Конструкция
Хотя в приведённом выше описании принципа действия ОПН варистор упоминается в единственном числе, на практике, особенно, в высоковольтных ограничителях устанавливаются варисторные сборки, которые для защиты от внешней среды помещаются внутрь пустотелой фарфоровой колонки.
На обоих концах устройства располагаются выводы для включения аппарата в линию электропередачи. В высоковольтном оборудовании выводами являются мощные болты, к которым в процессе монтажа высоковольтные шины притягиваются гайками. Сам же ограничитель закрепляется на ЛЭП с помощью специальной арматуры – хомутов, держателей и т.д.
Гарантийный срок составляет 5 лет, полный срок службы более 30 лет.
Назначение
Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты изоляции электрооборудования от коммутационных и атмосферных перенапряжений в сетях напряжением от 3 до 35 кВ переменного тока частотой 50 Гц с изолированной либо компенсированной нейтралью.
Ограничители перенапряжений подключаются параллельно защищаемому объекту.
Оборудование для вл
Принцип действия
Ключевую роль в рассеивании избыточной разности потенциалов играет особый компонент ОПН – резистор с изменяющимся сопротивлением, который называется варистором. Резистивная способность этого элемента изменяется нелинейно (отсюда и название этого типа ограничителей). Нелинейность заключается в резком уменьшении сопротивления при значительном возрастании напряжения.
При перенапряжении, которое сопровождается существенным ростом силы тока, протекающего через варистор, разность потенциалов на нём в соответствии с законом Ома уменьшается, и, таким образом, импульс перенапряжения срезается. Этот процесс связан с выбросом большого количества тепловой энергии, которая рассеивается в окружающее пространство. После снятия перенапряжения состояние варистора восстанавливается, и ОПН продолжает исполнять свою защитную функцию.
Технические характеристики
| Класс напряжения сети, кВ действ. (действующее значение) | 3 | 3 | 3 | 6 | 6 | 6 | 6 | 10 | 10 | 10 |
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ. | 3,0 | 3,3 | 3,6 | 6,0 | 6,6 | 6,9 | 7,2 | 10,5 | 11,5 | 12,0 |
Номинальное напряжение (Uн), кВ действ. | 3,75 | 4,1 | 4,5 | 7,5 | 8,25 | 8,6 | 9,0 | 13,1 | 14,4 | 15,0 |
Номинальный разрядный ток, кА | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ, | 7,3 | 8,0 | 8,7 | 14,6 | 16,1 | 16,8 | 17,2 | 25,5 | 28,1 | 29,0 |
Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более: | 7,5 8,9 9,65 10,5 | 8,25 9,8 10,5 12,5 | 8,9 10,6 11,5 12,5 | 15 17,7 19,3 21,0 | 16,5 19,6 21,0 23,2 | 17,25 20,4 22,0 24,1 | 17,8 21,2 22,9 25,0 | 26,25 31,0 33,5 36,9 | 28,8 34,0 36,8 40,4 | 29,8 36,0 38,0 42,0 |
Токовая пропускная способность, количество воздействий: — при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, амплитудой 550 А — при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 | 20 20 2 |
Остающееся напряжение при крутом импульсе тока 1/10 мкс с амплитудой | 11,2 | 12,2 | 13,4 | 22,4 | 22,4 | 25,5 | 26,6 | 38,9 | 42,5 | 44,0 |
Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ действ., * 14400 с (4ч) 1200 с (20 мин,) 10с | 3,45/3,2 3,75/3,6 4,3/4,1 4,55/4,35 | 3,8/3,5 4,1/3,95 4,75/4,5 5,0/4,8 | 4,15/3,85 4,5/4,3 5,2/4,9 5,5/5,2 | 6,9/6,4 7,5/7,2 8,6/8,2 9,1/8,7 | 7,6/7,0 8,2/7,9 9,5/9,0 10,0/9,6 | 7,9/7,4 8,6/8,3 9,9/9,45 10,5/10,0 | 8,3/7,7 9,0/8.6 10,2/9,8 11,0/10,2 | 12,1/11,2 13,1/12,6 15,1/14,4 16,2/15,2 | 13,2/12,3 14,4/13,8 16,6/15,8 17,5/16,7 | 13,8/12,8 15,0/14,4 17,2/16,4 18,2/17,4 |
Удельная энергоемкость одного импульса тока (2000 мкс, 550 А) кДж/кВ Uн.р | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 |
Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА | 20 и 40 кА |
Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ17516.1—90 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 |
Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении, Н, не менее | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
Срок службы, лет | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
Обозначение технических условий | ТУ3414—001—00468683—93 (ИВЕЖ.674361.016ТУ) | ТУ3414—001—00468683—93 (ИВЕЖ.674361.016ТУ) | ТУ3414—001—00468683—93 (ИВЕЖ.674361.016ТУ) | |||||||
* В числителе — допустимое напряжение без предварительного нагружения токовыми импульсами, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным нагружением двумя импульсами тока, прямоугольной волны длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А. Промежуточные значения допустимых напряжений определяются экстраполяцией.
| Класс напряжения сети, кВ действ. (действующее значение) | 15 | 20 | 35 | 35 | 15 | 20 | 35 | 35 |
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ. | 18,0 | 24,0 | 40,5 | 44,0 | 18,0 | 24,0 | 40,5 | 44,0 |
Номинальное напряжение (Uн), кВ действ. | 22,5 | 30,0 | 50,6 | 55,0 | 22,5 | 30,0 | 50,6 | 55,0 |
Номинальный разрядный ток, кА | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ, не более: | 43,8 45,1 46,2 | 58,5 61,1 61,5 | 98,7 100 104 | 107,2 100 104 | 44,0 46,0 48,0 | 58,0 61,0 64,6 | 95,7 100,3 105,8 | 104,0 109,0 115,0 |
Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более: | 45,5 54,0 58,5 64,0 | 61,3 72,0 79,0 86,8 | 101,3 118 127 142,1 | 110 128 138 154,4 | 45,1 50,0 54,0 61,0 | 59,5 66,5 72,0 81,0 | 97,6 112,5 121,5 137,0 | 106 122 132 148 |
Токовая пропускная способность, количество воздействий: — при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, — при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
Остающееся напряжение при крутом импульсе тока 1/10 мкс, кВ, не более: | 62 | 82 | 135 | 160 | 61 | 83,0 | 138 | 150 |
Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ действ., * — 14400 с (4ч) — 1200 с (20 мин,) — 10с | 20,7/19,2 22,8/22,2 26,1/24,7 27,7/26,1 | 27,6/25,6 30,4/29,6 35,0/32,9 37,0/34,8 | 46,6/43,3 51,4/50,0 59,1/55,5 62,4/58,7 | 50,6/47 55,8/54,3 64,2/60,3 67,8/63,8 | 20,7/19,3 23,4/22,1 26,8/25,2 28,4/26,8 | 27,6/25,7 31,1/29,5 25,8/33,6 37,9/35,8 | 46,6/43,3 52,5/49,7 60,40/56,7 64,0/60,4 | 50,6/47 57,0/54,0 65,5/61,5 69,50/65,6 |
Удельная энергоемкость одного импульса тока, кДж/кВ Uн.р (2000 мкс) | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 4,8 | 4,8 | 4,8 |
Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) | 20 кА | 20 кА | 40 кА | 40 кА | 20 кА | 20 кА | 40 кА | 40 кА |
Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ17516.1-90 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 | М6 |
Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении, Н, не менее | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
Срок службы, лет | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
Обозначение технических условий | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 | ТУ3414—001—00468683—93 |
* В числителе – допустимое напряжение без предварительного нагружения токовыми импульсами, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным нагружением двумя импульсами тока прямоугольной волны длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А (2 кл) или 850 А (3 кл). Промежуточные значения допустимых напряжений определяются экстраполяцией.