ОПН 110 кв принцип работы
Что такое ограничитель перенапряжений(ОПН)
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.
- Конструкция
- Принцип действия
- Виды
- Материал
- Технические характеристики
- Применение и требования к эксплуатации
- Техническое обслуживание
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 В 
Конструкция 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.
В связи с большим разнообразием выполняемых функций, ОНП классифицируют по следующим показателям:
Структура условного обозначение ОПН
- Классу напряжения, на которое рассчитан элемент. Эта характеристика определяется параметрами сети, на которой используется устройство,
- Материалу защитного покрытия – наибольшее распространение получили элементы с использованием фарфора и полимеров,
- Классу защищённости – в зависимости от того, используется защитный блок внутри помещении или на открытой электроустановке,
Климатическое-исполнение: У, ХЛ, УХЛ и другие
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:
- 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.
- 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.
- Одноколонковых – в виде полупроводникового элемента с нелинейными характеристиками напряжения, с количеством дисков, в зависимости от категории оборудования.
- 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 нелинейные (ОПН)
1. Назначение и принцип действия ОПН
Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН) – это широко распространенные в промышленности высоковольтные аппараты, применяемые в сетях среднего и высокого классов напряжения переменного тока. Нелинейные ограничители защищают изоляцию электрооборудования подстанции и электрических сетей от скачков коммутационных и атмосферных перенапряжений.
Ограничители предназначены для эксплуатации при температуре от – 60°С до + 45°С (для внутренней установки максимальная температура + 55°С) и до 1000 метров над уровнем моря.
Защитная функция ОПН состоит в том, что при номинальной работе электроустановки ток, ограничитель перенапряжения пропускает ничтожно малый – доли миллиампера. Если происходит импульсный скачек напряжения, сопротивление ограничителя мгновенно падает до единиц Ом, варисторы при этом переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжения, преобразовывая энергию импульса в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду. Ограничитель возвращается вновь в непроводящее состояние после окончания волны перенапряжения. ОПН может эффективно ограничивать высокочастотные скачки перенапряжения за счет мгновенного перехода в проводящее состояние.
Рисунок 1 – График изменения напряжения на оборудовании и тока через ОПН при воздействии перенапряжений.
2. Обозначение ОПН на схемах. Принципиальные схемы подключения
Стандартное графическое обозначение элемента схемы ОПН приведено на рисунке 2.
Рисунок 2 – Графическое обозначение ОПН
Рисунок 3 – Схема подключения ОПН для защиты промышленных и жилых потребителей.
Рисунок 4 – Защита РУ 10 кВ от набегающих грозовых волн с ВЛ напряжением 10 кВ на деревянных опорах.
3. ОПН типа КР, РТ, РВ, РК
ОПН–КР предназначены для защиты электрооборудования в сетях от 6 до 10 кВ. Рекомендуются для защиты трансформаторов и двигателей.
ОПН-РТ рекомендованы для защиты ответственного электрооборудования в сетях от 3 до 10 кВ при частых воздействиях перенапряжений. Используются для защиты трансформаторов электродуговых печей, электрических генераторов и др.
ОПН-РВ рекомендуются для применения вместо вентильных разрядников серии РВО. Ограничители типа ОПН-РВ не требуют проведения предварительных расчетов, так как отстроены от перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях.
ОПН-РК предназначены для эксплуатации в районах 1-3 степени загрязнения атмосферы, применяются в сетях 35-110 кВ. Разработаны специально для защиты изоляции нейтрали трансформаторов 110 кВ.
4. Конструкция ОПН
Ограничители типов КР, РТ и РВ представляют собой высоковольтные аппараты, состоящие из последовательно соединенных варисторов, размещенных внутри изоляционного корпуса. Безопасное нахождение ОПН под напряжением обеспечивает высоко-нелинейная вольтамперная характеристика варисторов. При изготовлении ограничителей классов напряжения 3-10кВ, колонка резисторов находится между металлическими электродами и запрессовывается в оболочку из особого атмосфероустойчивого полимера.
Ограничители типа РК состоят из блоков варисторов соединенных последовательно, находящихся внутри покрышки. Покрышка состоит из стеклопластикового цилиндра.
5. Выбор ОПН
При выборе ОПН для конкретного случая, необходимо применять официальные рекомендации международных стандартов или методические указания (МЭК 60099-5).
Параметры ограничителя выбирают исходя из назначения, места установки, необходимого уровня ограничения перенапряжений, схемы сети и ее параметров (способа заземления нейтрали, максимального рабочего напряжения сети, степени компенсации емкостного тока на землю и его величины и т.д.).
По назначению ограничители применяют для защиты оборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений. Места для установки, а так же расстояния от защищаемого оборудования до ограничителей должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», раздел 4 седьмое издание ПУЭ.
6. Технические характеристики ОПН
Таблица 1 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 6 – 10кВ (ОПН-КР/TEL–X/X УХЛ1(2)10/11.5)
| Наименование параметров | 6/6.0 | 6/6.9 | 10/10.5 | 10/11.5 | 10/12 |
|---|---|---|---|---|---|
| Класс напряжения сети, кВ | 6 | 6 | 10 | 10 | 10 |
| Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ | 6.0 | 6.9 | 10.5 | 11.5 | 12.0 |
| Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Остаточное напряжение Uост; кВ; не более: | |||||
| – при коммутационном импульсе тока | |||||
| 125 А 30/60мкс | 14.3 | 16.2 | 24.8 | 26.9 | 29.7 |
| 250 А 30/60мкс | 14.6 | 16.5 | 25.4 | 27.6 | 30.4 |
| 500 А 30/60мкс | 15.0 | 17.5 | 26.1 | 28.3 | 31.3 |
| – при грозовом импульсе тока | |||||
| 5000 А, 8/20мкс | 17.7 | 20.0 | 30.7 | 33.3 | 36.9 |
| 10000 А, 8/20мкс | 19.0 | 21.5 | 33.0 | 35.8 | 39.6 |
| 20000 А, 8/20мкс | 21.2 | 24.0 | 36.7 | 39.9 | 44.1 |
| при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс | 21.3 | 24.1 | 36.9 | 40.1 | 44.3 |
| Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более: | |||||
| амплитуда | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| действующее значение | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
| Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 |
| Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Максимальное изгибающее усилие, Н | 305 | 305 | 305 | 305 | 305 |
Характеристики ОПН представленные на рисунках 5 и 6 получены для ограничителей производителя TEL.
Характеристика «напряжение-время» ограничителей 6 — 10кВ типа ОПН–КР при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 5.
Рисунок 5 – Характеристика «напряжение–время»: 1 – с предварительным нагружением 3.6 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного нагружения энергией.
Таблица 2 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 35 – 110 – 220 кВ (ОПН/TEL–X/X–550 УХЛ1)
| Наименование параметров | 35/40.5 | 110/78 | 110/84 | 220/146 | 220/156 | 220/168 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Класс напряжения сети, кВ | 35 | 110 | 110 | 220 | 220 | 220 |
| Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ | 40.5 | 78 | 84 | 146 | 156 | 168 |
| Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Остаточное напряжение Uост; кВ; не более: | ||||||
| – при коммутационном импульсе тока | ||||||
| 125 А 30/60мкс | 93 | 178 | 191 | 334 | 356 | 386 |
| 250 А 30/60мкс | 98 | 188 | 202 | 352 | 376 | 404 |
| 500 А 30/60мкс | 101 | 192 | 207 | 362 | 384 | 414 |
| – при грозовом импульсе тока | ||||||
| 5000 А, 8/20мкс | 119 | 230 | 247 | 428 | 460 | 494 |
| 10000 А, 8/20мкс | 130 | 250 | 269 | 468 | 500 | 538 |
| 20000 А, 8/20мкс | 146 | 295 | 301 | 524 | 560 | 602 |
| при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс | 153 | 295 | 317 | 552 | 590 | 634 |
| Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более: | ||||||
| амплитуда | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
| действующее значение | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
| Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Максимальное изгибающее усилие, Н | 580 | 600 | 600 | 640 | 640 | 640 |
Характеристика «напряжение–время» ограничителей 35 – 220кВ типа ОПН–35,110,220 при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 6 .
