Разрядники и ограничители перенапряжений: виды, принцип работы, обслуживание — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое разрядники и ограничители перенапряжений. Какие бывают виды разрядников. Как работают вентильные разрядники и ОПН. Как правильно обслуживать разрядники и ОПН.

Содержание

Виды и назначение разрядников и ограничителей перенапряжений

Разрядники и ограничители перенапряжений (ОПН) предназначены для защиты электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Основные виды защитных аппаратов:

Вентильные разрядники (РВ, РВС, РВМ и др.)
Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)
Трубчатые разрядники (РТ)
Длинно-искровые разрядники (РДИ)

Наиболее распространены вентильные разрядники и ОПН. Они устанавливаются на подстанциях и линиях электропередачи для защиты изоляции трансформаторов, выключателей и другого оборудования.

Принцип работы вентильных разрядников

Вентильный разрядник состоит из двух основных элементов:

Многократный искровой промежуток
Нелинейный резистор (варистор)

При возникновении перенапряжения происходит пробой искрового промежутка, и импульс тока проходит через варистор на землю. Варистор ограничивает величину тока и гасит дугу при снижении напряжения. Таким образом, разрядник срезает опасные перенапряжения.

Особенности работы ограничителей перенапряжений

ОПН представляют собой колонку варисторов без искровых промежутков. Принцип действия ОПН основан на нелинейности вольт-амперной характеристики варисторов:

При нормальном напряжении сопротивление высокое
При перенапряжении сопротивление резко падает
Импульс тока свободно проходит на землю
После снижения напряжения сопротивление снова возрастает

Отсутствие искровых промежутков упрощает конструкцию и повышает надежность ОПН по сравнению с вентильными разрядниками.

Как правильно обслуживать разрядники и ОПН

Основные мероприятия по обслуживанию защитных аппаратов:

Внешний осмотр на отсутствие повреждений

Проверка состояния контактных соединений
Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
Проверка тока проводимости ОПН
Тепловизионный контроль
Проверка срабатывания регистраторов

Периодичность и объем работ регламентируются нормативными документами. При обнаружении дефектов защитные аппараты подлежат замене.

Преимущества современных ОПН

По сравнению с вентильными разрядниками, ОПН имеют ряд преимуществ:

Более глубокое ограничение перенапряжений
Отсутствие сопровождающего тока после срабатывания
Способность выдерживать многократные воздействия
Стабильность характеристик в процессе эксплуатации
Простота конструкции и высокая надежность

Это обусловило широкое применение ОПН в современных электрических сетях всех классов напряжения.

Выбор и размещение защитных аппаратов

При выборе типа и места установки разрядников и ОПН учитывают следующие факторы:

Класс напряжения электроустановки
Схема сети и режим нейтрали
Характеристики защищаемого оборудования
Уровень грозовой активности
Наличие источников коммутационных перенапряжений

Защитные аппараты устанавливают как можно ближе к защищаемому оборудованию. Для комплексной защиты применяют многоуровневые схемы с аппаратами разных классов.

Испытания разрядников и ОПН

Для контроля состояния защитных аппаратов проводят следующие испытания:

Измерение сопротивления изоляции
Измерение тока проводимости ОПН
Измерение пробивного напряжения разрядников
Комплексные испытания ОПН с определением характеристик
Испытания импульсным током

Периодичность и нормы испытаний регламентируются нормативно-технической документацией. При неудовлетворительных результатах защитные аппараты бракуются.

Регистрация срабатываний разрядников и ОПН

Для контроля работы защитных аппаратов применяют регистраторы срабатывания. Основные типы регистраторов:

Счетчики импульсов
Регистраторы тока и напряжения
Регистраторы с плавкими вставками

Регистраторы позволяют определить количество и параметры воздействовавших перенапряжений. Это дает возможность оценить эффективность защиты и остаточный ресурс аппаратов.

Современные тенденции развития защитных аппаратов

Основные направления совершенствования разрядников и ОПН:

Применение новых варисторных материалов
Улучшение защитных характеристик
Повышение энергоемкости и надежности
Создание «интеллектуальных» ОПН с функцией диагностики
Разработка необслуживаемых конструкций

Это позволяет повысить надежность защиты оборудования от перенапряжений и снизить эксплуатационные затраты.

Разрядники и ОПН | Электрические аппараты и оборудование выше 1000В

Страница 4 из 6

7. РАЗРЯДНИКИ И ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.

В отличие от выключателей разрядники и ограничители перенапряжений не являются коммутационной аппаратурой, а предназначены для защиты линии, оборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Разрядники предназначены для защиты от перенапряжений при атмосферных явлениях (гроза) и неправильных оперативных переключениях персонала. При грозовых разрядах напряжение достигает 10 млн. Вольт, что может вывести из строя любую электроустановку. От прямых ударов молнии защищают стержневые и тросовые молниеотводы. Разрядник представляет собой элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от уровня напряжения. При нормальном рабочем напряжении его сопротивление — большое и разрядник является изолятором. При увеличении напряжения выше допустимого в разряднике происходит пробой и он становится проводником, по которому электрический разряд от проводов воздушной линии уходит в землю, т.

к. разрядник одним концом присоединен к проводу а другим к заземлителю. При уменьшении напряжения до нормального, разрядник опять становится изолятором.

В разрядниках применяются в качестве рабочего элемента воздушные промежутки и специальные диски из материалов, изменяющих свое сопротивление в зависимости от напряжения:(вилит, гирит, тервит, карбид кремния с миканитовыми, фарфоровыми или слюдяными прокладками).

Величина воздушных промежутков зависит от напряжения:

6 кВ — 10 мм ; 10 кВ — 15 мм ; 35 кВ — 100 мм .

Разрядники бывают вентильные (РВ) и трубчатые (РТ). Вентильные применяют на станциях (С) и подстанциях (П), трубчатые – на линиях. На ВЛ разрядники устанавливают в конце и в начале линий и через 150 м от начала и от конца ВЛ.

Типы разрядников:

РВО-6 — разрядник вентильный облегченный, на 6 кВ

РВП-10 — подстанционный на 16 кВ, масса 2,5 кг

РВС-220 – станционный, на 220 кВ (масса 400 кг)

РВМ-35-вентильный с магнитным дутьем на 35 кВ; масса 220 кг, до 110 кВ

РВРД-10 – вентильный с растягиванием дуги, до 10 кВ

РТВ-6 – трубчатый винипластовый, на 6 кВ

РТФ-110 – трубчатый фибробакелитовый на 110 кВ асса 11 кг

ОПНК-6(10) – ограничитель перенапряжения карьерный на 6 (10) кВ

Содержит варисторы, т.е. нелинейные сопротивления (вилит, карборунд, графит).

Рисунок 26 – Разрядник РВО — 10

6.1 Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН). Ограничители перенапряжения являются аппаратами для глубокого (до 1,6 – 1,85 U_ф) ограничения коммутационных перенапряжения с несколько лучшими грозозащитными характеристиками, чем у традиционных разрядников. Ограничители представляют собой высоконелинейное сопротивление на основе оксида цинка. Ограничители ОПН и ОПНИ отличаются схемой соединения. Ограничители с искровыми промежутками (ОПНИ) ограничивают также междуфазные перенапряжения (ОПНИ – 500 – до 1260 кВ при токе 1200 кВ). длина пути утечки изоляции ограничителей – не менее 1,8 см / кВ.

Пробивные напряжения искрового элемента ограничителя ОПНИ – 500 составляет не менее 800 – 1200 мкс /100 кВ.

Ограничители типа ОПНО (облегчённые) устанавливаются только в тех точках распределительного устройства, которые при любых коммутациях не могут оказаться на разомкнутом конце односторонней питаемой линии.

Рисунок 27 — Электрические схемы ограничителей перенапряжения ОПН и ОПНИ.

ОПН — Ограничители перенапряжений нелинейные. Ограничители ОПН

Ограничители ОПН — назначение и применение

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

Ограничители ОПН обладают надежностью и высокими эксплуатационными свойствами.

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

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

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

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

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

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

Помимо перечисленных достоинств ограничителей перенапряжений, ОПН пожаро- и взрывобезопасен для помещений и сооружений, а также он может использоваться в сейсмоактивных районах.

Принцип действия ОПН

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

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

Приборы и вспомогательная аппаратура к ОПН:

Защитный экран для ОПН
Приспособление для измерения тока проводимости под напряжением
ДТО-03 датчик тока для ОПН-110 и выше

Устройство контроля тока (УКТ)
Изолирующие основания ОПН

Разрядники и ограничители напряжений

Разрядники и ограничители напряжений служат для зашиты цепей электровозов и электропоездов от перенапряжений, возникающих в контактной сети при грозовых электрических разрядах. Наиболее опасны перенапряжения, вызываемые прямыми ударами молнии в контактную сеть или ее опоры. Перенапряжения в контактной сети достигают нескольких сотен киловольт и опасны для изоляции электрических аппаратов, машин и проводов. Волны перенапряжений характеризуют амплитудой Д1У, крутизной фронта Д1У/Д< и длиной. Перенапряжения протекают за очень малое время при значительной мощности.

Для защиты оборудования тяговых устройств от перенапряжений ограничивают область распространения перенапряжений, для чего вдоль контактной сети через определенное расстояние устанавливают роговые разрядники, т. е. создают искровые промежутки между контактным проводом и ходовым рельсом.

На электровозах и электропоездах устанавливают разрядники различных конструкций (РМВУ-3,3; РВКУ-З.ЗА01 на электровозах и электропоездах постоянного тока; РВМК-1У, РВМК-У и VI,

РВЭ-25М на электровозах и электропоездах переменного тока). В них применены диски 7 (рис. 216), изготовленные из ви-лита (полупроводникового материала на основе карборунда). С увеличением напряжения, приложенного к вилиту, внутри него появляется большое количество проводящих каналов, в связи с чем общее сопротивление его уменьшается и волна перенапряжений быстро отводится в землю при ограниченном напряжении на защищаемом оборудовании.

Существенным показателем работоспособности разрядника является способность вилитовых дисков воспринимать энергию разряда. Увеличение этой способности позволяет понижать уставку разрядника, допуская более частые его срабатывания.

Магнитный униполярный разрядник РМВУ-3,3 содержит два вилитовых диска 5 и 7 (рис. 216, а), два искровых униполярных промежутка 14, постоянные магниты 12, 15 и 25, которые размещены внутри фарфорового кожуха 3 и сжаты пружиной 8 вместе с монтажными деталями 4, И, 13 и 18. Кожух закрыт снизу днищем 16 и соединен с основанием 1 заливочной массой 2. Искровые промежутки для равномерного распределения напряжения между ними шунтированы многоомными резисторами г_ш (рис. 216, б). Магниты 12 и 15 (см. рис. 216, а) обеспечивают равномерное магнитное поле у искровых промежутков и в зоне горения дуги. Так как вилит обладает гигроскопичностью и при попадании в него влаги теряет свои электрические свойства, то кожух 3 герметически уплотняют кольцевыми прокладками 9 и 17 из озоно- и морозостойкой резины. Диски

5 и 7 по бокам покрывают изоляционной замазкой, которая скрепляет их и одновременно предотвращает разряды по этим поверхностям. Фетровые прокладки

6 предотвращают горизонтальное перемещение дисков 5 и 7.

В разрядниках РМВУ-3,3 и РМБВ-3,3 при напряжении контактной сети до 4 кВ ток утечки составляет 100-300 мкА. При перенапряжении 7,5-9 кВ искровые промежутки пробиваются. После прохождения волны перенапряжения и снижения напряжения контактной сети до номинального сопротивление вилитовых дисков увеличивается до 140-160 Ом, ток падает до 25-30 А. При этом дуга на искровых промежутках растягивается под действием магнитного поля постоянных магнитов и разрывается. Для предотвращения взрыва фарфорового кожуха под значительным давлением газов, возникающих в разряднике в случае его повреждения, в днище 16 установлен предохранительный клапан 19, который открывается при определенном давлении внутри кожуха.

Рис. 216. Разрядники РМВУ-3,3 (а), РВЭ-25 (г), электрические схемы их (б ид) и схема регистратора РВР (в)

В разряднике РМВУ-3,3, как видно из рис. 216, а, электроды расположены в нижней части полости кожуха 3. Поэтому дуга, возникающая при пробое искровых промежутков, должна выдуваться в верхнюю часть камеры. Для этого к зажиму 10 присоединяют кабель цепи с напряжением положительной полярности. Другой конец кабеля крепят к днищу 16 болтом 20.

Искровые промежутки в разряднике РМБВ-3,3 расположены в средней части кожуха. Возникающая дуга под действием поля постоянных магнитов выдувается в верхнюю или нижнюю часть камеры в зависимости от полярности приложенного к верхнему зажиму напряжения, т. е. полярность для разрядника РМБВ-3,3 безразлична (поэтому его называют биполярным).

Для контроля срабатывания вилитово-го разрядника последовательно с ним может быть включен регистратор РВР или РР. Регистратор РВР состоит из герметического алюминиевого корпуса. Внутри корпуса находятся два искровых промежутка 22 и 23 (рис. 216, в), отсчет-ный барабанчик с пружинным заводным механизмом, плавкие вставки и резистор 21, сопротивлением 0,5-5 кОм.

В отсчетном барабанчике может быть установлено десять плавких вставок из нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм. Если разрядник, в цепь которого включен регистратор, от возникшего перенапряжения срабатывает, то через него и резистор 21 проходит импульсный ток. Когда ток достигнет уставки, падение напряжения на резисторе 21 регистратора становится равным разрядному напряжению искрового промежутка 22, он пробивается и ток импульса проходит через плавкую вставку и плавит ее. Пробивается искровой промежуток 23, импульсный ток проходит через пробитые искровые промежутки. Когда ток спадет, отсчетный барабанчик 24 автоматически заменит перегоревшую вставку Об окончании отсчета сигнализирует появление красной риски в смотровом окне корпуса регистратора.

После десяти срабатываний регистратора заменяют плавкие вставки. Регистратор надежно срабатывает при импульсных токах от 200 до 10 000 А длительностью 20-40 мкс и от 100 до 500 А длительностью 2000 мкс без сопровождающего тока.

