24.8 Ограничители перенапряжения, физические явления в электрических аппаратах

ОПН выпускаются на широкую гамму напряжений – от 0,04 кВ до 500 кВ.

На основе оксида цинка, имеющего резко выраженную нелинейность вольт-амперной характеристики, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальное напряжение110—500 кВ.

ОПН представляет собой нелинейный резистор с высоким коэффициентом нелинейности =0,04 (против 0,1—0,2 для вилита). Он включается параллельно защищаемому объекту (между потенциальным выводом и землей) без разрядных промежутков. Благодаря высокой нелинейности при номинальном фазном напряжении через ОПН протекает ничтожный ток 1 мА. При увеличении напряжения сопротивление ОПН резко уменьшается, ток, протекающий через него, растет. При напряжении 2,2Uф через ОПН протекает ток 10⁴ А. После прохождения импульса напряжения ток в цепи ОПН определяется фазным напряжением сети.

Рис. 105. Вольт-амперная характеристика ограничителя ОПН-500

ОПН ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня 1,8 Uф и атмосферные перенапряжения до (2-2,4) Uф. Из вольт-амперной характеристики ОПН-500 (рис. 105) видно, что при снижении перенапряжений с 2 Uф до Uф ток, протекающий через резисторы, уменьшается в 10⁶ раз. Сопровождающий ток, протекающий после срабатывания аппарата, невелик (миллиамперы), так же как и невелика мощность, выделяемая в резисторах. Это позволяет отказаться от последовательного включения нескольких искровых промежутков и дает возможность присоединять ОПН непосредственно к защищаемому оборудованию, что значительно повышает надежность работы.

Высокая нелинейность резисторов ОПН (для области больших токов=0,04) позволяет значительно снизить перенапряжения и уменьшить габариты оборудования, особенно при напряжении 750 и 1150 кВ.

Габаритные размеры и масса ОПН намного меньше, чем у обычных вентильных разрядников того же класса напряжения.

24.9 Выбор разрядников

Выбор разрядников и ограничителей напряжения.

Трубчатые разрядники.

1. Номинальное напряжение разрядника Uном.разр должно соответствовать номинальному напряжению сети Uном.сети.

1. Токи короткого замыкания, возникающие при срабатывании разрядника, должны находиться в пределах токов, отключаемых разрядником.

2. Искровые промежутки S₁ и S₂ берутся в соответствии с данными табл. справочника.

Вентильные разрядники и ограничители перенапряжения.

1. Номинальное напряжение U_HOM разрядника или ограничителя перенапряжения должно быть равно номинальному напряжению сети Uном.сети.

1. Расстояние до защищаемого объекта выбирается в зависимости от номинального напряжения сети, схемы установки и типа разрядника в соответствии с ПУЭ.

Лекция № 25 предохранители высокого напряжения

План:

1. Назначение предохранителей.

2. Требования, предъявляемые к предохранителям ВН.

3. Принцип действия, устройство и основные параметры предохранителей ВН, физические явления в электрических аппаратах.

4. Предохранители с мелкозернистым наполнителем серий ПК и ПКТ.

5. Предохранители серии ПКТН.

6. Предохранители с автогазовым, газовым и жидкостным гашением дуги.

7. Выбор, применение и эксплуатация предохранителей ВН.