Ограничитель перенапряжения: принцип работы и технические характеристики

Важность испытаний

Пожалуй, основной нормативный документ, который мы используем и с которым чаще всего сталкиваемся при производстве приемо-сдаточных испытаний – это ПУЭ. Применительно к ограничителям перенапряжения в нем существует глава 1.8, а конкретно пункт 1.8.3. Он устанавливает нормы и объемы испытаний для ОПН и вентильных разрядников.

Кроме приемо-сдаточных, в соответствии с вышеприведенными документами, могут проводиться такие испытания:

периодическое;
квалификационное;
типовое.

Квалификационная проверка данных устройств нужна для того, чтобы определить имеет ли готовность предприятие для выпуска продукции в данном объеме. Это касается первой промышленной серии либо установочной партии. Немаловажным этапом здесь является проверка взрывобезопасности.

В процессе эксплуатации ОПН вследствие воздействия различных факторов, одним из которых является нерасчетный режим применения, внутри него может возникать повышенное давление.

Как результат возможен взрыв, который влечет за собой повреждения оборудования, которое установлено поблизости, а также, что самое главное – людей, работающих на объекте.

Давайте подробнее остановимся на рассмотрении приемо-сдаточных испытаний. Как отмечалось выше, они регламентируются главой 1.8 ПУЭ п. 1.8.3. Если свести все данные из нее, то получим удобную табличку:

Таким образом, для ОПН существует методика измерения сопротивления и тока проводимости. Как проверить эти параметры рассмотрим ниже.

Замер тока проводимости

На картинке представлены различные схемы подключения для проведения испытаний ОПН, связанных с измерением тока проводимости:

В основном нормативное значение тока проводимости завод изготовитель указывает в техническом паспорте к изделию. Это значение берется на основании проводимых на предприятии испытаний и напрямую зависит от наибольшего длительно прикладываемого напряжения.

Измерение величины тока проводится амперметром или миллиамперметром. К выводам собранной схемы подключается лабораторный источник питания. При подаче нагрузки проводятся измерения тока. Нагрузка должна соответствовать величине наибольшего допустимого длительного напряжения.

Нужно отметить, что работы должны проводиться при установившейся температуре окружающей среды 20 ±15°С, на очищенных и вытертых досуха ограничителях перенапряжения, которые необходимо предварительно отключить от сети.

Замер сопротивления изоляции

Исходя из данных, приведенных в выше представленной таблице, видно, что при испытании ОПН до 3 кВ необходимо использовать мегомметр напряжением 1000 В, если свыше 3 кВ – нужен мегомметр на 2500 В.

Измеренное сопротивление для ОПН до 3 кВ должно быть выше 1000 мОм, напряжением от 3 до 35 кВ – должно быть в пределах рекомендованного изготовителем значения, выше 110 кВ – должно составлять не меньше 3000 мОм, в то же время результат не должен отличаться больше чем на ±30% от ранее произведенных испытаний или значений, указанных изготовителем.

О том, как правильно пользоваться мегаомметром, мы рассказали в соответствующей статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться!

По окончании замеров составляется протокол о проведении испытаний ОПН.

В нем указывается наименование и тип ограничителя, значения замеров сопротивления изоляции и тока проводимости, погодные условия, а также приборы, с помощью которых были произведены замеры. Образец протокола приведен ниже:

Напоследок рекомендуем ознакомиться с полезным материалом, предоставленном на видео (качество видеоролика не очень, но все же информация изложена понятно):

Вот и все, что мы хотели рассказать о методике испытания ОПН. Теперь вы знаете, как проводятся работы и для чего это нужно делать!

Интересное по теме:

Типы устройств

Все устройства, обеспечивающие защиту от импульсных перенапряжений, подразделяются на два типа, которые отличаются по конструкции и принципу действия. Рассмотрим, как работает УЗИП разных видов.

Вентильные и искровые разрядники. Принцип действия разрядников основан на использовании эффекта искровых промежутков. В конструкции разрядников предусмотрен воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы линии электропередач с заземляющим контуром. При номинальной величине напряжения цепь в перемычке разорвана. В случае воздействия грозового разряда в результате перенапряжения в ЛЭП происходит пробой воздушного зазора, цепь между фазой и землей замыкается, импульс высокого напряжения уходит напрямую в землю. Конструкция вентильного разрядника в цепи с искровым промежутком предусматривает резистор, на котором происходит гашение высоковольтного импульса. Разрядники в большинстве случаев находят применение в сетях высокого напряжения.