Разрядник РВЭ-25М состоит из многократного искрового промежутка 26 (рис. 216, гид), шунтирующих резисторов 25, рабочих нелинейных вилитовых дисков 7 диаметром 100 мм и высотой 420 мм подковообразной формы (для равномерного распределения напряжения по искровым промежуткам) и фарфорового кожуха 3 с армированными в нижней и верхней частях силуминовыми фланцами 28 и 27. Кожух герметически закрыт крышками с резиновыми уплотнениями. Торцы дисков покрыты алюминием (для обеспечения проводимости стыков), боковая поверхность — изолирующей обмазкой. Стопка дисков и искровых промежутков для получения хорошего контакта сжата сильной стальной пружиной конической формы.

Разрядник крепят к крыше кузова локомотива нижним фланцем 28. К контактному болту на крышке верхнего фланца 27 подключают непосредственно или через регистратор вывод высокого напряжения от главного выключателя; нижний зажим соединяют с кузовом («землей»).

Разрядник РВЭ-25М рассчитан на наибольшее напряжение в контактной сети 29 кВ, пробивное напряжение искровых промежутков при частоте 50 Гц не менее 58 кВ. При напряжении на разряднике, большем определенного значения, искровой промежуток пробивается и рабочее сопротивление подключается к выводу высокого напряжения. Это приводит к прохождению импульсного тока, обусловленного перенапряжением, и одновременно сопровождающего тока, вызванного рабочим напряжением контактной сети, снижению напряжения на разряднике и устранению перенапряжения.

Разрядник РВМК-1У (РВМК-У и VI) содержит блок, набранный из трех параллельных колонок тервитовых дисков диаметром 70 мм, имеющих нелинейное сопротивление, и комплекта искровых промежутков, размещенных внутри армированного металлическим фланцем фарфорового кожуха. Искровые промежутки расположены в зазоре между постоянными магнитами, имеющими форму кольца.

Ограничители напряжений (ОПН-25УХЛ1 на электровозах ВЛ80^Р и др.) состоят из последовательно-параллельно соединенных керамических резисторов на основе окиси цинка, заключенных в фарфоровые герметизированные покрышки. Резисторы ограничителя обладают очень высокой нелинейностью, и при рабочем напряжении токи не превышают 1-2 мА, вследствие чего искровые промежутки в ограничителях не ставят. Ограничитель снабжен предохранительным клапаном, предотвращающим взрыв фарфоровой покрышки при внутреннем повреждении аппарата.

⇐Плавкие предохранители | Электровозы и электропоезда | Контроллеры машиниста⇒

Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений

Вентильные разрядники.

Электрическое оборудование может оказаться под повышенным (по сравнению с номинальным) напряжением при грозе и коммутации электрических цепей. Для ограничения перенапряжений, воздействующих на изоляцию подстанций, применяются вентильные разрядники. В эксплуатации находятся различные типы разрядников (РВП, РВС, РВМ, РВМГ, РВМК). Обязательными элементами вентильного разрядника являются искровой промежуток и последовательно включенный с ним нелинейный резистор. В нормальных условиях работы электроустановки искровой промежуток отделяет токоведущие части от заземления, и он же при появлении импульса перенапряжений срезает волну опасного перенапряжения, обеспечивая при этом надежное гашение дуги сопровождающего тока (тока промышленной частоты, проходящего вслед за импульсным током) при первом прохождении его через нулевое значение.

Блок искровых промежутков вентильного разрядника серии РВС

Искровой промежуток разрядника на соответствующий класс напряжения набирается из блоков искровых промежутков. На рис. показан блок искровых промежутков, состоящий из четырех единичных искровых промежутков 2 , помещенных в фарфоровый цилиндр 1 . У разрядников серии РВС каждый единичный искровой промежуток создается двумя штампованными латунными шайбами 3 , разделенными тонкой миканитовой или электрокартонной прокладкой 4 . Дробление горящей дуги на короткие дуги в единичных искровых промежутках повышает дугогасящие свойства разрядника. Для равномерного распределения напряжения промышленной частоты по единичным искровым промежуткам блок шунтирован подковообразным тиритовым резистором 5 .
Разрядники серий РВМ, РВМГ и РВМК имеют искровые промежутки с магнитным гашением дуги.

В вентильных разрядниках (рис. 2) последовательно с блоками искровых промежутков включают нелинейные резисторы. Они состоят из вилитовых, а у разрядников высших классов напряжения — тервитовых дисков, собранных в блоки. Диски обладают свойством изменять сопротивление в зависимости от значения приложенного к ним напряжения. С увеличением напряжения сопротивление их уменьшается, что способствует прохождению больших импульсных токов молнии при небольшом падении напряжения на разряднике. Сопротивление резисторов подбирают таким образом, чтобы они ограничивали сопровождающий ток промышленной частоты 80-100 А.
Диски нелинейных резисторов невлагостойки. Во влажной атмосфере они резко ухудшают свои характеристики. Поэтому все элементы вентильных разрядников размещают в герметичных фарфоровых покрышках. Герметичность покрышек обеспечивается тщательным армированием фланцев и уплотнением торцевых крышек озоностойкой резиной.
Вентильные разрядники отвечают своему назначению только при наличии хорошего заземления нижнего фланца. При отсутствии заземления разрядник работать не будет. Заземляют разрядники присоединением к общему заземляющему устройству подстанции, сопротивление которого нормируется. Эффективность защиты вентильными разрядниками определяется расстоянием их от защищаемого оборудования: чем ближе (считая по соединительным шинам) к защищаемому оборудованию они установлены, тем эффективнее их защита. Поэтому устанавливают их возможно ближе к наиболее ответственному оборудованию (например, к трансформаторам).

Рис. 2. Вентильный разрядник типа РВС-15:
1 — блок искровых промежутков; 2 — блок нелинейных резисторов;
3 — фарфоровая рубашка; 4 — фланец

Наблюдение за работой вентильных разрядников ведется по показаниям регистраторов срабатывания. Они включаются последовательно в цепь разрядник — земля, и через них проходит импульсный ток. Регистраторы типа РВР рассчитаны на 10 срабатываний. При появлении в смотровом окне красной риски регистратор перезаряжают (устанавливают новые плавкие вставки). Регистраторы типа РР, отличающиеся по устройствам от регистраторов типа РВР, допускают до 1000 срабатываний.
При осмотрах вентильных разрядников обращают внимание на целость фарфоровых покрышек, армировочных швов и резиновых уплотнений.
Поверхность фарфоровых покрышек должна быть всегда чистой, так как вентильные разрядники обычной конструкции не рассчитаны на работу в районах с загрязненной атмосферой. Грязь не поверхности покрышек искажает распределение напряжения вдоль разрядника, что может привести к его перекрытию даже при номинальном рабочем напряжении.
Если головки и гайки болтов фланцевых соединений окажутся неокрашенными, на поверхности фланцевых покрышек могут появиться подтеки ржавчины, образующие проводящие ток дорожки, что может привести к перекрытию разрядника по поверхности. Такие разрядники следует отключать и очищать их поверхность.
Представляет опасность высокая трава около разрядника, которая может зашунтировать его нижние элементы. В случае загрязнения изоляции разрядника его необходимо отключить и протереть, а траву выкосить. Эффективным способом уничтожения травы является химическая обработка почвы в зоне установки разрядников.
Опыт эксплуатации показывает, что внутри разрядников тоже могут быть повреждения: разрывы в цепях шунтирующих резисторов, увлажнение дисков последовательных резисторов и т.д. Такие повреждения обычно выявляются профилактическими испытаниями. Однако в процессе развития повреждения внутри разрядника могут возникать потрескивания, необычные для разрядников шумы, которые могут быть обнаружены на слух.
Все виды работ на разрядниках должны производиться с лестниц-стремянок. Использование приставных лестниц приводит к поломке фарфоровых покрышек особенно у разрядников типа РВС.
Заземлять присоединение разрядника следует стационарными заземлителями, а при их отсутствии — переносными заземлениями, устанавливаемыми вблизи разъединителей.

