Ограничитель опн – ГОСТ Р 52725-2007 Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия (с Поправкой)

Содержание

Ограничитель перенапряжения Википедия

Ограничитель перенапряжений нелинейный (ОПН) — электрический аппарат, предназначенный для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. ОПН также можно назвать разрядником без искровых промежутков. ОПН на сегодняшний день являются одним из эффективных средств защиты оборудования электрических сетей. 

Применение[ | ]

В некоторых случаях оборудование может оказаться под влиянием завышенного, по сравнению с номинальным, напряжения (при грозе или коммутациях электрических цепей). В этом случае возрастает вероятность пробоя изоляции установки. Нелинейные ограничители перенапряжений предназначены для использования в качестве основных средств защиты электрооборудования станций и сетей среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты от коммутационных и грозовых перенапряжений. Ограничители применяются вместо вентильных разрядников соответствующих классов напряжения и включаются параллельно защищаемому устройству или установке.

Устройство и принцип действия[ | ]

Ограничитель перенапряжения является безыскровым разрядником.

Устройство ограничителя перенапряжений[ | ]

Основной элемент ОПН — варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor — переменное, изменяющееся сопротивление). Основная активная часть ОПН состоит из набора варисторов, соединённых последовательно и составляющих так называемую «колонку». В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции ограничитель может состоять из одной колонки или из ряда колонок, соединённых последовательно либо параллельно. Отличие материала варисторов ОПН от материала резисторов вентильных разрядников состоит в том, что у нелинейных резисторов ограничителей перенапряжения присутствует повышенная пропускная способность, а также высоконелинейная вольт-амперная характеристика (ВАХ), благодаря которой возможно непрерывное и безопасное нахождение ОПН под напряжением, при котором обеспечивается высокий уровень защиты электрооборудования. Данные качества позволили исключить из конструкции ОПН искровые промежутки.

Материал нелинейных резисторов ОПН состоит в основном из оксида (окиси) цинка ( ZnO ) и оболочки в виде глифталевой эмали, повышающей пропускную способность варистора. В процессе изготовления оксид цинка смешивается с оксидами других металлов. Варисторы на основе оксида цинка являются системой, состоящей из последовательно и параллельно включённых p – n переходов. Именно эти p – n переходы определяют нелинейность ВАХ варистора.

ОПН  конструктивно представля

Ограничитель перенапряжений ОПН

ограничитель перенапряжений ОПН 7 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.

ограничитель перенапряжений ОПН 1

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).

ограничитель перенапряжений ОПН 2

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 ограничитель перенапряжений ОПН 3

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 ограничитель перенапряжений ОПН 4

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.

ограничитель перенапряжений ОПН 5

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 ограничитель перенапряжений ОПН 6линейной 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.

Ограничитель перенапряжений. Ограничитель импульсных перенапряжений

Ограничитель импульсных перенапряжений — это один из наиболее широко известных высоковольтных приборов, использующийся для защиты сети.

Описание приспособления

Для начала стоит объяснить, из-за чего, в принципе, возникают импульсные перенапряжения и чем они опасны. Причиной появления этого процесса является нарушение в атмосферном или коммутационном процессе. Такие дефекты вполне способны нанести огромный ущерб электрическому оборудованию, которое подвергнется такому воздействию.

Тут стоит привести пример на громоотводе. Это устройство отлично справляется с отводом сильного разряда, бьющего в объект, однако оно никак не сможет помочь, если разряд попадет в сеть через воздушные линии. Если такое происходит, то первый же проводник, который попадется на пути у такого разряда, выйдет из строя, а также может стать причиной поломки другого электрического оборудования, которое подключено к этой же электрической сети. Элементарная защита — отключение всех приборов во время грозы, однако в некоторых случаях это невозможно, а потому были изобретены такие устройства, как ограничители перенапряжений ОПН.

ограничитель перенапряжений

Что даст использование устройства

Если говорить об обычных средствах защиты, то их конструктивное исполнение несколько хуже, чем у ОПН. При обычном исполнении устанавливаются карборундовые резисторы. Дополнительной конструкцией являются искровые промежутки, которые соединены между собой последовательным образом.

В ограничителях импульсных перенапряжений же имеются такие элементы, как нелинейные транзисторы. Основой для этих элементов стал оксид цинка. Таких деталей имеется несколько, и все они объединяются в одну колонку, которая помещается в специальный корпус из такого материала, как фарфор или полимер. Это обеспечивает полностью безопасное использование таких устройств, а также надежно защищает их от любых внешних воздействий.

Тут важно отметить, что основная особенность ограничителя перенапряжения — это конструкция оксидно-цинковых резисторов. Такое исполнение позволяет сильно расширить функции, которые может выполнять устройство.

ограничитель импульсных перенапряжений

Технические параметры

Как и у любого другого устройства, у ОПН имеется основная характеристика, которая определяет его работоспособность и качество. В данном случае таким показателем стала величина рабочего напряжения, которое может подводиться к клеммам устройства без какого-либо ограничения в плане времени.

Имеется еще одна характеристика — ток проводимости. Это значение тока, который проходит через прибор под воздействием напряжения. Измерить данный показатель можно лишь в условиях реального использования устройства. Основными числовыми показателями данного параметра являются емкость и активность. Общий показатель этой характеристики может достигать нескольких сотен микроампер. По полученному значению этой характеристики оценивается работоспособность ограничителя перенапряжений.

ограничитель перенапряжений опн

Описание устройства ОПН

Для того чтобы изготовить данное устройство, производители используют те же электротехнические и конструкторские методы, которые применяются в изготовлении других продуктов. Это наиболее заметно при осмотре размеров и материалов, использующихся для изготовления корпуса. Внешний вид также имеет некоторую схожесть с другими устройствами. Однако стоит отметить, что отдельного внимания удостаиваются такие вещи, как установка ограничителя перенапряжения, а также его дальнейшее подключение к общим электроустановкам потребительского типа.

Имеется несколько требований, которые предъявляются именно к этому классу устройств. Корпус ОПН должен быть полностью защищен от прямого прикосновения человека. Должен быть полностью исключен риск того, что устройство загорится из-за возможных перегрузок. Если элемент выйдет из строя, то это не должно повлечь за собой короткого замыкания в линии.

ограничитель перенапряжений нелинейный

Назначение и применение ОПН

Основное предназначение нелинейных ограничителей перенапряжения — это защита изоляции электрического оборудования от атмосферных или коммутационных перенапряжений. Данное устройство относится к группе высоковольтных приборов.

В этих аппаратах отсутствует такой раздел, как искровой промежуток. Если сравнивать диапазон действия ОПН и обычного вентильного разрядника, то ограничитель способен выдерживать более глубокие перепады напряжения. Основная задача данного устройства — выдерживать эти нагрузки без ограничения по времени. Еще одно существенное отличие ограничителя перенапряжения от обычного вентильного заключается в том, что размеры, а также физический вес конструкции в данном случае гораздо ниже. Наличие такого элемента, как крышка из фарфора или полимеров, привело к тому, что внутренняя часть устройства надежно защищена от внешних воздействий окружающей среды.

ОПН-10

Устройство этого прибора несколько отличается от обычного ОПН. В данном варианте применяется колонка варисторов, которые заключены в покрышку. Для создания покрышки в данном случае используется уже не фарфор или полимеры, а стеклопластиковая труба, на которую опрессована оболочка из трекингостойкой кремнийорганической резины. Кроме того, колонка варисторов имеет алюминиевые выводы, которые поджаты с двух сторон, а также ввернуты внутрь трубы.

ограничитель перенапряжений опн 10

Ограничитель перенапряжений ОПН-10 относится к полимерной группе устройств. Основная задача данного прибора — это защита электрического оборудования распределительных устройств. Также применяются для защиты сетей элементы с классами 150 кВ, с изолированной или компенсированной нейтралью. Использовать эти приспособления можно на открытом воздухе в умеренных и холодных поясах. Диапазон рабочей температуры от минус 60 до плюс 60 градусов по Цельсию. Проводить монтажные работы, а также дальнейшую эксплуатацию оборудования можно лишь в соответствии с правилами техники безопасности.

Ограничитель импульсных перенапряжений ОПС1

Серия ограничителей импульсных напряжений ОПС1 используется также для защиты от грозовых или коммутационных перенапряжений. Устанавливается такой прибор в месте ввода электрической энергии на объект. Также может монтироваться на вводе главного распределительного щита объекта.

ограничитель импульсных перенапряжений опс1

Существует несколько классов защиты. Агрегаты класса В применяются для того, чтобы защитить электрическую сеть от перенапряжения после прямого удара молнии. Место установки — на входе в здание, до ВРУ.

Класс С — специализируется на защите непосредственно электрического оборудования от таких процессов, как остаточное атмосферное и коммутационное воздействие. Место установки ограничителя — это местные распределительные щитки.

ОПН — Ограничители перенапряжений нелинейные

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

ОПН-110, 150, 220 (УХЛ1) с полимерной внешней изоляцией – ЗАО «ЗЭТО»

Назначение

Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты электрооборудования на классы напряжения 110, 150 и 220 кВ 2—5 класса пропускной способности, работающего в сети с эффективно заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4), от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Ограничители перенапряжений серии ОПНН—П предназначены для защиты разземленной нейтрали трансформаторов и высоковольтных аппаратов на классы напряжения 110,150 и 220 кВ 2 — 4 класса пропускной способности, включенныхв эту нейтраль, от грозовых и коммутационных перенапряжений.

 

Конструкция

Конструктивно ограничители перенапряжений выполнены в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную покрышку. Покрышка представляет собой стеклопластиковую трубу с нанесенной на нее защитной ребристой оболочкой из кремнийорганической резины.

Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети через ограничители протекает значительный импульсный ток вследствие высокой нелинейности варисторов, в результате чего величина перенапряжения снижается. Для присоединения датчика тока и регистратора срабатывания ОПН устанавливается на изолирующее основание.

 

Технические характеристики

Класс напряжения сети, кВ действ.  110 110 110 110 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 73 77 77 83 83 88 88 100 105 115 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 91 96 96 104 104 110 110 125 131 144 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 250 А
с амплитудой 500 А
с амплитудой 1000А

177
179
187

177
179
187

187
189
197

187
189
197

201
203
211

201
203
211

214
216
225

214
216
225

244
247
257

256
259
269

280
284
295

374
378
394

394
398
414

428
432
450

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 5000 А
с амплитудой 10000 А
с амплитудой 20000 А


180
216
232
252

180
216
232
252

190
228
245
266

190
228
245
266

204
245
264
286

204
245
264
286

217
260
280
304

217
260
280
304

248
297
319
346

260
312
335
363

285
341
368
398

380
456
494
533

401
482
522
564

435
513
553
596

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ действ., *

1200 с (20 мин,)
10с
1 с


93/90
107/99
112/106

93/90
107/99
112/106

98/95
112/104
119/112

98/95
112/104
119/112

105/102
121/112
128/120

105/102
121/112
128/120

112/108
129/119
136/128

112/108
129/119
136/128

127/123
146/135
154/145

133/129
153/142
162/153

146/141
168/155
177/167

196/190
225/208
237/223

207/201
238/220
251/236

218/212
251/232
265/249

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, 

— при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА 
— при импульсе большого тока 4/10 мкс, с амплитудой 100 кА


20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

* В числителе допустимое напряжение без предварительного токового воздействия, в знаменателе допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А. Промежуточные значения определяются экстраполяцией.

Остающееся напряжение

при импульсе тока 1/10 мкс 

с амплитудой 10 кА, кВ, не более:

274

274

289

289

311

311

330

330

374

393

431

573

606

641

Удельная энергоемкость

одного импульса тока (2000 мкс, 550 А), кДж/кВ Uнр


2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

Предельный ток короткого

замыкания (взрывобезопасность)


40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА

Группа вибропрочности

и виброустойчивости по ГОСТ 17516.1—90


М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее  

315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 425 (535) 425 (535) 425 (535) 630 (790) 630 (790) 630 (790)
Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении
с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

610


610


610


610


675

675

675

725

725

725
Допустимая суммарная механическая нагрузка на растяжение
от собственного веса, веса льда толщиной стенки 20 мм., а также веса
подводящих проводов (подвесное исполнение), Н , не менее

1100

1100

1100

1100

Масса, кг, не более 55 55 55 55 55 55 55 55 85 85 85 110 110 110
Срок службы, лет 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Обозначение технических условий ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для III и IV (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920–89.

Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 110 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 73 77 77 83 83 88 88 100 105 115 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 91 96 96 104 104 110 110 125 131 144 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 1000 А
с амплитудой 2000 А


177
185
191

177
185
191

187
195
203

187
195
203

202
210
222

202
210
222

213
222
233

213
222
233

246
257
267

260
271
280

285
297
305

375
390
407

396
412
432

419
436
457

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 5000 А
с амплитудой 10000 А
с амплитудой 20000 А

178
210
226
240
178
210
226
240
188
222
238
264
188
222
238
264
203
240
257
285
203
240
257
285
215
254
272
300
215
254
272
300
249
291
312
347
262
307
329
365
288
337
361
402
378
444
476
525
401
472
506
561
425
500
536
592

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее
значение) *

— 1200 с (20 мин.)
— 10с
— 1 с

95/90
109/102
115/109

95/90
109/102
115/109

100/95
115/108
122/115

100/95
115/108
122/115

108/102
124/116
131/124

108/102
124/116
131/124

114/108
131/139
123/131

114/108
131/139
123/131

130/123
149/140
158/149

137/129
157/147
166/157

150/142
171/161
182/171

200/189
230/216
243/230

212/201
243/228
258/243

224/212
256/241
272/256

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс,
амплитудой 550 А
амплитудой 850 А

— при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА
— при импульсе большого тока 4/10 мкс, с амплитудой 100 кА

20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2

* В числителе допустимое напряжение без предварительного токового воздействия, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А. Промежуточные значения определяются экстраполяцией.


Остающееся напряжение

при импульсе тока 1/10 мкс с амплитудой 10 кА, кВ, не более:

251 251 265 265 287 287 302 302 349 368 405 528 565 596

Удельная энергоемкость

одного импульса тока

(2000 мкс, 550 А), кДж/кВ Uнр

4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8

Предельный ток короткого

замыкания (взрывобезопасность)

40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА

Группа вибропрочности

и виброустойчивости

по ГОСТ 17516.1—90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее

315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 425 (535) 425 (535) 425 (535) 650 (790) 650 (790) 650 (790)

Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении
с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:


610


610


610


610


675

675

675

725

725

725

Допустимая суммарная механическая нагрузка на растяжение
от собственного веса, веса льда толщиной стенки 20 мм., а также веса
подводящих проводов (подвесное исполнение), Н , не менее

1100

1100

1100

1100

Масса, кг, не более 

55 55 55 55 55 55 55 55 85 85 85 110 110 110

Срок службы, лет

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

Обозначение технических условий

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)


Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для III и IV (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920—89.
Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 77 83 88 100 105 115 154 163 172 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 96 104 110 125 131 144 192 204 215 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500А
с амплитудой 1000А
с амплитудой 2000А


171
177
185

180
187
196

193
201
210

206
214
224

234
243
254

246
255
267

269
280
293

360
374
392

381
395
414

403
418
438

366
381
396

388
404
420

409
426
443

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 10000А
с амплитудой 20000А
с амплитудой 40000А

212
231
259
223
244
273
240
262
293
255
278
312
290
316
355
304
332
372
333
364
408
446
487
546
473
516
578
499
545
610
440
477
531
467
507
564
492
534
594

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее 
значение) *

— 1200 с (20 мин.)
— 10с
— 1 с


91/88
105/100
111/106

96/92
111/105
117/112

104/100
120/114
126/120

110/106
127/121
134/128

125/120
144/137
152/145

131/126
151/144
160/152

144/138
166/158
175/167

192/185
222/210
234/224

204/196
235/223
248/236

215/206
248/236
262/250

193/188
222/211
234/223

204/199
235/223
248/236

215/210
248/236
262/253

Токовая пропускная способность, количество воздействий:
– при импульсе тока большой длительности 2000 мкс,
амплитудой 1200 А
амплитудой 1500 А
– при грозовом импульсе тока 8/20 мкс
амплитудой 20 кА
– при импульсе большого тока 4/10 мкс
амплитудой 100 кА

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2


20

20

2


20

20

2


20

20

2

Остающееся напряжение при импульсе тока 1/10 мкс с амплитудой 20 кА, кВ, не более: 

256 264 289 305 347 371 404 537 570 603 544 568 604
Удельная энергоемкость одного импульса тока (2000 мкс), кДж/кВ Uнр 
– 1200 А
– 1500 А

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

7,67

7,67

7,67

Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА

Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ 17516.1-90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см,

не менее

 280 (315) 280 (315) 280 (315) 280 (315) 390 (425) 390 (425) 390 (425) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650)

Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

 2000 2000 2000 2000 1500  1500 1500  1000 1000 1000 1000 1000  1000
Масса, кг, не более 95 95 95 95  135 135 135 180 180 180 190 190 190
Срок службы, лет 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Обозначение технических условий

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

* В числителе – допустимое напряжение без предварительного нагружения токового воздействия, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой по п.9.а.. Промежуточные значения напряжений определяются экстраполяцией.

Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для II и III (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920-89.


Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

60 60 60 77 77 77 120 120 120

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

75 75 75 96 96 96 150 150 150

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 20 10 10 20 10 10 20

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 250А
с амплитудой 500А
с амплитудой 1000А
с амплитудой 2000А

147
148
155

147
153
159

140
146
152
187
189
197

187
195
203

180
187
196
294
297
308

297
309
318

281
291
305

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 500А
с амплитудой 5000А
с амплитудой 20000А
с амплитудой 40000А

149
178
191
207
149
173
186
204


174
190
213
190
228
245
266
188
222
238
264


223
244
273
298
358
384
417
299
350
376
419


348
380
426

Остающееся напряжение при крутом импульсе тока 1/10 мкс, с амплитудой, кВ, не более: 
10 кА
20 кА

225
206

206
289
265

264
452
422

421

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее значение) *

— 1200 с (20 мин.)
— 10 с
— 1 с

76/74
88/81
92/87
78/74
89/84
95/89
75/72
86/82
91/87
98/95
112/104
119/112
100/95
115/108
122/115
96/92
111/105
117/112
152/148
175/162
185/174
156/148
179/168
190/179
150/144
173/167
182/174

Удельная энергоемкость одного импульса тока (2000 мкс), кДж/кВ Uнр

— 550 А

— 850 А

— 1200 А


2,8
 
4,8

6,35


2,8
 

4,8

6,35

 
2,8

4,8

6,35 

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при импульсе тока большой длительности 2000 мкс, амплитудой для
2 класса — 550 А,

для 3 класса — 850 А, для 4 класса -1200 А

— при грозовом импульсе тока 8/20 мкс амплитудой 10 кА

— при импульсе большого тока 4/10 мкс амплитудой 100 кА

20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА
Группа вибропрочности и виброустойчивости 

по ГОСТ 17516.1-90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Допустимое тяжение

проводов в горизонтальном направлении с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

610 610 2000 610 610  2000 675 675 1500

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее

315 (390) 315 (390) 280/315 315 (390) 315 (390) 280/315 425 (535) 425 (535) 390/425
Срок службы, лет  30 30 30 30 30 30 30 30 30
Масса, кг, не более 50 50 90 55 55 95 85 85 135
Обозначение технических условий ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)

* В числителе – допустимое напряжение без предварительного нагружения токового воздействия, в знаменателе – допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550А. Промежуточные значения напряжений определяются экстраполяцией.


Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана:

–для 2 и 3 класса – III и IV (в скобках) степень загрязнения по ГОСТ 9920-89. –для 4 класса – II* и III (в знаменателе) степень загрязнения по ГОСТ 9920-89.

ОПН 10 кВ. Ограничители перенапряжений ОПНп-10 УХЛ2; ОПН 10 УХЛ1; ОПНп 10 III УХЛ1

Ограничители перенапряжений ОПНп-10 УХЛ2; ОПН 10 УХЛ1; ОПНп 10 III УХЛ1

Ограничители перенапряжения ОПН 10 и ОПН п 10 в фарфоровых (ОПН) или полимерных (ОПНп) покрышках на основе оксидноцинковых варисторов без искровых промежутков предназначены для защиты электрооборудования сетей с изолированной нейтралью класса напряжения 6 кВ переменного тока частоты 50 Гц от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Ограничитель перенапряжений OПНп 10 УХЛ1

технические параметры OПНп — 10 УХЛ1
(Microsoft Word, 68 Кб)

Основные технические характеристики ограничителей перенапряжения ОПН 10 и ОПНп 10

Параметр ограничителя ОПНп-10 УХЛ2 ОПН-10 УХЛ1 ОПНп 10 III УХЛ1
Номинальное напряжение, кВ 10,0
Наибольшее рабочее напряжение, кВ 10,0;   10,5;   11,0;   11,5;   12,0;   12,7
Остающееся напряжение при импульсном токе 1,2/2,5 мс с амплитудой 300 А, не более, кВ 28.0 28.0 28.0
Остающееся напряжение при импульсном токе 8/20 мкс с амплитудой:
  • 1000 А, не более, кВ
  • 5000 А, не более, кВ
33,0
35,0
33,0
35,0
33,0
35,0
Пропускная способность:
20 воздействий импульсов тока
  • 8/20 мкс с амплитудой, А
  • 1,2/2,5 мс с амплитудой, А

1000
300; 400; 500; 550

Масса не более, кг 1,4 4,2 2,0
Обозначение технических условий ТУ 3414-004-31911579-2007
Высота,мм 160 250 180
Длина пути утечки внешней изоляции, см 25 24,5 35,5 35,5

Основная номенклатура ОПН 10, 15 и 20 кВ:

  • ОПН-10/12,0/10/550 I УХЛ1
  • ОПН-П-10/(9,5-12,7)/10/550 УХЛ2
  • ОПН-П-10/(9,5-12,7)/10/550 III УХЛ1
  • ОПН-П-10/(9,5-12,7)/10/650 III УХЛ1
  • ОПН-15/18,0/10/550 I УХЛ1
  • ОПН-П-15/18/10/550 III УХЛ1
  • ОПН-20/24/10/550 УХЛ1
  • ОПН-П-20/24/10/550 III УХЛ1

Изготавливаются ОПН-10 с Uдлит. от 9,5 до 12,7 кВ

Запросить цену

Узнать стоимость или более подробную информацию; отправить заявку или опросный лист можно по телефону, тел./факсу и электронной почте:

Телефон в Санкт-Петербурге: +7 (812) 385-63-55 (многоканальный)

E-mail: [email protected]

Важно! Внешний вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры оборудования могут отличаться от указанных на сайте. Поэтому согласовывайте их, пожалуйста, заранее перед заказом.

 

Прайс-лист на основную продукцию

Опросные листы для заказа электротехнической продукции

 

ограничитель перенапряжения нелинейный (опн) — с русского на английский

 

импульсное перенапряжение
В настоящее время в различных литературных источниках для описания процесса резкого повышения напряжения используются следующие термины:

  • перенапряжение,
  • временное перенапряжение,
  • импульс напряжения,
  • импульсная электромагнитная помеха,
  • микросекундная импульсная помеха.

Мы в своей работе будем использовать термин « импульсное перенапряжение», понимая под ним резкое изменение напряжения с последующим восстановлением
амплитуды напряжения до первоначального или близкого к нему уровня за промежуток времени до нескольких миллисекунд вызываемое коммутационными процессами в электрической сети или молниевыми разрядами
.
В соответствии с классификацией электромагнитных помех [ ГОСТ Р 51317.2.5-2000] указанные помехи относятся к кондуктивным высокочастотным переходным электромагнитным апериодическим помехам.
[Техническая коллекция Schneider Electric. Выпуск № 24. Рекомендации по защите низковольтного электрооборудования от импульсных перенапряжений]

EN

surge
spike

Sharp high voltage increase (lasting up to 1mSec).
[ http://www.upsonnet.com/UPS-Glossary/]

Параллельные тексты EN-RU

The Line-R not only adjusts voltages to safe levels, but also provides surge protection against electrical surges and spikes — even lightning.
[APC]

Автоматический регулятор напряжения Line-R поддерживает напряжение в заданных пределах и защищает цепь от импульсных перенапряжений, в том числе вызванных грозовыми разрядами.
[Перевод Интент]


Surges are caused by nearby lightning activity and motor load switching
created by air conditioners, elevators, refrigerators, and so on.

[APC]


ВОПРОС: ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ И ПОМЕХ?

Основных источников импульсов перенапряжений — всего два.
1. Переходные процессы в электрической цепи, возникающие вследствии коммутации электроустановок и мощных нагрузок.
2. Атмосферный явления — разряды молнии во время грозы

ВОПРОС: КАК ОПАСНОЕ ИМПУЛЬСНОЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЕ МОЖЕТ ПОПАСТЬ В МОЮ СЕТЬ И НАРУШИТЬ РАБОТУ ОБОРУДОВАНИЯ?

Импульс перенапряжения может пройти непосредственно по электрическим проводам или шине заземления — это кондуктивный путь проникновения.
Электромагнитное поле, возникающее в результате импульса тока, индуцирует наведенное напряжение на всех металлических конструкциях, включая электрические линии — это индуктивный путь попадания опасных импульсов перенапряжения на защищаемый объект.

ВОПРОС: ПОЧЕМУ ПРОБЛЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ОСТРО ВСТАЛА ИМЕННО В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ?

Эта проблема приобрела актуальность в связи с интенсивным внедрением чувствительной электроники во все сферы жизни. Учитывая возросшее количество информационных линий (связь, телевидение, интернет, ЛВС и т.д.) как в промышленности, так и в быту, становится понятно, почему защита от импульсных перенапряжений и приобрела сейчас такую актуальность.

[ http://www.artterm-m.ru/index.php/zashitaseteji1/faquzip]


 

Защита от импульсного перенапряжения. Ограничитель перенапряжения — его виды и возможности

Перенапряжением называется любое превышение напряжения относительно максимально допустимого для данной сети. К этому виду сетевых помех относятся как перенапряжения связанные с перекосом фаз достаточно большой длительности, так и перенапряжения вызванные грозовыми разрядами с длительностью от десятков до сотен микросекунд. Методы и средства борьбы зависят от длительности и амплитуды перенапряжений. В этом отношении импульсные перенапряжения можно выделить в отдельную группу.

Под импульсным перенапряжением понимается кратковременное, чрезвычайно высокое напряжение между фазами или фазой и землей с длительностью, как правило, до 1 мс.

Грозовые разряды — мощные импульсные перенапряжения возникающие в результате прямого попадания молнии в сеть электропитания, громоотвод или импульс от разряда молнии на расстоянии до 1,5 км приводящий к выходу из строя электрооборудования или сбою в работе аппаратуры. Прямое попадание характеризуется мгновенными импульсными токами до 100 кА с длительностью разряда до 1 мС.

При наличии системы громоотвода импульс разряда распределяется между громоотводом, сетью питания, линиями связи и бытовыми коммуникациями. Характер распределения во многом зависит от конструкции здания, прокладки линий и коммуникаций.

4957

Переключения в энергосети вызывают серию импульсных перенапряжений различной мощности, сопровождающуюся радиочастотными помехами широкого спектра. Природа возникновения помех приведена на примере ниже.

Например при отключении разделительного трансформатора мощностью 1кВА 220\220 В от сети вся запасенная трансформатором энергия «выбрасывается» в нагрузку в виде высоковольтного импульса напряжением до 2 кВ.

Мощности трансформаторов в энергосети значительно больше, мощнее и выбросы. Кроме того переключения сопровождаются возникновением дуги, являющейся источником радиочастотных помех.

Электростатический заряд, накапливающийся при работе технологического оборудования интересен тем, что хоть и имеет небольшую энергию, но разряжается в непредсказуемом месте.

Форма и амплитуда импульсного перенапряжения зависят не только от источника помехи, но и от параметров самой сети. Не существует два одинаковых случая импульсного перенапряжения, но для производства и испытания устройств защиты введена стандартизация ряда характеристик тока, напряжения и формы перенапряжения для различных случаев применения.

Так для имитации тока разряда молнии применяется импульс тока 10/350 мкс, а для имитации косвенного воздействия молнии и различных коммутационных перенапряжений импульс тока с временными характеристиками 8/20 мкс.

Таким образом, если сравнить два устройства с максимальным импульсным током разряда 20 кА при 10/ 350 мкс и 20 кА при импульсе 8/20 мкс у второго, то реальная «мощность» первого примерно в 20 раз больше.
 

Существует четыре основных типа устройств защиты от импульсного перенапряжения:

1. Разрядник
Представляет собой ограничитель перенапряжения из двух токопроводящих пластин с калиброванным зазором. При существенном повышении напряжения между пластинами возникает дуговой разряд, обеспечивающий сброс высоковольтного импульса на землю. По исполнению разрядники делятся на воздушные, воздушные многоэлектродные и газовые. В газовом разряднике дуговая камера заполнена инертным газом низкого давления. Благодаря этому их параметры мало зависят от внешних условий (влажность, температура, запыленность и т.д.) кроме этого газовые разрядники имеют экстремально высокое сопротивление (около 10 ГОм), что позволяет их применять для защиты от перенапряжения высокочастотных устройств до нескольких ГГц.

При установке воздушных разрядников следует учитывать выброс горячего ионизированного газа из дуговой камеры, что особенно важно при установке в пластиковые щитовые конструкции. В общем эти правила сводятся к схеме установки представленной ниже.

Типовое напряжение срабатывания в для разрядников составляет 1,5 — 4 кВ (для сети 220/380 В 50 Гц). Время срабатывания порядка 100 нс. Максимальный ток при разряде для различных исполнений от 45 до 60 кА при длительности импульса 10/350 мкс. Устройства выполняются как в виде отдельных элементов для установки в щиты, так и в виде модуля для установки на DIN — рейку. Отдельную группу составляют разрядники в виде элементов для установки на платы с токами разряда от 1 до 20 кА (8/20 мкс).