Ограничители перенапряжения (ОПН). Данные устройства пришли на смену устаревшим и громоздким разрядникам. Для того чтобы понять, как работает ограничитель, надо вспомнить свойства нелинейных резисторов, принцип работы ОПН построен на использовании их вольтамперных характеристик. В качестве нелинейных резисторов в УЗИП используется варистор. Для людей не искушенных в тонкостях электротехники, немного информации, из чего состоит и как он работает. В качестве основного материала для изготовления варисторов служит оксид цинка. В смеси с окислами других металлов создается сборка, состоящая из p-n переходов, обладающая вольтамперными характеристиками. Когда величина напряжения в сети соответствует номинальным параметрам, ток в цепи варистора близок к нулю. В момент возникновения перенапряжения на p-n переходах происходит резкое возрастание тока, что приводит к снижению напряжения до номинальной величины. После нормализации параметров сети варистор возвращается в непроводящий режим и влияние на работу устройства не оказывает.

Компактные размеры ОПН и обширный диапазон разновидностей данных приборов позволили значительно расширить область применения этих устройств, появилась возможность использования УЗИП, как средства защиты от перенапряжений для частного дома или квартиры. Однако ограничители импульсных напряжений, собранные на варисторах, несмотря на все свои преимущества по сравнению с разрядниками, имеют один существенный недостаток – ограничение ресурса работы. Вследствие встроенной в них тепловой защиты, прибор после срабатывания остается некоторое время неработоспособным, по этой причине на корпусе УЗИП предусмотрено быстросъемное устройство, позволяющее произвести быструю замену модуля.

Более подробно о том, что такое УЗИП и какое у него назначение, вы можете узнать из видео:

https://youtube.com/watch?v=Xp-bwkpuQBA

Этапы проведения

Проверка состояния и характеристик ОПН включает следующие мероприятия:

Технический осмотр. В ходе осмотра проверяют комплектность ОПН, наличие маркировки, состояние изолирующих покрытий, контактов.
Определение сопротивлений всех элементов ограничителя. Тип мегомметра и методику измерений выбирают, исходя из инструкций предприятия изготовителя и действующей нормативной документации.
Измерение тока проводимости. Эту величину определяют при помощи микроамперметра при приложении максимально допустимого рабочего напряжения.
Измерение остаточного напряжения и частичных разрядов.
Занесение результатов испытаний в протокол и оформление заключения о пригодности ОПН к эксплуатации.

Варианты подключения

Одним из важнейших вопросов является, как подключить УЗИП в щитке. Практически все варианты подключения идентичны и указаны в техническом паспорте изделия. Способы монтажа приборов защиты могут отличаться, в зависимости, где они будут установлены, в однофазной или трехфазной сети, также в зависимости от системы заземления.

Самой современной и отвечающая всем требованиям безопасности является система заземления tn-s, при которой нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) провод во всей системе энергоснабжения работают раздельно. Система tn-c-s представляет комбинированный вариант, при котором N и PE от источника питания до ВРУ дома объединены в один провод, после которого начинается разделение нулевого и защитного проводника. Следует помнить, что данная схема не будет работать без заземления, поэтому необходимо обязательно произвести его обустройство. Система tn-c наиболее простая и распространенная в устаревшем жилом фонде система заземления, при которой роль нулевого и рабочего проводника выполняет один провод (PEN).

Ниже на схеме показано, как подключить УЗИП класса II в однофазной сети, установленного в щитке квартиры или частного дома с двумя вариантами системы заземления. Для такого варианта подключения необходимо подобрать простейший одноблочный защитный аппарат, с соответствующим рабочим напряжением.

Схема подключения с системой заземления tn-c:

Если предусмотрена система заземления tn-s, в данном случае потребуется установка и подключение УЗИП, состоящего из двух модулей, конструкцией которого предусмотрены отдельные клеммы, для подключения фазного, нулевого рабочего и защитного проводов, обозначенные соответствующей маркировкой.

Подключение УЗИП в трехфазной сети осуществляется так, как показано на фото:

При монтаже УЗИП следует предусмотреть средства защиты сети в случае короткого замыкания в приборе и произвести его подключение через автомат или через предохранитель. Установку аппарата можно производить до и после счетчика, во втором случае прибор учета электроэнергии останется не защищенным от импульсного перенапряжения.

На видео ниже наглядно демонстрируется, как подключить данный аппарат в щитке:

Вот мы и рассмотрели, как должно выполняться подключение УЗИП в щитке. Надеемся, предоставленная схема, видео и фото примеры пригодились вам и помогли понять, как подключить данный защитный аппарат.