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

В последние годы для защиты изоляции подстанций от перенапряжений находят все большее применение ОПН. Они отличаются от вентильных разрядников только отсутствием искровых промежутков и материалом нелинейных резисторов. Резисторы ОПН, изготовляемые на основе оксидно-цинковой керамики, ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8Uф и атмосферные до уровня 2-2,4Uф . После срабатывания аппарата и снижения перенапряжения до Uф сопровождающий ток, проходящий через резисторы, уменьшается до нескольких миллиампер, что и позволило отказаться от последовательных искровых промежутков. При отсутствии искровых промежутков через резисторы в нормальном режиме проходит небольшой ток проводимости, обусловленный рабочим напряжением сети. Длительное прохождение тока проводимости ведет к старению оксидно-цинковой керамики. Поэтому в эксплуатации систематически проверяют значение тока проводимости и не допускают его увеличения до значений, при которых возможен тепловой пробой резисторов и выход ОПН из строя.
Резисторы ОПН для классов напряжений 35-500 кВ размещают в герметичных одноэлементных фарфоровых покрышках. Высота ОПН близка к высоте опорных изоляторов того же класса напряжения.

Оперативное обслуживание ОПН мало, чем отличается от обслуживания вентильных разрядников.

Тирит, вилит и тервит — материалы, изготовляемые на основе карбида кремния SiC . Их массы содержат в разных пропорциях карбид кремния и различные по составу связующие вещества.

Всего комментариев: 0

Ограничители перенапряжений

Ограничители перенапряжений (ОПН) или разрядники

Для защиты электрооборудования от перенапряжений, возникающих в сети, используют ограничители перенапряжений (разрядники).

Разрядники устанавливаются на вводе в электрическом шкафу до устройств защиты от тока утечки, иначе УЗО будет постоянно разрывать электрическую цепь, и за счет низкого сопротивления перехватывают перенапряжение и отводят его на землю.

ОПН Подразделяются на 3 класса, включающие в себя комбинированные, что позволяет комплексно защитить любое здание.

Возможные модификации:

Класс 1 – первичная защита (Вводно-распределительные устройства, вводные устройства, главные распределительные устройства)
Класс 1+2 – комбинированная, первичная и вторичная защита. Самый распространенный класс, во многих случаях достаточен для защиты здания целиком.
Класс 2 – вторичная защита (Распределительные устройства)
Класс 2+3 — комбинированная, вторичная и защита конечных потребителей. Эффективный способ защиты распределительных сетей.
Класс 3 – защита конечного оборудования либо шкафов управления конечного оборудования.

Необходимая информация для выбора разрядника:

Тип здания
Условия монтажа
Место установки
Исполнение сети

По исполнению разрядники бывают нескольких типов:

Варисторного типа – простые и распространенные, отличаются между собой характеристиками импульсного тока, уровнем защиты Up, присутствуют в классах 1, 2, 3.
Устройства с дугогасительной камерой – более сложные и эффективные устройства, присутствуют только в классе 1, но комбинируются с разрядниками класса 2 в цельное устройство, гасят ток последействия сети.

В первом случае разрядники выделяются своей ценой и универсальностью, вторые – устанавливаются на ответственные объекты и имеют более дорогой ценовой сегмент.

Купить разрядники перенапряжения (ОПН).

Компания “Локальные системы” ООО — официальный дистрибьютор, предлагаемая нами продукция — сертифицирована, поставляем изделия непосредственно от производителя. Налаженная логистика позволяет поставлять товар в кратчайшие сроки со склада в Минске, товар под заказ поставляем в течении 3-х недель.

1.8.31. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений

Электролаборатория » Вопросы и ответы » ПУЭ 7 издание » 1.8.31. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений

Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений*

1.8.31.
_____________
* Испытания ОПН, не указанных в настоящем разделе, следует проводить в соответствии с инструкцией по эксплуатации завода-изготовителя.

1. Измерение сопротивления разрядников и ограничителей перенапряжения.
Измерение проводится:
на разрядниках и ОПН с номинальным напряжением менее 3 кВ — мегаомметром на напряжение 1000 В;
на разрядниках и ОПН с номинальным напряжением 3 кВ и выше — мегаомметром на напряжение 2500 В;
Сопротивление разрядников РВН, РВП, РВО, CZ должно быть не менее 1000 МОм.
Сопротивление элементов разрядников РВС должно соответствовать требованиям заводской инструкции.
Сопротивление элементов разрядников РВМ, РВРД, РВМГ, РВМК должно соответствовать значениям, указанным в таблице 1.8.28.
Сопротивление ограничителей перенапряжений с номинальным напряжением 110 кВ и выше должно быть не менее 3000 МОм и не должно отличаться более чем на ±30 % от данных, приведенных в паспорте.
Сопротивление изоляции изолирующих оснований разрядников с регистраторами срабатывания измеряется мегаомметром на напряжение 2500 В. Значение измеренного сопротивления изоляции должно быть не менее 1 МОм.
Сопротивление ограничителей перенапряжений с номинальным напряжением до 3 кВ должно быть не менее 1000 МОм.

Значение сопротивлений вентильных разрядников

Тип разрядника или элемента	Сопротивление, МОм
Тип разрядника или элемента	не менее	не более
РВМ-3	15	40
РВМ-6	100	250
РВМ-10	170	450
РВМ-15	600	2000
РВМ-20	1000	10000
Элемент разрядника РВМГ
110М	400	2500
150М	400	2500
220М	400	2500
330М	400	2500
400	400	2500
500	400	2500
Основной элемент разрядника РВМК-330, 500	150	500
Вентильный элемент разрядника РВМК-330, 500	0,010	0,035
Искровой элемент разрядника РВМК-330, 500	600	1000
Элемент разрядника РВМК-750М	1300	7000
Элемент разрядника РВМК-1150 (при температуре не менее 10 °С в сухую погоду)	2000	8000

Сопротивление ограничителей перенапряжения с номинальным напряжением 3-35 кВ должно соответствовать требованиям инструкций заводов-изготовителей.
Сопротивление ограничителей перенапряжений с номинальным напряжением 110 кВ и выше должно быть не менее 3000 МОм и не должно отличаться более чем на ±30 % от данных, приведенных в паспорте.
2. Измерение тока проводимости вентильных разрядников при выпрямленном напряжении.
Измерение проводится у разрядников с шунтирующими сопротивлениями. При отсутствии указаний заводов-изготовителей токи проводимости должны соответствовать приведенным в табл. 1.8.29.

Таблица 1.8.29

Допустимые токи проводимости вентильных разрядников
при выпрямленном напряжении

Тип разрядника или элемента	Испытательное выпрямленное напряжение, кВ	Ток проводимости при температуре разрядника 20°С, мкА
Тип разрядника или элемента	Испытательное выпрямленное напряжение, кВ	не менее	не более
РВС-15	16	200	340
РВС-20	20	200	340
РВС-33	32	450	620
РВС-35	32	200	340
РВМ-3	4	380	450
РВМ-6	6	120	220
РВМ-10	10	200	280
РВМ-15	18	500	700
РВМ-20	28	500	700
РВЭ-25М	28	400	650
РВМЭ-25	32	450	600
РВРД-3	3	30	85
РБРД-6	6	30	85
РВРД-10	10	30	85
Элемент разрядника РВМГ — 110 М, 150 М, 220 М, 330 М, 400, 500	30	1000	1350
Основной элемент разрядника РВМК-330, 500	18	1000	1350
Искровой элемент разрядника РВМК-330, 500	28	900	1300
Элемент разрядника РВМК-750 М	64	220	330
Элемент разрядника РВМК- 1150	64	180	320

Примечание. Для приведения токов проводимости разрядников к температуре + 20°С следует внести поправку, равную 3 % на каждые 10 градусов отклонения (при температуре больше 20°С поправка отрицательная).

3. Измерение тока проводимости ограничителей перенапряжений.
Измерение тока проводимости ограничителей перенапряжений производится:
—для ограничителей класса напряжения 3-110 кВ при приложении наибольшего длительно допустимого фазного напряжения;
—для ограничителей класса напряжения 150, 220, 330, 500 кВ при напряжении 100 кВ частоты 50 Гц.
Предельные значения токов проводимости ОПН должны соответствовать инструкции завода-изготовителя.
4. Проверка элементов, входящих в комплект приспособления для измерения тока проводимости ограничителя перенапряжений под рабочим напряжением.
Проверка электрической прочности изолированного вывода производится для ограничителей ОПН-0330 и 500 кВ перед вводом в эксплуатацию.
Проверка производится при плавном подъеме напряжения частоты 50 Гц до 10 кВ без выдержки времени.
Проверка электрической прочности изолятора ОФР-10-750 производится напряжением 24 кВ частоты 50 Гц в течение 1 мин.
Измерение тока проводимости защитного резистора производится при напряжении 0,75 кВ частоты 50 Гц. Значение тока должно находиться в пределах 1,8-4,0 мА.

Разрядник: назначение и типы конструкций

Разрядник – электрический аппарат, применяемый в распределительных сетях высокого напряжения, основным назначением которого является защита высоковольтного оборудования, линий электропередачи и их изолирующих материалов от возникающих из-за воздействия различных факторов перенапряжений. Принцип действия основан на электрическом пробое газового промежутка при достижении напряжения определенного уровня, значение которого гарантированно ниже электрической прочности изоляции защищаемого оборудования.

По конструкции выделяют два основных типа разрядников – трубчатый и вентильный.

Трубчатый разрядник выполняется в виде полой трубки, выполненной из специальных материалов, выделяющих большое количество газа при термическом воздействии на них электрической дуги. При возникновении перенапряжения происходит пробой воздушного промежутка между электродами разрядника, расположенными внутри трубки. В результате пробоя и возникновения электрической дуги материал трубки нагревается и происходит интенсивное выделение газов, которые вследствие конструкции разрядника устремляются в атмосферу с возникновением эффекта продольного дутья. Происходит гашение электрической дуги.

Вентильный разрядник представляет собой большое количество последовательно соединенных искровых промежутков и резистора с нелинейной вольтамперной характеристикой. При возникновении перенапряжения и пробое искровых промежутков возникает ток, ограничение величины которого происходит за счет нелинейности рабочего резистора, и как следствие дуга успешно гасится. Преимуществом вентильного разрядника по отношению к трубчатому является бесшумность работы и отсутствие выбросов, загрязняющих окружающую среду.

В последнее время в связи с развитием технологий разработки и изготовления полупроводников широкое распространение получили нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН). Принцип действия ОПН основан на нелинейной вольтамперной характеристике входящих в его состав варисторов. При приложенном рабочем напряжении высоковольтной установки или линии электропередач активное сопротивление варисторов составляет порядка 10⁹-10¹¹ Ом, при этом протекающий ток определяется емкостным сопротивлением варистора и составляем несколько миллиампер. Под воздействием напряжения, превышающего пороговое, сопротивление варистора уменьшается до значений от 10² до 10^-1Ом, что обуславливается нелинейной зависимостью сопротивления варистора от приложенного напряжения. Возникает разрядный импульсный ток, таким образом, происходит ограничение дальнейшего нарастания напряжения до опасных для изоляции значений.

Преимуществом ОПН является отсутствие искрового промежутка, подвергающегося постоянным электрическим пробоям, как следствие нет электрода, изнашивающегося с течением времени. Вольтамперная характеристика варисторов в ОПН имеет постоянное значение в течение всего срока эксплуатации, что позволяет избежать постоянного контроля электрических характеристик и проведения технического обслуживания.

Как работает ограничитель перенапряжения

Ограничитель перенапряжения для домовладельцев в Далласе

Не все ОПН защищают системы от молнии. В то время как разрядники тока молнии (класс 1) используются для защиты от прямых перенапряжений молнии, разрядники перенапряжения (класс 2) защищают оборудование от наведенных скачков напряжения в электропроводке. Разрядники перенапряжения и разрядники тока молнии DEHN обеспечивают надежную защиту от этих опасностей.

Краткий и простой обзор молниеотвода для нетехнических специалистов.

