Поставка электро-технического оборудования для морских судов,
атомных электростанций и нефтегазодобывающих предприятий
+7 (495) 981-71-63, +7 (495) 981-75-88
electro@reform-market.ru
Главная
Новости
Статьи
Контакты

Ограничители перенапряжения: особенности, сфера применения

Ограничители перенапряжения

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