Будет полезно прочитать:

Как сделать заземление в доме
Для чего нужно УЗО в квартире
Как сделать громоотвод своими руками
Схемы подключения реле напряжения

Техническое обслуживание

Данные ограничители не предусматривают разового применения и способны многократно выполнять свою защитную функцию, сбрасывая напряжение на заземлённую шину. Но в процессе эксплуатации элементы могут частично утрачивать рабочие характеристики, вплоть до полной негодности устройств.

Чтобы избежать внепланового выхода элементов из строя, в ходе эксплуатации они должны подвергаться плановым проверка и техническому обслуживанию, с контролем следующих параметров:

сопротивления – замеряется мегомметром, не реже 1 раза в каждые 6 лет;
тока проводимости – необходимость его проверки возникает при снижении отмеченной выше характеристики;
пробивного напряжения и герметичности – проводится перед пуском в работу новых устройств или в случае проведения заводского восстановительного ремонта;
тепловизионных измерений – по регламенту изготовителя и составленному на предприятии графику профилактических работ.

Также элементы осматриваются на предмет наличия внешних дефектов в виде подгораний, скопления пыли и загрязнений, разрушения изоляционного покрытия.

Использование ОПН позволяет обеспечить штатную работу электрического оборудования, исключив опасность его повреждения при резких скачках напряжения. Но указанные ограничители должны правильно выбираться и проходить регламентированное обслуживание, для их сохранности и продления срока службы.

https://youtube.com/watch?v=RSNZemhfXpk

Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor – переменное, изменяющееся сопротивление).

Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.

Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO. Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.

В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.

Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор

Диаметр варистора ( точнее – площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота – параметры по напряжению.

При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.

Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).

Рис.2

Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.

Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения – постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.

Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.

На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал – десятые доли миллиамперметра.

При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).

Рис. 4

В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.

Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН

Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор

Диаметр варистора ( точнее — площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота — параметры по напряжению.

Рис.2

Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.

Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения — постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.

Рис. 3. Вольт – амперная характеристика варистора

На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал — десятые доли миллиамперметра.

Рис. 4

Пример выбора ограничителя перенапряжений для замены существующих разрядников на ОРУ-110 кВ тяговой подстанции железной дороги

На подстанции установлены разрядники типа РВС-110М.
Выбор наибольшего длительно допустимого рабочего напряжения ОПН

Примем Uнро=83 кВ.

Выбор класса энергоемкости ОПН

По методике (2), на объектах, где возможно частичное разземление нейтрали трансформаторов, ограничитель должен иметь энергоемкость не менее 5,0-5,6 кДж/кВ*Uнро, что соответствует 4 классу пропускной способности.

Проверка номинального разрядного тока.

По линейке ОПН одного из производителей, ограничители с параметрами U нро=83 и 4-м классом пропускной способности имеют значение номинального разрядного тока, равное 20 кА. Других модификаций не производится.

Проверка остающегося напряжения при нормируемом токе коммутационных перенапряжений.

, где .

Uисп нормируется ГОСТ 1516.3-96 и для сетей 110 кВ электрооборудования класса напряжения 110 кВ равняется 200 кВ. Значит,

. Тогда , или

Для ОПН одного из производителей с указанными выше параметрами максимальное значение остающегося напряжения при коммутационном импульсе равняется 210 кВ. Условие соблюдается.

Проверка расстояния до защищаемого оборудования.

Следовательно, ОПН можно установить на новом месте.

Выбор по условиям взрывобезопасности.

ОПН одного из производителей с выбранными параметрами имеет категорию взрывобезопасности А по ГОСТ 16357-83 (ток срабатывания противовзрывного устройства 40 кА). Этого достаточно, так как токи короткого замыкания на ОРУ-110 кВ в основном не превышают этого значения.

Выбор длины пути утечки.

Предположим, что оборудование ОРУ-110 имеет степень загрязнения II (длина пути утечки 250 см/кВ). По требованию (2) выбираем ОПН с длиной пути утечки на 20% больше остального оборудования, то есть со степенью загрязнения III (длина пути утечки 315 см/кВ).

Таким образом, выбран ограничитель ОПН-П1-110/83/20/4 III УХЛ1.

Трубчатый разрядник

Вентильный разрядник РВМК-1150

Вентильный разрядник состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды.

Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора — снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вилит обладает особенным свойством — его сопротивление нелинейно — оно падает с увеличением значения силы тока.

