Принцип работы ограничителя перенапряжения: нормы, проверяемые параметры, образец протокола

Содержание

нормы, проверяемые параметры, образец протокола

Из-за угрозы возникновения перенапряжений в электрических сетях, и, как следствие, поломки приборов, разрушения изоляции и последующих затрат на восстановление, применяют защиту  в виде ограничителей перенапряжений (ОПН). Которые представляют собой нелинейные приборы, изменяющие величину сопротивления в ответ на возрастание напряжения в сети. Из-за старения и нарушения свойств вилитового материала, нелинейные ОПН могут утрачивать свои характеристики, перегреваться, в результате чего может произойти взрыв, угрожающий безопасности персонала и целостности оборудования. Для предотвращения подобных инцидентов производится испытание ОПН.

Зачем проводят испытания ограничителей перенапряжения?

Проведение испытаний ОПН требуется для контроля за их состоянием. Благодаря чему обеспечивается их работоспособность, как при вводе в работу, так и  в течении всего периода эксплуатации. А организация, эксплуатирующая электроустановку,  может быть уверена в полноценной защите электрооборудования на случай возникновения аварийного скачка напряжения.

В зависимости от конкретной ситуации нелинейные ОПН могут подвергаться различным видам испытаний.

Типы испытаний

В зависимости от причин проведения, все испытания ОПН подразделяются на такие категории:

  • Приемо-сдаточные – выполняются для вновь смонтированных устройств с целью определения соответствия параметров уже установленных ОПН. Так как в процессе монтажа или наладки электроустановок разрядники и ОПН могли быть повреждены, из-за чего их характеристики будут отличаться от заявленных. Данная категория испытаний является обязательной для всех ограничителей перенапряжения.
  • Периодические – проводятся для тех моделей, которые уже включены в работу. Производятся с целью осуществления текущего контроля за состоянием защитного оборудования посредством проверки их параметров.
  • Квалификационные – предназначены для определения способности какого-либо предприятия к началу производства ОПН. При этом первая партия подвергается выборочной проверке по ряду параметров, наиболее сложный из которых — его реакция на нерасчетный режим.
    Во время протекания которого внешняя рубашка подвергается чрезмерному давлению изнутри и создается угроза взрыва.
  • Типовые – призваны учитывать особенности различных категорий, рассчитанных на особенности электроустановок определенного типа.

Периодичность

Испытания ОПН выполняются в соответствии с требованиями международного стандарта МЭК 60099-4:2004, который лег в основу разработки отечественного ГОСТ Р 52725-2007. Помимо них каждый изготовитель самостоятельно может ужесточать требования, в зависимости от индивидуальных особенностей сетей для которых выпускаются устройства. Этими НД регламентируется частота проведения тех или иных измерений.

Сопротивление проверяется с периодичностью: для моделей наружной установки – раз в 3 года, для внутренней – раз в 6 лет. Ток утечки должен проверяться ежегодно до начала грозового периода. Также рекомендуется осуществлять тепловизионный контроль с периодичностью раз в 3 года для сетей до 35 кВ, и раз в 2 года для 110 кВ и выше.

Параметры, проверяемые у ОПН

На различных этапах изготовления и последующей эксплуатации ограничители должны подвергаться тем или иным испытаниям, которые регламентируются вышеприведенными НД:

  • Сопротивление изоляции – проверяется мегаомметром для контроля изоляции;
  • Ток проводимости – позволяет проверить нелинейное сопротивление вилитовых дисков;
  • Воздействие электрическим напряжением – для проверки прочности и устойчивости в различных режимах;
  • Частичные разряды – используются для проверки устойчивости на пробой посредством амплитудных скачков тока;
  • Остаточное напряжение – характеризует способность устройства к накоплению заряда;
  • Механическая прочность – позволяет убедиться, что рубашка выдержит механические нагрузки; Рис. 1. Принцип проверки механической прочности
  • Герметичность – определяет сопротивление корпуса проникновению влаги внутрь.

Объем и нормы приёмо-сдаточных испытаний ОПН

Все испытания приемо-сдаточного характера проводятся в соответствии с требованиями, которые устанавливает раздел 1.8.31 ПУЭ 7. Именно он регламентирует методику и те проверки, которые должны проходить вентильные разрядники и ОПН.

В зависимости от класса напряжения на  ОПН подается испытательное напряжение определенной величины, после чего регистрируется величина тока. Также в зависимости от номинального напряжения проверяется сопротивление агрегата. Но мегаомметр, при измерении сопротивления, должен выставляться на определенную величину напряжения.

Измерение тока проводимости

Одной из двух величин, измеряемых для ОПН, является ток проводимости. Перед началом испытаний ОПН необходимо отключить от сети. С его поверхности, ребер и фланцев должна удаляться пыль, мусор и прочие засорители. Категорически запрещается проводить измерения на мокрых или влажных ограничителях, необходимо дожидаться их полного высыхания. К выполнению таких работ должны приступать только работники, которые прошли обучение, имеют соответствующую группу по электробезопасности и право на выполнение таких испытаний. Для измерения тока проводимости используется следующая схема.

Рис. 2. Измерение тока проводимости

Как видите, на данной схеме к выводам испытательной установки (АИИ-70) последовательно подключается сам ОПН и миллиамперметр (мА). С началом испытаний высоковольтного оборудования напряжение от АИИ-70 должно плавно повышаться до установленной величины со скоростью, приблизительно 2 кВ в секунду. При этом температура устройства должна находиться в пределах от – 15 до +20ºС.

После установки уровня напряжения до нормативной величины производится измерение тока. Затем эту величину сравнивают с заводской, которая указывается в паспортных параметрах изготовителем.

В зависимости от уровня напряжения, на которое рассчитаны ОПН, замер тока проводимости производится:

  • Устройствам до 3 кВ – величина не нормируется.
  • От 3 до 35 кВ подается наибольшая величина максимально допустимого напряжения, при котором и производится замер тока. В результате его сравнивают с паспортной нормой.
  • От 110 до 500 кВ на испытуемый объект подается 100 кВ промышленной частоты 50 Гц. Получаемый при этом ток сравнивается с данными заводской инструкции.

