Ограничитель перенапряжений нелинейный (ОПН) — электрический аппарат, предназначенный для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. ОПН также можно назвать разрядником без искровых промежутков. ОПН на сегодняшний день являются одним из эффективных средств защиты оборудования электрических сетей.
Применение
В некоторых случаях оборудование может оказаться под влиянием завышенного, по сравнению с номинальным, напряжения (при грозе или коммутациях электрических цепей). В этом случае, возрастает вероятность пробоя изоляции установки. Нелинейные ограничители перенапряжений предназначены для использования в качестве основных средств защиты электрооборудования станций и сетей среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты от коммутационных и грозовых перенапряжений. Ограничители применяются вместо вентильных разрядников соответствующих классов напряжения и включаются параллельно защищаемому устройству или установке.
Принцип действия
Защитное действие ограничителя перенапряжений обусловлено тем, что появление опасного для изоляции перенапряжения, вследствие высокой нелинейности резисторов через ограничитель перенапряжений протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого оборудования.
Виды ОПН
Ограничители перенапряжения подразделяются в зависимости от :
- типа изоляции (полимерная, фарфоровая);
- конструктивного исполнения (одноколонковые, многоколонковые);
- величины рабочего напряжения (6-10 кВ; 35кВ;110кВ;220кВ и др.);
- места установки (ОРУ либо ЗРУ).
Фарфоровые ОПН
Представляют собой колонку варисторов, прижатую к боковой поверхности стеклопластиковой трубы, расположенной внутри фарфоровой покрышки. Получили большое распространение среди защитных средств, но, в последнее время мало пользуются спросом в связи с появлением ОПН с полимерной покрышкой.
К плюсам ограничителей с фарфоровой изоляцией относят:
- Относительно малое влияние температурных колебаний на состояние аппарата;
- Большая механическая устойчивость (это связано с тем, что основная механическая нагрузка прикладывается к изоляционному покрытию).
Недостатки ОПН в фарфоровой покрышке:
- Недостаточное обеспечение герметичности узла крепления фланца к фарфоровой изоляционной покрышке и сохранение свойств резиновых уплотнителей в процессе длительной эксплуатации ;
- Высокая взрывоопасность (фарфоровые осколки при взрыве разлетаются в разные стороны с огромной скоростью);
- Масса и габариты (ограничители в полимерной покрышке в 2-3 раза легче ОПН с фарфоровой изоляцией);
- Худшие по сравнению с ОПНп тепловые характеристики.
Полимерные ОПН
ОПН состоит из колонки варисторов, заключенных в высокопрочный полимерный корпус из высокомолекулярного каучука . Пространство между стеклопластиковой трубой и колонкой резисторов заполняется низкомолекулярным каучуком , а сама стеклопластиковая труба имеет расчетное количество отверстий для обеспечения взрывобезопасности конструкции при прохождении токов короткого замыкания. На данный момент полимерные ОПН (ОПНп) превзошли по масштабам использования и производства фарфоровые ОПН.
Преимущества ОПНп:
- Высокая гидрофобность;
- Значительно высокая взрывобезопасность, чем фарфоровые ОПН ;
- Вандалоустойчивость;
- Малый вес;
- Лучшие чем у ОПН в фарфоровой покрышке электрические и разрядные характеристики;
- Простота монтажа и транспортировки, а также стойкость к ударным и вибрационным воздействиям;
- Способность работать в условиях естественных и промышленных загрязнений и др.
К недостаткам полимерных ограничителей относятся:
- Влияние воздействия сезонных колебаний температуры окружающей среды (внутреннее пространство имеет значительно отличающийся коэффициент теплового расширения от материала покрышки, это может привести к деформации ребер покрышки и снижению электрической прочности внешней изоляции);
- Неправильный расчет механической нагрузки может привести к растрескиванию варисторов ограничителя.
Одноколонковые ОПН
Конструктивно состоят из одной колонки варисторов. Они выпускаются с длиной пути утечки внешней изоляции, которая соответствует таким степеням загрязнения (согласно ГОСТ 9920): II*, III, IV.
Существуют одноколонковые ОПН на все классы напряжения , при этом максимально используется объём корпуса аппарата, что также значительно снижает массу ОПН по сравнению с многоколонковым ОПН и существенно повышает надежность работы.
Многоколонковые ОПН
Представляют собой несколько блоков (модулей), которые образуются из определенного числа колонок соединенных либо последовательно, либо параллельно между собой. Используются при больших классах напряжения сети, ОПН составляют из двух или трех частей (модулей). Такая конструкция существенно повышает надежность работы ОПН при увлажнении и загрязнении поверхности аппарата.
Для получения подробной информации оставьте заявку на сайте или позвоните в отдел продаж.