Ограничитель перенапряжения ОПН-35

Ограничитель перенапряжения ОПН-35 – это нелинейный ограничитель перенапряжений, предназначенный для защиты электрооборудования в электрических сетях с номинальным напряжением 35 кВ от коммутационных и грозовых перенапряжений. Он является современной заменой вентильных разрядников и обладает рядом преимуществ, обеспечивая более высокий уровень защиты и надежность.

Основные характеристики ОПН-35 (могут варьироваться в зависимости от модели):

• Класс напряжения сети: 35 кВ (действующее значение)
• Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр): Обычно 40.5 кВ или 43 кВ (действующее значение). Существуют модели с Uнр до 52 кВ.
• Номинальный разрядный ток (грозовой импульс 8/20 мкс): Как правило, 10 кА.
• Ток пропускной способности: Варьируется в зависимости от модели и может составлять 400, 500, 550 А и более (существуют модели II класса с током до 550 А).
• Остающееся напряжение: Зависит от амплитуды и формы импульса тока. Например, при импульсе тока 1/10 мкс и амплитуде 10 кА может составлять не более 212 кВ (для некоторых моделей). При импульсе 1.2/2.5 мс и амплитуде 400 А - не более 105 кВ.
• Длина пути утечки: Может достигать 3400 мм для обеспечения надежной работы в условиях загрязнения.
• Климатическое исполнение: УХЛ1 (для эксплуатации на открытом воздухе и в помещениях с умеренным и холодным климатом).
• Частота сети: 48-62 Гц.
• Масса: Обычно от 4 до 11 кг в зависимости от конструкции и материала корпуса.

Конструкция и принцип работы:

Основным элементом ОПН-35, как и других ОПН, являются металлооксидные варисторы (ZnO). Эти полупроводниковые резисторы обладают нелинейной вольт-амперной характеристикой:

• При нормальном рабочем напряжении варисторы имеют очень высокое сопротивление и ток утечки минимален.
• При возникновении импульса перенапряжения (грозового или коммутационного) сопротивление варисторов резко падает, обеспечивая отвод тока перенапряжения на землю и ограничивая напряжение на защищаемом оборудовании до безопасного уровня.
• После спада импульса перенапряжения сопротивление варисторов восстанавливается до первоначального высокого значения, и ОПН возвращается в исходное состояние.

Корпус ОПН-35 может быть выполнен из фарфора или полимерных материалов (например, кремнийорганической резины). Полимерные ОПН (ОПНп) обладают рядом преимуществ, включая меньший вес, улучшенные гидрофобные свойства поверхности (что повышает стойкость к загрязнениям и утечкам тока), а также более высокую механическую прочность.

Конструктивно ОПН-35 состоит из последовательно соединенных варисторов, заключенных в герметичный корпус, обеспечивающий защиту от влаги и внешних воздействий. Сверху и снизу корпус закрывается металлическими фланцами, которые служат для крепления и подключения к сети и заземлению.

Применение:

Ограничители перенапряжения ОПН-35 применяются для защиты электрооборудования в сетях 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью, включая:

• Подстанции 35 кВ (распределительные устройства).
• Воздушные и кабельные линии электропередач 35 кВ.
• Силовые трансформаторы 35 кВ.
• Генераторы и синхронные компенсаторы.
• Электродвигатели высокого напряжения.
• Батареи статических конденсаторов.
• Электрооборудование подвижного состава (в некоторых случаях).

Маркировка (пример): ОПНп-35/40,5/10/550 УХЛ1

• ОПН: Ограничитель Перенапряжений Нелинейный
• п: Полимерный изолятор (может отсутствовать для фарфорового исполнения)
• 35: Класс напряжения сети, кВ
• 40,5: Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ
• 10: Номинальный разрядный ток, кА
• 550: Ток пропускной способности, А
• УХЛ1: Климатическое исполнение и категория размещения

Преимущества использования ОПН-35:

• Глубокое ограничение как грозовых, так и коммутационных перенапряжений.
• Отсутствие сопровождающего тока после прекращения импульса перенапряжения.
• Высокая надежность и стабильность характеристик в течение длительного срока службы.
• Устойчивость к старению и воздействию окружающей среды (включая загрязнения).
• Способность рассеивать большую энергию перенапряжений.
• Компактные размеры и меньший вес по сравнению с вентильными разрядниками.
• Простота установки и эксплуатации.

При выборе ОПН-35 необходимо учитывать параметры защищаемой сети (номинальное напряжение, режим нейтрали), ожидаемые уровни перенапряжений, характеристики защищаемого оборудования и условия эксплуатации. Правильный выбор и установка ОПН-35 являются важным фактором обеспечения надежной и безопасной работы электроэнергетической системы.