2. Варистор
Керамический элемент, у которого резко падает сопротивление при превышении определенного напряжения. Напряжение срабатывания 470 — 560 В (для сети 220/380 В 50 Гц).

Время срабатывания менее 25 нс. Максимальный импульсный ток от 2 до 40 кА при длительности импульса 8/20 мкс.

Устройства выполняются как в виде отдельных элементов для установки в радиоаппаратуру, так и в виде DIN — модуля для установки в силовые щиты.

3. Разделительный трансформатор
Эффективный ограничитель перенапряжения — силовой 50 герцовый трансформатор с раздельными обмотками и равными входным и выходным напряжениями. Трансформатор просто не способен передать столь короткий высоковольтный импульс во вторичную обмотку и благодаря этому свойству является в некоторой степени идеальной защитой от импульсного перенапряжения.

Однако при прямом попадании молнии в электросеть может нарушиться целостность изоляции первичной обмотки и трансформатор выходит из строя.

4. Защитный диод
Защита от перенапряжения для аппаратуры связи. Обладает высокой скоростью срабатывания (менее 1 нс) и разрядным током 1 кА при токовом импульсе 8/20 мкс.

Все четыре выше описанные ограничителя перенапряжения имеют свои достоинства и недостатки. Если сравнить разрядник и варистор с одинаковым максимальным импульсным током и обратить внимание на длительность тестового импульса, то становится ясно, что разрядник способен поглотить энергию на два порядка больше, чем варистор. Зато варистор срабатывает быстрее, напряжение срабатывания существенно ниже и гораздо меньше помех при работе.

Разделительный трансформатор, при определенных условиях, имеет безграничный ресурс по защите нагрузки от импульсного перенапряжения (у варисторов и разрядников при срабатывании происходит постепенное разрушение материала элемента), но для сети 100 кВА требуется трансформатор 100кВА (тяжелый, габаритный и довольно дорогой).

Следует помнить, что при отключении первичной сети трансформатор сам по себе генерирует высоковольтный выброс, что требует установки варисторов на выходе трансформатора.

Одной из серьезных проблем в процессе организации защиты оборудования от грозового и коммутационного перенапряжения является то, что нормативная база в этой области до настоящего времени разработана недостаточно. Существующие нормативные документы либо содержат в себе устаревшие, не соответствующие современным условиям требования, либо рассматривают их частично, в то время как решение данного вопроса требует комплексного подхода. Некоторые документы в данный момент находятся в стадии разработки и есть надежда, что они вскоре выйдут в свет. В их основу положены основные стандарты и рекомендации Международной Электротехнической Комиссии (МЭК).

[ http://www.higercom.ru/products/support/upimpuls.htm]
 


 

Чем опасно импульсное перенапряжение для бытовых электроприборов?

Изоляция любого электроприбора рассчитана на определенный уровень напряжения. Как правило электроприборы напряжением 220 – 380 В рассчитаны на импульс перенапряжения около 1000 В. А если в сети возникают перенапряжения с импульсом 3000 В? В этом случае происходит пробои изоляции. Возникает искра – ионизированный промежуток воздуха, по которому протекает электрический ток. В следствии этого – электрическая дуга, короткое замыкание и пожар.

Заметьте, что прибой изоляции может возникнуть, даже если у вас все приборы отключены от розеток. Под напряжением в доме все равно останутся электропроводка, распределительные коробки, те же розетки. Эти элементы сети также не защищены от импульсного перенапряжения.

Причины возникновения импульсного перенапряжения.

Одна из причин возникновения импульсных перенапряжений это грозовые разряды (удары молнии). Коммутационные перенапряжения которые возникают в результате включения/отключения мощной нагрузки. При перекосе фаз в результате короткого замыкания в сети.

Защита дома от импульсных перенапряжений

Избавиться от импульсных перенапряжений — невозможно, но для того чтобы предотвратить пробой изоляции существуют устройства, которые снижают величину импульсного перенапряжения до безопасной величины.

Такими устройствами защиты являются УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Существует частичная и полная защита устройствами УЗИП.

Частичная защита
подразумевает защиту непосредственно от пробоя изоляции (возникновения пожара), в этом случае достаточно установить один прибор УЗИП на вводе электрощитка (защита грубого уровня).

При полной защите
УЗИП устанавливается не только на вводе, но и возле каждого потребителя домашней электросети (телевизора, компьютера, холодильника и т.д.) Такой способ установки УЗИП дает более надежную защиту электрооборудованию.

[ Источник]
 

Тематики

EN

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *