Ограничители перенапряжений ОПНп (ОПН) – аппараты современного поколения, пришедшие на смену вентильным разрядникам.
Ограничители типа ОПНп предназначены для защиты электрооборудования распределительных электрических сетей переменного тока с изолированной или компенсированной нейтралью от грозовых и коммутационных перенапряжений в соответствии с их вольт-амперными характеристиками и пропускной способностью.
Конструктивно ограничитель перенапряжения ОПНп (ОПН) представляет собой высоконелинейное сопротивление (варистор), заключенный в высокопрочный герметизированный корпус. При возникновении волн перенапряжения сопротивление варисторов изменятся на несколько порядков (от мегомов до десятков Ом) с соответствующим возрастанием тока от миллиампер при воздействии рабочего напряжения до тысяч ампер при воздействии волны перенапряжения. Этим объяснятся защитное действие ограничителя перенапряжения, а выконелинейная вольтамперная характеристика варисторов позволят реализовать низкий защитный уровень для всех видов перенапряжений и отказаться от использования искровых промежутков, характерных для традиционных разрядников, со всеми вытекающими отсюда преимуществами.
1. Варисторы – высоконелинейные резисторы объемного типа, применяемые в ОПН, имеют резконелинейную вольтамперную характеристику, обладают высокой стабильностью, которая не изменяется в процессе длительной эксплуатации ОПН.
2. Безинерционное отслеживание перепадов напряжений.
3. Большое быстродействие срабатывания ОПН при коммутационных и грозовых напряжениях.
4. Отличные пиковые электрические характеристики в широком диапазоне рабочей темпе ра- туры.
5. Применение варисторов в одноколонковом исполнении позволяет обеспечить особенно глубокое ограничение напряжений и, соответственно, более высокую надежность работы высоковольтного оборудования и улучшение качеств параметров электрических сетей.
6. Уменьшение габарита и веса ОПН в 10…20 раз позволяет установить их непосредственно на выводах трансформаторов, электродвигателей, в ячейках КСО и КРУ, подстанциях, электрофицированном транспорте.
7. Обеспечена возможность создания одноколонковых ОПН на все классы напряжений, при этом максимально используется объем корпуса аппарата, что также значительно снижает массу ОПН по сравнению с многоколонковыми ОПН и существенно повышает надежность работы.
8. Технология производства стеклопластиковых корпусов или однонаправленных стержней с нанесением на них защитного ребристого покрытия (оригинальной формы) позволяет выпускать ОПН в одноэлементном исполнении 1…3 м. При больших классах напряжения сети ОПН составляют из двух или трех частей (модулей). Такая конструкция обеспечивает минимальную металлоемкость и высоту ОПН и повышает надежность работы ОПН при увлажнении и загрязнении поверхности аппарата.
9. Высокая механическая прочность и малая масса ОПН позволяет устанавливать их не только на подстанциях, но и непосредственно на линиях электропередач (ЛЭП) без усиления конструкции опор. При этом появляется возможность ограничения грозовых перенапряжений на отдельные опоры высоковольтных сетей, например, на изолирующей подвеске переходов через водные препятствия большой ширины, на пересечениях двух линий, когда приходится применять опоры увеличенной высоты, либо в случаях, когда сопротивление заземления отдельных опор имеет повышенное значение по сравнению с другими опорами (скалистый грунт, песок и т.д.).
10. Эффективно применение ОПН на подходах к подстанциям для ограничения грозовых перенапряжений.
11. Применение подвесных ОПН на ЛЭП позволяет обеспечить практически ровное ограничение коммутационных перенапряжений вдоль линий электропередач любой длины.
12. Применение ОПН для вновь создаваемых ЛЭП позволит существенно изменить высоту опор, снизить их габариты и металлоемкость.
13. В настоящее время применение фарфора в качестве конструкционного материала ОПН оценивается технически необоснованным из-за увеличивающихся требований по уменьшению массо-габаритных показателей и взрывобезопасности.
14. ОПН в полимерных корпусах не требуют обслуживания, не повреждаются при транспортировке и хранении. Малые массо-габариты ОПНп позволяют легко выполнять монтаж при минимальном использовании техники.
Класс напряжения сети, кВ 0,22
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя Uнд, кВдейств.0,26
Номинальный разрядный ток (грозовой импульс тока 8/20 мкс), А3000
Расчетный ток коммутационных перенапряжений на волне 30/60 мкс, А125Остающееся напряжение, кВ, не более, при токе грозовых перенапряжений 8/20 мкс с амплитудой:
250 А
2500 А
5000 А
0,85
0,97
0,99
Остающееся напряжение при расчетном токе коммутационных перенапряжений, кВ, не более0,78
Пропускная способность ограничителя:
а) 20 импульсов тока прямоугольной формы длительностью 2000 мкс с амплитудой, А
б) 20 импульсов тока 8/20 мкс с амплитудой, А
125
3000