Ограничитель перенапряжения ОПН-6 – это устройство, предназначенное для защиты электрооборудования в сетях с номинальным напряжением 6 кВ от импульсных перенапряжений, вызванных атмосферными (грозовыми) разрядами и коммутационными процессами.
Расшифровка обозначения ОПН-6:
ОПН:Ограничитель ПереНапряжений.
6: Номинальное напряжение сети в киловольтах (кВ).
Принцип работы:
ОПН-6 работает на основе варисторов – полупроводниковых резисторов с нелинейной вольт-амперной характеристикой.
В нормальном режиме: При рабочем напряжении сети варисторы обладают очень высоким сопротивлением, и через ОПН протекает лишь незначительный ток утечки (порядка микроампер).
При импульсном перенапряжении: Сопротивление варисторов резко падает, обеспечивая отвод импульса тока в землю и ограничивая напряжение на защищаемом оборудовании до безопасного уровня.
После спада импульса: Сопротивление варисторов быстро восстанавливается до исходного высокого значения, и ОПН возвращается в непроводящее состояние. Важнейшим отличием от разрядников является отсутствие сопровождающего тока, что исключает возникновение короткого замыкания после срабатывания ОПН.
Основные технические характеристики ОПН-6 (типичные значения, необходимо сверяться с документацией производителя):
Характеристики ОПН-6 могут значительно варьироваться в зависимости от конкретной модели и производителя. Поэтому, ключевым является изучение технической документации на конкретное изделие.
Номинальное напряжение (U<sub>ном</sub>): 6 кВ.
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (U<sub>нр</sub> или U<sub>c</sub>): 6,9 кВ или 7,2 кВ. Это максимальное напряжение, которое ОПН может выдерживать длительно без повреждения. Этот параметр важен для правильного выбора ОПН в зависимости от режима работы сети.
Номинальный разрядный ток (I<sub>н.р.</sub>): Определяет способность ОПН отводить импульсы тока. Типичные значения: 5 кА, 10 кА, 20 кА. Выбор зависит от уровня грозовой активности в регионе и категории защищаемого объекта. Чем выше I<sub>н.р.</sub>, тем большую энергию импульса способен отвести ОПН.
Ток пропускной способности (I<sub>пр</sub>): Характеризует способность ОПН выдерживать многократные импульсные воздействия. Измеряется в Амперах (А) и может составлять сотни Ампер. Например, 250А, 400А, 550А. Этот параметр важен для оценки способности ОПН выдерживать повторяющиеся коммутационные перенапряжения.
Остающееся напряжение (U<sub>ост</sub>): Напряжение на ОПН во время протекания импульсного тока. Чем ниже U<sub>ост</sub>, тем лучше защита оборудования. Зависит от значения импульсного тока и приводится в технической документации для различных значений I<sub>н.р.</sub>. Это один из важнейших параметров, определяющий уровень защиты.
Импульсный ток 8/20 мкс: Стандартный импульс тока, имитирующий воздействие молнии. Значения указываются в кА. 8 мкс - время нарастания импульса до максимального значения, 20 мкс - время спада импульса до половины максимального значения.
Фронт и длина волны импульса: Характеризуют форму импульса напряжения.
Ток утечки (I<sub>ут</sub>): Ток, протекающий через ОПН при рабочем напряжении. Должен быть минимальным (микроамперы). Низкий ток утечки обеспечивает минимальные потери энергии и предотвращает нагрев ОПН в нормальном режиме.
Энергия рассеивания (W): Энергия, которую ОПН способен поглотить при импульсном перенапряжении. Измеряется в килоджоулях на киловольт номинального напряжения (кДж/кВ). Этот параметр важен для оценки способности ОПН выдерживать энергию импульса перенапряжения.
Климатическое исполнение и категория размещения: УХЛ1 (для умеренного и холодного климата, наружная установка) – наиболее распространенное. Возможны и другие исполнения, например, УХЛ2 (для установки внутри помещений).
Степень защиты оболочки: IP (например, IP65). Характеризует защиту от проникновения пыли и влаги. Чем выше степень защиты IP, тем лучше защита от внешних воздействий.
Материал корпуса: Полимер (наиболее распространенный) или фарфор. Полимерные корпуса обладают лучшей механической прочностью, гидрофобностью и устойчивостью к загрязнениям.
Масса и габаритные размеры: Зависят от характеристик ОПН.
Длина пути утечки: Минимальное расстояние по поверхности изоляции между токоведущими частями и заземленными элементами. Важный параметр для обеспечения надежной работы в условиях загрязнения и повышенной влажности.
Наличие встроенного разъединителя (опционально): Разъединитель автоматически отключает ОПН от сети в случае его повреждения, предотвращая короткое замыкание.
Индикатор срабатывания (опционально): Визуально сигнализирует о срабатывании ОПН и необходимости его замены.
Преимущества ОПН-6:
Значительно меньшее остающееся напряжение: Обеспечивает более эффективную защиту оборудования.
Отсутствие сопровождающего тока: Исключает короткое замыкание после срабатывания.
Большая пропускная способность по току: Способность выдерживать более мощные импульсы.
Более длительный срок службы: Отсутствие износа искровых промежутков.
Меньшие габариты и вес: Облегчают монтаж и обслуживание.
Лучшая стойкость к загрязнениям и атмосферным воздействиям.
Области применения:
Распределительные устройства 6 кВ.
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) 6 кВ.
Линии электропередачи 6 кВ.
Защита электрооборудования 6 кВ (трансформаторы, электродвигатели, генераторы и др.).
Меры безопасности:
Монтаж и обслуживание ОПН должны выполняться квалифицированным персоналом с соблюдением правил техники безопасности при работе с электроустановками высокого напряжения.
Перед началом работ необходимо убедиться в отсутствии напряжения.
Не допускается эксплуатация ОПН с поврежденным корпусом.
Выбор ОПН-6:
При выборе необходимо учитывать следующие параметры:
Номинальное напряжение сети (6 кВ).
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (U<sub>нр</sub> или U<sub>c</sub>).
Номинальный разрядный ток (I<sub>н.р.</sub>): В зависимости от уровня грозовой активности и категории объекта.
Уровень защиты оборудования: U<sub>ост</sub> должно быть ниже допустимого уровня для защищаемого оборудования.
Климатическое исполнение и категория размещения.
Ток пропускной способности.
Тип изоляции (полимерная или фарфоровая).
Длина пути утечки.
Необходимость дополнительных опций: Например, наличие встроенного разъединителя или индикатора срабатывания.