Замер сопротивления изоляции

Изоляция, при испытаниях ОПН, измеряется мегаомметром. При этом должен использоваться калиброванный прибор, имеющий отметку о такой поверке. В зависимости от уровня напряжения, на которое рассчитано устройство, изоляция электрооборудования проверяется в соответствии с такими принципами:

  • Для испытаний ОПН до 3 кВ должен применяться мегаомметр на 1 кВ, а величина сопротивления должна быть не менее 1000 МОм.
  • Если испытываются устройства от 3 до 35 кВ, то необходим мегаомметр на 2,5 кВ, а сопротивление, при этом, должно находиться в пределах установленных заводскими инструкциями.
  • Для устройств от 110 до 500 кВ также применяется мегаомметр на 2,5 кВ, а величина сопротивления, при этом, должна быть не менее 3000 МОм. Но при этом, не должна отличаться, от регламентируемой заводскими нормами, более чем на ±30%.

Пример и описание протокола испытания ОПН

Все результаты по испытанию высоковольтного оборудования, включая те же ОПН, должны вноситься в протокол.

Рисунок 3. Пример заполнения протокола испытаний

Посмотрите на рисунок 3, как видите, протокол состоит из двух таблиц. В первой из них указываются паспортные данные. Эта таблица разделяется на 6 колонок, в которые вносятся тип, место его установки, изготовитель, присвоенный на заводе номер, даты выпуска и ввода в работу. Вся информация заносится для каждой фазы отдельно.

Во второй таблице указывается пофазный замер сопротивления. Где он сравнивается с паспортными и базовыми значениями. После проведения испытаний, в протоколе ставятся подписи работников, которые производили замеры.

Видео по теме

назначение, принцип работы и конструкция

Возникновение аварийных ситуаций при эксплуатации электрических сетей и оборудования в большинстве ситуаций вызываются импульсными скачками напряжения в результате замыкания линий, воздействия атмосферного электричества, ошибок при коммутационных переключениях. Для исключения подобного применяются ОПН.

Аббревиатура ОПН расшифровывается как ограничитель перенапряжения. Данные устройства предназначены для защиты линий и оборудования в ситуациях, когда по той или иной причине нагрузка возрастает в разы, с опасностью возникновения аварии. Рассмотрим особенности конструктивного устройства данных элементов, применяемые разновидности и их технические характеристики, прочие сопутствующие моменты.

ОПН

Конструкция

ОПН представляет собой полупроводниковый элемент, отличающийся нелинейным значением сопротивления. Он выполнен в виде вилитовых дисков, в качестве материала которого используется оксид цинка с добавлением различных примесей.

Указанные диски снабжены защитным покрытием, с электрическими выводами на концах. На один из контактов подаётся напряжение, второй выводится на землю.

ОПН состоит из следующих конструктивных элементов:

  • электрода,
  • полиамидного корпуса,
  • термоусадочной трубки,
  • варистора,
  • силиконовой оболочки.
Конструкция ОПН до 1000 ВКонструкция ОПН выше 1000 В

Принцип действия

В основу принципа действия данного элемента заложена нелинейная характеристика сопротивления. При штатных характеристиках напряжения, его величина близка к нулю, поэтому цепь не замыкается через указанный прибор.

При резком возрастании напряжения, одновременно увеличивается сопротивление. В результате ток проходит через ОПН, замыкаясь на землю. Таким способом обеспечивается выполнение защитной функции.

Виды

В связи с большим разнообразием выполняемых функций, ОНП классифицируют по следующим показателям:

Структура условного обозначение ОПН

Может использоваться комбинация нескольких устройств, с выполнением ступенчатой защиты.

Обозначение ОПН и разрядников на схема

Материал

В зависимости от применённого материала защитной рубашки, защита может производиться посредством следующих видов устройств:

  1. Фарфоровых – наиболее распространённая разновидность. Керамика устойчива к ультрафиолетовому излучению, поэтому может свободно применяться на открытых установках. Благодаря большой механической прочности, такие элементы могут одновременно выполнять роль опорной конструкции. К недостаткам следует отнести большой вес и хрупкость, что грозит травмами персонала при разлёте осколков в результате разрушения элемента.
  2. Полимерных – в качестве материала наружного покрытия используется каучук, винил и другие искусственные составы. Данные устройства не поддаются воздействию влаги, обладают меньшим весом и хорошими диэлектрическими свойствами, способны выдерживать значительные механические воздействия, но накапливают на поверхности атмосферную влагу и плохо реагируют на солнечный свет.
  3. Одноколонковых – в виде полупроводникового элемента с нелинейными характеристиками напряжения, с количеством дисков, в зависимости от категории оборудования.
  4. Многоколонковых – используются на высоковольтном оборудовании и состоят из нескольких компонентов, объединённых в единый узел. Отличаются повышенной надёжностью и способностью реагировать на различные характеристики нагрузки.

Выбор вида ОПН зависит от параметров оборудования и условий его эксплуатации.

Технические характеристики

Конкретная модель отличается следующими техническими характеристиками:

  • временем срабатывания – в зависимости от скорости реакции на перепад напряжения;
  • рабочим напряжением – значением данной величины, при которой элемент способен функционировать без разрушения на определённый временной промежуток;
  • номинальным повышенным напряжением – величиной, которую изделие способно выдержать в течение 10 секунд;
  • током утечки – от воздействия напряжения на ОПН и зависит от омического сопротивления элемента. Значение указанной характеристики – в сотых или тысячных долях ампер, перетекающих по защитному покрытию и полупроводниковому элементу;
  • разрядным током – значение при импульсном скачке напряжения;
  • устойчивостью к току волны перенапряжения – способностью не подвергаться разрушению при воздействии повышенного напряжения.

ОПН стандартизированы по величине указанных характеристик.

Применение и требования к эксплуатации

Указанные защитные устройства широко применяются для защиты линий электропередач, различных электроустановок промышленного назначения, трансформаторных подстанций, распределительных узлов. В быту ОПН используются для защиты вводных распределительных щитков или оборудования высокой ценности.

ОПН должны эксплуатироваться, согласно требованиям действующих правил и нормативов. Подбор устройств производится, исходя из особенностей эксплуатации и характеристик оборудования.

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.

Ограничители перенапряжения: виды, назначение, принцип действия

  • Главная
  • »
  • Статьи
  • »
  • Ограничители перенапряжения: особенности, сфера применения

Современные ограничители перенапряжения пришли на смену устаревшим вентильным разрядникам. В роли основного рабочего элемента в них выступают нелинейные резисторы — варисторы. Они располагаются в корпусе, который изготавливается из высокопрочного полимера. Конструктивное исполнение ограничителей перенапряжения обеспечивает высокий уровень взрывобезопасности даже при  КЗ.

Стоимость приборов определяется их исполнением. Они востребованы для использования в быту, например — в дачных домах или квартирах. Отличительные черты таких ограничителей перенапряжения — компактность и сравнительно небольшой вес. Обычно их конструкция подразумевает возможность крепления на DIN-рейку. В некоторых приборах реализована возможность дистанционного управления, а также индикация режимов функционирования.

Ограничители перенапряжения классифицируются в зависимости от следующих признаков:

  • типа изоляции — материалом изготовления может быть полимер или фарфор;
  • конструктивного исполнения — устройства могут иметь одну или несколько колонок;
  • величины рабочего напряжения;
  • места установки.

Устройства, предназначенные для монтажа на DIN-рейку, могут быть одно- и трехфазными. Также их делят на три класса: первые устанавливаются на вводе в здание, вторые — в распределительном щитке объекта, а третьи — непосредственно на оборудовании, которое нуждается в защите от помех.

Конструкция и принцип действия

Основным рабочим элементом ограничителя перенапряжения (сокращенно — ОПН) является варистор — переменный резистор с нелинейными вольтамперными характеристиками. В зависимости от сложности устройства их устанавливают от одного до нескольких десятков, соединенных последовательно и параллельно.

ОПН для квартиры, коттеджа или дачи состоит:

  • из прочного пластикового корпуса;
  • сменного модуля, состоящего из одного или нескольких варисторов;
  • указателя его износа (окошка, сигнализирующего о степени износа зеленым или красным цветом).

Рассмотрим подробнее виды ОПН по типу изоляции и конструктивному исполнению:

  1. Фарфоровые. Колонка варисторов прижата к боковой поверхности трубы из стеклопластика, которая расположена внутри фарфоровой крышки. Такие ОПН устойчивы к температурным колебаниям и механическим воздействиям (основная механическая нагрузка приложена к изоляционному покрытию).
  2. Полимерные. Колонка варисторов заключена в прочный полимерный корпус, сделанный из высокомолекулярного каучука. Эти ОПН менее взрывоопасны, чем фарфоровые, однако подвержены влиянию сезонных колебаний температуры.
  3. Одноколонковые. Состоят из одной варисторной колонки, выпускаются в любом классе напряжения. Снижают массу ОПН.
  4. Многоколонковые. Состоят из нескольких модулей, образованных из определенного числа колонок. Применяются при больших классах напряжения и сложных условиях эксплуатации (грязь, влага).

Принцип действия ограничителя перенапряжения основан на нелинейности вольтамперных характеристик варисторов. В нормальных условиях их сопротивление настолько велико, что электрический ток через них не проходит.

Рабочим элементом для ограничителей перенапряжения электросетей в промышленном секторе являются специальные колонки, состоящие из набора варисторов. Последние соединяются в соответствии с последовательно-параллельной схемой и рассчитаны на высокое напряжение.

Схемы подключения ограничителей перенапряжения

Для защиты линий электроснабжения используют разные схемы подключения:

  • синфазную. Применяется продольный принцип защиты каждого кабеля от перенапряжений по отношению к контуру земли;
  • противофазную. Используется поперечный принцип защиты между каждой парой проводов;
  • комбинированную. Этот способ объединяет оба предшествующих.

Специфика монтажа

В зависимости от модели ОПН устанавливаются на специальный фундамент с помощью болтов или крепятся к 3-лучевой опорной раме в вертикальном положении.

Общий перечень работ:

  • доставка в зону монтажа;
  • внешний осмотр, удаление загрязнений, следов коррозии;
  • монтаж пофазно с выверкой расстояний и с учетом ПУЭ;
  • постепенная затяжка болтов на четверть-половину оборотов по кругу;
  • подключение к сети с помощью шин либо оголенного провода (для исключения электрической коррозии применяется только алюминиевый проводник).

Основные критерии подбора

Наименование параметра Норма для исполнения
ОПНп-3/550/3,6-УХЛ1(2) ОПНп-6/550/…УХЛ1(2) ОПНп-10/550/…УХЛ1(2)
Класс напряжения сети, кВ 3 6 10
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя, кВ (действ.) 3,6 6,0 6,6 7,2 7,6 10,5 11,5 12 12,7
Номинальное напряжение ограничителя, кВ 4,50 7,50 8,25 9,00 9,50 13,1 14,4 15,0 15,9
Номинальный разрядный ток, кА 10
Остающееся напряжение при грозовых импульсах тока 8/20 мкс, кВ с амплитудой:  
- 5000 А 10,6 17,7 19,5 21,3 22,5 31 34 35,5 37,5
- 10000 А 11,5 19,2 21,1 23 24,3 33,6 36,8 38,4 40,6
- 20000 А 13 21,6 23,8 25,9 27,4 37,8 41,4 43,2 45,8
Остающееся напряжение при коммутационных импульсах тока 30/60 мкс, кВ с амплитудой:  
- 250 А 8,56 14,3 15,7 17,1 18,1 25 27,4 28,5 30,2
- 500 А 8,94 14,9 16,4 17,9 18,9 26,1 28,6 29,8 31,5
- 1000 А 9,5 15,8 17,4 19 20 27,7 30,3 31,7 33,5
Остающееся напряжение при быстронарастающих импульсах тока 1/10 мкс с максимальным значением 10000 А, кВ не более 11,8 19,7 21,7 23,7 25 34,5 37,8 39,4 41,7
Ток пропускной способности, А 550
Количество воздействий импульсов тока:  
при прямоугольных импульсах тока 8/20 мкс с максимальным значением 550 А, не менее 20
при грозовых импульсах тока 8/20 мкс с максимальным значением 10000А, не менее
при импульсах большого тока 4/10 мкс с максимальным значением 100 кА, не менее 2
Классификационное напряжение ограничителя (при классификационном токе Iкл=2 мА), кВ не менее 4,54 7,56 8,32 9,07 9,58 13,2 14,5 15,1 16,0
Способность к рассеиванию нергии расчетного прямоугольного импульса 2000 мкс, кДж не менее 11,7 19,4 21,4 23,3 24,6 34,0 37,3 38,9 41,1
Удельная рассеиваемая энергия, кДж/кВ не менее 3,24

При выборе подходящего ограничителя напряжения обращайте внимание на следующие параметры:

  • максимальное допустимое напряжение — величина, при которой прибор способен полностью сохранять свою работоспособность в течение неограниченного промежутка времени;
  • номинальное напряжение — величина, при которой устройство может функционировать в течение десяти минут;
  • ток проводимости — величина тока, который проходит через ОПН под воздействием напряжения. Обычно эта характеристика не превышает нескольких сотен микроампер;
  • номинальный разрядный ток;
  • расчетный ток коммутационного перенапряжения;
  • токовая пропускная способность;
  • устойчивость к короткому замыканию.

При эксплуатации устройств следует соблюдать основные требования:

  • корпус ограничителя перенапряжения в обязательном порядке должен быть защищен от прямого прикосновения человека;
  • необходимо исключить вероятность возгорания в результате перегрузок;
  • при выходе устройства из строя не должно происходить короткого замыкания в линии.

С нами можно связаться

По телефону:

По электронной почте:

Область применения и принцип работы ограничителей перенапряжения (ОПН)

Классы защиты ограничителей

В области напряжения ниже 1000 В ограничители делятся на 4 класса, обозначенные буквами алфавита: A, B, C и D.

  1. Ограничитель класса А не используется в бытовых установках, а применяется для защиты линий электропередач.
  2. Протектор класса B используется для защиты от высоковольтовых скачков напряжения, например, вызванных ударом молнии к линии электропередач.
  3. Ограничитель класса C предназначен для защиты от перенапряжений со слегка более низкими значениями напряжения в сети. Защитные устройства класса B и C обычно устанавливаются в бытовых распределительных устройствах.
  4. Протектор класса D используется для прямой защиты выбранных электроустройств, чувствительных к импульсным помехам и всплескам в 220 В сети. Он монтируется в распределительном щите, за розеткой в электрической коробке или непосредственно в защищаемом устройстве.

Каждое устройство защиты ограничивает электрический потенциал только определенным уровнем. Чем ближе оборудование к А классу — тем более высокая мощность. Например:

  • Класс A уменьшит уровень напряжения до 6 кВ,
  • Класс B уменьшит уровень напряжения до 2,5 кВ,
  • Класс C уменьшит уровень напряжения до 1,5 кВ,
  • Класс D уменьшит уровень напряжения до 0,8 кВ.

https://www.youtube.com/watch?v=ytabouten-GB

Если здание многоэтажное, в главном распределительном щитке должны использоваться защитные устройства класса B, а ограничители класса C следует использовать в распределительных щитках в отдельных квартирах.

Если подключенное к розетке устройство чувствительно к скачкам напряжения, можем также использовать ограничители класса D. К ограничителям класса А у нас нет доступа, это забота энергетической компании.

Поскольку рассматривать будем домашнюю проводку, статья будет посвящена защитным устройствам класса B и класса C (типа I и II).

Область применения ограничителей напряжения

Ограничители перенапряжения (ОПН) – это высоковольтные аппараты, широко применяемые в промышленности. Область их применения распространяется на сети среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты. ОПН используются для защиты от повышенного сетевого и атмосферного напряжения

ОПН широко используются для защиты:

  • двигателей
  • трансформаторов
  • подстанций подвижного состава
  • компенсаторов напряжения
  • различных электроустановок и электрических машин

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям.

Обозначение

Основные символы, используемые при обозначении разрядников перенапряжения, следующие:

  1. Общее обозначение разрядника
  2. Разрядник трубчатый
  3. Разрядник вентильный и магнитовентильный
  4. ОПН

Как подключить ограничитель к домашнему щитку? Начнем с основ. У нас есть однофазная сеть и одномодульный разрядник. Мы хотим защитить им фазовый провод. Тип сети — TN-S.

Подключаем фазный проводник питания непосредственно к разряднику и подключаем разрядник с другой стороны к клеммной колодке PE.

Но в этом домашнем коммутаторе больше ничего, кроме импульсного ограничителя. Добавим недостающие элементы.

Как видите, установка ограничителя перенапряжений не влияет на дальнейшую организацию компонентов в домашнем коммутационном щитке. Соединение устройства остаточного тока и автоматических выключателей осуществляется так же.

Вообще в распределительных устройствах разрядники перенапряжения класса B, C или B C устанавливаются перед автоматическим выключателем (или автоматическими выключателями) и предохранителями токовой защиты. Но ограничитель является первым элементом, лежащим в основе защиты дома или квартиры.

Тем не менее редакция 2Схемы.ру настоятельно рекомендует оснастить сеть этим оборудованием. Если он защитит даже одно ценное устройство, расходы сразу окупятся и даже с избытком!

На электрических принципиальных схемах в России разрядники обозначаются согласно ГОСТ 2.727—68.1. Общее обозначение разрядника2. Разрядник трубчатый3. Разрядник вентильный и магнитовентильный4. ОПН

Принцип действия ОПН

Защитная функция ограничителя перенапряжения состоит в том, что при нормальном напряжении, ограничитель перенапряжений опн пропускает минимальный ток в доли миллиампера. В случае возникновения импульсных скачков напряжения, ток через ограничитель резко возрастает, ограничивая тем самым максимальное напряжение, приложенное к электроустановке.

Принцип работы ОПН можно увидеть из вольт-амперной характеристики ограничителя.

На 1-м участке характеристики ОПН работает при нормальном напряжении, на 2-м участке ограничитель переходит в проводящее состояние при возрастании приложенного напряжения. 3-й участок является аварийным и характеризуется резким возрастанием сопротивление ОПН.

Разрядник состоит из двух электродов и дугогасительного устройства.

Электроды

Один из электродов крепится на защищаемой цепи, второй электрод заземляется. Пространство между электродами называется искровым промежутком. При определенном значении напряжения между двумя электродами искровой промежуток пробивается, снимая тем самым перенапряжение с защищаемого участка цепи. Одно из основных требований, предъявляемых к разряднику — гарантированная электрическая прочность при промышленной частоте (разрядник не должен пробиваться в нормальном режиме работы сети).

После пробоя импульсом искровой промежуток достаточно ионизирован, чтобы пробиться фазным напряжением нормального режима, в связи с чем возникает короткое замыкание и, как следствие, срабатывание устройств РЗиА, защищающих данный участок. Задача дугогасительного устройства — устранить это замыкание в наиболее короткие сроки до срабатывания устройств защиты.

Трехфазная установка

Стандартный разрядник B или C (возможно, B C) состоит из двух компонентов:

  1. Основа ограничителя
  2. Сменная вставка с защитным элементом

Основа

Основание защитного устройства установлено на DIN-рейке TS35. Оно имеет два хомута. Подключите провод фазы ( L ) или нейтральный ( N ) на котором может появиться слишком большой электрический потенциал. С другой стороны подсоедините защитный провод PE, который подключен к защитной линии распределительного устройства.

Защитный проводник должен иметь минимальное поперечное сечение 4 мм2, но не повредит взять ещё больше. В конце концов есть вероятность, что будет течь очень высокий ток.

Есть 3 контакта под терминалом PE. По стандарту в комплект входит вилка, которая вставлена в нужное место и позволяет соединять провода. Благодаря этим зажимам есть возможность удаленного уведомления в случае повреждения вставки или ее перегорания. Этот сигнал может быть подключен, например, к входу блока управления сигнализацией (смотрите схему). В этом случае панель управления будет проинформирована о повреждении вставки размыканием электрической цепи между красным и зеленым проводами.

Вставка

Вставка содержит все наиболее важные элементы, благодаря которым защитник правильно функционирует:

  • Класс B (тип I) — основным элементом является просто искровой промежуток.
  • Класс C (тип II) — здесь деталь варистор является основным элементом.

В трехфазной схеме увеличивается ширина ограничителя и количество защищаемых соединений. Однако принцип функционирования ограничителя остается неизменным. Наиболее часто используемые трехслойные системные защитные устройства, работающие в системе 4 0, что означает присоединение к разряднику следующих линий:

  • 3-фазные провода
  • 1 нейтральный провод

Каждый из проводов подлежащих защите имеет равные права, то есть возможные перенапряжения устраняются путем подачи тока на защитную установку и, как результат, на землю.

Конечно для установок TN-C (установка без отдельного защитного провода) можно приобрести защитные устройства только с 3 защищаемыми разъемами. Затем с нижней стороны подключите ограничитель к полосе PEN (нейтральная защита).

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

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

Примем Uнро=83 кВ.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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,

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressen-GB

. Тогда , или

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

  1. Проверка расстояния до защищаемого оборудования.

Предположим, что разрядник установлен на расстоянии 50 м. (LРВ) до силового трансформатора. Необходимо изменить топографию ОРУ и установить ограничитель на расстоянии 83 м. Uисп по ГОСТ 1516.3-96 принято равным 480 кВ. Так как в каталоге производителя остающееся напряжение на ОПН при токе 5 кА не указано, используем значение U опн при токе 10 кА, равное 240 кВ. Uрв РВС-110М равняется 367 кВ, при токе 10 кА.

Следовательно, ОПН можно установить на новом месте.

  1. 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.

  1. 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.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdeven-GB

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

Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН) — это разрядник без искровых промежутков. Активная часть ОПН состоит из последовательного набора варисторов. Принцип действия ОПН основан на том, что проводимость варисторов нелинейно зависит от приложенного напряжения. В нормальном режиме ОПН не пропускает ток, но как только на участке сети возникает перенапряжение, сопротивление ОПН резко снижается, чем и обуславливается эффект защиты от перенапряжения.

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.

Как работает защитник от перенапряжений

Защитой обеспечиваются устройства, питаемые от шнуров сети 220V, подключенных к разряднику в распределительной коробке. Это касается как фазных, так и нейтральных проводников (в зависимости от выбранного типа защиты).

Общее правило заключается в том, что на одной стороне защитного устройства соединяем фазные проводники и, возможно, нейтральный проводник, а с другой стороны — защитный провод.

Когда напряжение в системе в норме, сопротивление между проводами очень велико, порядка нескольких ГигаОм. Благодаря этому ток не течет через разрядник.

Когда происходит скачок напряжения в сети, ток начинает протекать через ограничитель на землю.

В защитных устройствах класса B основным элементом является искровой промежуток. При нормальной работе сопротивление его очень велико. В случае искрового промежутка это сопротивление является гигантским, поскольку искровой промежуток это фактически разрыв цепи. Когда молния ударяет в элемент электрической установки напрямую, сопротивление искрового промежутка падает почти до нуля благодаря электрической дуге. Из-за появления очень большого электрического потенциала в искровом промежутке между ранее разделенными элементами создается электрическая дуга.

Благодаря этому, например, фазовый провод, в котором имеется большой всплеск напряжения и защитный провод, создают короткое замыкание и большой ток протекает прямо на землю, минуя внутреннюю электрическую установку. После разряда искровой промежуток возвращается в нормальное состояние — то есть разрывает цепь.

Ограничитель класса C имеет внутри варистор. Варистор представляет собой специфический резистор, который обладает очень высоким сопротивлением при низком электрическом потенциале. Если в системе происходит скачок напряжения из-за разряда, его сопротивление быстро уменьшается вызывая протекание тока на землю и аналогичную ситуацию, как в случае искрового промежутка.

Разница между классом B и классом C заключается в том, что последний способен ограничивать всплески напряжения с меньшим потенциалом, чем прямой удар молнии. Недостатком этого решения является довольно быстрый износ варисторов.

Параметры ограничителя перенапряжений

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsen-GB

Перед тем как пойти в магазин и купить это устройство, нужно знать следующее:

  1. Количество модулей (терминалов) — зависит от типа вашей сети. 1 модуль можно купить когда есть однофазная система TN-C. 3 модуля, когда установка находится в сети TN-C трехфазной и 4 модуля когда сеть является трехфазной в TN-S или TT.
  2. Класс (тип) — можно выбирать между классами B, C или B C. Если не уверены что перед вашей квартирой используется ограничитель типа B, стоит выбрать решение B C. В противном случае ограничителя типа C будет достаточно.
  3. Номинальное напряжение, в котором работает ограничитель.
  4. Uc — рабочее напряжение протектора, то есть максимальный уровень напряжения который приведет к срабатыванию.
  5. In — номинальный ток ограничителя, то есть какой ток в случае короткого замыкания может протекать через разрядник.
  6. Imax — ток, который разрядник способен принимать во время атмосферного разряда. Обратите внимание, что оба значения (In = 30 000A и Imax = 60 000A) будут относительно большими по отношению к току при нормальной работе приборов в доме.
  7. Up — напряжение до которого уменьшается в случае разрыва. Например если потенциал достигает напряжения 10 000 В в случае всплеска — итоговое значение снижается до 150.

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

Ограничитель перенапряжения - это изделие, которое изолировано до заданного значения напряжения и которое изготовлено для разряда перегрузки на землю, проходя через определенное значение напряжения. Ограничители перенапряжения производятся трех основных наименований:

  • Разрядники высоковольтные
  • Ограничители перенапряжения среднего напряжения
  • Ограничители перенапряжения низковольтные

Ограничители перенапряжения высокого напряжения:

Это система, которая предотвращает воздействие молнии распределительных щитов 154–380 кВ на линии передачи в линии передачи в пределах изоляции линии.Поскольку высоковольтные ограничители перенапряжений работают при очень высоких напряжениях, они способны защищать системы, предотвращая перегрузки по току, в отсутствие функций ограничения напряжения.

Средневольтные ограничители перенапряжения:

Высоковольтные системы импульсных перенапряжений, используемые при напряжении 34,5 кВ, идущем в распределительные линии, являются аналогичными системами, за исключением диапазона рабочего напряжения.

Ограничители перенапряжения низкого напряжения:

Это защитные изделия, изготовленные для предотвращения повреждения конечного пользователя в городской сети после трансформатора. Ограничители перенапряжения низкого напряжения не ограничивают напряжение, как разрядники высокого и среднего напряжения, но на этот раз ситуация немного иная. Потому что чрезмерное напряжение в системе может повредить систему у последнего пользователя. Устройства защиты от импульсных перенапряжений делятся на три класса;

  • Ограничитель перенапряжения класса B
  • Ограничитель перенапряжения класса C
  • ОПН класса D

Ограничитель перенапряжения класса B

На самой удаленной точке конструкции, при использовании предварительного счетчика, это самая высокая точность, самая высокая пропускная способность при мгновенной перегрузке по току.Если напряжение меньше 2,5 кВ, (10/350 мкс) может один раз разрядить ток 50 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса C

Путем монтажа после счетчика конструкции, блокируя внезапные сверхтоки, которые класс B не может пройти через систему с более точной защитой, он обеспечивает поток на землю. Если напряжение меньше 1,5 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 20 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса D

Выбрав защищаемый электронный продукт в качестве мишени, он предпочтительнее для более чувствительной защиты, чем разрядники для защиты от перенапряжений класса B и C.Если напряжение меньше 1 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 6 кА без проблем.

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ О TRIMBOX

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

Ограничитель перенапряжения - это изделие, которое изолировано до заданного значения напряжения и которое изготовлено для разряда перегрузки на землю, проходя через определенное значение напряжения.Ограничители перенапряжения производятся трех основных наименований:

  • Разрядники высоковольтные
  • Ограничители перенапряжения среднего напряжения
  • Ограничители перенапряжения низковольтные

Ограничители перенапряжения высокого напряжения:

Это система, которая предотвращает воздействие молнии распределительных щитов 154–380 кВ на линии передачи в линии передачи в пределах изоляции линии. Поскольку высоковольтные ограничители перенапряжений работают при очень высоких напряжениях, они способны защищать системы, предотвращая перегрузки по току, в отсутствие функций ограничения напряжения.

Средневольтные ограничители перенапряжения:

Высоковольтные системы импульсных перенапряжений, используемые при напряжении 34,5 кВ, идущем в распределительные линии, являются аналогичными системами, за исключением диапазона рабочего напряжения.

Ограничители перенапряжения низкого напряжения:

Это защитные изделия, изготовленные для предотвращения повреждения конечного пользователя в городской сети после трансформатора. Ограничители перенапряжения низкого напряжения не ограничивают напряжение, как разрядники высокого и среднего напряжения, но на этот раз ситуация немного иная.Потому что чрезмерное напряжение в системе может повредить систему у последнего пользователя. Устройства защиты от импульсных перенапряжений делятся на три класса;

  • Ограничитель перенапряжения класса B
  • Ограничитель перенапряжения класса C
  • ОПН класса D

Ограничитель перенапряжения класса B

На самой удаленной точке конструкции, при использовании предварительного счетчика, это самая высокая точность, самая высокая пропускная способность при мгновенной перегрузке по току. Если напряжение меньше 2,5 кВ, (10/350 мкс) может один раз разрядить ток 50 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса C

Путем монтажа после счетчика конструкции, блокируя внезапные сверхтоки, которые класс B не может пройти через систему с более точной защитой, он обеспечивает поток на землю. Если напряжение меньше 1,5 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 20 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса D

Выбрав защищаемый электронный продукт в качестве мишени, он предпочтительнее для более чувствительной защиты, чем разрядники для защиты от перенапряжений класса B и C.Если напряжение меньше 1 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 6 кА без проблем.

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ О TRIMBOX

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

ПРИНЦИП РАБОТЫ РАЗРЯДНИКА

Ограничитель перенапряжения - это изделие, которое изолировано до заданного значения напряжения и которое изготовлено для разряда перегрузки на землю, проходя через определенное значение напряжения. Ограничители перенапряжения производятся трех основных наименований:

  • Разрядники высоковольтные
  • Ограничители перенапряжения среднего напряжения
  • Ограничители перенапряжения низковольтные

Ограничители перенапряжения высокого напряжения:

Это система, которая предотвращает воздействие молнии распределительных щитов 154–380 кВ на линии передачи в линии передачи в пределах изоляции линии. Поскольку высоковольтные ограничители перенапряжений работают при очень высоких напряжениях, они способны защищать системы, предотвращая перегрузки по току, в отсутствие функций ограничения напряжения.

Средневольтные ограничители перенапряжения:

Высоковольтные системы импульсных перенапряжений, используемые при напряжении 34,5 кВ, идущем в распределительные линии, являются аналогичными системами, за исключением диапазона рабочего напряжения.

Ограничители перенапряжения низкого напряжения:

Это защитные изделия, изготовленные для предотвращения повреждения конечного пользователя в городской сети после трансформатора. Ограничители перенапряжения низкого напряжения не ограничивают напряжение, как разрядники высокого и среднего напряжения, но на этот раз ситуация немного иная.Потому что чрезмерное напряжение в системе может повредить систему у последнего пользователя. Устройства защиты от импульсных перенапряжений делятся на три класса;

  • Ограничитель перенапряжения класса B
  • Ограничитель перенапряжения класса C
  • Ограничитель перенапряжения класса D

Ограничитель перенапряжения класса B

На самой удаленной точке конструкции, при использовании предварительного счетчика, это самая высокая точность, самая высокая пропускная способность при мгновенной перегрузке по току.Если напряжение меньше 2,5 кВ, (10/350 мкс) может один раз разрядить ток 50 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса C

Путем монтажа после счетчика конструкции, блокируя внезапные сверхтоки, которые класс B не может пройти через систему с более точной защитой, он обеспечивает поток на землю. Если напряжение меньше 1,5 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 20 кА без проблем.

Ограничитель перенапряжения класса D

Выбрав защищаемый электронный продукт в качестве мишени, он предпочтительнее для более чувствительной защиты, чем разрядники для защиты от перенапряжений класса B и C.Если напряжение меньше 1 кВ, (8/20 мкс) может один раз разрядить ток 6 кА без проблем.

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ О TRIMBOX

Работа, типы, режимы отказов и их характеристики

Как только ток в линии электропередачи в какой-то момент увеличивается, возникают электрические скачки. Самый популярный всплеск может произойти из-за молнии, потому что иногда молния может вызвать электрический скачок.Во время грозы молния может ударить где-нибудь рядом с источником питания и повлиять на подачу напряжения в линии электропередачи. Иногда электрическое устройство можно защитить от воздействия грозовых разрядов, отсоединив его от источника питания. Ограничитель перенапряжения не может работать идеально из-за очень высокого напряжения, генерируемого молнией.

Что такое ограничитель перенапряжения?

Определение: Защитное устройство, которое используется для защиты системы электроснабжения от скачков напряжения, вызванных молнией, известно как разрядник для защиты от перенапряжений.Он включает в себя две клеммы, такие как высоковольтный и заземляющий. Когда электрический скачок проходит через ограничитель перенапряжения от энергосистемы, то большой ток напряжения может пройти непосредственно к изоляции, в противном случае - к клемме заземления, чтобы защитить систему от повреждений.


разрядник для защиты от перенапряжений

Принцип работы разрядника для защиты от перенапряжений

Принцип действия разрядника для защиты от перенапряжения заключается в том, что всякий раз, когда молния или скачок напряжения поражает конкретную электрическую систему, он повредит всю систему, а также электрические устройства, которые к ней подключены система, потому что эти устройства работают в фиксированном диапазоне напряжения.

Если напряжение, получаемое электрическими устройствами, выше фиксированного напряжения, они повреждаются или взрываются. Чтобы преодолеть эту ситуацию, используется разрядник для защиты устройств от повреждений, поскольку этот разрядник гарантирует, что огромное напряжение не может пройти через электрическую систему.

Итак, это устройство, активируемое напряжением, используемое для защиты компьютеров, а также другого электронного оборудования от переходных напряжений или скачков напряжения в кабелях данных или электроэнергии от импульсных перенапряжений / молний.Работа этого разрядника может быть выполнена путем перенаправления дополнительного напряжения на заземляющий провод, вместо того, чтобы проходить через электронные устройства.

Как установить?

Как правило, установка разрядников для защиты от перенапряжений может производиться рядом с электросчетчиком, чтобы защитить электрическую систему, используемую в жилом доме или здании, от воздействия скачков напряжения, происходящих извне.


ограничитель перенапряжения-установка

Он защищает другие электрические устройства, подключенные к источнику питания, однако они не могут обеспечить полную защиту от скачков напряжения, возникающих из-за неисправной проводки, в противном случае общая работа электроприборов, используемых в домах или офисах.

Типы разрядников для защиты от импульсных перенапряжений

Они доступны в различных типах в зависимости от конструкции, а также работы: вторичный, распределительный, промежуточный и подстанционный.

типов разрядников для защиты от перенапряжений
Вторичный разрядник

Уровень напряжения питания, используемого этим разрядником, ниже 1000 В. Эти ОПН используются для защиты от вторичного перенапряжения. Интенсивность отказов трансформатора может составлять от 0,4% до 1%. Причем от 50 до 70% всех неисправностей трансформатора могут быть вызваны скачками напряжения на стороне низкого давления.

Вторичная защита от перенапряжения, используемая в доме, в противном случае на вводе обслуживания вызовет дополнительную нагрузку на служебный трансформатор. Когда используется вторичный разрядник, частота отказов трансформатора может быть радикально снижена на порядок.

Распределительные разрядники

Эти разрядники рассчитаны на напряжение от 1 кВ до 36 кВ. Распределительный разрядник используется в трансформаторах, например, под маслом, на коленях и в шкафах.

Разрядник для нормального режима работы используется в приложениях с меньшим количеством молний, ​​разрядник для тяжелых условий эксплуатации используется в приложениях с высоким уровнем молнии, а разрядник на вертикальных полюсах используется везде, где распределительная линия проходит от надземной части к подземной, и наконец, эволюционный разрядник используется во всех надземных применениях.

Разрядник с вертикальным полюсом может использоваться для остановки скачков напряжения, наблюдаемых оборудованием и подземным кабелем.

Промежуточные разрядники

Эти типы разрядников обеспечивают лучшее разрядное напряжение и обладают высокой устойчивостью к токам короткого замыкания. Номинальное напряжение этих ОПН составляет от 3 кВ до 120 кВ.

Разрядники станционного класса

Разрядники этих типов обеспечат наилучшее из всех разрядников напряжение выталкивания. Он обеспечивает работу с высокими токами и максимальную стойкость к токам замыкания.Номинальное напряжение этих ОПН составляет от 3 кВ до 684 кВ.

Режимы отказа ОПН

Отказ ОПН может привести к короткому замыканию в доме. В большинстве случаев неисправность возникает из-за пробоя диэлектрика, когда внутренняя структура системы повреждается. Таким образом, ОПН не может противостоять приложенному напряжению, например, молнии, нормальному системному напряжению, коммутационным перенапряжениям. В этом случае влажность играет важную роль, поскольку влага увеличивает ток утечки, термический нагрев и вызывает разряд.Неисправности ограничителя перенапряжения могут быть вызваны некоторыми причинами, такими как дефект уплотнения, попадание влаги и влияние влаги в разряднике.

Характеристики разрядника для защиты от перенапряжений

К электрическим характеристикам этого устройства относятся следующие.

  • Напряжение на этом разряднике, при котором ток прерывается после искрового искрового зажигания, называется напряжением повторного замыкания.
  • Он имеет самую высокую частоту сети в диапазоне 50 Гц / 60 Гц.
  • Максимальное постоянное рабочее напряжение
  • Номинальный ток короткого замыкания
  • Номинальный ток разряда, значения 5 кА, 10 кА и 20 кА.
  • Они соединены между проводами жизни и землей.
  • При установке ОПН на напряжение выше 52 кВ возможно поставку ОПН от счетчиков срабатывания разрядных.

Часто задаваемые вопросы

1). Что такое скачок электричества?

Скачок в электрической системе - это кратковременное быстрое повышение напряжения, которое может вызвать увеличение электрического тока.

2). В чем разница между грозозащитными разрядниками и ограничителями перенапряжения?

Ограничитель перенапряжения защищает электрооборудование от скачков напряжения, в то время как грозозащитный разрядник работает аналогично разряднику перенапряжения с внешней стороны проводника

3).Из чего сделаны ОПН?

Изготовлен из оксида цинка или карбида кремния

4). Где разместить разрядник?

Размещается в электрической системе рядом с электросчетчиком.

5). Может ли скачок напряжения повредить ваш мобильный телефон?

Да, индуцированный скачок напряжения может увеличить напряжение. Таким образом, они могут повредить подключенные устройства.

Таким образом, это все об ограничении перенапряжения.Это защитные устройства, используемые для ограничения напряжения на аппарате путем сброса импульсного тока. Область применения ОПН в основном включает защиту домов и подстанций. Они устанавливаются на выключателях (автоматических выключателях) в домах, устанавливаются на площадках, на полюсных трансформаторах и подстанциях. Вот вам вопрос, в чем функция разрядника?

Внедрить металлооксидный разрядник - Simulink

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Fundamental Blocks / Elements

Описание

Блок ограничителя перенапряжения реализует сильно нелинейный резистор, используемый для защиты питания оборудование от перенапряжений.Для приложений, требующих большого рассеивания мощности, несколько столбики металлооксидных дисков соединены параллельно внутри одного фарфорового корпуса. В нелинейная ВАХ каждой колонки ОПН моделируется комбинацией три экспоненциальные функции вида

VVref = ki (IIref) 1 / αi, i = 1,2,3.

Напряжения защиты получен с одной колонкой указано в опорном токе (обычно 500 А или 1 кА). Заданы параметры по умолчанию k и α в диалоговом окне введите среднюю ВАХ основного металлооксидного разрядника. производители и они не меняются с напряжением защиты.Требуемая защита напряжение получается путем последовательного добавления дисков оксида цинка в каждую колонку.

Этот рисунок представляет такую ​​характеристику V-I.

Номера 1 , 2 и 3 определяют три сегмента (или экспоненциальные функции, определяющие модель). Письмо n - количество металлооксидных дисковых колонн.

Переходные токи из сегмента 1 в сегмент 2 и из сегмента 2 в сегмент 3 равны равно:

i1 = P1 (P1P2) α1 (α2 − α1)

i2 = P2 (P2P3) α2 (α3 − α2)

Где:

Pi = nIrefKiαi, i = 1,2,3.

Вам может потребоваться настроить параметры трех сегментов, чтобы они соответствовали характеристике V-I. обычно указывается в паспортах ОПН.

Вкладка Advanced

Вкладка Advanced блока не отображается, когда вы устанавливаете Тип моделирования параметр блока powergui для Непрерывный , или при выборе Автоматически обрабатывать Дискретный решатель параметр блока powergui. Вкладка видна при установке параметра Simulation type в powergui блок на дискретный , и когда автоматически обрабатывает Параметр дискретного решателя блока powergui очищен.

Разорвать алгебраический цикл в дискретной модели

Если этот параметр выбран, на выходе модели вставляется задержка. Эта задержка устраняет алгебраический цикл, полученный в результате методов трапецеидальной дискретизации и ускоряющий моделирование модели. Однако эта задержка вводит в модель задержку в один шаг моделирования. и может вызвать числовые колебания, если время выборки слишком велико. Алгебраическая петля требуется в большинстве случаев для получения точного решения.

Если этот параметр не выбран (по умолчанию), метод дискретизации модели определяется параметром Используйте надежный решатель в параметре дискретной модели .

Использовать надежный решатель в дискретной модели

Когда очищено, Simulink ® выполняет итерацию, чтобы разрешить алгебраический цикл. Хотя этот метод дает правильные результатов, это не рекомендуется, потому что Simulink имеет тенденцию замедляться и может не сойтись (симуляция останавливается), особенно когда увеличивается количество ОПН.Кроме того, из-за ограничения алгебраического цикла Simulink этот метод не может использоваться в реальном времени. В R2018b и более ранних выпусках этот метод использовался, когда цикл Break Algebraic в Параметр модели дискретного насыщения был очищен.

Если этот параметр выбран, надежный решатель выполняет итерацию для разрешения алгебраического цикла. Максимум количество итераций указывается на вкладке Preferences окна блок powergui в разделе Solver details for nonlinear elements.За приложений реального времени, вам может потребоваться ограничить количество итераций. Обычно ограничивая количество итераций до 2 дает приемлемые результаты. Рекомендуется надежный решатель. метод дискретизации модели ОПН.

Для получения дополнительной информации о том, какой метод использовать в вашем приложении, см. Моделирование дискретных электрических систем.

Ограничения

Блок ограничителя перенапряжения моделируется как источник тока, управляемый появляющимся напряжением через его терминалы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *