2020-10-12
244
При необходимости, в областях с высокой грозовой активностью, остающиеся перенапряжения на последующих зонах снижают дополнительно включенными варисторными или комбинированными ОПН с различными параметрами, устанавливаемыми на границах зон. При этом для развязки ступеней защиты применяют специальные, включаемые последовательно в линию индуктивности.
Благодаря рационально эшелонированной защите можно, как и в сетях высокого напряжения достичь требуемой координации изоляции.
В российских нормативных документах указания о применении ОПН содержатся во «Временных указаниях по применению УЗО в электроустановках зданий» (И.П. от 29.04.97 № 42-6/9-ЭТ).
11.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
В качестве примера в таблице 11.1 и на рис. 11.2 приведены параметры испытательных импульсов тока для испытания оборудования в соответствии с классами исполнения 3 и 4.Осциллограммы тока импульсного разряда и восстанавливающегося напряжения варисторного ОПН приведены на рис. 11.3.
Таблица 11.1
| Параметр / импульс | 1 | 2 | 3 |
| i max, кА | 100 | 100 | 5 |
| W/R (удельная энергия), Дж/Ом | 2,5 10 6 | 5 10 5 | 0,4 10 3 |
| Q max, Кл | 50 | 10 | 0,1 |
| Форма импульса, мкс | 10/350 | 8/80 | 8/20 |
Для защиты от импульсных перенапряжений применяются вентильные разрядники, калиброванные искровые промежутки, различного вида нелинейные сопротивления, варисторы и их комбинации. Далее для простоты изложения как обобщающий будет использоваться термин «защитный элемент».
Рис. 11.2. Испытательные импульсы
Рис. 11.3. Осциллограммы тока импульсного разряда и восстанавливающегося напряжения варисторного ОПН
Защитные элементы согласно классификации МЭК по назначению и по параметрам разделяются на классы A, B, C и D.
Класс А. Предназначены для установки в распределительных воздушных сетях низкого напряжения. Испытываются ударным током 3 (табл. 11.1).
Класс В. Предназначены для систем уравнивания грозовых перенапряжений и защиты от прямых ударов молнии. Испытываются ударным током 1 (табл. 11.1).
Класс С. Предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в стационарных электроустановках и устанавливаются во вводных распределительных щитах. Испытываются ударным током 3 (табл. 11.1).
Класс D. Предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в стационарных и передвижных электроустановках и устанавливаются в розеточных блоках или непосредственно у потребителя. Испытываются комплексными импульсами напряжения 1,2/50 и тока 8/20 мкс.
Известными европейскими производителями разрядников различных систем являются фирмы: DEHN, ABB, INDELEC, LEGRAND, ISKRA, CITEL, EFEN, OBO BETTERMANN и др.
На рис. 11.4 приведена схема питания электроустановки с системой заземления TN-C-S и устройствами защиты от перенапряжений, рекомендуемая фирмой DEHN.
Рис. 11.4. Схема питания электроустановки системы TN-C-S с устройствами защиты от перенапряжений DEHN
11.3. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ АСТРО*ОПН-12/0,4
Начиная с 1999 г. ГП ОПЗ МЭИ серийно производит ограничители волновых перенапряжений типа АСТРО*ОПН-12/0,4 (рис. 11.5).
АСТРО*ОПН-12/0,4 предназначен для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений в электроустановках жилых, общественных, административных и бытовых зданий при воздушном вводе. АСТРО*ОПН-12/0,4 представляет собой разрядник без искровых промежутков, активная часть которого состоит из металлооксидного нелинейного резистора (МНР) с высоконелинейной вольтамперной характеристикой.
Защитное действие ОПН заключается в пропускании импульсного тока на заземляющее устройство, что обеспечивает снижение перенапряжений до безопасного значения, при котором не происходит пробоя изоляции электрооборудования.
В табл. 11.2 приведены его основные технические данные. Ограничитель перенапряжений нелинейный АСТРО*ОПН-12/0,4 предназначен для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений электроустановок, в сетях 380/220 В переменного тока частоты 50 Гц. Ограничители ОПН предназначены для внутренней установки климатического исполнения УХЛ 4.
Габаритные и установочные размеры АСТРО*ОПН-12/0,4 приведены на рис. 11.6.
Подключение АСТРО*ОПН-12/0,4 в схемах электроустановок зданий приведено на рис. 11.7.
Таблица 11.2
| № | Наименование параметра | Номинальное значение |
| 1 | Напряжение Un, В | 220/380 |
| 2 | Наибольшее допустимое напряжение ОПН Uэфф., В | 400 |
| 3 | Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, кА | 10 |
| 4 | Остающееся напряжение при импульсе тока, не более: В | |
| – 250 А, 8/20 мкс (U 250) | 1000 | |
| – 250 А, 30/60 мкс (0,995 U 250) | 995 | |
| – 2 500 А, 8/20 мкс (1,18 U 250) | 1180 | |
| – 5 000 А, 8/20 мкс (1,26 U 250) | 1260 | |
| – 5 000 А, 1/2,5 мкс (1,35 U 250) | 1350 | |
| – 10 000 А, 8/20 мкс (1,35 U 250) | 1350 | |
| 5 | Классификационное напряжение Uкл (амплитудное значение синусоидального напряжения частоты 50 Гц при амплитудном значении тока через ОПН 1,5 мА), В | 710 |
| 6 | Максимальный разрядный ток (4/10 мкс), кА | 50 |
| 7 | Максимальная энергия, поглощаемая при коммутационном перенапряжении, кДж | 0,8 |
Рис. 11.6. Габаритные и установочные размеры АСТРО*ОПН-12/0,4
Рис. 11.7. Подключение АСТРО*ОПН-12/0,4 в схемах
электроустановок зданий
В ПУЭ п. 7.1.22. содержится следующее требование: "…При воздушном вводе должны устанавливаться ограничители импульсных перенапряжений."
Во "Временных указаниях по применению УЗО в электроустановках зданий" (И. П. от 29.04.97 № 42-6/9-ЭТ) в п.6.3 имеется требование: "При выборе схемы электроснабжения, распределительных щитков и собственно типов УЗО следует обратить особое внимание на необходимость установки ограничителей перенапряжений (ОПН) (разрядников) при воздушном вводе.
Предлагаемое использование АСТРО*опн-12/0,4 в электроустановках зданий позволит выполнить вышеуказанные предписания.
Монтаж, подключение и пуск в эксплуатацию устройства должны осуществляться только квалифицированным электротехническим персоналом. Устройство крепится с помощью защелки на стандартную (ДИН 50022) монтажную рейку 35 мм.
ОПН не требует специальной подготовки к эксплуатации кроме внешнего осмотра, подтверждающего отсутствие видимых повреждений корпуса, загрязнения его поверхности и коррозии электродов.
Потребителем могут быть проведены предмонтажные испытания одним из перечисленных ниже способов на чистых и сухих ОПН при температуре окружающего воздуха и ОПН от плюс 5°С до плюс 35°С.
Значение напряжения при протекании через ОПН постоянного тока 1мА не должно быть ниже 730В.
В качестве источника напряжения может быть использован любой аппарат, допускающий плавный подъем напряжения до 1000 В с измерением его действующего значения.
Для измерения тока утечки один из выводов ограничителя соединяется с выводом испытательной установки, а второй вывод присоединяется к заземлению через измерительный прибор класса точности не ниже 4.
ОПН не подлежат ремонту эксплуатирующими организациями и не требуют какого-либо обслуживания и контроля в эксплуатации.
Ограничитель представляет собой разрядник без искровых промежутков, активная часть которых состоит из металлооксидных нелинейных резисторов (МНР) с высоконелинейной вольт-амперной характеристикой.
Защитное действие ограничителя перенапряжений основано на протекании через него при появлении опасных перенапряжений (в силу высоконелинейной вольт-амперной характеристики МНР), импульсного тока на заземляющее устройство, что обеспечивает снижение перенапряжений до безопасного значения, при котором не происходит пробоя изоляции электрооборудования.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПЕРЕЧЕНЬ
