оборудования и устройств от прямого попадания ударов молнии.

Молниеотвод дешевле, чем разрядник для защиты от перенапряжений, который устанавливается на верхней поверхности здания или опоры линий электропередач, что обеспечивает безопасный путь к земле для высоких электростатических зарядов и токов молнии (он должен быть надлежащим образом заземлен на систему заземления. также).

Что такое ограничитель перенапряжения? Ограничитель перенапряжения

также известен как ограничитель перенапряжения или ограничитель переходных процессов . Это устройство, устанавливаемое в домашнем распределительном щите для защиты домашней электропроводки от скачков напряжения или коммутационных скачков.

Например, когда индуктивная нагрузка отключена, она генерирует скачки напряжения (также известные как коммутационные скачки) в системе в соответствии с законами самоиндукции обратной ЭДС.

E = — L di / dt

Эти внезапные всплески и скачки могут повредить устройства, чувствительные к номинальному напряжению.

При индуктивной нагрузке переключение контактора может вызвать скачки переключения, которые могут повредить другие подключенные устройства в системе. По этой причине в контакторе низкого напряжения используется ограничитель перенапряжения для защиты контактора от внешних перенапряжений и защиты системы от вредного воздействия самого переключателя контактора.

Ограничитель перенапряжения обычно представляет собой сетевую розетку с переключателем включения / выключения питания с трехжильным шнуром, который можно подключить к настенной розетке.

Значение напряжения питания наших домов, например, 120 В (США) и 230 В переменного тока (Великобритания и ЕС) — это среднеквадратичное значение, известное как эффективное значение. Пиковое значение 120 В и 230 В составляет 170 В P и 325 В P с частотой 60 Гц и 50 Гц соответственно. В случае переходных процессов, вызванных множеством факторов, таких как молния или импульсные перенапряжения, значение пикового напряжения может возрасти до многих сотен вольт и даже тысяч вольт нерегулярных импульсов в течение очень короткого времени (обычно в микросекундах (10 -6 ). ).Эти импульсы могут повредить чувствительные устройства, особенно электронные устройства.

В этом случае ограничитель перенапряжения предотвращает возникновение напряжения, имеющего определенное значение пикового напряжения. Например, ограничитель напряжения 250 В будет нормально работать при 230 В, в то время как он будет перенаправлять сетевое питание на землю, если величина переходных импульсов превышает предел 250 В.

Разница между ограничителем перенапряжения и ограничителем перенапряжения

Основное различие между ограничителем перенапряжения и ограничителем перенапряжения заключается в том, что ограничитель перенапряжения имеет низкое номинальное напряжение, немного превышающее нормальное номинальное напряжение, с низкой способностью к рассеянию энергии, в то время как ограничитель перенапряжения имеет довольно высокое номинальное напряжение, чем номинальное напряжение, с гораздо большей способностью рассеивания энергии без воздействия на изоляцию.

Полезно знать: Ограничитель перенапряжения не следует использовать для защиты цепи от переходных процессов и скачков напряжения, вызываемых молнией.

Связанное сообщение:

Ограничитель перенапряжения: узнайте цель, стоимость и время поставки

Ограничитель перенапряжения
Назначение разрядника для защиты от перенапряжений

Ограничители перенапряжения в основном используются для разряда ударов молнии и переключения на землю — защитное оборудование в процессе.

Обратите внимание, что разрядники не используются для защиты системы от временных перенапряжений.Например, когда в одной фазе происходит замыкание фазы на землю, напряжение на исправных фазах возрастает в \ sqrt {3} раз. Разрядник для защиты от перенапряжений рассчитан на то, чтобы выдерживать их (т.е. не перегреваться).

Исследование координации изоляции

Размер и расположение разрядников для защиты от перенапряжений основаны на исследовании — исследовании координации изоляции. Тем не менее, как правило, ОПН устанавливают возле тупиковых конструкций, где входит Т-образная линия, и на самом дорогом оборудовании — трансформаторе.

Ограничитель перенапряжения установлен на тупиковой конструкции. Ограничители перенапряжения на трансформаторе. Изображение предоставлено: Western Area Power — подстанция Мид.
Стоимость разрядника для защиты от перенапряжений
  • 12 кВ 10,2 кВ MCOV фарфоровый разрядник для станции: ~ 300 долларов США / фаза
  • 35 кВ 29 кВ MCOV разрядник для фарфоровой станции: ~ 500 долларов США / фаза
  • 138 кВ 108 кВ ОПН класса фарфоровой станции MCOV: ~ 2000 долл. США / фаза
  • Ограничитель класса фарфоровой станции 230 кВ 180 кВ MCOV: ~ 3500 долл. США / фаза
  • 345 кВ 264 кВ ОПН класса фарфоровой станции MCOV: ~ 6500 долл. США / фаза
  • Фарфоровая станция 500 кВ 318 кВ ОПН: ~ 17 000 долларов США / фаза
  • 765 кВ 467 кВ ОПН класса фарфоровой станции MCOV: ~ 28 000 долларов США / фаза

Примечание. В стоимость входит стоимость конструкционной стали для ОПН на 138 кВ и выше.

Срок поставки разрядника для защиты от перенапряжений

~ 20 недель для высоковольтных устройств. Для сверхвысокого напряжения может потребоваться более длительное время выполнения заказа.

Информация о стоимости и сроках выполнения предназначена только для вашего общего ознакомления. Обратитесь к поставщику и сообщите технические характеристики вашего оборудования, чтобы узнать фактические значения.

Узнайте подробности о другом основном оборудовании
OR
Пройдите тест

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Решения по применению электрического испытательного оборудования от Megger

Ограничители перенапряжения устанавливаются на трансформатор для защиты от переходных перенапряжений.Ограничитель перенапряжения подключается к каждому фазному проводу непосредственно перед тем, как он входит в трансформатор. Разрядник перенапряжения заземлен, тем самым обеспечивая путь к земле с низким импедансом для энергии от переходного процесса перенапряжения, если он возникает. При нормальном рабочем напряжении ОПН должен вести себя как изолятор, изолируя фазный провод от земли. Эти противоположные характеристики обычно достигаются за счет использования варистора (разрядников MOV), который имеет разные сопротивления при разных напряжениях.

Существует два основных типа разрядников для защиты от перенапряжений. Сегодня применяются только металлооксидные (ZnO) варисторные (MOV) разрядники. Более старый тип — это разрядники с зазором из карбида кремния, и многие из них до сих пор используются. Однако обратите внимание, что разрядники с зазором старше 25 лет рекомендуется заменять из-за их возраста; некоторые предлагают еще более строгую политику, которая заменяет разрядники с зазором из карбида кремния через 13 лет из-за их склонности к проникновению влаги (д-р М. Дарвениза, IEEE Transaction on Power Delivery, октябрь 1996 г.).

Диагностика ограничителей перенапряжения

  • (Вт) измерение потерь и тока: потери (в ваттах) и ток, измеренные при испытании коэффициента мощности / коэффициента рассеяния на ОПН, являются надежными индикаторами загрязнения (особенно попадания влаги) или износа и полезны для определения физических изменений в разрядник. Испытание предназначено для оценки изоляционных характеристик разрядника, поскольку он «видит» рабочие напряжения на протяжении большей части срока службы.Хотя это измерение не проверяет характеристики замыкания разрядника на землю, статистические данные подтверждают, что, когда способность разрядника изолировать фазное напряжение от земли оказывается под угрозой, его рабочие характеристики также не работают. Потери, превышающие нормальные, могут указывать на загрязнение (например, влагу) или корродированные зазоры (в разрядниках MOV из карбида кремния или ранней конструкции). Более низкие, чем обычно, потери могут указывать на плохой контакт или обрыв цепи между элементами, на сломанные шунтирующие резисторы в разряднике из карбида кремния, а также на разрывы во внутренней электрической конструкции разрядника MOV.
  • Визуальный осмотр; разрядник должен быть осмотрен на предмет обнаружения трещин в фарфоре, пятен и любых других ненормальных физических состояний
  • Инфракрасный тест; набирает популярность, поскольку ОПН сканируются вместе с остальным оборудованием подстанции.

Дельта грозовые разрядники

До того, как в 1971 году Майк Крэддок изобрел современный грозозащитный разрядник, устройства защиты от перенапряжения состояли из искрового разрядника для создания напряжения включения, также называемого «напряжением искрового перенапряжения», и последовательного резистора для ограничения величины тока, который может протекать через устройство.

Изобретение Крэддока улучшило разрядники перенапряжения, устранив искровой разрядник и последовательный резистор. Устранение сопротивления позволило устройству достаточно быстро проводить большие токи, чтобы предотвратить повреждение защищаемого электрооборудования.