РВМГ состоит из нескольких последовательных блоков с магнитным искровым промежутком и соответствующего числа вилитовых дисков. Каждый блок магнитных искровых промежутков представляет собой поочередное соединение единичных искровых промежутков и постоянных магнитов, заключенное в фарфоровый цилиндр.

При пробое в единичных искровых промежутках возникает дуга, которая за счет действия магнитного поля, создаваемого кольцевым магнитом, начинает вращаться с большой скоростью, что обеспечивает более быстрое, по сравнению с вентильными разрядниками, дугогашение.

Различные ОПН

После прохождения разряда через ОПН, его сопротивление опять возрастает. Переход из «закрытого» в «открытое» состояния занимает меньше 1 наносекунды (в отличие от разрядников с искровыми промежутками, у которых это время равняется нескольким микросекундам). Кроме быстроты срабатывания ОПН обладает еще рядом преимуществ.

ОПН типа КР, РТ, РВ, РК

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

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

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

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

Дифференциальный диагноз

На диагноз ОПН может указывать внезапное увеличение креатинина сыворотки крови или азота мочевины крови. Также важным фактором является пониженный диурез. Следует определить наличие хронических заболеваний почек.

При ОПН гораздо более эффективны методы лабораторной и рентгенологической диагностики чем история болезни и физикальное обследование.

История болезни

Возможность развития ОПН должно предполагаться у всех детей находящихся в критическом состоянии. Пониженный диурез, гематурия, дизурия, тошнота, рвота может сопровождать ОПН. Предродовая история и рождение могут помочь выявить причины ОПН у новорождённых, такие как олигомеганефрония у детей которые имели малый гестационный возраст при рождении (недоношенные) и др.

Физикальное обследование

Нарушение выделения воды (диурез менее 10-12 мл/кг/сутки или 0,5 мл/кг/час)
Нарастающая азотемия (азот мочевины более 7 ммоль/л, креатинин более 0,1 ммоль/л, остаточный азот более 30 ммоль/л)
Дисбаланс электролитов (увеличение калия более 6 ммоль/л, снижение кальция менее 2 ммоль/л и натрия)
Декомпенсированный метаболический ацидоз (ВЕ более 10 ммоль/л)

Отличие преренальной недостаточности от ренальной недостаточности:

ОПН	Плотность мочи	концентрация Na в моче	мочевина (моча) /мочевина (плазма)	креатинин (моча) /креатинин (плазма)	осмолярность (моча) /осмолярость (плазма)	проба с маннитолом (диурез)
Преренальная	>1015	<30	>20/1	>30/1	>1,8	>40 мл/час
Ренальная	<1015	>30	<10/1	<10/1	<1,2	<40 мл/час

Проба с Маннитолом — в/в 100 мл 20 % Манита за час. Нет диуреза — фуросемид 200 мг за час. Нет диуреза — ренальная недостаточность.

Структура условного обозначения

ОПН-Х Х Х Х Х: -ограничитель перенапряжений
ОПН-Х Х Х Х Х: исполнение ограничителя перенапряжений по элементной базе: 1 – RC; 2 – варистор
ОПН-Х Х Х Х Х: исполнение ограничителя перенапряжений по типу аппаратов: 1 – ПМ12-010, РЭП-15; 2 – ПМ12-025, ПМ12-040; 3 – ПМ12-063; 4 – ПМА-3000; 7 – ПМ12-100, ПМ12-125, ПМ12-160, ПМ12-180
ОПН-Х Х Х Х Х: исполнение ограничителя перенапряжений по напряжению: – 24В 50, 60Гц; 1 – 48В 50, 60Гц; 2 – 110В 50, 60Гц; 3 – 220В 50, 60Гц; 4 – 380В 50, 60Гц; 5 – 24В постоянный ток; 6 – 48В постоянный ток; 7 – 60В постоянный ток; 8 – 110В постоянный ток; 9 – 220В постоянный ток
ОПН-Х Х Х Х Х: Буква или буквы, характеризующая климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69
ОПН-Х Х Х Х Х: Цифра, характеризующая категорию размещения по ГОСТ 15150-69

Как выбрать ОПН?

С технической стороны выбор ОПН сводится к его вольтамперной характеристике – для его безопасной работы в электрической сети ВАХ поднимают (снижается тепловая стабильность и ток проводимости ОПН, при снижении классификационного напряжения), а с другой, для того чтобы обеспечить координационный интервал для защищаемой изоляции, ВАХ необходимо снижать.

Из таблицы (при отсутствии точных значений) берется наибольшее рабочее напряжение сети в месте установки ОПН:

Класс напряжения электрооборудования, кВ	Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования, кВ	Номинальное напряжение электрической сети, кВ	Наибольшее длительно допустимое напряжение в электрической сети, кВ
6	7,2	6,0	6,9
6	7,2	6,6	7,2
10	12	10,0	11,5
10	12	11,0	12,0
27	30	27	30
35	40,5	35	40,5

Наибольшее рабочее напряжение сети – определяющая величина при выборе ОПН.

Далее принимаются во внимание: длительность и ток однофазного замыкания на землю, наиболее вероятные виды перенапряжения, кратность внутреннего перенапряжения, структура сети и характеристики ее элементов (при установке в кабельных сетях – расстояние от источника питания к защищаемой электроустановке), для коммутационных перенапряжений – значения осциллограмм во время коммутаций на защищаемом оборудовании. Следует принять во внимание уже установленное оборудование по защите от перенапряжений и места их установки

Следует принять во внимание уже установленное оборудование по защите от перенапряжений и места их установки. Климатическое исполнение ОПН выбирается в соответствии с тем, планируете ли устанавливать его в закрытом распредустройстве или на открытом воздухе, с учетом загрязненности атмосферы

Климатическое исполнение ОПН выбирается в соответствии с тем, планируете ли устанавливать его в закрытом распредустройстве или на открытом воздухе, с учетом загрязненности атмосферы.

Некоторые моменты выбора:

При защите силовых трансформаторов от грозового перенапряжения ОПН должен устанавливаться до коммутационного аппарата и присоединяться наикратчайшим путем от вводов трансформатора к заземляющему устройству подстанции.

При установке ОПН в одной ячейке с трансформатором напряжения рекомендуется присоединять ОПН до предохранителя, чтобы предотвратить перегорание предохранителя при прохождении импульсных токов.

При наличии на присоединениях трансформаторов на стороне 3…20 кВ токоограничивающих реакторов ОПН должны быть установлены на шинах 3…20 кВ независимо от наличия ОПН возле трансформаторов.

Обмотки трансформаторов, которые не используются, должны быть соединены в треугольник или звезду (в соответствии с заводскими схемами), защищены ОПН и заземлены. Защита обмоток, которые не используются, не нужна, если к ним постоянно присоединена кабельная линия длиной не менее 30 м, которая имеет металлическую заземленную оболочку или броню.

Если к сборным шинам электростанции или подстанции присоединены вращающиеся электрические машины (электродвигатели, генераторы) и ВЛ на железобетонных опорах, то в начале защищенного молниезащитным тросом ввода должен быть установлен комплект ОПН с присоединением к заземлению.

Высоковольтные двигатели могут быть перегружены повторными запусками при отключениях во время разгона. Это справедливо, когда ток отключения меньше 600 А. Чтобы защитить эти двигатели, рекомендуется устанавливать ограничители непосредственно у выводов двигателя или, как альтернатива, у выключателя.

Необходимость защиты от импульсных перенапряжений

Импульсное перенапряжение — резкое увеличение разности потенциалов в сети, превышающее максимальную границу рабочего напряжения. Скачок короткий — до 1 наносекунды (1•10 -9 сек.), поэтому обычные УЗМ могут не успеть сработать и пропустить импульс во внутреннюю электросеть. Амплитуда может превосходить номинальную в 10 раз.

атмосферное (грозовое) — вызваны попаданием молнии с усреднённой силой тока 200кА в молниеотвод дома или в объекты рядом с ним (ток уходит в землю, но в проводке дома возникает ЭДС);
коммутационное — неполадки или замены коммутационного оборудования/участков цепи, запуск мощного электрооборудования, выход из строя трансформатора.

Термообработка.

Все неповрежденные разрядники прогревались в духовом шкафу при температуре 120 С в течение 36 часов для просушки влаговпитывающего элемента. Измерения параметров разрядников до и после просушки внесены в таблицу 1. Следовательно, можно сделать вывод, что повышенная влажность уменьшает сопротивление разрядников, увеличивая значение тока проводимости. В конечном итоге это вызывает перегрев разрядника, как показано на термограмме 4.

Вывод.

Улучшение параметров грозозащитных разрядников и ОПН после просушки свидетельствует о повышенной их влажности. И хотя показатели потерь мощности еще выше допустимого верхнего предела, при дальнейшей просушке это можно исправить. Возможной причиной попадания влаги вовнутрь корпуса изолятора, является дефект уплотнительных колец на крышках.
Поломка разрядников №№1, 8 не были вызвана грозовым разрядом. Скорее всего, эта поломка является результатом некачественного монтажа или неправильной транспортировки.