Рисунок 6 – Характеристика «напряжение–время»: 1 — с предварительным рассеиванием энергии 5.5 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного рассеивания энергии
7. Внешний вид и размеры ОПН 6-750кВ
Ограничители подвесного исполнения на классы напряжения 6-35кВ приведены на рисунке 7.
Рисунок 7 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 6кВ; б) ОПН 10кВ; в) ОПН 35кВ
Внешний вид и размеры ОПН 110-220кВ подвесного исполнения представлены на рисунке 8.
Рисунок 8 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 110кВ; б) ОПН 220кВ
Внешний вид и размеры ОПН 330-750кВ представлены на рисунках 9 и 10.
Рисунок 9 – а) ОПН 330кВ; б) ОПН 500кВ 
Рисунок 10 – ОПН 750кВ
8. ГОСТы ОПН
1. ГОСТ Р 52725-2007. Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.
2. ГОСТ Р 53735.5-2009 Разрядники вентильные и ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Часть 5. Рекомендации по выбору и применению.
3. ГОСТ 34204-2017 Ограничители перенапряжений нелинейные для тяговой сети железных дорог. Общие технические условия.
Ограничители перенапряжения ОПН-110 У1
Ограничитель перенапряжений ОПН-110 применяется в сетях класса напряжения 110 кВ для защиты электрооборудования от перенапряжений и предотвращения пробоя изоляции. Ограничитель перенапряжений ОПН-110 устанавливается параллельно защищаемому электрооборудованию.
Принцип действия ограничителя перенапряжений ОПН-110 основан на нелинейности ВАХ. При возникновении в линии перенапряжения (атмосферного или коммутационного) сопротивление ограничителя резко падает и импульсный ток перенапряжения, идя по пути наименьшего сопротивления, проходит через него. При этом напряжение на ограничителе не поднимается выше заданного уровня, не создавая на оборудовании опасных скачков перенапряжений.
После прохождения импульса тока перенапряжения первоначальное состояние ограничителя полностью восстанавливается и сопротивление опять возрастает.
При номинальном напряжении в сети через ограничитель перенапряжений будет протекать небольшой ток проводимости (порядка десятых долей мА). При разрушении варистора и потери нелинейных свойств этот ток начинает возрастать. Поэтому контроль состояния ограничителя можно осуществлять за счёт измерения тока проводимости. Для этого используются измерительные приборы – регистраторы срабатываний. Регистраторы Вы также можете приобрести у Северной Торговой Компании.
После прохождения импульса тока перенапряжения первоначальное состояние ограничителя полностью восстанавливается и сопротивление опять возрастает.
Ограничитель перенапряжения ОПН-110 заключён в полимерный корпус, надёжно защищающий ограничитель от проникновения влаги.
Покупка ограничителей перенапряжения ОПН-110
Ограничители перенапряжения
нелинейные ОПН-110
Цена указана с учетом НДС:
| ОПНп-110/56 УХЛ1 — | 17751,00 грн |
| ОПНп-110/60 УХЛ1 — | 17751,00 грн |
| ОПНп-110/73 УХЛ1 — | 19053,00 грн |
| ОПНп-110/78 УХЛ1 — | 20361,00 грн |
| ОПНп-110/86 УХЛ1 — | 21924,00 грн |
Доставка:
Продукцию отгружаем с понедельника по пятницу транспортными компаниями: Ночной экспресс, Новая Почта, Ин-тайм, Деливери, CAT, Автолюкс
Заказать продукцию:
поставщик: ООО «Северная торговая компания»
тел: 067-64-63-882, 095-408-41-39, 0462-65-15-44
e-mail: [email protected], Skype: elena-promservis
Основные сведения об ограничителях перенапряжения ОПН-110
| Класс напряжения сети, кВ: | 110 |
| Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ | 56/60/73/78/86 |
| Упаковка: | картонный ящик |
| Масса ограничителя: | 17,5 кг |
| Габаритные размеры ограничителя ОПН-110: | 158мм х 1238мм |
| Гарантийный срок: | 5 лет с момента ввода в эксплуатацию |
Примечание:
1. При номинальном напряжении в сети через ограничитель перенапряжений будет протекать небольшой ток проводимости (порядка десятых долей мА). При разрушении варистора и потери нелинейных свойств этот ток начинает возрастать. Поэтому контроль состояния ограничителя можно осуществлять за счёт измерения тока проводимости. Для этого используются измерительные приборы – регистраторы срабатываний. Регистраторы Вы также можете приобрести у Северной Торговой Компании.
2. К ограничителю перенапряжений ОПН-110 прилагается паспорт и руководство по эксплуатации (по требованию заказчика).
Назначение ограничителей перенапряжения ОПН-110
Ограничители перенапряжений ОПН-110 – это современные аппараты, пришедшие на смену разрядникам, предназначенные для защиты электрооборудования станций и сетей на напряжение 110 кВ переменного тока промышленной частоты 50 Гц от коммутационных и грозовых перенапряжений. Исполняются в полимерных корпусах. В отличие от предшественников, ОПН-110 срабатывает значительно быстрее, т.к. исключает из своего состава искровые промежутки.
Условное обозначение ограничителей перенапряжения ОПН-110
О — ограничитель;
П — перенапряжений;
Н — нелинейный;
п — полимерный корпус;
110 – класс напряжения сети, кВ;
UHP (56; 60; 73; 78; 86) – наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ;
10 – номинальный разрядный ток, кА;
400(1);550(2) – ток пропускной способности, А;
IV – степень загрязнения по ГОСТ 9920;
УХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150;
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение — это наибольшее действующее значение напряжения промышленной частоты, которое может быть направлено на ОПН на протяжении всего срока его эксплуатации, и не вызывает его повреждения или термическую неустойчивость при нормированных воздействиях.
Номинальный разрядный ток — это ток по которому классифицируется защитный уровень ОПН в грозовом режиме при импульсе 8/20 мкс.
Ток проводимости (ток пропускной способности) — это ток, текущий через ОПН под влиянием напряжения, приложенного к зажимам ОПН в условиях эксплуатации. Этот ток состоит из активной и емкостной составляющих и его величина составляет несколько сот микроампер, По этому току в эксплуатации производится оценка качества работы ОПН.
Также при выборе ОПН немаловажными характеристиками являются:
Номинальное напряжение — это нормативный параметр согласно МЭК99-4, определяющий значение переменного напряжения, которое ОПН должен выдерживать в течение 10 секунд при рабочих испытаниях.
Устойчивость ОПН к медленно изменяющемуся напряжению — это способность ОПН выдерживать повышенный уровень напряжения промышленной частоты без разрушения в течение заданного времени. По этому значению напряжения производится настройка защитного отключения ОПН по истечению заданного времени.
Устройство и принцип действия
Ограничитель ОПН-110 подсоединен к сети на протяжении всего срока эксплуатации, в следствии этого через его варисторы постоянно протекает ток. Ограничитель ОПН-110 находится в рабочем состоянии до тех пор, пока под влиянием рабочего напряжения и импульсов перенапряжений активная часть тока не превзойдет критического значения, при котором нарушается тепловое равновесие аппарата. Защита изоляции высоковольтного оборудование распределительных устройств достигается поглощением ОПН-110 энергии из сети, припятствуя повышению перенапряжения.
Основными элементами конструкции ОПН-110 наружного использования помимо одного или нескольких столбов варисторов являются: колонки варисторов; изолирующий корпус с ребрами, который придает конструкции необходимую электрическую прочность; фланцы корпуса с узлами герметичности и взрывоопасности на них и наружный тероидальный экран с экранодержателями . Экран действует обеспечивая выравнивание распределения напряжения по варисторам, а также ограничение стримерной короны и необходимую электрическую прочность воздушной изоляции.
В данное время для изготовления корпусов ОПН-110 стали внедрять полимерные материалы (например стеклопластик) для цилиндров с силиконовыми ребристыми покрытиями. При использовании полимерных корпусов существенно снижается масса ОПН-110 , упрощается решение задач, связанных со взрывоопасностью, теплоотводом и надежностью работы ограничителей при условиях сильно загрязненной окружающей среды.
Согласно нашему менталитету, хорошего должно быть много, но эти желания и привычки явно идут вразрез с приобретенными возможностями ОПН-110 в полимерном корпусе. Ведь именно малая масса ограничителей ОПН-110 при применении корпусов из полимерных материалов дает возможность эксплуатировать их в качестве подвесных изоляторов.
Условия эксплуатации
- в условиях открытого воздуха или внутри помещений при температуре от -60 до +50 С.
- высота установки над уровнем моря до 1000м.
- относительная влажность воздуха при температуре плюс 25 С до 100%.
- толщина корки льда до 20 мм.
- скорость ветра при гололеде не более 15 м/с.
- скорость ветра без гололеда не более 40 м/с.
Покупка ограничителей перенапряжения ОПН-110 в Украине
Прощупав почву по поводу наличия необходимого количества ОПН-110 на складе в Чернигове, Вы можете оставить свою заявку менеджеру по продажам, используя для этого следующие контактные данные:
Заказ продукции
Информацию по заявке Вы можете сообщить менеджеру по продажам на:
- электронной почты: [email protected];
- тел./факса: 0462-65-15-44;
- моб.тел.: 067-64-63-882.
Дабы не вышло сумятицы, в заявке обязательно укажите:
- Необходимое количество ОПН-110;
- Точную маркировку ограничителя ОПН-110;
- Ваши контактные данные:
- — контактное лицо;
- — телефон (факс, мобильный);
- — электронный адрес.
- Транспортную компанию для отправки продукции.
Получив заявку, менеджер компании, проявив невиданную и неслыханную скорость, оформит для Вас счет.
2. Оплата:
При наличии товара на складе, Вы с легкостью можете оплатить по счету. Для оформления документов мы ждем от Вас: доверенность и свидетельство плательщика НДС (если Вы им являетесь). После чего наша компания не разводя демагогии, осуществит отгрузку товара.
Если Вы по каким-либо причинам не смогли оплатить по счету на протяжении 5 рабочих дней, уточните актуальность цены.
3. Отгрузка:
Доставка ограничителей ОПН-110 происходит после 100 %-ной предоплаты по счету. Отгружаем продукцию в Киев, Одессу, Николаев, не забывая при этом и о небольших городках. По Украине пользуемся услугами таких перевозчиков: Ночной экспресс, Новая почта, Автолюкс, Ин-тайм и др.
Наши ограничители ОПН-110 не только в Украине
Наша компания работает не только на территории Украины.
Наши интересы в Беларуси представляет компания — ООО «АЛИТАС электро»
Республика Казахстан тоже высоко оценила качество нашей продукции и удобство работы с нами. ООО «220 VOLT» — наш дилер в Казахстане.
Школа молодого опнщика, назначение и принцип действия ОПН
На сайт Балтэнерго поступает много вопросов, связанных с ОПН. Часть из них носит конкретный характер, например, по дополнительным данным на приобретённый ограничитель. На подобные вопросы мы стараемся отвечать незамедлительно. Но часть вопросов носит общий характер. К примеру, по параметрам ограничителей, в том числе и по толкованию самих терминов, которые приведены в документации производителей ОПН. Это связано с тем, что в настоящее время практически не издаётся популярная научно-техническая литература по электротехнике, к тому же дешёвая, подобно широко известной в то время “Библиотеке электромонтёра” или “Массовой библиотеке инженера”. А несмотря на свою кажущуюся конструктивную простоту, ОПН — сложный электротехнический аппарат. Скажем так: ОПН – это просто, но не очень… И у теоретиков и у практиков есть много нерешенных вопросов. Достаточно сказать, что до сих пор не принят основополагающий документ по ОПН – ГОСТ, а целый ряд существующих документов имеют разночтения. Тем не менее, активное внедрение ограничителей в практику, тем более учитывая их роль в энергосистемах, ставит вопрос о более глубокой теоретической и практической подготовке обслуживающего персонала. Поэтому мы пришли к выводу о необходимости поместить на нашем сайте ряд взаимосвязанных статей по основам теории и практике ОПН, не особо теоретизируя и в то же время не упрощая подачу материала с тем, чтобы он был доступен широкому кругу практиков. Но так как большинству читателей –практиков основы защиты энергетических систем от перенапряжений известны ( по применению, например, вентильных разрядников), то общеизвестных истин повторять не будем. Конечно, при указанном подходе возможны некоторые упрощения, могут быть и неточности. Но мы открыты для любой критики, тем более конструктивной. Особенно ценны предложения по тематике будущих статей. По возможности, будем ссылаться на используемые источники- учебные пособия, статьи, документы и др. , но если вдруг кто-то из авторов не найдёт ссылки на свой труд — не обвиняйте нас в плагиате – ведь никаких коммерческих выгод от этих публикаций мы не получим.
Этот цикл статей назовём непритязательно — “ Школа молодого опнщика”. И так – урок первый. Начнём с назначения и принципа действия.
Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН
Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor , от англ. Vari ( able ) ( Resi ) stor – переменное, изменяющееся сопротивление).
Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.
Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO . Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.
В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.
Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор
Диаметр варистора ( точнее — площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота — параметры по напряжению.
При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.
Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).
Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.
Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения — постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.
Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.
Рис. 3. Вольт – амперная характеристика варистора
На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал — десятые доли миллиамперметра.
При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).
В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.
Что такое ограничитель перенапряжения?
- Назначение
- Устройство
- Принцип работы
- Виды ОПН
- Технические характеристики
Назначение
ОПН предназначены для защиты электроприборов и оборудования от воздействия высоковольтных импульсов напряжения. Благодаря простоте конструкции и надежности, они нашли широкое применение в области энергоснабжения. Данные устройства защиты пришли на смену устаревшим, весьма громоздким вентильным разрядникам. В отличие от предшественников, принцип действия ограничителя заключается не в использовании искровых промежутков. В качестве главного рабочего элемента в ОПН используются нелинейные резисторы, выполненные из материала, основу которого составляет окись цинка.
Устройство
Первичным и основным элементом, из чего состоит ограничитель перенапряжения, служит варистор, выполняющий роль нелинейного переменного резистора. Конструктивно ОПН состоят из варисторов, размещенных в корпусе, изготовленном из фарфора или высокопрочного полимера. Конструкция ограничителя выполнена с учетом условий, обеспечивающих взрывобезопасность, в случае возникновения токов короткого замыкания. В зависимости от назначения и места установки ОПН могут быть исполнены в различных вариантах. Для ограничителей, используемых для защиты линий электропередач и оборудования промышленных объектов, на крышке корпуса предусмотрен контактный болт для подключения к сети, в комплект ОПН входит изолированная от контакта с землей плита основания.
Устройства, предназначенные для защиты от пиковых импульсов напряжения электрохозяйства квартиры или дачного домика, очень компактны, имеют привлекательный дизайн, а также снабжены устройством для крепления на din-рейку. В зависимости от категории сложности, могут быть обустроены индикацией режимов работы и дистанционным управлением.
Устройство модульного ограничителя перенапряжения предоставлено на фото:
- Корпус
- Предохранитель
- Сменный варисторный модуль
- Указатель износа варисторного модуля
- Насечки на зажимах
Принцип работы
Принцип действия ОПН объясняется нелинейным характером вольтамперных характеристик (ВАХ) варисторов. Для их изготовления применяется материал, где находит применение окись цинка в смеси с оксидами других металлов. Благодаря составу данной смеси, колонка, собранная из варисторов является комбинацией параллельных и последовательных включений p-n переходов, что и обуславливает природу вольтамперных характеристик нелинейных резисторов ограничителей.
Когда характеристики напряжения в сети соответствуют номинальным значениям, ограничитель находится в режиме непроводящего состояния. Величина тока в варисторах имеет мизерные значения и объясняется емкостным характером. При появлении в сети импульса напряжения, величина которого может вызвать пробой изоляции электрооборудования, в цепи нелинейных резисторов ОПН, в соответствии с их вольтамперными характеристиками, будет иметь место возникновение значительного импульса тока. В конечном итоге это снижает величину перенапряжения до параметров безопасных для безаварийной эксплуатации оборудования. Когда напряжение в сети нормализуется, ОПН вновь возвращается в непроводящий режим.
Виды ОПН
Конструкции ОПН, предлагаемые производителями энергетикам весьма разнообразны, их различают по следующим признакам:
- Типу изоляции (фарфор или полимер).
- Конструктивному исполнению (одна или несколько колонок).
- Величине рабочего напряжения.
- Месту установки ограничителя.
Если говорить об ограничителях перенапряжения, устанавливаемых на DIN-рейку, то тут устройства первоначально разделяются на однофазные и трехфазные. Помимо этого модульные ОПН (они же УЗИП), делятся на три основных класса: B, C и D. Ограничители класса B устанавливаются на вводе в здание, C – непосредственно в распределительном щите квартиры либо дома, D – на отдельное оборудование, которое нужно защитить от помех, если с этим не справились ОПН класса B и C. Подробнее о модульных ограничителях перенапряжения вы можете узнать из видео:
Технические характеристики
- Максимально действующее напряжение. Под этим понятием необходимо понимать величину наибольшего значения величины напряжения, при котором ограничитель способен сохранять свою работоспособность без ограничения по времени.
- Номинальное напряжение, эквивалентно величине, воздействие которого ОПН способен выдерживать в течение 10 минут.
- Ток проводимости. Величина тока, в цепи нелинейных резисторов в период воздействия номинальных значений приложенного напряжения. Как правило, имеет мизерное значение.
- Номинальный разрядный ток. Параметр, определяющий классификацию ограничителя в условиях грозового режима.
- Расчетный ток коммутационного перенапряжения. Значение тока, определяющее классификацию при коммутационных перенапряжениях.
- Токовая пропускная способность. Величина эквивалентная классу разряда линии.
- Устойчивость к короткому замыканию. Категория способности ОПН противостоять токам короткого замыкания, сохраняя при этом целостность защитной оболочки.
Защита электрохозяйства административных зданий, многоквартирных домов и предприятий возлагается на соответствующие службы энергетических компаний, оградить свой дом от нежелательных последствий грозового разряда возложена на домовладельца. В настоящее время этот вопрос решается просто. В специализированных магазинах представлен широкий выбор ограничителей перенапряжения различной степени сложности и ценового диапазона.
На рисунке ниже показано подключение ОПН к однофазной сети и условное обозначение на схеме. Подключить ограничитель перенапряжения к домашней электросети не сложно, но выполнение этой операции лучше доверить специалисту, если вы не имеете опыта в электромонтажных работах.
Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно рассматривается конструкция и принцип действия ограничителей перенапряжения нелинейных:
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип действия ограничителя перенапряжения. Как вы видите, существует различные виды и конструктивные исполнения данных устройств, благодаря чему можно подобрать подходящий вариант для собственных условий применения.
Будет интересно прочитать:
Ограничители перенапряжения: назначение, устройство и принцип действия
В наше время практически в каждом доме имеется та или иная техника, причем не в единичном экземпляре. В особенности ее много в большинстве административных зданий, торговых центров и прочих заведений. Как всем известно, любое отклонение рабочего напряжения от нормы не идет на пользу электрооборудованию. В лучшем случае это приведет к ремонту, а в худшем — к полному выходу из строя. Поэтому с целью обеспечения защиты электрических приборов целесообразно использовать ограничители перенапряжения (ОПН). Жилые дома и административные здания в этом плане защищены при поддержке обслуживающих организаций. Владельцам же частной собственности приходится самостоятельно справляться с этой распространенной проблемой.
Причины перенапряжения
Причин, по которым происходит перенапряжение, может быть несколько. Прежде всего стоит отметить, что к электросети подключено немалое количество потребителей, включая объекты промышленного и строительного назначения. Казалось бы, какое это имеет значение? Но дело в том, что если, к примеру, тысяча человек одновременно включит приборы высокой мощности, к которым относятся чайники, СВЧ-печи, кондиционеры, стиральные машины и ряд некоторой техники, то случится скачок напряжения. Иногда по вечерам можно наблюдать такое явление, о чем сигнализируют лампочки. Однако при этом серьезной опасности для техники не существует. Совсем иначе обстоит дело, если на всем заводе или крупном строительном объекте сразу будут включены или отключены все приборы. В этом случае только ограничитель перенапряжений и спасает ситуацию. Такое может произойти, если электросеть сообщается с каким-нибудь крупным предприятием или строительством.
Среди прочих причин можно выделить:
- резкое изменение нагрузки распределительной системы;
- повреждения энергоустановок, вызывавших короткое замыкание;
- человеческий фактор;
- прохождение грозового разряда вблизи линии электропередачи (ЛЭП);
- удар молнии непосредственно в ЛЭП.
При этом импульсы могут достигать значения около 10 кВ по воздушным линиям. Во внутренней проводке домов оно равняется обычно примерно 6 кВ. А так как большинство электроприборов устойчиво к значению не более 1,5 кВ, поэтому установка таких защитных устройств просто необходима.
Назначение ОПН
Ограничители перенапряжения предназначены для защиты электроприборов и оборудования от воздействия высоковольтных импульсов напряжения. Благодаря простоте конструкции и надежности, они нашли широкое применение в области энергоснабжения. Данные устройства защиты пришли на смену устаревшим, весьма громоздким вентильным разрядникам. В отличие от предшественников, принцип действия ограничителя заключается не в использовании искровых промежутков. В качестве главного рабочего элемента в ОПН используются нелинейные резисторы, выполненные из материала, основу которого составляет окись цинка.
Конструкция ОПН
Конструктивно ограничители перенапряжения 10 КВ состоят из колонки варисторов, спрятанной под изоляционной оболочкой. При этом, исходя из необходимых характеристик и конструкции устройства, таких колонок может быть несколько. В качестве оболочки обычно выступает стеклопластиковая труба, которая способна воспринимать практически любой вид механической нагрузки, тем самым обеспечивая необходимую прочность устройству. На эту трубу путем бесшовного прессования помещена трекингостойкая кремнийорганическая резина, которая образует внешнюю защитную оболочку с ребрами. Колонку варисторов с двух сторон поджимают два вывода в виде фланцев, которые ввернуты в трубу с двух сторон. Для их изготовления используется электротехнический алюминий, стойкий к коррозии. Чтобы ограничители перенапряжения ОПНП хорошо выполняли свою задачу, они хорошо герметизированы. Осуществляется это надежным соединением фланцев, а также заполнением внутренней полости трубы желеподобным кремнийорганическим (силиконовым) каучуком. На случай внутреннего пробоя в трубе ограничителя предусмотрены отверстия, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и закрытые защитной оболочкой. Это позволяет сбросить внутреннее давление устройства без разрушения на части.
Принцип работы
Работа ограничителя основывается на вольт-амперной характеристике нелинейного характера. То есть, если на устройство поступает большое напряжение, то происходит падение электрического сопротивления практически до нулевого значения. В итоге высоковольтный импульс номиналом в несколько киловольт направляется прямиком в заземляющую цепь. Время, которое затрачивается на падение сопротивления, а затем на восстановление до исходного значения ничтожно малое. Благодаря этому ограничитель перенапряжения ОПН способен выдерживать не один скачок напряжения, а целую серию высоковольтных импульсов.