Как работает ограничитель перенапряжения?
Назначение ограничителя перенапряжения — защитить изоляцию / компоненты от высокого напряжения DV / DT, которое достигает пика при мгновенных значениях, превышающих пробой изоляции или компонента. Молния — одна из частых причин скачков напряжения. Другая частая причина — переключение в индуктивной цепи.
Есть возможность зафиксировать возникновение скачка напряжения. Некоторые ОПН оснащены «счетчиками импульсных перенапряжений», которые фиксируют тот факт, что ОПН разрядил ток.Также можно использовать другие явления (измерение звука, измерение света, измерение электрического поля и т. Д.), Чтобы зафиксировать возникновение разряда. Метеорологи регулярно регистрируют и регистрируют разряды молний с помощью как наземных, так и спутниковых приборов.
Также можно фиксировать и записывать скачки напряжения, но здесь технология усложняется. Распространенной проблемой является то, что скачок напряжения по своей природе является высокочастотным явлением, и для того, чтобы зафиксировать и зарегистрировать (то есть количественно оценить) событие, измерительная система должна иметь высокочастотный отклик.Инструменты, которые обычно используются для измерения напряжения основной частоты, не обладают достаточной частотной характеристикой для точного захвата и регистрации высокочастотных переходных процессов напряжения. Они могут быть в состоянии зафиксировать возникновение события, но не всегда возможно точно количественно оценить событие с помощью этих устройств.
Ограничитель перенапряжения — это устройство, которое защищает системы электроснабжения от повреждений, вызванных молнией. Типичный ограничитель перенапряжения имеет как заземляющий, так и высоковольтный зажим.Когда мощный электрический скачок проходит от энергосистемы к ограничителю перенапряжения, ток высокого напряжения направляется непосредственно на изоляцию или на землю, чтобы избежать повреждения системы.
Молнии и электрические скачки
Когда мощный импульс или молния поражает определенную электрическую систему, она повреждает всю систему и любые электрические устройства, подключенные к системе. Электрооборудование работает в определенном диапазоне напряжений. Когда эти устройства получают напряжение, намного превышающее указанное напряжение, достаточное для их работы, они взрываются или повреждаются.Однако электрические системы, защищенные разрядником для защиты от перенапряжений, не повреждаются, поскольку разрядник гарантирует, что высокое напряжение не попадет в электрическую систему.
Отвод освещения и электрических скачков с помощью MOV
Ограничитель перенапряжения не поглощает все проходящее через него высокое напряжение. Он просто отводит его на землю или зажимает, чтобы минимизировать проходящее через него напряжение. Секрет успеха разрядника в отводе молнии или сильных скачков напряжения — это MOV или металлический оксидный варистор.MOV — это полупроводник, который очень чувствителен к напряжению. При нормальном напряжении MOV работает как изолятор и не пропускает ток. Но при высоких напряжениях MOV действует как проводник. Он работает как выключатель, который открывается при наличии стандартного переменного напряжения, и как выключатель, который замыкается при наличии молнии или высокого напряжения.

Важность разрядника для защиты от перенапряжений

Ограничитель перенапряжения — это устройство, активируемое напряжением, которое защищает компьютеры и другое электронное оборудование от скачков или переходных напряжений в электрических кабелях или кабелях данных, будь то от молнии или коммутационного перенапряжения.Разрядник перенапряжения работает, отводя дополнительное напряжение в заземляющий провод, а не протекая через электронные устройства, в то же время позволяя нормальному напряжению продолжать свой путь. Позвоните нам по телефону (214) 238-8353 для обслуживания и ремонта на дому.

Для получения дополнительных статей и информации посетите https://www.berkeys.com/category/electrical/

Различия между грозозащитным разрядником и ограничителем перенапряжения

Различия между разрядником для грозового разряда, ограничителем перенапряжения, грозозащитным разрядником и молниеотводом

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

Мы обсудим основное различие между разными типами разрядников, такими как разрядник, грозозащитный разрядник, ограничитель перенапряжения и осветительный стержень, поскольку иногда они могут использоваться для одной и той же цели. Разница показывает, от чего и как вы хотите защитить систему?

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

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

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

А теперь давайте подробно рассмотрим все эти ОПН.

Что такое ограничитель перенапряжения?

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

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

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

Что такое грозозащитный разрядник?

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

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

Грозозащитные разрядники устанавливаются на максимальной высоте сооружения, то есть опор линий электропередач, опор и зданий, чтобы обеспечить безопасный путь к току и напряжению разряда, вызванным ударами молнии, на землю, чтобы защитить систему от проблем, вызванных молнией.

Основные различия между ограничителем перенапряжения и грозозащитным разрядником

Ограничитель перенапряжения установлен внутри щитовой панели, а грозозащитный разрядник установлен снаружи.
Ограничитель перенапряжения защищает установку изнутри, а грозозащитный разрядник защищает оборудование снаружи.
Ограничитель перенапряжения защищает систему от молний, переключений, электрических неисправностей и других переходных процессов напряжения и скачков напряжения, в то время как грозозащитные разрядники в основном используются для ударов молнии и связанных с ними скачков напряжения.
Ограничитель перенапряжения перехватывает перенапряжения и отправляет дополнительную нежелательную энергию в заземляющий провод, в то время как грозозащитный разрядник направляет поток энергии на землю через разрядник на землю.
Ограничитель перенапряжения может использоваться в качестве разрядника для освещения, в то время как ограничитель перенапряжения не может использоваться в качестве разрядника для защиты от перенапряжения.

Связанное сообщение: Разница между электрической и магнитной цепями

Что такое громоотвод?

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

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

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

Что такое ограничитель перенапряжения?

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

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

E = — L di / dt

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

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

Ограничитель перенапряжения обычно представляет собой сетевую розетку с переключателем включения / выключения питания с трехжильным шнуром, который можно вставить в настенную розетку.

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

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

Разница между ограничителем перенапряжения и ограничителем перенапряжения

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

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

Соответствующее сообщение:

Ограничители перенапряжения NEMA

Добро пожаловать на домашнюю страницу секции ограничителей перенапряжения среднего и высокого напряжения NEMA. Этот веб-сайт предлагается в качестве услуги NEMA и нашими компаниями-членами. Цель веб-сайта — предоставить конечным пользователям информацию об общем понимании, выборе и применении металлооксидных варисторных устройств защиты от перенапряжений (MOV).

Ограничители перенапряжения предназначены для защиты ценного оборудования от перенапряжений в сети энергосистемы. Без защиты от перенапряжения будет повреждена изоляция оборудования. Назначение разрядника — ограничить напряжение в системе, обеспечивая при этом низкоомный путь к земле для импульсного тока. Информация на этом сайте относится к ОПН, применяемым в системах переменного тока более 1 кВ.

Промышленность разрядников для защиты от перенапряжений развивалась за последние 50 лет. Были достигнуты успехи как в уровне защиты от перенапряжения, так и в использовании новых более безопасных материалов корпуса и улучшенных методов строительства.Это было достигнуто за счет внедрения сильно нелинейных MOV для ограничения импульсных перенапряжений на защищенном оборудовании и более широкого использования полимерных материалов для обеспечения более длительного срока службы и повышенной безопасности в конце жизненного цикла продукта.

Ограничители перенапряжения обычно характеризуются своими конструктивными особенностями и типичным применением. Сегодня существует два основных типа конструкции: фарфоровые и полимерные корпуса. Разрядники также классифицируются по их применению в распределительных сетях (легкие, нормальные, тяжелые) или на подстанциях (промежуточные и станционные).Эти типы разрядников обычно используются для защиты компонентов системы от необратимых повреждений.

Другое распространенное применение ОПН — защита линий электропередачи. Эти разрядники используются для повышения качества электроэнергии всей сети. Если молния вызывает электрический пробой в изоляторе линии, это, скорее всего, приведет к срабатыванию выключателя подстанции. Это нарушит поток энергии к значительному числу конечных пользователей. Ограничители импульсных перенапряжений (LSA) используются для защиты изоляции линии от пробоя, вызванного импульсным перенапряжением, и для предотвращения периодических прерываний переключения.На этом веб-сайте представлены некоторые мощные инструменты для анализа надежности и повышения стоимости в результате использования LSA.

Рабочей лошадкой отрасли с 1930-х по 1980-е годы были ограничители перенапряжения в фарфоровом корпусе, в которых использовались внутренние компоненты из карбида кремния в сочетании с внутренними искровыми разрядниками. Эти продукты обеспечивали разумную защиту от перенапряжения, но не на том же уровне, что и современные ограничители перенапряжения MOV. Кроме того, во время установки этих разрядников токи короткого замыкания в системе были низкими по сравнению с более высокими токами замыкания, распространенными сегодня.Особенно это актуально на подстанциях. Сегодняшние ограничители перенапряжения MOV предлагают превосходную защиту и гораздо лучшую способность к сбросу давления, чем их предшественники. Этот веб-сайт также предоставляет информацию о защите активов, связанных с заменой этих старых технологий.

www.nemaarresters.org разработан, чтобы упростить поиск необходимой информации:

ОПН 101 — Общая информация
ОПН — атрибуты выбора качественной продукции
Линейные разрядники — Использование разрядников для повышения надежности передачи

Оценка на месте — Мониторинг состояния продуктов, находящихся в эксплуатации

Пиковое значение и пиковое значение непрерывного рабочего напряжения (CCOV и PCOV, соответственно) разрядника для защиты от перенапряжений должны быть выше, чем максимальное рабочее напряжение системы в месте установки.Кроме того, следует учитывать комбинацию рабочего напряжения, гармонического напряжения и высокочастотного переходного перенапряжения, чтобы избежать ускоренного старения и снижения надежности разрядника из-за поглощения энергии.

Номинальное напряжение (сторона переменного тока) или опорное напряжение (сторона постоянного тока) разрядника для защиты от перенапряжений должно определяться всесторонним учетом таких факторов, как отношение приложенных напряжений, CCOV, PCOV, временное перенапряжение, LIPI, SIPI и способность поглощения энергии. Опорное напряжение U _ref обычно определяется как напряжение постоянного тока, когда разрядник для защиты от перенапряжений проводит 1 мА (т.е.е., напряжение, при котором разрядник начинает действовать). Это основной параметр, который определяет свойства материала, размер и количество резисторов, подключенных последовательно или параллельно. Большинство одноколонных разрядников малого диаметра будут действовать при опорном напряжении 1 мА, тогда как для разрядников большого диаметра это напряжение может быть определено как опорное напряжение при 5 мА. Опорное напряжение связано с плотностью тока резистора. Коэффициент приложенного напряжения разрядника перенапряжения постоянного тока характеризует нагрузку по напряжению, приложенную к резистору, выраженную как отношение CCOV и PCOV к опорному напряжению U _ref, после учета неравномерного распределения напряжения по разрядник.Он должен быть надлежащим образом определен посредством испытаний на стабильность (включая испытание на старение) и испытаний на загрязнение и должен учитывать такие факторы, как стабильность, величина тока утечки, CCOV, составляющая постоянного напряжения, место установки (внутри или снаружи), влияние температуры на напряжение. — характеристики тока и влияние загрязнения на распределение потенциала по корпусу из фарфора или силиконовой резины. Он оказывает большое влияние на старение разрядников. При меньшем коэффициенте приложенных напряжений резистивный ток утечки при постоянном рабочем напряжении будет уменьшен, результирующие потери можно легко уравновесить с теплоотдачей, и теплового разгона не произойдет.Однако более высокий коэффициент приложенного напряжения снизит уровень защиты ОПН, тем самым значительно снизив уровень изоляции оборудования. Для разрядника постоянного тока, используемого в клапанном зале сверхвысокого напряжения постоянного тока ± 800 кВ, коэффициент неравномерности распределения напряжения меньше, чем у разрядника переменного тока; поэтому такой разрядник постоянного тока не требует корпуса. Это облегчает отвод тепла и предотвращает взрыв в случае теплового разгона, а также увеличивает коэффициент приложенного напряжения.

На рисунке 4.32, ограничитель перенапряжения V подвергается воздействию напряжения клапана только тогда, когда клапан выключен в цикле переменного тока, и тепло, выделяемое током утечки под напряжением клапана в цикле, в среднем очень мало. Следовательно, может быть выбран более высокий коэффициент приложенного напряжения в диапазоне от 0,95 до 1. На ограничитель перенапряжения A1 подается высокое напряжение только тогда, когда клапан включен в цикле переменного тока, когда напряжение изменяется от 600 до 800 кВ, но сохраняется только в течение 10 мс. Следовательно, коэффициент приложенного напряжения приблизительно 0.95 также может быть выбран. На ОПН C2, M1, M2 и CB1A подается постоянное напряжение плюс гармоническое напряжение. Часть тока, возникающего из-за гармонического напряжения, разряжается из-за паразитной емкости разрядников, и, в частности, коммутационный выброс вызывает меньше тепла на резисторах, чем компонент постоянного напряжения. Кроме того, поскольку эти ОПН устанавливаются в помещении, влияние загрязнения и температуры окружающей среды можно не учитывать. Следовательно, отношение приложенных напряжений приблизительно равно 0.Можно выбрать 9. На ОПН DB и DL подается очень высокое чистое постоянное напряжение. Если они установлены на открытом воздухе, загрязнение может привести к неравномерному распределению потенциала по корпусу из фарфора или силиконовой резины, что приведет к локальному перегреву резисторов. Кроме того, температура окружающей среды оказывает большое влияние на тепловыделение и вольт-амперные характеристики разрядников. Следовательно, более разумным кажется более низкое отношение приложенных напряжений 0,8–0,9. PCOV разрядников для защиты от перенапряжений E1H, E2, E2H, EL и EM довольно низок, и их отношение приложенных напряжений обычно не вызывает беспокойства.Ограничители перенапряжения A1, M1 и M2, которые имеют более высокий коэффициент приложенного напряжения, могут быть снабжены устройствами определения температуры и полного тока.

В случае короткой линии постоянного тока рабочее напряжение в инверторной станции лишь немного ниже, чем в выпрямительной станции. Следовательно, опорное напряжение на стороне постоянного тока может быть одинаковым как в инверторной станции, так и в выпрямительной, что сокращает количество разрядников и запасных частей и упрощает изготовление и испытание разрядников.Напротив, для длинной линии постоянного тока опорное напряжение в инверторной станции может быть определено на основе рабочего напряжения, чтобы снизить уровень защиты разрядников и уровень изоляции оборудования на станции.

SIPL, LIPL и уровень импульсной защиты с крутым фронтом (STIPL) разрядника для защиты от перенапряжений определяются по остаточному напряжению ниже коммутирующего импульса 30/60 мкс, грозового импульса 8/20 мкс и импульса тока с крутым фронтом с волновой фронт 1 мкс соответственно.

Энергия разрядника на стороне постоянного тока тесно связана с типом и продолжительностью неисправностей, возникающих в преобразовательной подстанции, а также скоростью реакции и временем задержки системы управления и защиты.При определении энергии разрядника следует указывать амплитуду и продолжительность разрядного тока во время одиночного или непрерывного скачка напряжения. Повторяющиеся действия ОПН из-за управления постоянным током или рабочей последовательности, такие как перезапуск системы постоянного тока после замыкания на землю, можно рассматривать как однократный разряд. Выделяемая энергия — это сумма энергии, высвобождаемой во время повторяющихся действий. При расчете энергии эквивалентного одиночного разряда следует учитывать энергию кратковременного импульсного разряда, снижающего способность ОПН к поглощению энергии.

Разрядники с согласующими характеристиками могут быть подключены параллельно, чтобы компенсировать энергию одиночного разряда и снизить остаточное напряжение разрядников. Для параллельного подключения несколько резисторов могут быть размещены в фарфоровом корпусе или несколько разрядников могут быть подключены параллельно. Как правило, изготовителю разрядника следует учитывать неравномерность распределения разрядного тока между несколькими резисторами разрядника или между несколькими разрядниками.

Более высокое опорное напряжение ( U _ref) может снизить требуемую удельную энергию (кДж / кВ) разрядника и упростить изготовление.

Ограничители перенапряжения распределительного класса

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

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

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

Характеристики продукта

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

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

Приложения и решения

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

Технические характеристики

Характеристики SORESTER для распределительной подстанции
		ZL-8A	ZL-8AX	ZL-8AX-M
Тип		стандартный тип	, устойчивый к загрязнению тип	устойчивый к загрязнениям тип (с конусом формы)
Устойчивость к загрязнениям (плотность присоединения солесодержания мг / см2)		0.06	0,35	0,35
Номинальное напряжение (кВ, действующее значение)		8,4
Номинальный ток разряда (А, пиковое значение)		2500
Пусковое напряжение разряда промышленной частоты (кВ, среднеквадратичное значение)		13,9 или более (15 и более)
Сопротивление напряжения (только контейнер)	Коммерческая частота (кВ, среднеквадратичное значение)	22		22 (28)
Сопротивление напряжения (только контейнер)	Грозовой импульс (кВ, пиковое значение)	60		60 (90)
Начальное напряжение грозового импульсного разряда (кВ, пиковое значение)	100%	33 или меньше (30 или меньше)
	0.5 мкс	38 или меньше (33 или меньше)
Напряжение разряда (8/20 мкс, 2500 A) (кВ, пиковое значение)		33 или меньше (22 или меньше)
Номинальный выдерживаемый ток разряда	Импульсный ток молнии (кА) (4/10 мкс)	10 X 2 раза (50 X 2 раза)
Номинальный выдерживаемый ток разряда	Прямоугольная волна (A) (2 мс)	75 X 20 раз (150 X 20 раз)
Режим грозового перенапряжения (8/20 мкс, 2500 A)		Та же полярность и обратная полярность, 5 раз каждая

* Значение в скобках представляет характеристики SORESTER, превосходящие стандартное значение JEC-203.

Грозозащитные разрядники — это то же самое, что и ограничители перенапряжения? — Zimmerman Electric Company

Говоря об разрядниках, даже профессионалы могут использовать различные термины как синонимы, что может привести к путанице. Хотя разные ОПН могут выполнять одну и ту же задачу, в некоторых случаях стоит отметить конкретные различия.

Если вы хотите знать, нужен ли вашему дому грозозащитный разрядник или разрядник для защиты от перенапряжений, было бы лучше узнать, что делает каждая система. Вот все, что вам нужно знать о различиях между обоими типами разрядников.

Грозозащитные разрядники

Как следует из названия, молниеотводы защищают электрические цепи от скачков напряжения, производимых молнией. Эти скачки напряжения могут иметь чрезвычайно высокое напряжение и потенциально могут вызвать серьезные повреждения электрооборудования.

Защита от ударов молнии уже присутствует в виде заземляющих проводов. Однако есть вероятность, что это заземление не препятствует току достигать клемм. Эта возможность делает молниеотводы необходимостью, особенно в районах, более подверженных грозам.

Молниеотводы можно размещать на самых высоких точках башен, опор линий электропередач, зданий и подобных сооружений.

Ограничители перенапряжения

Ограничители перенапряжения — это устройства, ограничивающие скачки напряжения и тока. Их цель — защитить линии связи, изоляцию и приборы от разного рода скачков напряжения. Помимо молнии, вредное переходное напряжение может исходить от различных электрических неисправностей.

Обычно разрядники для защиты от перенапряжений состоят из силиконового или фарфорового корпуса, в котором установлен нелинейный резистор из оксида металла.Они устанавливаются в панели оборудования, обеспечивая прямую защиту как высокого, так и низковольтного оборудования.

В отличие от грозозащитных разрядников, которые отводят скачки напряжения непосредственно на землю, разрядники перенапряжения направляют избыток энергии на провода заземления.

Различия между грозозащитными разрядниками и разрядниками для защиты от перенапряжений

Происхождение разрядников для защиты от перенапряжений показывает, почему их часто принимают за грозозащитные разрядники. Когда эти устройства только начали использоваться, системы питания были менее сложными по конструкции.Из-за этого молния была основным источником скачков напряжения, благодаря чему первые устройства получили название «грозозащитных разрядников».

Термин остался в употреблении даже после того, как получили широкое распространение более специализированные устройства для защиты от молний. Решающее различие между двумя типами устройств заключается в специализации.

Ограничители перенапряжения эффективно перенаправляют заряды от различных источников, включая молнии, и служат в качестве грозозащитных разрядников. С другой стороны, молниеотводы не подходят для выполнения роли ограничителей перенапряжения из-за их специализированного характера.

Другие типы разрядников

Помимо грозозащитных разрядников и разрядников для защиты от перенапряжения, два других устройства имеют аналогичное назначение и часто имеют одинаковые имена в общем использовании.

Молниеотводы изготовлены из токопроводящих материалов, таких как металлы, и представляют собой более дешевую альтернативу другим разрядникам.

Ограничители перенапряжения используются внутри помещений в распределительных щитах. Они защищают установки от внезапных скачков напряжения.

Получите помощь специалиста по установке подходящих разрядников

Профессиональные электрические службы точно знают, какой тип разрядника подходит для планировки вашего здания.Вот почему перед установкой какой-либо защиты рекомендуется проконсультироваться с опытной электротехнической компанией.

Если вам нужен лицензированный электрик для коммерческих или жилых электрических нужд, позвоните в Zimmerman Electric по телефону 310-378-1323.

Решения по применению электрического испытательного оборудования от Megger

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

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

Диагностика ограничителей перенапряжения

(Вт) измерение потерь и тока: потери (в ваттах) и ток, измеренные при испытании коэффициента мощности / коэффициента рассеяния на ОПН, являются надежными индикаторами загрязнения (особенно попадания влаги) или износа и полезны для определения физических изменений в разрядник.Испытание предназначено для оценки изоляционных характеристик разрядника, поскольку он «видит» рабочие напряжения на протяжении большей части срока службы. Хотя это измерение не проверяет характеристики замыкания разрядника на землю, статистически более достоверно доказано, что, когда способность разрядника изолировать фазное напряжение от земли оказывается под угрозой, его рабочие характеристики также терпят неудачу. Потери, превышающие нормальные, могут указывать на загрязнение (например, влагу) или корродированные зазоры (в разрядниках MOV из карбида кремния или ранней конструкции).Более низкие, чем обычно, потери могут указывать на плохой контакт или разрыв цепи между элементами, на сломанные шунтирующие резисторы в разряднике из карбида кремния, а также на разрывы во внутренней электрической конструкции разрядника MOV.