Устройство Крэддока состояло из цилиндрических металлических электродов, разделенных гранулированным диоксидом кремния. При нормальном сетевом напряжении диоксид кремния не проводит ток. Однако, когда на электродах появляется большой скачок энергии, соединение диоксида кремния ионизируется и становится проводящим, позволяя аномальному заряду выводиться из цепи.

Изобретение Крэддока было впервые разработано, чтобы удовлетворить потребность в защите двигателей и средств управления на нефтяных месторождениях от повреждений из-за молнии и скачков напряжения, вызванных молнией. Вначале устройство защиты от перенапряжения Craddock называлось вторичным разрядником для нефтяной промышленности.

Крэддок основал компанию по производству своих изобретений: Delta Lightning Arrestors, и назвал эти устройства Delta Lightning Arrestors. Первоначально разрядник размещался в блоке управления двигателем нефтяной скважины.Когда молния вызвала скачок напряжения по линиям электропередачи к двигателю и системе управления электрического насоса нефтяной скважины, Delta Arrestor отводил скачок напряжения на землю, защищая оборудование.

Со временем потребность в защите от перенапряжения выросла до дома, бизнеса и промышленных приложений. Delta начала предлагать разрядники для домашнего и коммерческого применения на 120-208 / 220 В, а также трехфазные двигатели на 480 В, используемые в насосах и другом оборудовании.

Грозовой разрядник Craddock Delta защищает электрооборудование от повреждений, удаляя скачки напряжения в цепи до того, как произойдет повреждение.Электрические цепи могут выдерживать опасно высокое напряжение в течение короткого времени. Цепи могут выдерживать очень высокое напряжение, если время очень короткое. Рассмотрим пламя свечи. Это несколько сотен градусов. Однако вы можете провести пальцем через пламя, не повредив его, потому что ваш палец подвергается воздействию тепла на короткое время. Дельта-разрядник ограничивает скачок напряжения до минимально возможного напряжения для данного скачка тока и достаточно быстро удаляет скачок из цепи, чтобы предотвратить повреждение.Delta может это сделать, потому что не имеет дополнительного внутреннего сопротивления.

Некоторые научные школы пытаются создать устройство, которое начинает проводить импульс при низком уровне напряжения. Некоторые даже называют этот начальный уровень проводимости значением защиты. Легко понять, что это неправильно. Рассмотрим скачок напряжения, который возникает в цепи, так что пик скачка напряжения достигает 5000 вольт. Если SPD начинает работать при 200 вольт, но скачок будет достигать 5000 вольт, не имеет значения, при каком напряжении SPD начал проводить.Защита определяется максимальным напряжением, которое может возникнуть, в зависимости от того, как быстро оно будет снято. Максимальное напряжение, которое может возникнуть при любом заданном скачке напряжения, называется «напряжением ограничения» или иногда «напряжением разряда». Напряжение, при котором запускается SPD, называется «напряжением пробоя» или иногда «напряжением защиты». Некоторые производители устройств с малым искровым разрядом также включают внутреннее сопротивление, чтобы не происходить чрезмерные скачки напряжения, что может привести к повреждению устройства защиты от перенапряжения!

По мере роста числа компаний, занимающихся перенапряжениями, росло и количество наименований устройств.Скачок — это внезапное временное повышение напряжения в электрической цепи. Молния — это огромная волна, которая происходит от облака к земле или другому облаку. Когда молния попадает в контактный провод или даже рядом с ним, в линии возникает большой скачок напряжения. Включение и выключение нагрузок вызывает скачки от cemf, противодействующей электродвижущей силе. Устройства, предназначенные для обработки больших скачков напряжения, таких как молния и т. Д., Назывались грозозащитными разрядниками и разрядниками перенапряжения. Устройства для небольших скачков напряжения стали называть устройствами защиты от перенапряжений и ограничителями переходных перенапряжений.В последнее время становится популярным термин SPD (устройство защиты от перенапряжения).

В компании Delta, если произойдет такой мощный выброс, что что-то должно исчезнуть, мы предпочли бы принести в жертву устройство защиты, а не оборудование клиентов. Если Delta Arrestor все же выйдет из строя, сброс давления откроет отверстие диаметром один дюйм в нижней части корпуса. Выключатель, питающий разрядник, должен был сработать, однако не касайтесь разрядника или коробки. Как можно скорее обратитесь к квалифицированному электрику для замены поврежденного устройства.

© Майк Крэддок, 2011 г. — За разрешениями обращайтесь [адрес электронной почты защищен]

Ограничители перенапряжения класса распределения

(серия ZL-8A) | Ограничитель перенапряжения для распределения электроэнергии

SORESTER для распределительных систем [стандартный тип, устойчивый к загрязнению тип и устойчивый к загрязнению тип с конусом формы]

Ограничители перенапряжения из оксида цинка для распределительных сетей 6 кВ с номинальным разрядным током 2500 A

Характеристики продукта

Практичный простой одинарный зазор и высокоэффективные блоки из оксида цинка делают этот разрядник компактным и легким.Пониженное напряжение разряда улучшило защитные характеристики. Практически отсутствуют какие-либо изменения в характеристиках промежутка из-за загрязнения, он поддерживает стабильную работу, защищая распределительное оборудование от скачков напряжения.

  • Отличные защитные свойства
  • Управление множественными и частыми скачками молнии
  • Отличная устойчивость к загрязнениям
  • Компактный, легкий и простой в обращении

Приложения и решения

Разрядник для распределительной подстанции системы 6 кВ номинальным разрядным током 2500 А.

Технические характеристики

Характеристики SORESTER для распределительной подстанции

ZL-8A ZL-8AX ZL-8AX-M
Тип стандартный тип , устойчивый к загрязнению тип устойчивый к загрязнениям тип

(с конусом формы)

Устойчивость к загрязнениям (плотность присоединения солесодержания мг / см2) 0.06 0,35 0,35
Номинальное напряжение (кВ, действующее значение) 8,4
Номинальный ток разряда (А, пиковое значение) 2500
Пусковое напряжение разряда промышленной частоты (кВ, среднеквадратичное значение) 13,9 или более (15 и более)
Сопротивление напряжения
(только контейнер)
Коммерческая частота
(кВ, среднеквадратичное значение)
22 22 (28)
Грозовой импульс
(кВ, пиковое значение)
60 60 (90)
Начальное напряжение грозового импульсного разряда
(кВ, пиковое значение)
100% 33 или меньше (30 или меньше)
0.5 мкс 38 или меньше (33 или меньше)
Напряжение разряда (8/20 мкс, 2500 A)
(кВ, пиковое значение)
33 или меньше (22 или меньше)
Номинальный выдерживаемый ток разряда Импульсный ток молнии (кА) (4/10 мкс) 10 X 2 раза (50 X 2 раза)
Прямоугольная волна (A)
(2 мс)
75 X 20 раз (150 X 20 раз)
Режим грозового перенапряжения (8/20 мкс, 2500 A) Та же полярность и обратная полярность, 5 раз каждая
  • * Значение в скобках представляет характеристики SORESTER, превосходящие стандартное значение JEC-203.

ASM — ОПН • Апатор

Беззазорные ОПН

ASM предназначены для защиты энергетики переменного тока. устройства против разрушающего действия осветительных и коммутационных перенапряжений.

Преимущества
  • высокий уровень защиты,
  • Стабильность электрических параметров при постоянном воздействии рабочего напряжения,
  • высокая способность поглощения энергии,
  • долгий срок службы,
  • широкий ассортимент монтажных принадлежностей, позволяющий пользователю подобрать их в соответствии с индивидуальными потребностями.

Приложение
Беззазорные ОПН

ASM предназначены для защиты энергетики переменного тока. устройства против разрушающего действия осветительных и коммутационных перенапряжений. Допускается также их использование в качестве вспомогательных опорных изоляторов, например, на опорных трансформерных станциях, где такую ​​роль обычно играют керамические изоляторы.

Технические характеристики
Постоянное рабочее напряжение U c 4 ÷ 36 кВ
Ratek напряжение U r 5 ÷ 45 кВ
Номинальный ток разряда 8/20 мкс 10 кА
Длительный импульсный ток 280 A (2000 мкс)
Большой ток разряда 4/10 мкс 100 кА
Класс нагнетания 1
Остаточное напряжение при номинальном токе разряда ≤ 3,5 Uc среднеквадратичное значение
Устойчивый ток короткого замыкания 31,5 кА (200 мс)
Минимальный путь утечки: OD 250 мм dla U c = 4-6 кВ до 850 мм dla U c = 33-36 кВ
Высота ок: OD 136 мм dla U c = 4-6 кВ до 386 мм dla U c = 33-36 кВ

Как использовать устройства защиты от электростатических разрядов / защиты от перенапряжения: ограничители перенапряжения | Примечание по применению

Как работают ОПН

Газонаполненные ограничители перенапряжения работают по принципу дугового разряда.Электрически они действуют как переключатели, зависящие от напряжения. Как только напряжение, приложенное к разряднику, превышает напряжение искрового пробоя, в герметичной разрядной камере за наносекунды образуется дуга. Дуга образует короткое замыкание, по которому течет весь ток, мгновенно устраняя перенапряжение. Когда разряд рассеивается, разрядник гаснет, и внутреннее сопротивление немедленно возвращается к значениям в несколько 100 МОм.
Таким образом, ОПН практически полностью удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к элементу защиты.
Они надежно ограничивают перенапряжение до допустимых уровней, а — при нормальных условиях эксплуатации — их высокое сопротивление изоляции и низкая емкость означают, что они практически не влияют на защищаемую систему.



Пример приложения: Telecom Applications

Приложения для телекоммуникаций
Газонаполненные разрядники для защиты от перенапряжений — классические компоненты для защиты телекоммуникационных установок. Для защиты IT и телекоммуникационных систем с их чувствительными электронными цепями используются ограничители перенапряжения в точках подключения к телекоммуникационным линиям.Кроме того, эти компоненты защиты незаменимы для защиты базовых станций в мобильных телефонных системах и обширных сетях кабельного телевидения (CATV) с их ретрансляторами и распределительными системами, а также для чувствительного оборудования и систем в других секторах:

Рисунок 1 Основные места применения ОПН в системах связи

CATV
В отличие от варисторов, ОПН имеет небольшую емкость (0.Минимум 2 пФ) и не влияют на высокочастотные сигналы. Поэтому они подходят для защиты от перенапряжения для кабельного телевидения и высокоскоростных линий связи. Ниже показаны примеры схем защиты с двухэлектродным разрядником и трехэлектродным разрядником.

Рисунок 2 Пример схемы защиты с ограничителем перенапряжения (2 электрода) для коаксиального кабеля CATV

Рисунок 3 Пример схемы защиты с разрядником (3 электрода) для высокоскоростной линии связи

Пример применения: Устройство защиты от перенапряжения (SPD) для источников питания

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) для источников питания, которые защищают устройства от грозовых перенапряжений и других высоких переходных процессов, используют разрядники в дополнение к варисторам.Ниже приведены примеры подключений к однофазной сети переменного тока и трехфазной сети переменного тока. Вставные УЗИП часто используются для распределительных щитов и силовых щитов, а внутри устройств используются варисторы и ограничители перенапряжения.

Рисунок 4 SPD для источника питания (однофазный переменный ток)

Рисунок 5 SPD для источника питания (трехфазный переменный ток)

Пример приложения: Схема защиты для систем генерации солнечных кондиционеров

Стабилизатор мощности в солнечной энергетической системе — это применение защиты от перенапряжения для источника постоянного тока.Постоянный ток, генерируемый солнечными панелями, подается на стабилизатор мощности, повышается в преобразователе постоянного тока в постоянный, преобразуется в электричество переменного тока с помощью инвертора, а затем подается в электрическую сеть. Чтобы защитить схему стабилизатора мощности от индуктивного грозового перенапряжения и других сильных переходных процессов, схема защиты по напряжению, использующая комбинацию варисторов и разрядников, подключена к входной части стабилизатора мощности.

Рис. 6 Применение защиты от перенапряжения для солнечной системы выработки электроэнергии

Пример приложения: Защита от перенапряжения интерфейсов Ethernet

TDK предлагает ограничители перенапряжения EPCOS с 2 и 3 электродами, специально разработанные для защиты интерфейсов передачи данных.Эти компоненты имеют небольшие корпуса для поверхностного монтажа, выдерживают высокие токи, имеют высокое сопротивление изоляции и низкую емкость.
Типичными приложениями являются интерфейсы Ethernet в маршрутизаторах и коммутаторах, патч-панелях, модемах, ПК и ноутбуках, телевизионных приставках, IP-TV, CCTV, WLAN-AP.

Рисунок 7 Защита интерфейсов Ethernet от перенапряжения

■ Ограничители перенапряжения Арт.

Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *